Tóm tắt Luận án Tiến sĩ: Xu thế biến đổi bãi biển vùng Cửa Đại – Hội An dưới tác động của các yếu tố thủy động lực học và biến đổi khí hậu

Khu vực bãi biển Cửa Đại – Hội An, tỉnh Quảng Nam, đóng vai trò then chốt trong phát triển du lịch và bảo tồn di sản văn hóa, nhưng đang đối mặt với tình trạng xói lở nghiêm trọng từ năm 2009. Mặc dù đã có nhiều nỗ lực ứng phó bằng các giải pháp công trình, hiệu quả vẫn còn hạn chế, dẫn đến việc xói lở tiếp diễn và phá hủy hạ tầng. Bối cảnh này đặt ra yêu cầu cấp bách phải nghiên cứu sâu rộng về cơ chế vận chuyển bùn cát, biến động hình thái bãi biển dưới tác động của các yếu tố thủy động lực học và biến đổi khí hậu, cùng sự dịch chuyển cửa sông, nhằm đề xuất các giải pháp ổn định bền vững. Luận án này nhằm làm rõ hiện trạng, xu thế biến động thông qua phân tích dữ liệu viễn thám và đo đạc, đồng thời ứng dụng mô hình toán học để đánh giá mối liên hệ giữa dịch chuyển thềm cát cửa sông và xói lở bãi biển, từ đó định hướng các giải pháp kỹ thuật hiệu quả.

Các nhà khoa học, nghiên cứu sinh, kỹ sư chuyên ngành cơ học chất lỏng, cơ học môi trường, kỹ thuật biển, địa chất biển, quản lý tài nguyên biển, và các nhà hoạch định chính sách liên quan đến phát triển bền vững và ứng phó với biến đổi khí hậu tại các vùng ven biển.

Nghiên cứu này tập trung vào phân tích xu thế biến đổi của bãi biển Cửa Đại – Hội An, một khu vực có ý nghĩa chiến lược nhưng đang chịu ảnh hưởng nặng nề bởi tình trạng xói lở kéo dài từ năm 2009. Luận án đã xác định những khoảng trống trong các nghiên cứu trước đây về định lượng tương tác đa chiều trong các sự kiện cực đoan, mô phỏng cấu trúc dòng chảy 3 chiều tại cửa sông sâu, và dự báo dài hạn tích hợp kịch bản biến đổi khí hậu. Để khắc phục điều này, nghiên cứu đặt ra hai mục tiêu chính: một là, phân tích hiện trạng và xu thế biến động bằng cách sử dụng dữ liệu viễn thám (ảnh vệ tinh Landsat, Sentinel-2 từ 1973 đến nay) và dữ liệu đo đạc địa hình, nhằm xác định các yếu tố chi phối quá trình phân phối bùn cát từ sông ra biển; hai là, ứng dụng mô hình toán DELFT3D đã hiệu chỉnh để mô phỏng sự biến động địa hình, đánh giá mối liên hệ giữa sự dịch chuyển thềm cát cửa sông và xói lở bãi biển. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm tổng quan, phân tích tổng hợp và thống kê, sử dụng mô hình số trị, và phương pháp nghiên cứu ứng dụng. Đặc biệt, luận án sử dụng chỉ số NDWI và các phương pháp giải đoán đường bờ, địa hình đáy biển từ ảnh vệ tinh để theo dõi biến động theo thời gian, cho thấy bờ phía Bắc xói lở mạnh trong khi bờ phía Nam tương đối ổn định. Kết quả đã chỉ ra sự dịch chuyển đáng kể của cửa sông và sự biến động của các đảo cát, ảnh hưởng đến quá trình bồi lắng và xói lở. Nghiên cứu cũng kế thừa và phát triển phương pháp giải đoán địa hình đáy biển, áp dụng chuỗi số liệu kéo dài đến năm 2023, cung cấp cái nhìn toàn diện và sâu sắc hơn về cơ chế biến động. Những phát hiện này là cơ sở quan trọng để đề xuất các giải pháp kỹ thuật ổn định cửa sông và bảo vệ bờ một cách bền vững, góp phần vào quy hoạch và quản lý hiệu quả khu vực chịu tác động của thủy động lực học và biến đổi khí hậu.