Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu một số nội dung về quy hoạch và thiết kế đường bộ kết hợp đê ven biển ở Thanh Hóa, xét đến ảnh hưởng của nước biển dâng theo dự báo biến đổi khí hậu

Chia sẻ: Lạc Táp | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:117

Thêm vào BST

Báo xấu

6
lượt xem 1
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Luận văn "Nghiên cứu một số nội dung về quy hoạch và thiết kế đường bộ kết hợp đê ven biển ở Thanh Hóa, xét đến ảnh hưởng của nước biển dâng theo dự báo biến đổi khí hậu" với mục tiêu nhằm đề xuất một số nội dung về kỹ thuật phục vụ quy hoạch và thiết kế mạng lưới đường bộ kết hợp đê biển phù hợp với kịch bản BĐKH, nước biển dâng tỉnh Thanh Hóa đến năm 2050. Đề xuất một số tiêu chí kỹ thuật đối với thiết kế đường bộ kết hợp với đê ven biển, xét đến ảnh hưởng của nước biển dâng ở Thanh Hóa đến năm 2050. Mời các bạn cùng tham khảo!

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu một số nội dung về quy hoạch và thiết kế đường bộ kết hợp đê ven biển ở Thanh Hóa, xét đến ảnh hưởng của nước biển dâng theo dự báo biến đổi khí hậu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI LÊ BÁ HÙNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ NỘI DUNG VỀ QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG BỘ KẾT HỢP ĐÊ VEN BIỂN Ở THANH HÓA, XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG THEO DỰ BÁO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT Hà Nội, năm 2012
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC XÂY DỰNG HÀ NỘI ----------*---------- LÊ BÁ HÙNG NGHIÊN CỨU MỘT SỐ NỘI DUNG VỀ QUY HOẠCH VÀ THIẾT KẾ ĐƯỜNG BỘ KẾT HỢP ĐÊ VEN BIỂN Ở THANH HÓA, XÉT ĐẾN ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG THEO DỰ BÁO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình giao thông Chuyên ngành: Xây dựng đường ôtô và đường thành phố Mã số: 60580205 LUẬN VĂN THẠC SỸ KỸ THUẬT C ÁN BỘ H ƯỚNG DẪN: PGS – TS NGUYẾN QUANG ĐẠO Hà Nội, năm 2012
1 MỞ ĐẦU 1. Lý do lựa chọn đề tài Ở Việt Nam, trong khoảng 50 năm qua, nhiệt độ trung bình năm đã tăng khoảng 0,70C, mực nước biển đã dâng khoảng 20 cm. Biến đổi khí hậu (BĐKH) thực sự đã làm cho các thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn hán ngày càng ác liệt. Theo tính toán, nhiệt độ trung bình ở Việt Nam có thể tăng lên 30C và mực nước biển có thể dâng 1m vào năm 2100. Nếu mực nước biển dâng 1m, khoảng 40 nghìn km2 đồng bằng ven biển Việt Nam sẽ bị ngập hàng năm, có khoảng 10% dân số bị ảnh hưởng trực tiếp, tổn thất đối với GDP khoảng 10%. Thanh Hoá có bờ biển dài 102 km, diện tích vùng ven biển 123.060 ha có địa hình thấp trũng. Những vùng này hàng năm phải chịu ngập lụt nặng nề trong mùa mưa và hạn hán, xâm nhập mặn trong mùa khô. BĐKH và nước biển dâng sẽ làm trầm trọng thêm tình trạng nói trên, làm tăng diện tích ngập lụt, gây khó khăn cho thoát nước, tăng xói lở bờ biển và nhiễm mặn nguồn nước ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và nước sinh hoạt, gây rủi ro lớn đối với các công trình xây dựng ven biển như đê biển, đường giao thông, bến cảng, các nhà máy, các đô thị và khu dân cư ven biển. Theo kịch bản BĐKH (B2) áp dụng cho khu vực Bắc Trung Bộ, khi mực nước biển dâng cao thêm 30 cm (vào năm 2050) thì 6 huyện, thị xã ven biển và 2 huyện trũng thấp (Hà Trung, Nông Cống) sẽ bị ngập 36.770 ha đất tự nhiên, tương ứng với 20,87% tổng diện tích đất tự nhiên của 8 huyện. Nước biển dâng sẽ làm mất đi một lượng lớn diện tích đất thổ cư, đất sản xuất, các công trình ven biển, làm ảnh hưởng đến đời sống của người dân vì không có đất sản xuất, đất ở. Điều này có thể dẫn tới các vấn đề về xã hội; gia tăng ngập lụt; ảnh hưởng nghiêm trọng đến việc nuôi trồng nhuyễn thể tại các vùng bãi triều dẫn đến việc số lao động có nguy cơ mất việc làm
2 tăng cao, gia tăng tệ nạn xã hội... Tất cả những điều trên đây đòi hỏi phải có đầu tư rất lớn để xây dựng và củng cố hệ thống đê biển, nhằm ứng phó với mực nước biển dâng, phát triển hạ tầng kỹ thuật, di dời và xây dựng các khu dân cư và đô thị có khả năng thích ứng cao với nước biển dâng. Theo chương trình đầu tư củng cố, bảo vệ và nâng cấp đê biển hiện có và Quyết định số 58/2006/QĐ-TTg ngày 14/3/2006 của Thủ tướng Chính phủ, Thanh Hóa đã và đang đầu tư 83km đê biển với quy mô chiều rộng mặt đê tối thiểu từ 5 – 6m, kiên cố, gia cố đủ cao trình chống gió bão thiết kế (cấp 9, cấp 10, khu vực dân cư cấp 12 với mức triều tần suất 5%), giảm thiểu quy mô vỡ đê khi bão vượt mức thiết kế. Tuy nhiên, chủ trương này chủ yếu nâng cấp từ các đê hiện trạng, tuyến đê quanh co, nền đê được dân công đắp bằng đất thùng đấu, đặc biệt chưa quy hoạch và đầu tư đồng bộ kết hợp với giao thông đường bộ. Vì vậy chất lượng khai thác giao thông và khả năng ứng phó với điều kiện BĐKH là hạn chế. Xây dựng hệ thống đê biển kết hợp với hệ thống giao thông là một trong những vấn đề cần thiết đối với các vùng duyên hải, trong đó có Thanh Hóa. Hiệu quả về nguồn kinh phí đầu tư xây dựng, duy trì tối đa hoạt động dân sinh và sản xuất “bình thường”, kết hợp chiến lược phát triển kinh tế xã hội trên mục tiêu phát triển bền vững phù hợp sự biến đổi, giảm thiểu về những tác động. Hệ thống giao thông kết hợp với đê biển ngoài chức năng chính giảm thiểu sự tác động trực tiếp của mực nước biển dâng còn hình thành “mạng lưới khung hạ tầng” làm cơ sở cho các yêu cầu phát triển mới. Đề tài “Nghiên cứu một số nội dung về quy hoạch và thiết kế đường bộ kết hợp đê ven biển ở thanh hóa, xét đến ảnh hưởng của nước biển dâng theo dự báo biến đổi khí hậu” được chọn từ suy nghĩ đặt vấn đề trên đây.
3 2. Mục tiêu của việc nghiên cứu Đề xuất một số nội dung về kỹ thuật phục vụ quy hoạch và thiết kế mạng lưới đường bộ kết hợp đê biển phù hợp với kịch bản BĐKH, nước biển dâng tỉnh Thanh Hóa đến năm 2050. Đề xuất một số tiêu chí kỹ thuật đối với thiết kế đường bộ kết hợp với đê ven biển, xét đến ảnh hưởng của nước biển dâng ở Thanh Hóa đến năm 2050. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Hệ thống đê biển, đường giao thông ven biển tỉnh Thanh Hóa 4. Cơ sở khoa học và thực tiễn của đề tài nghiên cứu Các văn bản pháp luật hiện hành và nghiên cứu về cơ sở khoa học, quy trình thiết kế loại công trình đường, đê; 5. Phương pháp nghiên cứu Sử dụng phương pháp phân tích tổng hợp kết hợp với điều tra một số mô hình dự báo thông thường để giải quyết một cách khoa học các nội dung cần nghiên cứu.
4 Chương 1 TỔNG QUAN 1.1. Vài nét về tình hình biến đổi khí hậu (BĐKH) trên thế giới và Việt Nam BĐKH với các biểu hiện chính là sự nóng lên tòan cầu và mực nước biển dâng, chủ yếu là do các hoạt động kinh tế - xã hội của con người gây phát thải quá mức vào khí quyển các khí gây hiệu ứng nhà kính. Giao thông vận tải là một trong những tác nhân gây nên BĐKH và cũng là một ngành chịu ảnh hưởng nặng nề do BĐKH. BĐKH và nước biển dâng đang là vấn đề tòan cầu hóa, bất kể quốc gia nào cũng ảnh hưởng. Với tầm quan trọng như vậy, bên cạnh việc giảm thiểu BĐKH thì ứng phó với BĐKH là vấn đề cấp thiết của toàn xã hội, của mọi ngành, mọi cấp trong đó ngành GTVT chiếm vai trò quan trọng. 1.1.1. Khái niệm về biến đổi khí hậu * Khái niệm về biến đổi khí hậu Khí hậu bao gồm các yếu tố nhiệt độ, độ ẩm, lượng mưa, áp suất khí quyển, gió, các hiện tượng xảy ra trong khí quyển và nhiều yếu tố khí tượng khác trong khoảng thời gian dài ở một vùng, miền xác định. Khí hậu của một khu vực ảnh hưởng bởi tọa độ địa lí, địa hình, độ cao, độ ổn định của băng tuyết bao phủ cũng như các dòng nước lưu ở các đại dương lân cận. Người ta chia khí hậu ra các kiểu khác nhau dựa trên các thông số chính xác về nhiệt độ và lượng mưa. * Biến đổi khí hậu (BĐKH) là sự thay đổi khí hậu hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân trực tiếp từ tự nhiên hoặc do con người tác động vào trong những giai đoạn nhất định có thể là chục năm hay triệu năm. Biến đổi khí hậu có thể thay đổi sự phân bố các điều kiện thời tiết bình thường hay thay đổi sự phân bố các sự kiện thời tiết quanh mức trung bình.
5 * Mốc lịch sử nghiên cứu về BĐKH: năm 1977, James Lovelock là người đầu tiên nghiên cứu lĩnh vực về trái đất và khả năng cân bằng tự nhiên môi trường duy trì và phát triển sự sống [11]. Ông gọi nó là GAIA và lý thuyết này nhanh chóng được thừa nhận với phát hiện rằng loài người đối xử tệ bạc với trái đất (khai thác phí phạm, làm khánh kiệt tài nguyên…) đã tự mình gây ra hậu quả nặng nề với môi trường sống của chính loài người. Khí hậu đã bị thay đổi, sự sống trên trái đất sẽ không bao giờ trở lại trạng thái cân bằng tự nhiên như trước đây nữa. * Đặc điểm của biến đổi khí hậu: quá trình biến đổi khí hậu diễn ra từ từ, khó bị phát hiện, không thể đảo ngược được; nó diễn ra trên phạm vi toàn cầu, tác động đến tất cả các châu lục, ảnh hưởng đến tất cả các lĩnh vực của sự sống (động vật thực vật, đa dạng sinh học, cảnh quan, môi trường sống); cường độ ngày một tăng và hậu quả ngày càng nặng nề khó lường trước. Có thể xem đây là nguy cơ lớn nhất mà loài người phải đối mặt trong lịch sử phát triển của mình. * Các nguyên nhân chính của BĐKH: Mọi nghiên ngày nay đều khẳng định BĐKH là một quá trình tự nhiên do tương tác, vận động giữa trái đất (tác động của CO2; động đất, núi lửa và các yếu tố khác) và vũ trụ. BĐKH sẽ diễn ra nhanh hơn khi còn người ứng xử thô bạo với tự nhiên. Khí thải CO2 do các nhà máy sản xuất công nghiệp (hình 1.1a) thải ra là nguyên nhân dẫn đến BĐKH gây phá hủy các khu rừng nguyên sinh như trong hình 1.1b. Hình 1.1: Khí thải CO2 từ các nhà máy đã phá hoại môi trường tự nhiên
6 1.1.2. Tình hình biến đổi khí hậu trên trái đất Biến đổi khí hậu, với các biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu và mực nước biển dâng. Năm 2007, theo báo cáo đánh giá lần thứ tư của Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) [6], nhiệt độ trung bình toàn cầu đã tăng khoảng 0,740C trong thời kỳ 1906 - 2005 và tốc độ tăng của nhiệt độ trong 50 năm gần đây gần gấp đôi so với 50 năm trước đó nhiệt độ trên lục địa tăng nhanh hơn so với trên đại dương được thể hiện như trong hình 1.2 dưới đây. Hình 1.2: Diễn biến chuẩn sai nhiệt độ trung bình toàn cầu [3] Trong 100 năm qua, lượng mưa có xu hướng tăng ở khu vực vĩ độ cao hơn 30o. Tuy nhiên, lượng mưa lại có xu hướng giảm ở khu vực nhiệt đới từ giữa những năm 1970. Hiện tượng mưa lớn có dấu hiệu tăng ở nhiều khu vực trên thế giới .
7 Hình 1.3: Diễn biến lượng mưa năm ở các vùng khác nhau trên thế giới [6] Mực nước biển toàn cầu đã tăng trong thế kỷ 20 với tốc độ ngày càng cao. Hai nguyên nhân chính làm tăng mực nước biển là sự giãn nở nhiệt của đại dương và sự tan băng. Số liệu quan trắc mực nước biển trong thời kỳ 1961- 2003 [6] cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu khoảng 1,8 ± 0,5mm/năm, trong đó đóng góp do giãn nở nhiệt khoảng 0,42 ± 0,12mm/năm và tan băng khoảng 0,70 ± 0,50mm/năm (IPCC, 2007). Số liệu đo đạc từ vệ tinh TOPEX/POSEIDON trong giai đoạn 1993 - 2003 [3] cho thấy tốc độ tăng của mực nước biển trung bình toàn cầu là 3,1±0,7mm/năm, nhanh hơn đáng kể so với thời kỳ 1961 – 2003 được thể hiện qua biểu đồ hình 1.4 dưới đây.
8 Hình 1.4: Diễn biến của mực nước biển trung bình toàn cầu [6] Kinh tế phát triển có thể kéo theo nhiều hệ lụy đặc biệt là rác thải, khí thải công nghiệp và chất thải sinh hoạt của con người ngày càng nhiều. Không những thế rác thải, khí thải còn thải trực tiếp ra môi trường không qua xử lý nên mức độ ô nhiễm ngày càng tăng. Lượng khí thải CO2 tăng nhanh từ năm 1960 đến 2010 qua biểu đồ hình 1.5 dưới đây. Hình 1.5: Gia tăng lượng khí CO2 trong khí quyển từ năm 1960 tới 2010
9 BĐKH không chỉ đơn thuần tác động tới tự nhiên mà còn là thách thức về kinh tế, xã hội của nhân loại. Việc bỏ tiền ra chi phí cho việc khôi phục thiệt hại sau những thiên tai đã làm thâm hụt vào ngân sách các quốc gia. Theo Nicolas Stem - nguyên chuyên gia kinh tế hàng đầu của Ngân hàng Thế giới, thì trong vòng 10 năm tới, chi phí thiệt hại do BĐKH gây ra cho toàn thế giới ước tính khoảng 7.000 tỉ USD; nếu chúng ta không làm gì để ứng phó thì thiệt hại mỗi năm sẽ chiếm khoảng 5 - 20% tổng sản phẩm nội địa (GDP), còn nếu chúng ta có những ứng phó tích cực để ổn định khí nhà kính ở mức 550 ppm tới năm 2030 thì chi phí chỉ còn khoảng 1% GDP. Nhiệt độ bề mặt Trái đất có được là nhờ hấp thụ nhiệt từ Mặt trời và nhận dòng nhiệt của chính mình tỏa ra từ bên trong lòng đất. Sự có mặt của một hàm lượng khí CO2 , khí nhà kính cần thiết trong bầu khí quyển vốn là tấm áo giáp ngăn chặn bức xạ nhiệt (bức xạ hồng ngoại) từ Trái đất. Những hệ quả do bề mặt Trái đất nóng lên luôn luôn là sự tan những khối băng vĩnh cửu ở hai đầu địa cực và trên đỉnh những dãy núi cao. Nhưng có lẽ chưa bao giờ tốc độ tan băng lại diễn ra nhanh và quy mô lớn như ngày nay (hình 1.6). Hình 1.6: Băng ở Bắc cực đang tan
10 BĐKH cũng ảnh hưởng không nhỏ tới nền kinh tế của các nước. Bão lụt xảy ra liên miên kéo dài làm ngập lụt diện rộng nhấn chìm cây lương thực. Làm gián đoạn hoạt động kinh tế, tắc ghẽn giao thông. Làm thiệt hại về người và của cải. Sau đó là những đống rác thải để lại mà việc thu gom, phục hồi không phải là dễ dàng. Những đợt hạn hán kéo dài làm thiếu nước sinh hoạt, nước tưới tiêu làm cho sản xuất nông nghiệp trì trệ, gia súc, gia cầm khó tránh khỏi bệnh tật. 1.1.3. Vài nét về biến đổi khí hậu ở Việt Nam 1.1.3.1. Thực trạng biến đổi khí hậu ở Việt Nam Việt Nam được coi là một trong những quốc gia trên thế giới bị ảnh hưởng nhiều nhất của hiện tượng biến đổi khí hậu, do có bờ biển dài và có hướng với bão, lốc, luợng mưa to và thường xuyên biến đổi. Hiện tượng thay đổi khí hậu sẽ ảnh hưởng đến một vài hệ thống tự nhiên của Việt Nam, nền kinh tế cũng như toàn thể dân số. Hạn hán và lũ lụt xảy ra liên tục ở nước ta trong những năm gần đây (hình 1.7). Hình 1.7: Hạn hán năm 2007 và lũ lụt năm 2008 ở các tỉnh Bắc Trung Bộ [11] Những biến động thời tiết bất thường gây thiệt hại lớn theo chiều hướng có sự báo động toàn cầu về gia tăng nhiệt độ bề mặt Trái đất và mực nước biển ngày càng dâng cao, từ đó kéo theo những biến động khác thường (hiện tượng El Nino) làm cho chế độ thời tiết gió mùa bị xáo động bất thường.
11 Bão có xu hướng gia tăng về cường độ, bất thường về thời gian và hướng dịch chuyển; thời tiết mùa đông nói chung ấm lên, mùa hè nóng thêm (hình 1.8a); xuất hiện bão lũ và khô hạn bất thường. Hiện tượng ngập úng vùng đồng bằng châu thổ mở rộng vào mùa mưa lũ, các dòng sông tăng cường xâm thực ngang gây sạt lở lớn các vùng dân cư tập trung ở 2 bờ trên nhiều khu vực từ Bắc chí Nam. Hiện tượng này cũng đồng thời tạo cồn, bãi bồi, lấp dòng chảy các sông, nhánh sông ở vùng hạ du; ở những sông đã xây dựng hệ thống đê kiên cố thì có hiện tượng bồi lấp ngay chính dòng sông cũng như tuyến khống chế giữa hai bờ đê, tạo nên thế địa hình ngược; những dòng sông nổi cao hơn cả đồng bằng hai bên sông. Vào mùa khô, hiện tượng phổ biến là nước triều tác động ngày càng sâu về phía trung du, hiện tượng nhiễm mặn ngày càng tiến sâu vào lục địa... Hình 1.8: Diễn biến của nhiệt độ và lượng mưa ở Việt Nam trong 50 năm qua [3] - Bão: Những năm gần đây, số cơn bão có cường độ mạnh nhiều hơn, quỹ đạo bão dịch chuyển dần về các vĩ độ phía Nam và mùa bão kết thúc muộn hơn, nhiều cơn bão có quỹ đạo di chuyển dị thường hơn (hình 1.9). Số
12 ngày mưa phùn TBN ở Hà Nội giảm dần trong thập kỷ 1981 – 1990 và chỉ còn gần một nửa (15 ngày/năm) trong 10 năm gần đây. Hình 1.9: Quỹ đạo của bão ở Tây Bắc Thái Bình Dương và Biển Đông [11] 1.1.3.2. Dự báo xu thế biến đổi khí hậu ở Việt Nam [11] - Về nhiệt độ: Trên các khu vực, nhiệt độ TBN có thể tăng lên 2 0C vào năm 2050. Dự tính đến năm 2100 nhiệt độ sẽ tăng lên 30C. - Về mực nước biển: Trung bình trên toàn dải bờ biển Việt Nam, mực nước biển có thể tăng lên 40cm vào năm 2050 và ước tính có thể tăng lên 100cm vào năm 2100. 1.1.3.3. Mối quan hệ giữa biến đổi khí hậu và giao thông vận tải BĐKH có mối liên hệ chặt chẽ với giao thông vận tải (GTVT). GTVT là một trong những nguyên nhân tác động làm BĐKH. Ngược lại BĐKH cũng ảnh hưởng tiêu cực đến GTVT. 1. Giao thông vận tải tác động làm biến đổi khí hậu:
13 GTVT sử dụng hai nguồn tài nguyên khôn tái tạo quan trọng đó là đất và nhiên liệu. Sự khai thác, sử dụng nhiều và bừa bãi làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái, môi trường tự nhiên. GTVT phát thải ra không khí lượng khí CO2 và nhiệt độ máy từ độn cơ. Hai yếu tố này mang vào khí quyển làm phá vỡ tầng ozone, làm tăng nhiệt độ trên trái đất và sinh ra nhiều hệ lụy biến đổi khí hậu. Ở Việt Nam, GTVT tiêu thụ nhiều năng lượng và phát thải khí nhà kính không ngừng tăng lên nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội trong thời kỳ công nghiệp hoá, hiện đại hoá. Việc kiểm soát và hạn chế tốc độ tăng phát thải khí nhà kính đòi hỏi ngành phải đổi mới và áp dụng các công nghệ ít chất thải và công nghệ sạch dẫn đến tăng chi phí lớn. 2. Ngược lại, biến đổi khí hậu ảnh hưởng tiêu cực tới GTVT: BĐKH gây mưa lũ, gió bão, nước biển dâng làm sạt lở đất ở miền núi, ngập lụt ở đồng bằng gây cản trở, ách tắc cho họat động GTVT. Ngòai ra, nhiệt độ toàn cầu tăng lên làm tiêu hao năng lượng của các động cơ, trong đó có các yêu cầu làm mát, thông gió trong các phương tiện giao thông cũng góp phần tăng chi phí trong ngành GTVT. Để ứng phó với BĐKH, nước biển dâng và các thiên tai gia tăng, ngành GTVT cần quy hoạch, thiết kế lại hệ thống hạ tầng kỹ thuật giao thông trên đất liền, trên biển và ven biển, các bến cảng, kho bãi, luồng lạch, giao thông thuỷ nội địa, nhất là ở các vùng đồng bằng ven biển và miền núi. Xây dựng các tiêu chuẩn, quy phạm kỹ thuật phù hợp với BĐKH. 1.2. Hiện tượng nước biển dâng (NBD) và các tác động 1.2.1. Hiện tượng nước biển dâng * Khái niệm: NBD là sự dâng mực nước của đại dương trên phạm vi toàn cầu, mà không phải là thủy triều, hay nước dâng do bão,… NBD tại một
14 vị trí nào đó có thể cao hơn so với trung bình toàn cầu vì có sự khác nhau về nhiệt độ của đại dương và các yếu tố khác. * Hậu quả khi nước biển dâng: Thu hẹp diện tích không gian sinh tồn; thu hẹp không gian sống và canh tác ở hạ lưu hầu hết các con sông lớn (chủ yếu là những vùng đất phù sa mầu mỡ); các thành phố và các khu công nghiệp ở khu vực ven biển bị úng lụt; xâm nhập mặn vào sâu trong đất liền; ảnh hưởng đến đa dạng sinh học vùng ven biển... Hậu quả có thể khi nước biển dâng thêm 1 m sẽ ảnh hưởng đến nhiều khu vực trên thế giới như ở hạ lưu Ai Cập 6 triệu người phải di dời và 4,500 km2 đất nông nghiệp bị ngập. Ở Việt Nam, 22 triệu người phải di dời. Ở Bangladesh, 18% diện tích đất bị ngập lụt ảnh hưởng đến 11% dân số. Ở Maldives, hơn 80 % diện tích đất sẽ thấp hơn mực nước biển nếu dâng thêm 1m (IPCC, 2007). Hình 1.10: Hiện tượng băng tan và nước biển dâng gây lụt lội [6], [12] 1.2.2. Các tác động chung của hiện tượng nước biển dâng Các tác động của nước biển dâng có thể được chia làm 3 nhóm: (1)- ngập chìm và xói mòn; (2)- lũ lụt và (3)- xâm thực mặn. Tác động ảnh hưởng lớn nhất là ngập chìm, nó có thể ảnh hưởng tới toàn bộ 20 thành phố ven biển của Việt Nam. Ngập chìm hoàn toàn đe dọa các vùng đồng bằng thấp ven sông, gồm cả đồng bằng sông Hồng và đồng
15 bằng sông Cửu Long. Căn cứ theo kịch bản biến đổi khí hậu của Việt Nam, vào cuối thế kỷ 21, mực nước biển có thể dâng cao 100 cm, nhấn chìm tới 40,000 km2 đất, và khu vực chịu ảnh hưởng nhiều nhất là đồng bằng sông Cửu Long với 37.8% diện tích nằm dưới mực nước. Những khu vực cao hơn của Việt Nam, dù có đủ cao độ để không bị nhấn chìm, vẫn phải đối mặt với một tác nhân khác của việc lùi bờ biển: xói mòn. Nước biển dâng sẽ làm thay đổi dòng chảy ở cả sông và biển, gây xói lở bờ sông và bờ biển. Sự dao động thủy triều và sóng bão khi đã được làm mạnh thêm do nước biển dâng cũng góp phần không nhỏ gây ra xói mòn. Điều này dẫn tới sự thiệt hại về đất đai và suy thoái các tài nguyên biển vốn cần thiết cho ngành du lịch. Ngoài ra, ở Việt Nam, lở đất, một hậu quả khác của xói mòn, cũng đang đe dọa cuộc sống của những người dân sống dọc các bờ sông, nhất là những người nghèo không có điều kiện để chuyển đi nơi khác. Nước biển dâng làm tăng khả năng bị ngập lụt của các vùng ven biển khi xảy ra mưa bão. Mực nước biển cao hơn sẽ tạo ra một nền tảng cao hơn cho sóng bão. Theo báo cáo tác động khu vực của biến đổi khí hậu (công bố bởi IPCC năm 1998), mực nước biển dâng 1m sẽ làm cho một cơn bão 15 năm một lần có khả năng gây ngập lụt ngang với một cơn bão 100 năm một lần hiện nay. Tàn phá của lũ lụt sẽ tăng 36-58% nếu nước biển dâng 30cm, và sẽ tăng 102-200% nếu mức dâng lớn hơn 90cm. Theo một cách khác, nước biển dâng làm tăng lũ lụt bằng cách làm giảm khả năng thoát nước tự nhiên của đất, trong khi phần lớn các hệ thống thoát nước ở các thành phố của Việt Nam đều là thoát nước tự chảy và không thể hoạt động nếu mực nước ở sông và biển cao hơn cao độ của khu vực cần thoát nước. 1.2.3. Tác động của hiện tượng nước biển dâng tới GTVT đường bộ Tác động của hiện tượng nước biển dâng tới GTVT đường bộ gồm hai tác động chính là tác động xâm thực bờ biển của nước biển dâng gây ngập lụt
16 không đi lại được, phá hủy công trình do ảnh hưởng ăn mòn nước biển và tác động gây sạt lở công trình. a. Các tác động gây sạt lở công trình Theo nghiên cứu của ngân hàng Thế Giới, Việt Nam với hơn 3000 km đường biển sẽ là một trong nước bị ảnh hưởng nặng nề nhất. Nước biển dâng, sóng vỗ tác động mạnh lên đường bờ biển, bãi triều. Bờ biền bị xâm thực và cơ sở hạ tầng ven biển bị đe dọa lớn. Tình trạng này là tác nhân làm cho quá trình xói lở bờ biển trầm trọng hơn. Nước biển dâng một phần diện tích của các tỉnh dọc theo chiều dài đất nước bị ngập nước. Điều đó cũng có nghĩa hệ thống đường bộ trên địa bàn các tỉnh sẽ bị tác động mạnh mẽ. Nước biển dâng làm yếu khả năng phòng giữ bờ sông kênh hiện hữu. Đường bộ ở khu vực có cao trình thấp bị ngập, đường giao thông bộ ở ven kênh có nguy cơ xói lở. Ở Thanh Hóa hiện tượng sạt lở diễn ra phổ biến tại khu vực dọc theo sông Mã. Theo thống kê trong năm 2009, chiều dài đường giao thông bị sạt lở, thiệt hại tới 20 - 50% do triều cường là 1.347m [5]. b. Tác động xâm thực bờ biển của nước biển dâng Cùng với nước biển dâng, tác động xâm thực bờ biển trong các khu vực sẽ tăng lên đột biến. Vùng biển Việt Nam nằm trải dài trên 3200 km từ 80 đến 240 vĩ bắc. Theo tính chất xâm thực và mức độ tác động có thể phân môi trường biển Việt Nam thành 4 vùng có ranh giới khá rõ sau đây (hình 1.11): Vùng 1, Vùng hoàn toàn ngập trong nước biển: Nước biển của các đại dương trên thế giới thường chứa khoảng 3,5% các muối hoà tan nên mang tính xâm thực mạnh tới kết cấu công trình xây dựng, giao thông. Theo tài liệu nước biển Việt Nam có thành phần hoá học, độ mặn và tính xâm thực tương đương các đại dương khác trên thế giới, riêng vùng gần bờ có suy giảm chút ít do ảnh hưởng của các con sông chảy ra biển.
17 Hình 1.11: Phân vùng môi trường biển Việt Nam[10] 1/ Vùng hoàn toàn ngập trong nước biển; 2/ Vùng nước lên xuống (bao gồm cả phần sóng đánh); 3/ Vùng khí quyển trên và ven biển, gồm các tiểu vùng: sát mép nước 0 - 0,25 km; 0,25 - 1 km ven bờ; 1 - 20 km gần bờ. 4/ Vùng đất nước ngầm bờ biển: cách mép nước từ 0 - 0,25 km. Vùng 2, Vùng nước lên xuống và sóng đánh: Trong vùng nước lên xuống và sóng đánh tính chất xâm thực của môi trường được tăng cường thêm bởi các yếu tố sau: + Quá trình khô ướt xảy ra thường xuyên và liên tục theo thời gian, tác động từ ngày này qua ngày khác lên bề mặt kết cấu đã làm tăng nhanh mức tích tụ ion Cl- , H2O và O2 từ nước biển và không khí vào trong bê tông thông qua quá trình khuyếch tán nồng độ và lực hút mao quản. + Ngoài các quá trình ăn mòn hóa học và điện hóa, trên bề mặt các kết cấu còn xảy ra ăn mòn sinh vật gây nên bởi các loại hà và sò biển, bị bào mòn cơ học do sóng biển nhất là vào những ngày dông bão và mùa gió lớn. Vùng 3 và 4,. Vùng khí quyển trên biển và ven biển (bao gồm cả vùng đất nước ngầm bờ biển): Khí quyển trên biển và ven biển thường chứa nồng