Nghiên cứu các đặc trưng ĐM, thành lập bản đồ ĐM và phân vùng ĐM phục vụ quản lý tai biến XLBT ở dải bờ biển STCM

Mục tiêu nghiên cứu Đánh giá được hiện trạng, nguyên nhân, xu thế, dự báo biến động và khả năng tổn thương bờ biển STCM từ cửa Định An đến cửa Tiểu Dừa, trên cơ sở đó, đề xuất các giải

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Biến động địa hình bờ và đáy biển, đặc biệt là xói lở đang đang trở thành một trong những vấn đề thay đổi địa mạo toàn cầu nghiêm trọng nhất và chiếm ưu thế hơn hẳn so với bồi tụ Tình trạng xói lở diễn ra thường xuyên, mang tính “kinh niên” tại các bờ biển mở đã gây thiệt hại trực tiếp đến các hoạt động kinh tế công trình, tính mạng và tài sản của người dân vùng bờ Tình hình đang trở nên “nan giải” với các bờ biển mở khi xói lở xảy ra ngay tại những vùng đất mà trước đây liên tục được bồi tụ lấn ra phía biển Gần đây, xói lở đã phá hủy cảnh quan, đê kè, các công trình du lịch suốt chiều dài bán đảo Cà Mau, dải đất địa đầu cực nam Tổ quốc Xói lở phổ biến tại chính Đất Mũi, những hình ảnh phá hủy liên tục quan sát được dọc bờ biển và sự thất bại của một số giải pháp địa kỹ thuật bảo vệ bờ là do chưa tính hết được các đặc trưng địa mạo (ĐM) và các nhân tố động lực hình thái gây biến đổi địa hình bờ và đáy khi triển khai các hoạt động kinh tế công trình

Dải ven biển Sóc Trăng - Cà Mau (STCM) là một không gian địa lý đặc biệt nằm dọc theo đường bờ từ cửa Định An đến cửa Tiểu Dừa, bao gồm phần đồng bằng rìa châu thổ sông Mê Công (một trong những lưu vực sông lớn nhất thế giới) và phần đồng bằng thấp chịu ảnh hưởng mạnh của thủy triều, đặc trưng cho bờ biển nông có diễn thế rừng ngập mặn (RNM) tự nhiên vùng nhiệt đới ẩm với thành phần chủ yếu là bùn sét chịu ảnh hưởng chính của sông và dòng dọc bờ Đây cũng là nơi có những hoạt động kinh tế quan trọng của Tây Nam Bộ, song cũng là khu vực dễ bị tổn thương dưới tác động của các nhân tố tự nhiên và con người Xói mạnh gây mất đất, mất các dịch vụ địa mạo vùng bờ Có thể khẳng định, áp lực đối với bờ đang gia tăng cả từ phía biển và đất liền, hậu quả gây ra do tai biến đang trở thành gánh nặng với chính quyền và người dân của 03 tỉnh khu vực nghiên cứu Với những lý do như vậy, đề tài luận án đã được lựa chọn không chỉ có ý nghĩa về lý luận mà còn xuất phát từ thực tiễn của 12 huyện ven biển khu vực nghiên cứu Kết quả nghiên cứu sẽ góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho phép xác định hành lang bảo vệ bờ, lập quy hoạch

sử dụng biển đặt ra trong Luật Tài nguyên, Môi trường biển và hải đảo có hiệu lực từ ngày 01 tháng 7 năm 2016 với rất nhiều quy định mới, lần đầu tiên xuất hiện trong quản lý thống nhất vùng bờ ở Việt Nam

2 Mục tiêu nghiên cứu

Đánh giá được hiện trạng, nguyên nhân, xu thế, dự báo biến động và khả năng tổn thương bờ biển STCM (từ cửa Định An đến cửa Tiểu Dừa), trên cơ sở đó, đề xuất các giải pháp quản lý tai biến XLBT nhằm hạn chế mất các dịch vụ địa mạo, bảo vệ tài nguyên địa hình dải ven biển STCM

3 Nội dung nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu, quá trình nghiên cứu thực hiện 5 nội dung sau: 1) Nghiên cứu tổng quan cơ sở lý luận, thực tiễn của đánh giá biến động bờ biển phục vụ quản lý bờ biển nói chung và quản lý XLBT ở dải ven biển STCM nói riêng;

2) Nghiên cứu phân tích các nhân tố động lực hình thành địa hình và gây biến đổi bờ biển STCM;

3) Nghiên cứu các đặc trưng ĐM, thành lập bản đồ ĐM và phân vùng

ĐM phục vụ quản lý tai biến XLBT ở dải bờ biển STCM;

4) Nghiên cứu đánh giá biến động bờ biển trên cơ sở kết hợp các phương pháp địa mạo, điều tra thực địa xác định các chỉ thị địa mạo và ứng dụng công nghệ viễn thám, công cụ GIS, sử dụng mô hình số trị phân tích biến động ĐH đáy, xác định chỉ giới hành lang bảo vệ bờ biển dựa trên tính toán chiều rộng vùng bờ nhạy cảm với xói lở (thiết lập đường setback), đánh giá khả năng tổn thương bờ biển STCM do nước biển dâng; 5) Đề xuất định hướng quản lý tai biến XLBT ở dải ven biển STCM dựa trên kết quả đánh giá biến động địa hình bờ và đáy biển ven bờ từ tiếp cận của địa mạo

4) Xây dựng các chuyên đề nghiên cứu;

5) Xây dựng công trình luận án

5 Phạm vi nghiên cứu

1) Không gian nghiên cứu: Dải ven biển STCM từ cửa Định An đến cửa Tiểu Dừa Giới hạn về phía lục địa được xác định là ranh giới hành chính của các xã ven biển, giới hạn về phía biển xác định cơ bản theo đường đẳng sâu 20m

2) Vấn đề nghiên cứu: Đánh giá biến động đường bờ biển phục vụ quản lý tai biến XLBT dựa trên tiếp cận địa mạo

3) Đối tượng nghiên cứu: Địa hình (cả phần trên cạn và dưới nước của không gian nghiên cứu) như là một nguồn tài nguyên thiên nhiên đặc biệt góp phần đắc lực cho phát triển kinh tế, BVMT và bảo tồn ĐDSH ở DVB

6 Cơ sở tài liệu

Công trình luận án được xây dựng chủ yếu dựa trên tài liệu lưu trữ nhiều năm tại Bộ môn Địa mạo và Địa lý, Môi trường biển, tài liệu của chính NCS và đồng nghiệp thu thập và thực hiện khi triển khai 02 đề tài:

1) Đề tài “Nghiên cứu địa mạo và một số tai biến địa chất liên quan ở đới bờ biển Sóc Trăng - Cà Mau” do NCS Lưu Thành Trung là chủ nhiệm

đề tài, Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam chủ trì thực hiện

2) Đề tài KHCN cấp Nhà nước mã số BĐKH.07.10÷15 “Nghiên cứu đánh giá biến động đường bờ biển các tỉnh Nam Bộ dưới tác động của biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng” do PGS.TS.Vũ Văn Phái là chủ nhiệm và NCS là thành viên tham gia chính thuộc Chương trình KHCN cấp Quốc gia

mã số BĐKH 10÷15

3) Tài liệu khảo sát thực địa tiến hành trong 3 đợt (mỗi đợt khoảng 3 tuần) vào năm 2012, 2013 và 2014 dưới sự hướng dẫn các thầy cô tại bộ môn Địa mạo, Địa lý và Môi trường biển, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội

4) Các nguồn tài liệu khác được tham khảo sử dụng với sự đồng ý của người cung cấp, tham khảo được trích dẫn đầy đủ

7 Các luận điểm bảo vệ

1) Luận điểm 1: Trong giai đoạn từ 1965 đến 2013, bờ biển STCM có

sự biến động rất phức tạp Có thể chia thành 2 thời kỳ: 1965-1990 có quá trình bồi tụ chiếm ưu thế (cán cân bồi xói + 9076 héc-ta); 1991-2013 thì có quá trình xói lở chiếm ưu thế (cán cân bồi xói - 5680,9 héc-ta) Nguyên nhân của sự gia tăng xói lở có mối liên hệ với NBD, gia tăng năng lượng sóng bão, mất rừng ngập mặn và sự thiếu hụt nguồn cung cấp trầm tích từ sông Mê Kông ra biển Việt Nam do can thiệp của con người

2) Luận điểm 2: Việc phân chia các vùng địa mạo, dự báo xu thế biến động bờ biển thông qua xác định các chỉ giới hành lang bảo vệ bờ biển, đánh giá khả năng tổn thương bờ do nước biển dâng là cơ sở cho việc quản

lý bờ biển nói chung và quản lý xói lở ở dải ven biển STCM nói riêng

8 Những điểm mới của luận án

Kết quả nghiên cứu đã hình thành và xây dựng được 2 điểm mới sau:

1) Biến động hay tiến hóa địa hình bờ biển là một trong những nội dung nghiên cứu quan trọng của địa mạo bờ biển

2) Lần đầu tiên đưa các kết quả nghiên cứu địa mạo vào quản lý bờ biển cho khu vực STCM

9 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1) Ý nghĩa khoa học: Làm rõ hiện trạng, nguyên nhân, xu thế, dự báo biến động và mức độ dễ bị tổn thương đường bờ biển STCM trong 50 năm gần đây (theo hai thời kỳ, mỗi thời kỳ khoảng 25 năm) Đề xuất định hướng quản lý tai biến XLBT ở dải ven biển STCM dựa trên kết quả đánh giá biến động địa hình bờ và đáy biển ven bờ trong mối quan hệ với đặc điểm địa mạo vùng bờ, bối cảnh BĐKH và NBD

2) Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả nghiên cứu là cơ sở cho phép thiết lập chỉ giới hành lang bảo vệ bờ biển, hỗ trợ công tác giao khu vực sử dụng biển, quy hoạch các khu du lịch, nuôi trồng thủy sản, bảo tồn các hệ sinh thái, phát triển kinh tế và đảm bảo an ninh quốc phòng dải ven biển STCM

từ cửa Định An đến Tiểu Dừa

10 Cấu trúc của luận án

Trên cơ sở các nội dung nghiên cứu để đạt mục tiêu đề ra và đảm bảo tính logic, chỉnh thể của vấn đề nghiên cứu, ngoài phần mở đầu, kết luận, kiến nghị, phụ lục và tài liệu tham khảo, công trình luận án được bố cục thành 03 chương đánh số từ 1 đến hết, bao gồm:

Chương 1 Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 Các nhân tố hình thành và biến đổi địa hình dải ven biển Sóc Trăng - Cà Mau

Chương 3 Đánh giá biến động địa hình bờ và đáy biển STCM phục vụ quản lý tai biến XLBT trên cơ sở địa mạo

Các kết quả trong luận án đã được NCS và thầy hướng dẫn lần lượt công bố toàn bộ từ năm 2013 đến 2015 trên các tạp chí, hội thảo khoa học

CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan vấn đề

1.1.1 Tổng quan về nghiên cứu biến động bờ biển

1.1.1.1 Nghiên cứu biến động bờ biển trên thế giới

Theo quan niệm của địa mạo, biến động bờ biển (gồm cả xói lở và bồi tụ) là một quá trình tự nhiên luôn tồn tại và góp phần tạo ra các cảnh quan ven bờ, đây chính là quá trình tiến hóa địa hình bờ biển Nghiên cứu biến động bờ biển đã trở thành một mối quan tâm toàn cầu (Slaymaker và nnk, 2009) [97], của cả các nhà khoa học và quản lý, bởi vì, biến động địa hình

bờ và đáy là vấn đề xã hội quan trọng, thách thức khả năng kinh tế và quản

lý của các quốc gia và chính quyền địa phương bởi những thiệt hại gây ra trực tiếp (phá hủy tài sản, nhà cửa, đường giao thông, các cơ sở kinh tế, di sản thiên nhiên và văn hóa vật thể, phi vật thể, v.v.) và gián tiếp (chi phí để xây dựng các công trình bảo vệ bờ, khơi thông luồng lạch, thay đổi sinh kế cho các quần cư nông thôn và đô thị.v.v)

+ Trước thế kỷ 20, nghiên cứu biến động bờ biển đã được tích hợp trong các công trình về địa mạo bờ biển với hệ các phương pháp địa mạo truyền thống (phân tích hình thái - động lực, phân tích trắc lượng - hình thái, phân tích hình thái - thạch học) Sang thế kỷ thứ 20, nhiều dụng cụ máy móc ra đời và kết quả nghiên cứu về địa mạo khu bờ biển hiện đại xuất hiện nhiều quan điểm mới Các phương pháp hiện đại đã được bổ sung cho các phương pháp nghiên cứu truyền thống Thoulet và Owens (1907, 1908) dựa vào số liệu đo đạc đã chứng minh thuyết phục về quá trình di chuyển

bùn, lắng đọng trầm tích trong đới bờ Johnson (1919) đã tổng hợp và đưa

ra công trình về hình thái động lực bờ biển A.M.King (1953,1961) tiến hành nghiên cứu bờ và bãi trong mối tương tác của nhiều quá trình động lực như sóng, gió, dòng, triều và đưa ra sơ đồ phân loại khu bờ nói chung, bờ

và bãi nói riêng Zencovich (1962), Longinov (1963) đã công bố các nghiên cứu về hoạt động của sóng tạo ra những nét đặc thù của địa hình khu bờ biển hiện đại Trước năm 1970, các nghiên cứu chủ yếu sử dụng hệ phương pháp địa mạo truyền thống, khảo sát thực địa bờ biển, sử dụng các thế hệ bản đồ địa hình Một số quốc gia như Mỹ, Thái Lan, Ấn Độ, Nhật Bản và các nước châu Âu đã sử dụng ảnh máy bay trong nghiên cứu đánh giá biến động bờ biển

+ Từ sau năm 1970, cùng với sự phát triển của công nghệ vũ trụ, các thế hệ vệ tinh quan trắc tài nguyên môi trường trái đất lần lượt được phóng lên quỹ đạo không gian trong đó có cả vệ tinh của chính Việt Nam, đã cung cấp những dữ liệu viễn thám rất quan trọng trong nghiên cứu biến động đường bờ Ảnh vệ tinh khi được kết hợp với điều tra thực địa có thể lấp vào các phần trống quan trọng của hệ thống cơ sở dữ liệu Đã có nhiều nghiên cứu điển hình trên thế giới sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat, Spot, Modis/Terra, Radarsat, Envisat, Sentinel.v.v Các nghiên cứu trên đều đánh giá cao hiệu quả sử dụng tư liệu viễn thám kết hợp với công cụ GIS Từ sau năm 2000, trong nghiên cứu biến động phục vụ quản lý vùng

bờ biển, xuất hiện xu thế mới và liên tục được phát triển về lý luận và thực tiễn Các quốc gia tiên tiến trên thế giới hướng đến việc tính toán định lượng, bán định lượng, sử dụng các chỉ số đánh giá khả năng tổn thương nhằm hỗ trợ quá trình ra quyết định với các hành động phát triển tại vùng

bờ Trong đó, đánh giá tích hợp sử dụng viễn thám, GIS, mô phỏng, đánh giá tổn thương và công cụ hành lang bảo vệ bờ biển liên tục được phát triển và trở thành hướng đi phổ biến nhất trong quản lý bờ hiện nay Các công bố quốc tế tiêu biểu của Rochette và Billé (2010), Sanò và nnk (2010), Walkden và Hall (2005), Gibb và Hill (2011); Fenster, M.S (2005); Healy và Dean (2000); Cambers (1998, 2005) và rất nhiều các tác giả, tại quốc gia và vùng lãnh thổ khác nhau

1.1.1.2 Nghiên cứu biến động bờ biển ở Việt Nam

+ Hướng nghiên cứu về tiến hóa trầm tích và đường bờ biển cổ;

+ Hướng nghiên cứu đánh giá BĐĐB trên cơ sở thành lập bản đồ ĐM; + Hướng nghiên cứu về biến động bờ biển phục vụ ĐTCB, quản lý tài nguyên, bảo vệ bờ, quản lý tai biến xói lở bồi tụ;

+ Hướng nghiên cứu về mô hình quản lý, rủi ro tổn thương;

+ Hướng nghiên cứu tiếp cận viễn thám và GIS giám sát bờ;

+ Hướng nghiên cứu đánh giá biến động đáy sử dụng các mô hình số trị

1.1.1.3.Nghiên cứu biến động bờ biển ở dải ven biển STCM

Trước 1990: Các nghiên cứu địa chất và địa mạo bờ biển STCM được phản ánh tập trung trên tờ bản đồ địa chất Từ năm 1980 - 1990, toàn diện tích khu vực nghiên cứu và cả đồng bằng Nam Bộ được điều tra, đo vẽ địa chất tỷ lệ 1:200.000 Sau 1990: Nghiên cứu biến động bờ biển STCM thực

sự được các nhà khoa học quan tâm từ sau năm 1990 khi Trung tâm địa chất khoáng sản biển bắt đầu thực hiện đề án “Điều tra địa chất và tìm kiếm khoáng sản rắn biển nông ven bờ Việt Nam (0-30m nước) tỷ lệ 1/500000” và các đề án điều tra cơ bản khác

1.1.2 Cơ sở lý luận cho nghiên cứu biến động địa hình bờ và đáy biển phục vụ quản lý tài nguyên và tai biến theo quan niệm của địa mạo

1.1.2.1 Quản lý bờ biển phải dựa trên coi địa hình (cả phần trên cạn và dưới nước) là một dạng tài nguyên thiên nhiên quan trọng cho phát triển kinh tế xã hội

Từ tiếp cận địa mạo, cơ sở khoa học của việc nghiên cứu biến động bờ biển hay nghiên cứu biến động địa hình nói chung cho quản lý tài nguyên

và tai biến thiên nhiên, trước hết, phải xem bản thân địa hình là một dạng tài nguyên thiên nhiên đặc biệt Đồng thời, địa hình còn là cơ sở nền tảng cho một số loại tài nguyên khác tồn tại, như tài nguyên đất, tài nguyên nước, kiểm soát tài nguyên khí hậu, từ đó kiểm soát tài nguyên hệ sinh thái Một khi địa hình bị mất đi hoặc biến đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác sẽ dẫn đến chuyển đổi từ loại tài nguyên này sang loại tài nguyên khác Tuy nhiên, trong đa số trường hợp là mất tài nguyên Cụ thể với hệ bờ, xói lở sẽ dẫn đến mất đất, mất tài nguyên hệ sinh thái rừng ngập mặn, bãi lầy mặn.v.v và chuyển đổi từ hệ sinh thái cạn sang hệ sinh thái nước Tài nguyên thiên nhiên không chỉ hiểu theo nghĩa truyền thống phân chia dựa theo khả năng tái tạo hay không tái tạo Ở đây, cần hiểu gồm tài nguyên cấu trúc không thể sử dụng, có vai trò như “bộ xương” của hệ thống và tài nguyên “dư thừa”, có thể mang ra sử dụng trong giới hạn cho phép phục vụ các mục tiêu và hành động phát triển của con người Và việc sử dụng ấy, một cách “bền vững” rộng hơn quan niệm cũ, không chỉ để những hành động của chúng ta trong hiện tại cản trở khả năng các thế hệ con cháu trong tương lai đáp ứng nhu cầu của mình, mà còn đảm bảo “sự công bằng” với tất cả các loài sinh vật, tức là bảo tồn đa dạng sinh học và hệ sinh thái Theo quan niệm của địa mạo, địa hình là “sân khấu”, là nền tảng cơ bản nhất cho

sự tồn tại và phát triển của xã hội loài người trong mối quan hệ lợi ích kép, đồng lợi ích “co-benefit” với tất cả các loài động thực vật, hệ sinh thái Đới

bờ và biển, đại dương sẽ là nguồn dự trữ cuối cùng cho sự tồn vong của xã hội loài người Sử dụng tài nguyên và môi trường biển phải đảm bảo khả năng tự làm sạch, sức chịu tải của môi trường, khả năng tự phục hồi và tái

tạo của các tài nguyên sinh vật và phi sinh vật, sự ổn định, cân bằng động của hệ bờ Như vậy, quản lý và bảo vệ tài nguyên địa hình được chọn làm luận cứ khoa học (lý luận và thực tiễn) cho các hành động quản lý và hỗ trợ quá trình ra quyết định Ở mức độ chung nhất, địa hình có 2 chức năng cơ bản là chức năng tự nhiên và chức năng xã hội

1.1.2.2 Quản lý tài nguyên địa hình và tai biến vùng bờ dựa trên thiết lập các chỉ giới pháp lý về đường bờ biển ở nước ta

Mỗi lĩnh vực để phục vụ cho các mục tiêu cụ thể của công tác quản lý đều thiết lập một ranh giới mang tính pháp lý dựa trên chức năng, nhiệm

vụ của nó Tuy nhiên, có sự không thống nhất về cách hiểu về định nghĩa đường bờ giữa các cơ quan quản lý, xây dựng bản đồ địa hình, bản đồ hiện trạng sử dụng đất, bản đồ địa chính, các kịch bản biến đổi khí hậu, các bản

đồ chuyên đề khác nhau Có thể nói việc thiết lập đường bờ biển đáp ứng yêu cầu về quản lý trong các quy mô không gian và thời gian là vấn đề khoa học thu hút, một trong những tồn tại cần được giải quyết trong giai đoạn hiện nay

1.1.3 Các thuật ngữ được sử dụng trong luận án

Định nghĩa được trích dẫn nhiều nhất trong các công bố quốc tế do Dolan đưa ra “đường bờ biển là ranh giới tiếp xúc giữa biển với đất liền” [131] và đường này luôn dịch chuyển theo sự dao động của mực nước biển theo chu kỳ ngắn (thủy triều), chu kỳ dài (chu kỳ thiên văn) hoặc không theo chu kỳ Từ cách tiếp cận địa mạo trong nghiên cứu bờ biển, việc đánh giá biến động đường bờ dựa trên phân định rõ đường bờ trong và đường

bờ ngoài Đường bờ trong (coastline) là ranh giới tác động cao nhất của sóng trong năm (thường là sóng bão) với đất liền; hoặc đơn giản hơn, là đường ranh giới giữa bờ và bãi Đường bờ ngoài (shoreline) là đường giao nhau giữa mặt nước với bãi biển nằm ở vị trí mực nước cao trung bình nhiều năm Tại các vị trí bờ biển dốc đứng thì đường bờ trong và đường bờ ngoài có thể trùng nhau [25] Trong nghiên cứu này, kế thừa các quan điểm địa mạo bờ biển truyền thống, kết hợp với các hướng nghiên cứu hiện đại được nhiều tác giả công bố quốc tế từ năm 2000 trở lại, NCS quan niệm đường bờ biển (shoreline) là sự giao thoa giữa đất liền và biển, nó là một đường động và vị trí không gian của nó biến đổi theo nhiều quy mô thời gian (Moore, 2000) [86] và chỉ thị địa mạo phổ biến để xác định đường bờ là dựa vào đường mực nước cao trung bình nhiều năm với vị trí

về phía đất liền đạt được bởi mực nước biển lúc thủy triều cao (Crowel và đồng nghiệp, 1991; Leatherman, 2002) [57] Nếu việc nhận ra đường mực nước cao tỏ ra khó khăn hoặc không thể, thì các chỉ thị (indicators) minh chứng cho vị trí đường bờ có thể được sử dụng là “đường thực vật” hoặc

“vách xói lở” (Boak và Turner, 2005)

Hình 1.1 Mặt cắt ngang đới bờ biển (theo Boak và Tuner) 1.2 Phương pháp nghiên cứu

1.2.1 Phương pháp luận tiếp cận hệ thống cho địa mạo bờ biển

Tiếp cận hệ thống không phải vấn đề mới, nó đã được đưa vào các khoa học khác nhau trong đó có địa mạo từ lâu, ở đây hệ bờ biển với tư cách là một trong những hệ mở phức tạp nhất có quy mô hành tinh có thể chia thành 2 phụ hệ là: 1) Phụ hệ tự nhiên; 2) Phụ hệ kinh tế xã hội Khi lựa chọn hệ phương pháp nghiên cứu từ tiếp cận hệ thống là phải đặc biệt lưu ý đến quy mô không gian - thời gian của các tác nhân quan trọng làm thay đổi hệ bờ biển

1.2.2 Các phương pháp nghiên cứu

Trên cơ sở phương pháp tiếp cận đã nêu trên, để giải quyết nhiệm vụ của đề tài, NCS đã tiến hành sử dụng các nhóm phương pháp sau:

1.2.2.1 Nhóm phương pháp tổng quan tài liệu: NCS kế thừa các tài liệu

của đề tài KHCN cấp nhà nước BĐKH 07.10-15, tài liệu lưu trữ nhiều năm tại bộ môn Địa mạo và Địa lý, MT biển, Khoa Địa lý Thu thập các bản đồ trầm tích tầng mặt, độ sâu, địa chất, địa hình, hải đồ tỷ lệ từ 1/10.000 đến 1/100000 từ năm 1965 đến nay từ Trung tâm Điều tra TNMT Biển, Trung tâm Trắc địa bản đồ biển Các loại ảnh viễn thám độ phân giải cao chụp từ các vệ tinh SPOT, Landsat, vệ tinh VnRedSat của Việt Nam đa thời gian dọc bờ biển STCM do Viện Khoa học Đo đạc và Bản đồ, Trung tâm Quy hoạch quản lý tổng hợp vùng duyên hải phía Nam, Cục Viễn thám Quốc gia cung cấp; Số liệu quan trắc quốc gia của TTKTTVQG; Các loại tài liệu

từ niên giám thống kê các tỉnh STCM nhiều năm

1.2.2.2 Các phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa

+ Phương pháp lộ trình khảo sát dọc bờ biển;

+ Phương pháp lộ trình khảo sát bằng tàu thuyền

1.2.2.3 Các phương pháp địa mạo truyền thống

Phương pháp phân tích hình thái - động lực; Phương pháp phân tích

trắc lượng hình thái; Phương pháp phân tích hình thái - thạch học

1.2.2.4 Các phương pháp hiện đại trong nghiên cứu biến động đường bờ

+ Phương pháp GIS và viễn thám: Sử dụng các phần mềm ArGIS 10.1, Mapinfo 9.5, ENVI 5.2.1 kết hợp truy vấn dữ liệu thuộc tính với phần mềm thống kê Minitab16.2.0 Các thế hệ đường bờ được chiết tách từ ảnh viễn thám chụp từ các thế hệ vệ tinh Spot (1990, 2013), Landsat (1972, 1990, 2013), VnredSat-1(2013), ảnh đa thời gian được hiệu chỉnh triều để đồng bộ hóa dữ liệu sử dụng số liệu nghiệm triều của Tổng cục Biển và Hải đảo Việt Nam, giải đoán kết hợp cả giải đoán số và giải đoán bằng mắt, hiệu chỉnh đường bờ dựa vào mô hình số độ cao, bản đồ địa hình (1:10000, 1:25000) kết hợp với khảo sát thực địa, GPS động Các cảnh ảnh được nắn chỉnh hình học về hệ quy chiếu VN2000, nắn chỉnh đến 1/2 pixel, sử dụng kỹ thuật trộn ảnh để nâng cao độ phân giải Việc chiết tách đường bờ kết hợp cả giải đoán bằng mắt, bán tự động, tự động sử dụng phương pháp tỷ số ảnh Aleisheikh (2004), chỉ số NDWI Phương pháp phân tích đường bờ số sử dụng phần mềm DSAS (Digital Shoreline Analysis System) là bộ công cụ được phát triển bởi Cục Điều tra địa chất Hoa Kỳ (USGS) sử dụng tích hợp trong phần mềm ArcMap của ArGIS 10.1 của ESRI, ra mắt từ tháng 4/2012 phục vụ công tác tính toán thống kê tốc độ biến động bờ biển theo các thời kỳ DSAS sử dụng phương pháp tính biến động dựa trên đường cơ sở (Leatherman and Clow, 1983) để đưa ra các tính toán về sự thay đổi đường bờ theo thời gian

+ Phương pháp mô phỏng sử dụng các mô hình số trị: Phương pháp

mô phỏng các nhân tố động lực hình thái và tính toán biến đổi địa hình đáy trong nghiên cứu này sử dụng mô hình Mike-21 cho năm 2009 và 2012 + Phương pháp đánh giá rủi ro sử dụng chỉ số mức độ tổn thương bờ biển: sử dụng theo phương pháp của Thieler và Hammar-Klose, 1999) + Phương pháp sử dụng rừng ngập mặn và thay đổi trầm tích là các chỉ thị địa mạo phục vụ đánh giá biến động địa hình bờ và đáy biển: Eric Bird (2008) đã khẳng định các thế hệ rừng ngập mặn (mangroves ecosystem) là một trong những dấu hiệu, chỉ thị môi trường tốt nhất trong nghiên cứu biến đổi địa mạo toàn cầu ở các vùng ven biển nhiệt đới và là một thủ thuật tuyệt vời để phát hiện và định lượng thay đổi đường bờ biển dựa trên mối quan hệ địa mạo - sinh vật - nguồn cung cấp trầm tích là một hướng đi mới, rất quan trọng và phù hợp đối với các dải bờ biển, cửa sông được bao phủ bởi rừng ngập mặn tự nhiên vùng nhiệt đới ẩm

Hình 1.2 Khảo sát thực địa (lộ trình trên đất liền và trên biển) sử

dụng các chỉ thị địa mạo nghiên cứu biến động bờ biển STCM

1.3 Quy trình nghiên cứu

Hình 1.3 Sơ đồ quy trình nghiên cứu

CHƯƠNG 2 CÁC NHÂN TỐ HÌNH THÀNH VÀ GÂY BIẾN ĐỔI

ĐỊA HÌNH BỜ VÀ ĐÁY BIỂN SÓC TRĂNG - CÀ MAU

2.2.4 Thủy văn: Trong vùng nghiên cứu bên cạnh hệ thống sông Cửu Long,

một số sông tự nhiên còn có nhiều sông suối, kênh rạch, phần lớn là nhân tạo phục vụ hoạt động thủy lợi và giao thông vận tải Có thể nói Cà Mau là tỉnh

có hệ thống sông nước mặn duy nhất ở nước ta với sông Bồ Đề đổ ra biển Đông và sông Cửa Lớn đổ ra Vịnh Thái Lan

2.2.5.5 Đặc trưng nhiệt muối và phân bố vật liệu lơ lửng

2.2.6 Thay đổi mực nước biển và xu thế bão

2.2.7 Các hoạt động của con người

2.2.7.1 Tàn phá HST rừng ngập mặn tự nhiên vùng nhiệt đới ẩm;

2.2.7.2 Di dân và sự phân bố dân cư các tỉnh ven biển;

2.2.7.3 Phát triển năng lượng, công nghiệp

2.2.7.4 Xả thải gây ô nhiễm ven biển;

2.2.7.5 Nghề cá

2.2.7.6 Nuôi trồng thủy sản

2.3 Đặc điểm địa mạo bờ biển STCM

Đã phân chia cả phần đất liền và đáy biển thành 16 đơn vị địa mạo với các đặc trưng khác nhau về nguồn gốc, hình thái và động lực hình thành và biến đổi chúng, bao gồm:

(1) Sườn bóc mòn trên đá rắn chắc;

(2) Lòng sông và bãi bồi hiện đại;

(3) Bề mặt tích tụ do sông và triều tuổi Holocen muộn;

(4) Bề mặt tích tụ do sông - sóng tuổi Holocen muộn;

(5) Bề mặt tích tụ do tác động của dòng dọc bờ;

(6) Bề mặt tích tụ than bùn tuổi Holocen muộn;

(7) Bề mặt xâm thực - tích tụ hiện đại do tác động dòng chảy sông - triều; (8) Bề mặt tích tụ hiện đại do tác động của sông - triều;

(9) Bề mặt tích tụ hiện đại do tác động của sông - sóng ;

(10) Bề mặt xói lở - tích tụ trên bờ cấu tạo bởi bùn - sét

+ Tiểu vùng I (Định An - Bạc Liêu) - Vùng cửa sông Mê Công

+ Tiểu vùng II (Bạc Liêu - Mũi Cà Mau) - Vùng phía nam của Mũi Cà Mau + Tiểu vùng III (Mũi Cà Mau - Mũi Bà Quan) - Vùng chuyển tiếp sang Vịnh Thái Lan

+ Tiểu vùng IV (Mũi Bà Quan - Tiểu Dừa) - Vùng phía Tây bán đảo

Cà Mau

(Xem bản đồ phân vùng địa mạo kèm theo bản tóm tắt Hình 2.2)