Nghiên cứu cơ sở địa lý cho sử dụng hợp lý đất ngập nước khu vực long biên – gia lâm, thành phố hà nội

Quá trình hình thành, biến đổi của hệ thống sông, hồ và các nhân tố ảnh hưởng tới sự phát triển đất ngập nước khu vực Long Biên - Gia Lâm .... - Phân tích nguyên nhân, ảnh hưởng của quá

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Đặng Văn Bào

Hà Nội - 2018

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan rằng, số liệu và kết quả nghiên cứu trong luận văn này là trung thực và chưa hề được sử dụng để bảo vệ một học vị nào

Tôi xin cam đoan rằng, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cám ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn này đều đã được chỉ rõ nguồn gốc

Hà Nội, ngày tháng năm 2018

Tác giả

Phạm Huyền Trang

LỜI CẢM ƠN

Tôi xin trân trọng cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Khoa Địa Lý - Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và nhiệt tình giảng dạy, hướng dẫn tôi trong suốt quá trình học tập và nghiên cứu luận văn này

Đặc biệt, tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS TS Đặng Văn Bào là người trực tiếp hướng dẫn khoa học, đã tận tình giúp đỡ và hướng dẫn tôi hoàn thành luận văn này

Tôi xin trân trọng cảm ơn Liên đoàn quy hoạch và điều tra tài nguyên nước miền Bắc, UBND quận Long Biên và UBND huyện Gia Lâm đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và cung cấp đầy đủ các thông tin, số liệu, tư liệu bản đồ trong quá trình nghiên cứu luận văn này

Cuối cùng tôi xin trân trọng cảm ơn các bạn học viên cùng lớp, những người thân trong gia đình và bạn bè đã giúp đỡ và động viên tôi trong quá trình học tập, nghiên cứu để hoàn thành luận văn này

Trân trọng cảm ơn./

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

DANH MỤC BẢNG BIỂU v

DANH MỤC HÌNH VẼ vi

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT vii

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 2

3 PHẠM VI, ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 3

4 Ý NGHĨA LUẬN VĂN 4

5 CẤU TRÚC LUẬN VĂN 4

Chương 1 TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP

NGHIÊN CỨU 5

1.1 Tổng quan các công trình nghiên cứu 5

1.1.1 Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới 5

1.1.2 Tổng quan các nghiên cứu tại Việt Nam 8

1.2 Cơ sở lý luận trong việc sử dụng hợp lý đất ngập nước 11

1.2.1 Khái niệm chung về đất ngập nước 11

1.2.2 Khát quát đất ngập nước Thành phố Hà Nội 16

1.2.3 Cơ sở lý luận đánh giá tổng hợp điều kiện địa lý phục vụ phát triển

không gian gắn với sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường hồ nước, sông ngòi 17

1.3 Quan điểm tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 28

1.3.1 Quan điểm tiếp cận 28

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu 29

1.3.3 Quy trình các bước nghiên cứu 31

Chương 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN - KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC

LONG BIÊN - GIA LÂM 33

2.1 Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình hình thành, phát triển và phân bố của

đất ngập nước khu vực 33

2.1.1 Vị trí địa lý và điều kiện tự nhiên 33

2.1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 45

2.2 Đặc điểm sinh thái vùng và quá trình phát triển không gian đất ngập nước

khu vực Long Biên - Gia Lâm, Hà Nội 47

2.2.1 Đặc điểm sinh thái cảnh quan khu vực Long Biên - Gia Lâm 47

2.2.2 Quá trình hình thành, biến đổi của hệ thống sông, hồ và các nhân tố

ảnh hưởng tới sự phát triển đất ngập nước khu vực Long Biên - Gia Lâm 51

Chương 3 ĐỊNH HƯỚNG SỬ DỤNG BỀN VỮNG ĐẤT NGẬP NƯỚC

KHU VỰC LONG BIÊN - GIA LÂM 58

3.1 Khái quát không gian phân bố đất ngập nước khu vực Long Biên - Gia Lâm 58

3.1.1 Hệ thống sông ngòi 58

3.1.2 Khái quát về hệ thống hồ và đất ngập nước khác 61

3.2 Thực trạng khai thác, sử dụng và hiện trạng môi trường vùng đất ngập nước 64

3.2.1 Vấn đề môi trường vùng đất ngập nước khu vực 64

3.2.2 Đặc điểm khai thác và sử dụng vùng đất ngập nước 72

3.3 Định hướng sử dụng bền vững vùng đất ngập nước tại khu vực 75

3.3.1 Phân tích bản đồ quy hoạch tại khu vực 75

3.3.2 Thực trạng công tác quản lý vùng đất ngập nước 78

3.3.3 Định hướng sử dụng bền vững vùng đất ngập nước tại khu vực 81

KẾT LUẬN 90

TÀI LIỆU THAM KHẢO 92

PHỤ LỤC 97

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 Các giá trị kinh tế của đất ngập nước 16

Bảng 2 Các loại đất ngập nước tại Hà Nội 16

Bảng 3 Hiện trạng và quy hoạch sử dụng đất năm 2020 tại khu vực nghiên cứu 46

Bảng 4 Các tiêu chí xác định cấp phân vị cảnh quan khu vực 48

Bảng 5 Khối lượng cát khai thác khu vực Hà Nội - Thượng Cát 70

Bảng 6 Một số giá trị, chức năng, dịch vụ chính của ĐNN Hà Nội 82

Bảng 7 Tổng hợp các ao, hồ tại khu vực 99

Bảng 8 Kết quả phân tích chất lượng nước mặt các hồ: Thạch Bàn, Thạch Bàn 1,

Sài Đồng 101

Bảng 9 Tổng hợp hiện trạng bờ, hành lang bờ khu vực nghiên cứu 102

Bảng 10 Kết quả quan trắc chất lượng nước mặt sông Hồng năm 2015 107

Bảng 11 Kết quả quan trắc chất lượng nước mặt sông Đuống năm 2015 108

Bảng 12 Kết quả quan trắc chất lượng nước mặt sông Cầu Bây năm 2015 109

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 Tổng quan chung cho đất ngập nước 12

Hình 2 Các vùng hình thành đất ngập nước 13

Hình 3 Sự thay đổi tính chất đất từ vùng tiêu nước tốt đến vùng khó tiêu nước 14

Hình 4 Hình thái thung lũng sông vùng đồng bằng 19

Hình 5 Quá trình hình thành khúc uốn thứ sinh và khúc uốn nguyên thuỷ P-P 20

Hình 6 Dòng sông cắt đứt cổ khúc uốn và hình thành hồ móng ngựa 21

Hình 7 Gờ cao ven lòng (đê thiên nhiên) và hồ móng ngựa 23

Hình 8 Quy trình nghiên cứu cơ sở địa lý cho sử dụng hợp lý đất ngập nước

khu vực Long Biên - Gia Lâm, Thành phố Hà Nội 32

Hình 9 Sơ đồ vị trí khu vực Long Biên - Gia Lâm trong thành phố Hà Nội 33

Hình 10 Bản đồ địa chất - khoáng sản khu vực Long Biên - Gia Lâm 35

Hình 11 Bản đồ địa mạo khu vực Long Biên - Gia Lâm 38

Hình 12 Bản đồ thổ nhưỡng khu vực Long Biên - Gia Lâm 42

Hình 13 Bản đồ thảm thực vật khu vực Long Biên - Gia Lâm 44

Hình 14 Bản đồ cảnh quan Long Biên - Gia Lâm, TP Hà Nội 50

Hình 15 Sơ đồ lòng sông cổ Tiêu Tương 53

Hình 16 Sơ đồ lòng sông Dâu cổ 55

Hình 17 Bản đồ tài nguyên nước sông khu vực Long Biên - Gia Lâm 60

Hình 18 Bản đồ hiện trạng đất ngập nước khu vực Long Biên - Gia Lâm 62

Hình 19 Ảnh vệ tinh LANDSAT khu vực Long Biên - Gia Lâm và lân cận 63

Hình 20 Bản đồ chất lượng nước sông khu vực Long Biên - Gia Lâm 65

Hình 21 Sông Cầu Bây, đoạn gần cầu Thanh Trì 67

Hình 22 Hồ Thạch Bàn - Long Biên sau khi được cải tạo, tạo hành lang, cảnh quan 72

Hình 23 Hiện trạng bờ, hành lang bờ Hồ Ba Vực - Cống Thôn, huyện Gia Lâm 72

Hình 24 Sơ đồ công trình khai thác nước trên dòng chính sông Hồng 74

Hình 25 Mô hình công tác quản lý ao hồ Hà Nội 79

Hình 26 Sơ đồ định hướng sử dụng hợp lý không gian đất ngập nước khu vực

Long Biên - Gia Lâm 89

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Đất ngập nước (ĐNN) có vai trò vô cùng quan trọng đối với tự nhiên và đời sống xã hội (Hans, 1994) Với diện tích ước tính là 1280 triệu ha (tương đương 9% diện tích bề mặt hành tinh), các hồ, sông, đầm lầy và các tầng ngậm nước ngầm cung cấp một loạt các dịch vụ thiết yếu (như cung cấp lương thực, thực phẩm, có vai trò như bể hấp thụ và bể chứa cacbon, điều hoà dòng chảy, kiểm soát lũ lụt, chống xói lở, dự trữ năng lượng và duy trì tài nguyên đa dạng sinh học,…) có ý nghĩa sống còn đối với sinh kế của nhiều người nghèo trên toàn thế giới Các dịch

vụ cung cấp bởi đất ngập nước ước tính có giá trị 14 nghìn tỷ USD mỗi năm và có thể còn nhiều hơn nữa Tuy nhiên, tốc độ suy thoái và mất đất ngập nước đang gia tăng ở mức đáng báo động, nhanh hơn nhiều so với các hệ sinh thái khác Hơn 3 tỷ người sử dụng nước ngầm là nguồn nước uống, việc khai thác quá mức và ngày càng gia tăng vượt quá khả năng tích tụ nước ngầm từ vùng đất ngập nước bề mặt Các loài sinh vật nước ngọt và ven biển đang suy thoái nhanh hơn so với các loài trong các hệ sinh thái khác Sự suy thoái chủ yếu là do chuyển đổi mục đích sử dụng đất và xây dựng cơ sở hạ tầng, phú dưỡng, ô nhiễm môi trường và khai thác quá mức Quá trình này có xu hướng diễn ra nhanh hơn ở những khu vực có tốc độ gia tăng dân số cao và nhu cầu phát triển kinh tế mạnh Trong bối cảnh đó, bảo tồn

và sử dụng hợp lý các hệ sinh thái đất ngập nước là trọng tâm được nhiều nhà nghiên cứu và hoạch định chính sách hướng tới giải quyết

Hà Nội nằm ở trung tâm đồng bằng sông Hồng, một trong những đồng bằng châu thổ lớn nhất của Việt Nam Theo thống kê chưa đầy đủ, toàn thành phố có khoảng 111 hồ nước tự nhiên và nhân tạo, với tổng diện tích 1.165ha Trong quá trình đô thị hoá, một số sông như Kim Ngưu và Tô Lịch trở thành các mương tiêu nước cho nội đô, nhiều ao, hồ đầm lầy đã bị san lấp Qua quá trình phát triển, Hà Nội đã thay đổi và phát triển thành trung tâm văn hoá, kinh tế, chính trị của cả nước, song song với sự phát triển là việc các vùng đất ngập nước bị san lấp, chuyển đổi thành các khu vực đô thị Kết quả của sự phát triển là các hệ sinh

thái tự nhiên các vùng đất ngập nước của Hà Nội đã bị thay đổi và bị suy thoái cả

về số lượng cũng như chất lượng Theo Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội thành phố Hà Nội đến năm 2020, định hướng đến năm 2030, Trung tâm Hà Nội sẽ là đầu não và được phát triển mở rộng từ khu vực nội đô về 4 phía: trong

đó, phía Đông đến Gia Lâm và Long Biên Như vậy, trong tương lai, khu vực Long Biên - Gia Lâm sẽ có tốc độ phát triển vượt bậc cả về kinh tế, xã hội, hạ tầng

đô thị và môi trường Tuy nhiên, sức ép dân số cùng với quá trình đô thị hóa nhanh chóng sẽ tạo áp lực to lớn đối với hệ sinh thái vùng đất ngập nước tại khu vực Hà Nội mở rộng, hiện đại hơn nhưng sông hồ ngày càng bị san lấp, thu hẹp

và ô nhiễm hơn

Những năm gần đây đã có rất nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến sông hồ Hà Nội, nhưng phần lớn các công trình nghiên cứu đều chỉ tập trung đến hệ thống sông, hồ của các quận nội thành (như Ba Đình, Hoàn Kiếm, Hai Bà Trưng, Đống Đa, Tây Hồ, Cầu Giấy…) mà chưa có sự tổng hợp đánh giá đối với khu vực ngoại thành Hà Nội Cũng cần nhận thức rằng cho tới nay, những hồ nước ở ngoại thành Hà Nội có mức độ ô nhiễm chưa cao, có sự tôn tạo cảnh quan, môi trường, song còn mang tính nhỏ lẻ cho từng khu vực Trong tương lai, trước khi qúa trình

đô thị hóa làm biến đổi sâu sắc các hồ này cần có công tác điều tra, nghiên cứu đầy

đủ, đồng bộ và đưa ra các giải pháp tổng thể cho việc bảo vệ và phát triển bền vững nguồn tài nguyên đất ngập nước này

Nhận thức được tầm quan trọng của vấn đề này, học viên đã lựa chọn đề tài

“Nghiên cứu cơ sở địa lý cho sử dụng hợp lý đất ngập nước khu vực Long Biên - Gia Lâm, thành phố Hà Nội” làm luận văn tốt nghiệp của mình, nhằm xây dựng cơ

sở địa lý, góp phần tích cực cho công tác quy hoạch và xây dựng phương án sử dụng hợp lý và có hiệu quả nguồn tài nguyên đất ngập nước của của khu vực nói riêng cũng như thủ đô Hà Nội nói chung

2 MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

Mục tiêu chung:

Nghiên cứu cơ sở địa lý nhằm đề xuất được giải pháp quản lý sử dụng bền vững đất ngập nước khu vực Long Biên - Gia Lâm

- Phân tích nguyên nhân, ảnh hưởng của quá trình đô thị hoá, các hoạt động

an sinh xã hội đối với sự suy giảm về số lượng cũng như chất lượng của vùng đất ngập nước tại khu vực nghiên cứu

- Phân tích tồn tại trong công tác quản lý hiện nay Từ đó, đề xuất định hướng các giải pháp quản lý nhằm sử dụng bền vững, bảo tồn và phát triển tài nguyên đất ngập nước tại khu vực

3 PHẠM VI, ĐỐI TƢỢNG NGHIÊN CỨU

- Khu vực có nhiều đầm, hồ tự nhiên nhưng do quá trình đô thị hoá, một số

ao, hồ đã bị san lấp Qua khảo sát, khu vực có khoảng hơn 300 hồ, ao, đầm bao gồm

cả tự nhiên và nhân tạo

- Hiện nay, các hồ tại khu vực gần như là bắt buộc phải tiếp nhận và xử lý nước thải chảy tràn, sinh hoạt và công nghiệp Trong những năm gần đây, sự ô nhiễm của các hồ ngày một nghiêm trọng Từ nhận thức đó cùng với những nỗ lực nhất định mà hiện nay một vài hồ đã được hạn chế sử dụng chức năng này, thay vào đó là chức năng sinh thái Một số hồ đã được cải tạo, kè, tạo hành lang bờ, áp dụng một số phương pháp để xử lý ô nhiễm để tạo thành hồ trong các công viên, vườn hoa

3.2 Về không gian

Không gian nghiên cứu của luận văn là khu vực Long Biên - Gia Lâm, thành phố Hà Nội

Vị trí địa lý: Phía Đông, Nam giáp với tỉnh Bắc Ninh, Hưng Yên; phía Bắc giáp huyện Đông Anh, Hà Nội; Phía Tây giáp với sông Hồng, giáp với các quận huyện Tây Hồ, Hoàn Kiếm, Hai Bà Trưng, Hoàng Mai, Thanh Trì, Thường Tín

4 Ý NGHĨA LUẬN VĂN

- Đánh giá được một cách toàn diện, tổng hợp nhất về vùng đất ngập nước tại khu vực Long Biên - Gia Lâm; góp phần hoàn thiện cách tiếp cận hệ thống trong phát triển bền vững cho khu vực nói riêng và thủ đô nói chung

- Đây là cơ sở khoa học giúp các nhà quản lý có cái nhìn tổng thể về cơ sở địa

lý của hệ thống đất ngập nước tại khu vực nghiên cứu Từ đó đưa ra các định hướng quy hoạch đô thị và phát triển không gian trên cơ sở quản lý tổng hợp và phát triển bền vững, góp phần đưa ra những cảnh báo, điều chỉnh và các phương án đề phòng; phòng tránh, giảm thiểu thiệt hại do thiên tai liên quan tới nước của khu vực

- Từ đó, góp phần nâng cao nhận thức việc bảo vệ môi trường và sử dụng có hiệu quả nguồn tài nguyên hệ sinh thái đất ngập nước tại khu vực nghiên cứu

5 CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, nội dung chính của luận văn được trình bày trong 3 chương:

Chương 1 Tổng quan cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu

Chương 2 Điều kiện địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu

Chương 3 Cơ sở cho sử dụng hợp lý đất ngập nước khu vực nghiên cứu

Chương 1 TỔNG QUAN CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan các công trình nghiên cứu

1.1.1 Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới

Đất ngập nước (ĐNN) là hệ sinh thái quan trọng trên Trái Đất Đất ngập nước là những nguồn tài nguyên có giá trị kinh tế cao, là bồn chứa cacbon, nơi bảo tồn gen và chuyển hóa các vật liệu hóa học, sinh học Các kết quả nghiên cứu, cho thấy giá trị kinh tế của các hệ sinh thái đất ngập nước ước tính lên tới 14,9 nghìn tỷ

đô la Mỹ, chiếm 45% tổng giá trị của tất cả các hệ sinh thái tự nhiên toàn cầu Ngoài ra, một vai trò rất quan trọng khác của đất ngập nước là cung cấp nơi cư trú cho nhiều loài động thực vật hoang dã Việc công nhận giá trị kinh tế và các dịch vụ môi trường do các vùng đất ngập nước là một khái niệm tương đối mới ở Mỹ, những nỗ lực bảo vệ đầm lầy thực sự bắt đầu với tổ chức Đạo luật Nước sạch vào năm 1972 và Cơ quan quản lý Catter Còn ở Trung Quốc, thiết lập các chính sách bảo vệ và khôi phục đất ngập nước năm 2005, tuy nhiên các quốc gia khác như Ethiopia gần như không có quy định (Adebe, Y.D 2003)

Để định hướng khai thác, sử dụng bền vững hệ thống hồ nước và sông ngòi,

đã có nhiều công trình nghiên cứu cả về lý thuyết và thực tiễn Cũng nhận thấy rằng các công trình nghiên cứu về thường mang tính đơn ngành, trong đó các nghiên cứu

về điều kiện thuỷ văn, tài nguyên nước; về tài nguyên sinh vật, về địa lý tự nhiên của các hồ nước, sông ngòi là khá đầy đủ

Hồ được xem là thuỷ vực tiếp nhận và lưu trữ vật liệu từ lưu vực xung quanh cũng như từ khí quyển, khi đó chúng là mối quan tâm của các nhà địa chất, địa mạo, thuỷ văn học vì trầm tích tích tụ có thể phản ánh sự thay đổi của khu vực theo thời gian Tỷ lệ xói mòn lưu vực liên quan đến việc thay đổi sử dụng đất, truy tìm nguồn trầm tích, biến đổi khí hậu, các chất ô nhiễm đã được chuyển đến, hồ sơ lũ và mẫu thực vật có thể được phát hiện bằng cách đánh giá các đặc điểm khác nhau của các lớp trầm tích tích luỹ trong hồ Hồ cổ học (Paleolimnology) là ngành khoa học sử dụng các kết quả phân tích trầm tích hồ để tái tạo các sự kiện trong quá khứ - đòi

hỏi phải có một số phương tiện phù hợp với các vật liệu tích luỹ và một loạt các phương pháp xác định sự tồn tại (ví dụ như 210Pb, 14C, 137Cs, nhiệt huỳnh quang,…), nhưng độ chính xác của mỗi phương pháp lại hạn chế trong khoảng thời gian cụ thể Trên cơ sở này và thực tế rằng các trầm tích hồ có thể biến đổi theo thời gian và không gian, việc gây dựng nên bộ sưu tập các lõi mẫu vật và phương pháp phân tích phù hợp với những câu hỏi nghiên cứu rất quan trọng Dearing và Foster (1993) đã đưa ra những thảo luận hữu ích về những vấn đề, các sai sót và những tác động của việc sử dụng các lõi trầm tích trong nghiên cứu địa mạo Một văn bản trước đó của Hakanson và Jansson (1983) đã giới thiệu các chủ đề của trầm tích hồ

và cung cấp thông tin về khía cạnh vật lý, hoá học và sinh học của trầm tích [7]

Từ năm 1970, trọng tâm nghiên cứu hồ về mặt sinh thái không còn xem hồ như một hệ thống khép kín nữa mà người ta chú trọng nhiều hơn tới việc kết nối các quá trình trong lưu vực với các điều kiện của hồ (Kalff, 2002) Các hồ có mối liên kết mật thiết với lưu vực của chúng và do đó vai trò của các hồ trong nghiên cứu địa mạo

và vai trò của các nhà địa mạo trong nghiên cứu liên ngành của hồ là rất đáng kể

Một trong các đặc trưng của sông hồ là biến động lòng sông Biến động lòng sông là một trong những quá trình phổ biến của dòng chảy, thông qua quá trình này, các thế hệ bãi bồi và thềm sông được hình thành Biến động lòng sông có ý nghĩa đáng kể đối với các hoạt động kinh tế - xã hội của con người qua các thời kỳ và do vậy là đối tượng quan tâm nghiên cứu của nhiều ngành khoa học, trong đó có địa lý, địa chất, thuỷ văn và các lĩnh vực địa kỹ thuật, địa công trình [7]

Bốn hướng nghiên cứu chính về biến đổi lòng sông được ghi nhận phổ biến trong các công trình nước ngoài là: (i) Nghiên cứu cơ bản về hoạt động dòng chảy (gồm cả hướng địa mạo và Thuỷ văn); (ii) Nghiên cứu cổ địa lý; (iii) Ứng dụng công nghệ trong nghiên cứu diễn biến lòng sông; (iv) Nghiên cứu biến đổi lòng sông các lưu vực cụ thể cho mục tiêu phát triển và phòng tránh thiên tai

Vấn đề phát triển bền vững đối với các khu vực lòng sông cũng được các nhà khoa học trên thế giới quan tâm với hướng nghiên cứu chính tập trung vào giải quyết giảm thiểu các tai biến do dòng chảy Đi đầu trong hướng này là nghiên cứu

về các tai biến do lũ lụt, xói lở bờ dọc các lưu vực Các công trình chủ yếu tập trung

đo vẽ thành lập bản đồ địa mạo để phân loại các khu vực có nguy cơ lũ lụt khác nhau trên đồng bằng châu thổ các sông như Kiso, Chikugo, Yoshino,… (Nhật Bản), sông Mekong, sông Nile (Ai Cập) và cho những vùng như thành phố Tokyo, đồng bằng trung tâm Thái Lan, thành Phosos Padang và lân cận ở miền tây Sumatra (Indonexia) Phương pháp chủ yếu là đo vẽ, phân loại và thành lập bản đồ địa mạo chi tiết, từ đó đánh giá mức độ ảnh hưởng của lũ lụt, bao gồm tình trạng ngập, khả năng bị lầy hoá, trục và hướng dòng chảy trong lũ và một số các tai biến kèm theo như xói lở bờ sông, hiện tượng bồi lấp…[7, 20]

Bên cạnh đó, các nghiên cứu về biến đổi lòng dẫn dưới ảnh hưởng của sự biến đổi về môi trường, xây dựng cơ sở hạ tầng cũng rất được quan tâm Dữ liệu ảnh, địa hình được ghi nhận trong một khoảng thời gian dài giúp ích rất lớn cho những nghiên cứu biến đổi lòng sông qua nhiều thế hệ Có thể kể đến một số nghiên cứu như Wallick và nnk phân tích dữ liệu dòng chảy từ năm 1853, 1855 tới nay tại khu vực sông Umpqua, Oregon; Caroline và nnk nghiên cứu tại Missouri, phía nam Dakota và Nebraska

Ngày nay, mặc dù sự đô thị hóa đang ngày càng gia tăng - với hơn 60% dân số toàn cầu ước tính sẽ sống ở đô thị vào năm 2030 (UN, 2010) - song cuộc sống của chúng ta vẫn sẽ phụ thuộc vào thiên nhiên, vào các hệ sinh thái xung quanh như trước đây, trong đó có hệ sinh thái đất ngập nước Vì lẽ đó, mối quan hệ giữa đất ngập nước và sự đô thị hóa, hay vai trò của đất ngập nước đô thị đối với sự phát triển bền vững của các thành phố đang ngày càng được cộng đồng quốc tế quan tâm nghiên cứu Đặc biệt, từ năm 2008, sau khi COP 10 ra Nghị quyết số X.27 về “Đất ngập nước và Sự đô thị hóa” thì không những Ban thư ký Công ước Ramsar và các

ủy ban kỹ thuật thuộc Công ước mà nhiều tổ chức bảo tồn và các quốc gia trên thế giới đã tập trung nghiên cứu về hệ sinh thái đất ngập nước đô thị

Ở cấp độ quốc gia, nghiên cứu về đất ngập nước đô thị phổ biến ở các quốc gia phát triển như Anh, Mỹ, Canada, Australia, Nhật Bản và được tiến hành từ khá sớm Điều này cũng dễ lý giải vì đây là các nước có tỷ lệ đô thị hóa cao, trình độ khoa học tiên tiến và cũng là những đất nước có nhiều sông, hồ, đầm trong thành phố Các khía cạnh được nghiên cứu khá đa dạng, từ các khía cạnh sinh thái học

(Moss, 1999), chất lượng môi trường (Charlesworth and Foster, 1991) kinh tế học (O’Riordan, 1999) đến tìm hiểu các giá trị văn hóa (Manuel, 2003), khía cạnh thể chế chính sách (Born and Rumery, 1989) và cách tiếp cận sử dụng đa mục tiêu (Zedler and Leach, 1998; Kansas Water Office, 2002) nhằm quản lý hiệu quả đất ngập nước đô thị, đặc biệt là hệ thống sông hồ Tại châu Á, Ấn Độ là quốc gia tiên phong trong nghiên cứu và quản lý hồ đô thị Vào đầu những năm 1990, quốc gia này đã phát động “Chiến dịch cứu hồ” qua đó tiến hành nhiều chương trình nghiên cứu, tuyên truyền nâng cao nhận thức bảo vệ và bảo tồn các hồ ở vùng đô thị (Kodarkar, 2008)

Như vậy, việc nghiên cứu các hồ nước và sông ngòi ứng dụng cho quy hoạch, phát triển đô thị đã được nhiều nhà khoa học đi sâu tìm hiểu, phân tích hết sức chi tiết, tới những vấn đề hết sức cụ thể, phục vụ lợi ích trực tiếp của con người Phần lớn các nghiên cứu tập trung vào nghiên cứu động lực dòng sông, (xói lở bờ sông, bồi lắng trầm tích dọc bờ,…) và quá trình biến đổi lòng dẫn, xác định yếu tố ảnh hưởng để từ đó đưa ra cơ sở cho việc khai thác và sử dụng hợp lý

1.1.2 Tổng quan các nghiên cứu tại Việt Nam

Đất ngập nước là một trong các hệ sinh thái nhạy cảm và dễ bị đe doạ ở Việt Nam Trong đó, các hệ sinh thái đất ngập nước thuộc sông hồ đang bị khai thác cạn kiệt do hoạt động của con người Diện tích đất ngập nước tự nhiên bị suy giảm nghiêm trọng do bị chuyển đổi thành nơi nuôi trồng thuỷ sản, sản xuất nông nghiệp Ngoài ra, do nhiều hạn chế trong hiểu biết khoa học kỹ thuật, cũng như áp lực từ kinh

tế - xã hội, các khu đất ngập nước hiện nay đang được quản lý và sử dụng không đúng phương pháp (WWF, 2010) Xuất phát từ thực tế đó, các nghiên cứu nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho việc khai thác và sử dụng hợp lý hệ thống sông hồ được nhiều nhà nghiên cứu và quản lý quan tâm theo nhiều hướng tiếp cận khác nhau

Đới sông Hồng là khu vực rất nhạy cảm do tác động tự nhiên - kỹ thuật đa dạng về loại hình, biến đổi bất thường theo thời gian về đặc tính (cường độ, quy mô,…) và có đặc điểm là kéo dài theo dạng tuyến, tiềm ẩn nguy cơ phát sinh và phát triển các tai biến địa kỹ thuật môi trường (Nguyễn Công Kiên và Nguyễn Văn

Tá, 2008) Nghiên cứu gần đây cho thấy, sạt lở bờ sông Hồng khu vực Hà Nội diễn

ra liên tục cướp đi nhiều hoa màu, đe doạ trực tiếp đến sự ổn định của nhiều công trình công cộng, kho tàng trên bờ sông, thậm chí là cả tính mạng của nhiều người dân Trong đó, hai yếu tố ảnh hưởng quyết định đến độ ổn định tuyến bờ sông Hồng khu vực Hà Nội là đặc điểm hình thái lòng dẫn và cấu trúc địa chất bờ sông, đặc điểm địa hình địa mạo Đặc điểm trầm tích và biến động lòng sông Hồng khu vực

Hà Nội cũng được Nguyễn Bảo (2014) nghiên cứu ngay sau đó Bản chất quá trình thành tạo và phát triển lòng dẫn sông Hồng là sự kéo dài và phân nhánh lòng sông theo phương thức san bằng tích tụ thành tạo đồng bằng châu thổ Quá trình phát triển lòng dẫn hiện nay rất phức tạp đó là quá trình xói lở - tích tụ theo quy luật phát triển của sông vùng đồng bằng delta và quá trình kéo dài lòng dẫn, uốn cong Quy luật dao động bùn, cát phân bố của trầm tích bề mặt liên quan chặt chẽ với chế độ dòng chảy, tới quá trình bồi lắng và hình thái của lòng dẫn sông Bởi vậy, theo tác giả các hoạt động khai thác cát hợp lý ngoài mục đích phát triển kinh tế xã hội còn giúp khơi thông luồng lạch, tránh các tai nạn giao thông thuỷ xảy ra Cùng chung hướng nghiên cứu trên, Lê Văn Hùng và Phạm Tất Thắng đưa ra đánh giá dựa trên tài liệu thực đo diễn biến mặt cắt địa hình lòng dẫn kết hợp với các tài liệu thuỷ văn dòng chảy, đồng thời đánh giá những ảnh hưởng của nó tới dòng chảy mùa kiệt

Lòng sông cổ và các hồ nước thường là các sản phẩm đặc biệt của quá trình tiến hoá địa mạo Tìm hiểu về sự biến động lòng sông, hồ nước gắn liền với các quá trình tiến hoá địa mạo trên đồng bằng châu thổ có ý nghĩa lớn cả về lý luận và thực tiễn Tại Hà Nội, hệ thống lòng sông và hồ nước còn bị tác động mạnh bởi các hoạt động của con người do tốc độ đô thị hoá ở đây rất nhanh Những dấu vết của hệ thống sông ngòi, hồ, đầm lầy cổ bị san lấp bởi các công trình xây dựng Biến động lòng sông trong quá khứ để lại dấu ấn khá rõ nét trong trầm tích cũng như hình thái địa hình Thông qua các hoạt động của con người (chủ yếu là sử dụng đất) mà hoạt động này có sự phân dị khá rõ theo những thực thể tự nhiên và chính chúng tạo nên một dấu hiệu hay một lớp thông tin đáng tin cậy trong quy trình sử lý GIS để nhận biết sự biến động lòng sông Đặng Kinh Bắc và nnk (2010), phân tích những thông tin về các thành tạo địa hình âm dạng tuyến, đôi nơi còn sót ao hồ cùng thông tin về thành phần vật chất (được xác định khá tốt trên ảnh viễn thám) và các dấu hiệu gián tiếp (nhờ lớp

thông tin về phân bố dân cư và các đường đồng mức cũng như các điểm độ cao trên bản đồ địa hình), với sự trợ giúp của phần mềm GIS đã tiến hành khôi phục lại hoạt động của lòng sông Hồng trong quá khứ và xây dựng bản đồ các hệ lòng cổ của sông Đáy, sông Nhuệ Sử dụng ảnh viễn thám đa thời gian cho phép chiết tách được hệ thống các dải trũng bao gồm các lòng sông cổ cũng là một cách hữu hiệu.[7]

Ở Việt Nam, những nghiên cứu liên quan hồ nước, đặc biệt các hồ do biến đổi lòng sông đến biến đổi lòng sông và tai biến liên quan thực sự được định hình vào những năm 90, xuất hiện nhiều công trình nghiên cứu liên quan đến địa chất đô thị và địa chất môi trường Đặc biệt, trong những năm cuối của thế kỷ XX, được sự chỉ đạo của Bộ Khoa học - Công nghệ và Môi trường, hàng loạt đề tài cấp Nhà nước, cấp Bộ

và cấp cơ sở đã tập trung vào hướng nghiên cứu tai biến thiên nhiên, trong đó có hướng nghiên cứu về biến đổi lòng dẫn và xói lở bờ sông Các công trình nghiên cứu

có liên quan với hệ thống hồ nước, sông ngòi và biến động lòng sông được tập trung theo một số hướng chính sau: Hướng điều tra, nghiên cứu cơ bản về địa chất, địa mạo

và cổ địa lý đồng bằng sông Hồng; hướng nghiên cứu thuỷ văn, về biến đổi cảnh quan mặt nước, chất lượng môi trường; về vấn đề đô thị hóa, quy hoạch, định hướng phát triển Thủ đô nói chung và các hồ nước nói riêng; Các nghiên cứu liên quan về văn hóa - lịch sử Đối với nghiên cứu biến động lòng sông, các báo cáo đã được công

bố trước đây chủ yếu tập trung vào sông Hồng và sông Đáy Đặc biệt với nghiên cứu biến động và khôi phục hệ thống lòng cổ Hồng, các nhà khoa học như GS Trần Nghi, PGS Đặng Văn Bào, đoàn địa chất Hà Nội (2003) về quá trình biến đổi dòng sông Hồng trong giai đoạn Holocen muộn … hay những báo cáo về nghiên cứu biến động lòng sông của Nguyễn Thị Hoàng Anh về sông Hồng trong giai đoạn Holocen và Pleistocen (2009) và rất nhiều các báo cáo khác Tuy nhiên các báo cáo chỉ dừng lại ở việc nghiên cứu lòng cổ tại các con sông Hồng và sông Đáy

Nhìn chung, các công trình và đề tài đã và đang được thực hiện trong cả 2 lĩnh vực khoa học tự nhiên và khoa học xã hội thường thiếu tính đa ngành, đa lĩnh vực, chưa chú ý đến sự lồng ghép giữa khoa học tự nhiên và khoa học xã hội nên kết quả chỉ phục cho từng ngành, mang nhiều tính cục bộ, thiếu những giải pháp phù hợp với mục đích quản lý, bảo tồn và phát triển bền vững

1.2 Cơ sở lý luận trong việc sử dụng hợp lý đất ngập nước

1.2.1 Khái niệm chung về đất ngập nước

a Khái niệm

Trong nhiều thập kỷ qua, các chuyên gia về môi trường và tài nguyên nước trên thế giới đã tìm cách định nghĩa, mô tả đặc điểm và phân loại “đất ngập nước” (ĐNN) Theo thời gian và khái niệm, từ “đất ngập nước” (wetland) được dùng để chỉ các vùng đầm lầy, rừng sát, rừng ngập mặn, vùng đất trũng chứa nước như ao

hồ, đầm phá, bãi đầm lún, vùng đồng lũ, vùng đất chứa than bùn, bãi đất ngập ven sông, vùng đất ven biển chịu ảnh hưởng thủy triều,… Tính chất ngập nước, bất kể

từ nguồn nước nào, làm cho đất trở nên bão hòa hoặc cận bão hòa theo thường kỳ hoặc định kỳ là đặc điểm chính để định dạng đất ngập nước

Theo điều 1.1 của Công ước Ramsar về Đất ngập nước (the Ramsar Convention on Wetlands), công bố năm 1971 tại thành phố Ramsar (Iran), đã định nghĩa từ “đất ngập nước” như sau:

“Đất ngập nước là vùng đất của đầm lầy, miền ngập lầy, bãi than bùn hoặc vùng nước, bất kể là tự nhiên hoặc nhân tạo, thường kỳ hoặc tạm thời, nước đứng hoặc đang chảy, nước ngọt, nước lợ hoặc mặn, bao gồm cả vùng biển nơi độ sâu dưới mức thủy triều thấp không quá 6m”.[27]

Theo hai nhà khoa học nổi tiếng chuyên về đất ngập nước, Kadlec và Knight (1996), đất ngập nước là vùng nằm giữa vùng đất cao và vùng nước Vùng đất cao là vùng đất được hiểu là vùng đất có cao độ cao hơn điểm thoát ra ngoài mặt đất của mức thủy cấp mùa lũ Vùng nước là vùng đất thấp hơn mực nước thấp nhất, hoặc nói cách khác đó chính là điểm thoát nước ra ngoài của mực thủy cấp trong mùa khô

Hình 1 Tổng quan chung cho đất ngập nước [27]

Đất ngập nước có thể chứa nhiều loại nước có chất lượng nước khác nhau như nước mặn, nước kiềm, nước chua, nước ngọt, nước thải từ sinh hoạt, sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, thủy sản, khai khoáng,… có chứa chất vô cơ hoặc hữu

cơ, nước bùn,…Mô tả đặc điểm thủy văn nguồn nước có lẽ là một tiêu chí quan trọng nhất cho việc hình thành và quản lý các loại đất ngập nước và tiến trình trong đất ngập nước (Mitsch và Gosselink, 2000)

Nguồn nước hiện diện trong vùng đất ngập nước có thể ở: (a) Vùng trũng chứa nước mặt, (b) Vùng trũng chứa nước ngầm đổ vào, (c) Vùng dòng chảy trên sườn dốc và (d) Vùng đất ngập lũ

Hình 2 Các vùng hình thành đất ngập nước [27]

* Thực vật

Do sự hiện diện của đất và nước, thực vật có thể phát triển trên vùng đất ngập nước Thực vật trên vùng đất ngập nước là nền tảng của chuỗi thực phẩm và là yếu tố chính của dòng năng lượng trong toàn hệ thống đất ngập nước (Cronk và Siobhan, 2001) Sự hiện diện các loài thực vật khác nhau trong vùng đất ngập nước rất phong phú

Các loại thực vật sống trong vùng đất ngập nước còn được các nhà thực vật học gọi bằng tên là cây ưa nước (Hydrophytes, hoặc water loving plants), chúng thích nghi trong điều kiện ẩm ướt, yếm khí

* Đất

Đất được định nghĩa như là một vật liệu tự nhiên không bền vững hiện diện trên mặt đất, cây trồng phần lớn tồn tại trên đất Đất ở vùng đất ngập nước (wetland soil) thường được gọi là “đất có chứa nước” (hydric soil) Đặc điểm của đất nền là một chỉ định quan trọng trong mô tả thủy văn đất ngập nước Phần lớn đất ngập

nước tồn tại ở những nơi đất ở trạng thái bão hòa hoặc cận bão hòa do ngập nước Các vùng đất này thường là những nơi đất trũng, đất thấp hoặc những nơi có dòng chảy đi qua hoặc là nơi mà nước ngầm có thể dâng trào, phún xuất làm cho đất bị sũng ướt, ngậm nước hoặc ứ nước Do đất bị ngâm trong nước một thời gian khá dài, trong điều kiện yếm khí nên đất nguyên thủy thành đất ngập nước mà ở đó chỉ một số loài thực vật đặc biệt có thể sống được

Hình 3 Sự thay đổi tính chất đất từ vùng tiêu nước tốt đến vùng khó tiêu nước [27]

Khi đánh giá đất ngập nước cần lưu ý mô tả đặc điểm địa hình, địa mạo, độ dốc, tính chất thổ nhưỡng, màu sắc của nền đất như ví dụ trên hình 3

b Phân loại

Có nhiều hệ thống phân loại đất ngập nước đã được giới thiệu trên toàn thế giới Sự phân loại này thường được xây dựng trên cơ sở mô tả đặc điểm nguồn nước, cây trồng và đất hiện diện trên đó Theo Bảng thông tin của Công ước Ramsar (The Information Sheet for Ramsar Wetlands - RIS), phiên bản 2006 - 2008 hướng dẫn, việc phân loại đất ngập nước theo 3 nhóm: nhóm đất ngập nước ven biển/ vùng biển, nhóm đất ngập nước nội địa và nhóm đất ngập nước do con người tạo nên

c Chức năng, vai trò và giá trị đất ngập nước

Đất ngập nước có nhiều chức năng và giá trị quan trọng trong hệ sinh thái liên quan đến các đặc điểm về chu trình thủy văn, địa chất, sinh học và hóa học Đất ngập nước là những hệ sinh thái có giá trị năng suất cao, cung cấp nguồn nước, nguồn lương thực, nguồn cá, nguồn gen thực vật, động vật hoang dại Chức năng và giá trị của đất ngập nước liên kết và bổ sung cho nhau (Donald, 2000; Mitsch và

Gosselink, 2000)

Vai trò của ĐNN đối với hệ sinh thái: Đất ngập nước còn có vai trò quan

trọng trong thiên nhiên và môi trường như: Lọc nước thải; nạp và ổn định nước ngầm; hạn chế ảnh hưởng lũ lụt, điều hòa khí hậu, chống xói mòn, ổn định bờ biển, chắn gió bão (làm giảm những tác động từ biến đổi khí hậu) Các HST đất ngập nước ven biển: rừng ngập mặn còn có vai trò trong việc mở rộng đất đai, bồi tụ và tạo vùng đất mới Là nơi trú chân của nhiều loài động vật hoang dã, đặc biệt là các loại chim nước, trong đó có nhiều loại quý hiếm, có ý nghĩa quốc tế Các hệ sinh thái rừng ngập mặn và rừng tràm có nhiều giá trị trong việc cung cấp sản phẩm, duy trì cân bằng sinh thái và bảo tồn thiên nhiên; cung cấp nơi kiếm ăn, khu cư trú cho các loài chim qúi hiếm như: Sếu đầu đỏ, cồng cộc, ô tác, giang sen

Vai trò của ĐNN đối với con người: Đất ngập nước là những hệ sinh thái có

năng suất cao, cung cấp cho con người nhiều loại nhiên liệu, thức ăn: cung cấp 20% nguồn thực phẩm trên toàn cầu; nguồn lợi thủy sản; góp phần điều tiết khí hậu, duy trì độ ẩm không khí và hạn chế quá trình bốc hơi, tạo điều kiện thuận lợi cho sản xuất nông nghiệp Thông qua việc duy trì các mức nước (lúa nước, vật liệu di truyền); Sản xuất gỗ; Cung cấp các nguồn năng lượng, như than bùn và chất thực vật; Các nguồn tài nguyên động vật hoang dã; Các cơ hội giải trí và du lịch; Giao thông thủy

Trên thế giới có khoảng 3 tỷ người ăn lúa gạo, sống phụ thuộc vào đất ngập nước Khoảng 2/3 lượng thủy sản đánh bắt được cũng từ đất ngập nước Barbier (1993) cho rằng giá trị kinh tế của đất ngập nước bao gồm những giá trị sử dụng và những giá trị không sử dụng, tham khảo ở Bảng 1

Bảng 1 Các giá trị kinh tế của đất ngập nước [20]

Giá trị sử dụng

Giá trị không sử dụng Giá trị trực tiếp Giá trị gián tiếp Giá trị lựa chọn

Ổn định vi khí hậu

Ổn định bờ

 Tiềm năng sử dụng trong tương lai (gián tiếp hoặc

trực tiếp)

 Giá trị thông tin tương lai

Đa dạng sinh học

 Bảo tồn văn hoá

 Giá trị cho thế hệ sau

1.2.2 Khát quát đất ngập nước Thành phố Hà Nội

Trên cơ sở phân hạng của Công ước RAMSAR về đất ngập nước (IUCN, 1997) thì đất ngập nước Hà Nội có thể chia thành 9 loại hình chính dưới đây:

Bảng 2 Các loại đất ngập nước tại Hà Nội [20]

Đất ngập nước nội địa

M) Sông, suối có nước chảy thường xuyên

O) Hồ nước ngọt ngập thường xuyên (Trên 8ha)

Tp) Ao, hồ nước ngọt ngập thường xuyên (Dưới 8ha)

Đất ngập nước nhân tạo

1) Ao nuôi thuỷ sản (tôm,cá, nhuyễn thể)

2) Ao, đầm (nhỏ hơn 8ha)

3) Các hồ chứa nước

4) Đất nông nghiệp ngập lụt theo mùa

5) Các hồ xử lý nước thải

6) Kênh, mương thoát nước

Hà Nội được mệnh danh là “đô thị ao hồ”, điều đó không phải là một sự ngẫu nhiên Trải qua bao thăng trầm, biến đổi ở mỗi thời kỳ, mỗi giai đoạn khác nhau của lịch sử, số lượng hồ ao của Hà Nội cũng có những biến đổi Hà Nội có nhiều hồ,

đầm tự nhiên nhưng trong quá trình đô thị hóa do thiếu qui hoạch, quản lý kém nên nhiều ao hồ đã bị san lấp Khu vực nội thành tập trung khá nhiều hồ, trong đó có những hồ lớn như Hồ Tây, Bảy Mẫu, Trúc Bạch, Hoàn Kiếm, Thiền Quang, Thủ

Lệ, Giảng Võ, Ngọc Khánh, Đầm Vân Trì, Linh Đàm Ngoài ra, còn nhiều hồ, đầm lớn nhỏ phân bố khắp các quận, huyện của thành phố

Hà Nội có 4 sông (trừ Sông Hồng) làm chức năng tiêu thoát nước chính với tổng chiều dài gần 40 km, đó là các sông: sông Tô Lịch (13,5 km), sông Lừ (5,8 km), sông Kim Ngưu (12,2 km) và sông Sét (6,7 km) Các sông này bắt nguồn từ nội thành, tiếp nhận các loại nước thải từ những tuyến cống, kênh mương, chảy xuôi

về phía Nam cuối cùng ra đập Thanh Liệt rồi đổ vào sông Nhuệ ở vị trí Cầu Bươu Bốn con sông này tạo nên mạng lưới tiêu thoát chính cho Thành phố Hà Nội, đồng thời là nguồn nước quan trọng cho nông nghiệp và nuôi trồng thuỷ sản Trong các lưu vực sông thoát nước ở Hà Nội, lưu vực sông Tô Lịch là lớn nhất, rộng 77,5 km2

, được bao quanh bởi sông Hồng ở phía Bắc và Đông, hạ lưu sông Kim Ngưu ở phía Nam và sông Tô Lịch ở phía Tây, chia ra tám tiểu lưu vực để quản lý

Một hệ thống kênh, mương hở bao gồm 56 tuyến với tổng chiều dài 36 km nối với các sông đóng vai trò quan trọng dùng để thu gom nước mưa và nước thải từ mọi khu vực của Thành phố Hà Nội để xả vào các sông và hồ Tổng chiều dài các kênh có chiều rộng hơn 5 m là khoảng 143 km Điều kiện môi trường của các kênh mương này cũng đang bị xuống cấp nghiêm trọng vì nhiều cặn lắng bùn, chứa rác

thải, bị thu hẹp dòng chảy, thiếu bảo dưỡng nạo vét định kỳ

Hệ thống thoát nước của Hà Nội là hệ thống cống chung thu gom các loại nước thải vào cùng một hệ thống, không qua xử lý chảy vào các ao, hồ, kênh mương rồi ra sông Tô Lịch

1.2.3 Cơ sở lý luận đánh giá tổng hợp điều kiện địa lý phục vụ phát triển không gian gắn với sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường hồ nước, sông ngòi

a Hoạt động địa mạo dòng chảy và biến đổi lòng sông

Hoạt động địa mạo dòng chảy rất không ổn định trong không gian, thời gian

và bao giờ cũng đồng thời tồn tại hai quá trình đối ngược nhau là quá trình xâm thực

và tích tụ Hai quá trình này đều tồn tại trong hoạt động của cùng một dòng sông, thậm chí ngay trong cùng một mặt cắt ngang của nó, như người ta thường nói “con

sông bên lở (xâm thực ngang), bên bồi (tích tụ)” Tuy vậy, vẫn có thể phân biệt trong trắc diện dọc của nó những đoạn mà tại đó một trong hai quá trình này chiếm ưu thế

Lý thuyết về hoạt động địa mạo dòng chảy đã được đề cập khá đầy đủ trong nghiên cứu của nhiều tác giả và một số nét cơ bản trong đó có thể tóm tắt như sau:

Hoạt động xâm thực và tích tụ của dòng chảy được thực hiện do chúng có động năng hay còn gọi là hoạt lực, được tính bằng công thức:

F = mv2/2

F: là động năng của dòng nước; m : khối lượng nước ; v: tốc độ dòng chảy

Hoạt lực của dòng nước biến đổi liên tục trong không gian và thời gian do khối lượng nước tham gia dòng chảy (m) luôn thay đổi, tốc độ đáy dòng, độ sâu dòng và tốc độ của dòng cũng thay đổi trong mặt cắt dọc và mặt cắt ngang của nó Mặt khác khối lượng dòng rắn cũng thay đổi liên tục do nhiều nguyên nhân khác nhau Tất cả những sự không ổn định đó trong từng thông số của dòng chảy chính là nguyên nhân khiến cho sự xen kẽ giữa hoạt động xâm thực với bồi tụ ngay trong cùng một mặt cắt ngang của dòng chảy

Trong phạm vi từng khúc uốn, lòng sông có trắc diện ngang không đối xứng:

bờ lõm bị xâm thực mạnh nên sâu và dốc hơn, bờ lồi được bồi đắp nên thoải hơn Tại bờ lõm, dòng sông chảy xiết hơn, do đó mà hiện tượng xâm thực bờ và xâm thực đáyởđây đều xảy ra mạnh Ngược lại, ở phía bờ đối diện - bờ lồi - tốc độ dòng chảy yếu hơn nên xảy ra quá trình tích tụ Mặt khác, tác dụng của dòng hoàn lưu ngang ở đây có thể thấy rất rõ ràng: ở phía bờ lõm nó đi xuống, tăng cường thêm sự xâm thực bờ và đáy, rồi vận động lên trên mặt đáy sang phía bờ lồi đối diện, đồng thời cuốn theo những sản phẩm vừa xâm thực đó để bồi đắp cho bờ lồi (dòng đi lên) Kết quả là bờ lõm ngày càng bị khoét sâu, giật lùi lại, còn bờ lồi ngày càng được bồi đắp, tiến vào lòng sông

Do đặc điểm cấu trúc địa chất, hình thái địa hình và đặc điểm của dòng chảy lòng, ngay từ lúc mới hình thành, các dòng sông đã rất quanh co, có nhiều khúc uốn Đó là những khúc uốn nguyên thuỷ hay còn gọi là khúc uốn sơn văn Hiện tượng dòng sông uốn khúc, sự phát triển của hệ thống các khúc uốn thứ sinh đóng vai trò quyết định trong việc thành tạo các bãi bồi phù sa rộng lớn

* Biến động lòng sông ở vùng đồng bằng:

Sự hình thành và biến đổi lòng sông gắn liền với sự phát triển của đồng bằng bãi bồi ở vùng đồng bằng Gắn liền với quá trình thành tạo những dạng địa hình đặc trưng nơi đây, như các đê cát tự nhiên, lòng sông cổ hay những bãi bồi rộng lớn,… Mỗi đối tượng địa hình này đều có những đặc trưng riêng, giúp chúng ta có thể nhận biết chúng trên bề mặt đồng bằng

Đồng bằng bãi bồi (floodplain): thông thường được hiểu là vùng đất nằm kề bên và bao chứa các con sông, chịu ảnh hưởng của lũ lụt theo định kỳ Vật liệu tạo nên nó chủ yếu là phù sa sông lắng đọng mỗi khi bị nước lũ tràn ngập

Đối với các sông đồng bằng hạ lưu, do các đặc trưng về độ dốc dòng chảy, đặc điểm cấu trúc kiến tạo và ảnh hưởng tương tác sông - biển, hình thành đồng bằng có những nét riêng, đáng chú ý nhất ở đây là sự phân nhánh của dòng chảy Trong quá trình phát triển và hoàn thiện của các thung lũng, các bãi bồi rộng lớn ở đáy thung lũng liên tục được hình thành, các quá trình dòng chảy tiếp tục được diễn

ra, tạo nên các dấu vết của khúc uốn lòng sông cổ, các gờ cao ven lòng, hồ móng ngựa,… Để hiểu rõ hơn về lòng sông cổ thì nhất thiết phải hiểu rõ quá trình hình thành và phát triển của một khúc uốn lòng sông

Hình 4: Hình thái thung lũng sông vùng đồng bằng [7]

Quá trình hình thành thung lũng bãi bồi và biến đổi lòng sông

Để hình thành được thung lũng bãi bồi, với những khúc uốn thứ sinh mềm mại có tính quy luật, dòng sông đã phải trải qua một quá trình phát triển lâu dài Chính hiện tượng uốn khúc và sự di chuyển của từng khúc uốn cũng như của cả hệ thống khúc uốn là công cụ để mở rộng thung lũng và tạo ra bãi bồi

Do đường trục động lực của dòng sông luôn luôn bị lệch về phía bờ lõm và dòng sông vừa chảy tiến, vừa thực hiện vòng hoàn lưu ngang, nên thực chất nó là một dòng chảy phức tạp Chính vì vậy, tác dụng địa mạo của nó đối với hai bờ sông không giống nhau: bờ lõm bao giờ cũng bị xâm thực mạnh, càng ngày càng lùi dần,

bờ lồi được bồi đắp phù sa, tiến dần vào phía lòng sông, tạo thành bãi cát ven lòng Hiệu quả tổng hợp là lòng sông ngày càng bị chuyển dịch về phía bờ lõm và do đó dần dần trở nên cong hơn

Phân tích quá trình địa mạo thung lũng trên cho thấy sự uốn khúc và di chuyển theo chiều ngang của lòng sông là một hiện tượng tất yếu Song, dòng sông không thể uốn khúc và chuyển dịch ngang đến vô tận Người ta nhận thấy có sự phụ thuộc giữa độ cong, chiều rộng khúc uốn và chiều rộng của dải uốn khúc đối với lưu lượng, tốc độ và chiều rộng của lòng sông

Hình 5: Quá trình hình thành khúc uốn thứ sinh và khúc uốn nguyên thuỷ P-P [7]

A Bãi cát ven lòng sông; B Khối sót trong khúc uốn; K-K Đai khúc uốn

Các sông nhỏ có độ uốn khúc lớn hơn nhưng chiều dài của dải uốn khúc (gọi

là đai uốn khúc, K - K trong hình dưới, là dải đất kẹp giữa 2 tiếp tuyến với đỉnh các khúc uốn) lại nhỏ hơn so với các dòng sông lớn Ngoài hiện tượng cả hệ thống uốn khúc dịch chuyển về phía hạ lưu, nó còn có thể bị ép về một phía bờ thung lũng và lùi xa dần bờ kia Thông thường sự chuyển dịch ngang này của toàn bộ hệ thống khúc uốn xảy ra theeo định luật Berơ - Babine, tức là ở Bắc bán cầu - về phía bờ phải, ở Nam bán cầu - về phía bờ trái

Trong quá trình hoạt động của lòng sông, khúc uốn của lòng sông ngày càng cong, dần dần hai đầu khúc uốn thắt lại, gọi là cổ khúc uốn Về mùa lũ, dòng sông có thể chọc thủng cổ khúc uốn, biến khu đất ở giữa thành đảo sót Ở chỗ cổ khúc uốn vừa bị cắt đứt, xuất hiện đoạn lòng sông mới thẳng và dốc hơn Vì vậy, đáy của nó bị xâm thực mạnh hơn, nhiều nước chảy qua hơn so với lòng sông cũ Dần dần, nó trở thành lòng sông chính, còn lòng sông cũ bị bồi lấp dần, thậm chí

bị lấp kín hai đầu rồi trở thành lòng sông chết gọi là hồ móng ngựa - oxbow lake (hoặc hồ vai cày, hồ ách trâu) Các hồ này cũng có khi bị cạn nước dần dần và trở thành đầm lầy

Hình 6: Dòng sông cắt đứt cổ khúc uốn và hình thành hồ móng ngựa [7]

Trong quá trình phát triển, vì đường trục động lực của dòng nước thường ở sát bên bờ lõm của phần sau đoạn cong, nơi chảy vòng mạnh nhất, xói lở mạnh nhất làm cho sông phát triển theo hướng ngang và theo cả hướng dọc Điều này thấy rõ ở những thung lũng sông rộng, hầu như nơi nào cũng có vết tích Với đặc điểm như vậy giúp cho quá trình nghiên cứu, phân tích các lòng sông cổ được tiến hành

* Các nhân tố ảnh hưởng tới biến động lòng sông

Biến động lòng sông còn liên quan chặt chẽ với động lực của dòng chảy và còn chịu tác động của nhiều yếu tố khác như địa chất, địa mạo, thuỷ văn… Sự thay đổi của các yếu tố này tại các vùng có điều kiện khác nhau sẽ tạo nên những đặc trưng biến động cho các thung lũng khác nhau

Chế độ thuỷ văn các dòng sông có ảnh hưởng đến sự phát triển của các quá trình biến đổi lòng sông bao gồm: mực nước, sự thay đổi lưu lượng (khối lượng nước) của sông và tốc độ dòng chảy,… Sự biến đổi của tốc độ dòng chảy có liên quan mật thiết với đặc điểm chế độ thuỷ văn của sông và với độ nghiêng dọc hiện

có của đáy thung lũng trên một đoạn nào đó Chế độ của các con sông phụ thuộc chủ yếu vào các điều kiện cung cấp của chúng

Hoạt động biến động lòng sông (xói lở, bồi tụ) đều liên quan chặt chẽ với cơ

sở xâm thực Khi cơ sở xâm thực hạ thấp thì động nước của dòng nước sẽ tăng lên

và xâm thực sâu chiếm ưu thế; khi cơ sở xâm thực nâng lên thì động năng của dòng nước giảm, khả năng tích tụ sẽ chiếm ưu thế Nguyên nhân nâng cao hay hạ thấp mức cơ sở xâm thực có thể do nội sinh (nâng hạ kiến tạo) hoặc do ngoại sinh (sự thay đổi khí hậu, sự thay đổi mực nước đại dương,…)

Các đặc điểm cấu trúc địa chất khu vực và địa phương của thung lũng sông cũng có ảnh hưởng sâu sắc đối với sự phát triển quá trình biến động lòng sông tại đó

Sản phẩm của biến đổi lòng sông

Quá trình biến đổi lòng sông để lại một số sản phẩm đặc trưng, thông qua đó

có thể cho phép chúng ta khôi phục được diễn biến của chúng trong quá khứ Sản phẩm quan trọng nhất chính là bãi bồi (bao gồm cả hình thái địa hình và cấu tạo vật chất), với các bộ phận chi tiết của bãi bồi là hồ móng ngựa, gờ cao ven lòng

- Bãi bồi: là bộ phận đáy thung lũng tương đối rộng và khá bằng phẳng, được bao phủ bởi lớp trầm tích aluvi và chỉ bị ngập về mùa lũ Quá trình hình thành bãi bồi diễn ra lâu dài và bề mặt không hoàn toàn bằng phẳng với nhiều dạng vi địa hình đồi hay rãnh tạo nên đời sống của bãi bồi (ngập úng rãnh về mùa

lũ, lắng đọng phù sa…) Đối với những khúc uốn thứ sinh thì địa hình thường tạo

ra những bãi bồi sắp xếp xen kẽ trái, phải lòng sông, tạo ra bãi bồi phân đoạn hay bãi bồi hai phía

Hình 7: Gờ cao ven lòng (đê thiên nhiên) và hồ móng ngựa [7]

- Đê cát ven lòng sông: Bãi cát ven lòng sông có dạng bán nguyệt, phát triển ở phần lồi của bờ sông Cứ mỗi mùa lũ nó lại được bồi thêm một bậc nhỏ hình lưỡi liềm lấn sâu vào lòng sông Các đê cát ven bờ được tạo thành sau mỗi kì nước lũ (tức là những bậc nhỏ được nhắc tới ở trên) bắt đầu chồng phủ lên nhau

Do vậy mà các đê cát ở vị trí đó mỗi năm một cao thêm và có thể đạt tới độ cao của nước lũ lớn nhất

- Hồ móng ngựa: là các hồ sót lại sau hiện tượng cắt cổ khúc uốn của quá trình uốn khúc lòng sông Ở chỗ cổ khúc uốn vừa bị cắt đứt, xuất hiện đoạn lòng sông mới thẳng và dốc hơn, vì vậy, đáy của nó bị xâm thực mạnh hơn, nhiều nước chảy qua hơn so với lòng sông cũ Dần dần, nó trở thành lòng sông chính, còn lòng sông cũ bị bồi lấp dần, thậm chí bị lấp kín hai đầu rồi trở thành lòng sông chết gọi là

hồ móng ngựa

b Một số vấn đề về cảnh quan lòng hồ

Vấn đề sinh thái cảnh quan đã được nhiều học giả ở Liên Xô cũ như Armand, Gerasimov đề cập đến rất sớm, trong đó nhấn mạnh việc nghiên cứu sinh thái cảnh quan và đưa ra những chiều hướng sinh thái tự nhiên trong cảnh quan Chính Armand đã nhấn mạnh, địa lý học phải nghiên cứu sinh thái học và phải đụng đến sinh thái học bằng cảnh quan học

Hiện nay, hướng nghiên cứu sinh thái cảnh quan đã phát triển rộng rãi trên thế giới Nghiên cứu sinh thái cảnh quan có thể hiểu là nghiên cứu những đặc điểm sinh thái của các đơn vị cảnh quan Và để làm rõ điều đó, nhiều tác giả theo hướng nghiên cứu này đã khuyến cáo cần phải nghiên cứu sinh thái trên các trạm của cảnh quan đã được chọn theo giới hạn các khoanh vi ở các cấp cảnh quan với mục tiêu thử nghiệm nghiên cứu sinh thái

Sinh thái học là khoa học nghiên cứu về mối quan hệ tương hỗ giữa các cá thể sinh vật với nhau và với môi trường xung quanh, đồng thời nghiên cứu ảnh hưởng của môi trường xung quanh lên các cá thể sinh vật Nghiên cứu đặc điểm sinh thái của cảnh quan là nghiên cứu mối quan hệ tương hỗ giữa sinh vật và môi trường cảnh quan, tức là giữa sinh vật với tất cả các hợp phần của cảnh quan Xu thế sinh thái hoá cảnh quan là cần thiết và có thể thực hiện được Đây là một giai đoạn tiến lên của sự hiểu biết tự nhiên bằng cách đưa ra các nghiên cứu định lượng, sinh thái vào các công trình nghiên cứu cảnh quan

Như vậy, nhiệm vụ quan trọng nhất của sinh thái cảnh quan là nghiên cứu sự phân hoá lãnh thổ để tạo nên các đơn vị cảnh quan, đồng thời phân tích cấu trúc, chức năng và định lượng hoá đặc điểm sinh thái của các đơn vị cảnh quan Từ đó giải quyết các vấn đề như: đánh giá thích nghi sinh thái của từng đơn vị cảnh quan cho các loại hình sử dụng nhằm nâng cao năng suất của các hệ sinh thái phục vụ cho phát triển bền vững

c Mối liên hệ giữa sinh thái cảnh quan và hệ sinh thái hồ

Do nhu cầu thực tiễn ngày càng cao và đa dạng nên sinh thái cảnh quan không dừng lại ở việc nghiên cứu các nhân tố sinh thái và cấu trúc cảnh quan lãnh thổ, mà tiến tới phân tích chức năng, đánh giá chúng phục vụ cho sự phát triển kinh

tế - xã hội nói chung và phát triển nông, lâm nghiệp nói riêng

Từ vài chục năm trở lại đây, trong sinh thái học hồ đã xuất hiện một hướng mới đó là hồ sinh thái Đây là nền hồ tổ chức sản xuất bằng cách khai thác và sử dụng hợp lý các tài nguyên thiên nhiên cùng với kỹ thuật canh tác hài hoà nhằm tạo

ra các nông sản có chất lượng cao và hạn chế sự suy thoái môi trường Trong hệ sinh thái hồ, cây trồng là một thành phần chủ yếu và chúng có mối quan hệ chặt chẽ với điều kiện ngoại cảnh Vì vậy, khi xác lập các mô hình kinh tế sinh thái hồ cần phải đi sâu phân tích cấu trúc và chức năng của hệ sinh thái cũng như sự trao đổi vật chất và năng lượng trong chính bản thân từng mô hình và giữa các mô hình với bên ngoài Từ đó, nó giúp ta thấy được xu thế vận động của hệ thống mà có biện pháp điều khiển phù hợp với quy luật khách quan và mang lại hiệu quả kinh tế cao

Hệ sinh thái hồ là một hệ sinh thái nhân tạo mà đặc trưng của nó là nhận năng lượng mặt trời để tạo ra các sản phầm hồ cho xã hội Khi xác lập các hệ sinh thái hồ nếu không có sự hiểu biết về các chức năng của từng cấu trúc và không tuân theo quy luật khách quan trong cấu trúc sinh thái cảnh quan thì chắc chắn sẽ bị thất bại Vì vậy, nhiệm vụ lâu dài của Địa lý học là giúp cho con người hiểu được quy luật cấu trúc đích thực của cảnh quan trên từng khu vực, từng vùng địa lý cụ thể để phát triển kinh tế - xã hội đạt hiệu quả cao mà không làm suy thoái tài nguyên và môi trường

Việc xây dựng các hệ sinh thái hồ hợp lý đồng nghĩa với việc tạo ra các cảnh quan nhân sinh có hiệu quả kinh tế cao nhưng lại có cấu trúc và chức năng tương tự như các cảnh quan tự nhiên ở trong từng khu vực với tính ổn định cao và chịu được mọi tác động theo thời gian Do đó, khi xây dựng các hệ sinh thái hồ cũng như quy hoạch phát triển sản xuất nông, lâm nghiệp phải dựa trên các căn cứ sau:

- Điều kiện tự nhiên tồn tại và diễn biến theo các quy luật vĩnh hằng mà hiện nay chưa có lực lượng và sức mạnh nào chi phối cả Con người chỉ có thể lợi dụng các thế mạnh và hạn chế mặt yếu để phục vụ cho việc phát triển kinh tế - xã hội

- Việc xác lập các hệ sinh thái hồ và khôi phục các tài nguyên thiên nhiên phải tuân theo những quy luật vốn có của tự nhiên, nghĩa là trên cơ sở các quy luật

mà mô phỏng, xây dựng các mô hình kinh tế sinh thái sẽ dễ dàng tạo nên những tương đồng, ít tốn kém nhất

- Phải nắm bắt các quy luật tự nhiên nhưng phải nhìn nhận những thực thể có lợi nhất nhằm mang lại hiệu quả kinh tế và môi trường trong từng thời đại kỹ thuật, phục vụ lợi ích từng thời kỳ

- Hướng kinh tế sinh thái có vai trò quan trọng trong công tác xây dựng hệ sinh thái hồ Các hệ sinh thái đều vận động và phát triển theo các chu trình vật chất

- năng lượng Để phát triển kinh tế, con người có thể lợi dụng các chu trình này nhưng phải tuân theo quy luật của nó

Như vậy, cơ sở khoa học và mục tiêu cơ bản của việc xây dựng các hệ sinh thái hồ là tôn trọng các quy luật phát triển của tự nhiên và chọn một số mắt xích có lợi nhất cho các hoạt động kinh tế, đồng thời hạn chế các hoạt động có hại của tự nhiên đến sự phát triển kinh tế - xã hội

d Tiếp cận đánh giá tổng hợp các điều kiện địa lý phục vụ phát triển không gian gắn với sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường hồ nước, sông ngòi

Trên thế giới, các nghiên cứu Schlaepfer R và nnk (2002), Marcucci J D (2000), Bastian O (2000), Meeus J.H.A (1995), Schmid A W (2001), Pacione M (2009),… được coi là công trình mở đầu cho việc xác lập cơ sở địa lý và sinh thái cảnh quan cho sử dụng hợp lý tài nguyên, bảo vệ môi trường Hướng nghiên cứu này cần thiết và hợp lý, bởi lẽ để có được những định hướng hiệu quả trước hết cần dựa vào các điều kiện địa lý và phải xem xét chúng trong một hệ thống và toàn diện trong quá trình phát triển kinh tế-xã hội; phải tìm hiểu và xác định được các tiềm năng tự nhiên của cảnh quan để có định hướng sử dụng hợp lý Tất cả các yêu cầu

đó đều được thỏa mãn theo hướng tiếp cận địa lý và sâu hơn là cảnh quan học.“Địa

lý học là một hệ thống các khoa học tự nhiên và xã hội nghiên cứu các thể tổng hợp lãnh thổ tự nhiên và sản xuất và các thành phần của chúng” (Lê Bá Thảo, 1983)

Do hướng nghiên cứu toàn diện và tổng hợp nên “chỉ có nhà địa lý mới có đủ khả năng để chuyển sự phân tích riêng rẽ từng mặt sang sự phân tích hệ thống, sự phân

tích tổng hợp-động lực”

Trong chiến lược phát triển kinh tế-xã hội toàn cầu hiện nay, vấn đề khai thác, sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường được đặt ra như một yêu cầu bắt buộc vì sự sống còn của mỗi quốc gia [26] Tác động mạnh mẽ của con người,

xã hội lên tự nhiên đặc biệt sự phát triển cùng với những tiến bộ khoa học kỹ thuật, phát triển xã hội ở trình độ cao và nhu cầu trong việc sử dụng các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, môi trường ngày càng tăng Trong giai đoạn công nghiệp hóa, hiện đại hóa thì các nhu cầu về khai thác, sử dụng các điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên càng trở nên bức xúc, được triển khai mạnh mẽ và đồng bộ [16,17] Sự phân hóa theo không gian và thời gian của tự nhiên nhìn chung khá đa dạng, phức tạp Trên cơ sở nghiên cứu quy luật phân hóa tự nhiên, mối quan

hệ tương hỗ giữa các thành phần và yếu tố tự nhiên sẽ cho ta biết về sự phân hóa một cách có hệ thống, có quy luật của các thể tổng hợp tự nhiên lãnh thổ Nghiên cứu đặc điểm đặc trưng của các thể tổng hợp tự nhiên, làm rõ các quy định phân hóa không gian, các đặc điểm phát sinh, phát triển của chúng có ý nghĩa khoa học và thực tiễn quan trọng, nhằm hiểu biết, nắm vững những đặc điểm điều kiện tự nhiên, tài nguyên thiên nhiên, định hướng khai thác và sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên đó [15,24]

Quá trình sử dụng tài nguyên thiên nhiên là quá trình con người khai thác các chất có ích, các thuộc tính có tích của các vật thể và các lực trong tự nhiên, đồng thời để lại trong môi trường các chất thải và năng lượng thừa, một mặt có thể làm cho tài nguyên bị cạn kiệt, mặt khác lại làm cho môi trường bị ô nhiễm Bản chất của quá trình sử dụng tài nguyên chính là quá trình con người tham gia vào các chu trình vật chất, năng lượng trong tự nhiên, làm cho các chu trình này biến đổi phức tạp hơn, đồng thời lại tạo ra các bộ phận mới có nguồn gốc nhân tác Chẳng hạn, trong quá trình sử dụng tài nguyên nước, con người đã làm thay đổi vòng tuần hoàn nước trên toàn cầu và việc xây dựng đập thuỷ điện đã làm ảnh hưởng rất lớn tới chế

độ dòng chảy của các dòng sông ảnh hưởng tới cuộc sống sinh hoạt của người dân vùng thượng lưu và hạ lưu Hay việc bơm nước vào các vỉa dầu đã loại bỏ một bộ phận nước trên trái đất ra khỏi vòng tuần hoàn Và do tính chất không thể chia cắt được của môi trường tự nhiên, nhất là của khí quyển, thuỷ quyển và sinh quyển nên tác động của con người lên môi trường ở địa phương có thể di chuyển được đi xa hàng trăm, hàng nghìn kilomet, làm cho vấn đề môi trường về bản chất là vấn đề toàn cầu

Bản chất của tiếp cận địa lý là các đối tượng phải được thể hiện trong không gian và được xem xét biến đổi theo thời gian Tiếp cận này luôn luôn được sử dụng trong bất kỳ nghiên cứu địa lý, quy hoạch sử dụng tài nguyên và bảo vệ môi trường nào theo lãnh thổ [11] Mặt khác, trong phân vùng bảo vệ môi trường cách tiếp cận này còn có ý nghĩa lớn khi các yếu tố, hiện tượng tự nhiên được định vị theo không gian rõ ràng, cho phép phát hiện quy luật phân bố các đối tượng tự nhiên, kinh tế-xã hội và thể hiện chúng lên các bản đồ chuyên đề và tổng hợp, xác định sự thay đổi trong không gian và diễn biến theo thời gian của các dạng tài nguyên và môi trường Hiện nay quan điểm tiếp cận này được vận dụng và cụ thể hóa bằng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý [11; 16; 20]

Như vậy, tiếp cận địa lý học trong nghiên cứu môi trường chính là cách tiếp cận đánh giá tổng hợp các thể tổng hợp tự nhiên hoặc các cảnh quan nhằm xác định được mối quan hệ và sự biến đổi của các thành phần tự nhiên, các tính chất môi trường của lãnh thổ với hoạt động của con người trong quá trình khai thác sử dụng tài nguyên thiên nhiên của lãnh thổ đó

Dựa trên quan điểm địa lý học và tham khảo cách tiếp cận của các tác giả trong và ngoài nước, tác giả nhận thấy rằng nghiên cứu quá trình biến đổi và xây dựng bản đồ hiện trạng đất ngập nước (trữ lượng, chất lượng), bản đồ cảnh quan khu vực Long Biên - Gia Lâm sẽ thể hiện được kết quả phân tích, đánh giá các điều kiện địa lý phục vụ công tác phát triển không gian gắn với sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường hồ nước, sông ngòi

1.3 Quan điểm tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

1.3.1 Quan điểm tiếp cận

* Tiếp cận phát triển bền vững

Phát triển bền vững các hệ sinh thái đất ngập nước khu vực Long Biên - Gia Lâm là nguyên tắc chỉ đạo trong việc phân tích, đánh giá các nguồn lực và hoạch định các không gian phát triển kinh tế gắn với sử dụng hợp lý các nguồn tài nguyên, bảo vệ môi trường hệ thống đất ngập nước gắn với lợi ích của cộng đồng địa phương

* Tiếp cận địa lý và lịch sử

Tiếp cận địa lý có thể mạnh về nghiên cứu các mối liên kết không gian và giải quyết các mối quan hệ thông qua nghiên cứu cấu trúc - liên kết thông tin (cấu trúc đúng, cấu trúc ngang và liên kết thông tin), vì thế trong các nghiên cứu phân hoá không gian không thể không sử dụng tiếp cận địa lý Trong đó, GIS là một công

cụ hữu hiệu của tiếp cận địa lý được ứng dụng rộng rãi

Tiếp cận lịch sử có thế mạnh về nghiên cứu theo chiều thời gian (dòng lịch sử) Tiếp cận lịch sử cho phép nhìn nhận lịch sử biến động hệ thống sông hồ gắn liền với các thế hệ người Việt cổ ở đồng bằng sông Hồng, do vậy có ý nghĩa lớn

* Tiếp cận liên ngành, đa ngành

Ngày nay, sự độc lập của các ngành kinh tế hay lĩnh vực khoa học, kỹ thuật… chỉ mang tính chất tương đối Trong mỗi hoạt động phát triển đều có những yêu cầu rất cao về sự phối hợp đa ngành Để nghiên cứu đề xuất giải pháp đa lợi ích

sử dụng bền vững hệ thống đất ngập nước Gia Lâm - Long Biên cần phải có cái nhìn liên ngành, đa ngành

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện tốt các nội dung nêu trên, tác giả sử dụng hệ phương pháp nghiên cứu sau:

- Phương pháp tổng quan và phân tích tài liệu: Nội dung của phương pháp là quá trình tìm kiếm, tổng hợp và xử lý những tài liệu thu thập được trước khi bắt đầu nghiên cứu Từ đó, xây dựng được một cái nhìn tổng quan về đề tài Điều này sẽ hỗ trợ rất nhiều cho các bước tiếp theo của đề tài

- Phương pháp thực địa:

Phương pháp này là một trong những phương pháp quan trọng nhất trong nghiên cứu giúp thu thập bổ sung các số liệu về tự nhiên, kinh tế, xã hội, môi trường, các vấn đề mâu thuẫn môi trường nảy sinh Bên cạnh đó, việc phỏng vấn nhanh người dân trong khu vực giúp tác giả hiểu rõ hơn các vấn đề môi trường nổi cộm, gây ảnh hưởng đến đời sống người dân

Tác giả đã tiến hành đi khảo sát tại Quận Long Biên và huyện Gia Lâm vào những tháng đầu năm 2017 và tiến hành điều tra vào phiếu khảo sát tại các hồ ao tại khu vực nghiên cứu Kết hợp phương pháp này với các phương pháp khác, từ đó bổ sung, chỉnh hợp các thông tin cho đồng nhất, đồng thời giúp việc nghiên cứu, đánh giá có tính khách quan, chính xác cao, là cơ sở để đề ra các định hướng, giải pháp

sử dụng lãnh thổ phù hợp với thực tiễn

- Phương pháp địa chất, địa mạo: Phương pháp là việc ứng dụng các kiến thức về địa chất và địa mạo trong quá trình thực địa để phân tích các tướng trầm tích từ đó dự báo về nguồn gốc hình thành, phân loại xây dựng cơ sở địa lý đối với vùng đất ngập nước khu vực

- Phương pháp bản đồ, viễn thám và GIS: Đây là phương pháp sử dụng những công cụ địa lý như: bản đồ, viễn thám và GIS vào phục vụ quá trình nghiên cứu, tính toán sự biến động về diện tích mặt nước trong quá khứ, hiện tại và dự báo cho tương lai Trong luận văn, học viên đã sử dụng phần mềm Mapinfo 10.5 để biên tập các bản đồ, và thành lập nên bản đồ phân vùng định hướng cho việc khai thác sử dụng hợp lý tài nguyên đất ngập nước

Ngoài ra, phương pháp bản đồ còn được học viên sử dụng trong suốt quá trình khảo sát thực địa, xác định tọa độ, độ cao các điểm dừng quan sát, xác định hướng di chuyển của tuyến khảo sát

- Phương pháp phân tích, thống kê: Phương pháp được sử dụng sau hai phương pháp thực địa và điều tra, khảo sát Với nhiệm vụ, thống kế số liệu thu thập được từ 2 phương pháp trên, sau đó sử dụng các yếu tố phân tich và thống kể để cho

ra là các số liệu hữu ích đối với nghiên cứu

- Phương pháp so sánh: Được sử dụng để so sánh đánh giá giữa các phương pháp quản lý vùng đất ngập nước từ đó đưa ra phương pháp quản lý tối ưu và đạt hiệu quả nhất đối với đặc tính của vùng ở khu vực nghiên cứu

1.3.3 Quy trình các bước nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu, đề tài thực hiện các nội dung theo các bước sau: Bước 1: Xác định mục tiêu, nội dung nghiên cứu

Bước 2: Xác lập cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu

Bước 4: Nghiên cứu định hướng sử dụng bền vững đất ngập nước tại khu vực + Phân loại không gian đất ngập nước khu vực

+ Phân tích hiện trạng đất ngập nước, thực trạng khai thác, sử dụng và hiện trạng môi trường vùng đất ngập nước

+ Đề xuất định hướng sử dụng bền vững theo bản đồ phân loại không gian vùng đất ngập nước tại khu vực