Đặc điểm biến động địa hình các vùng cửa sông ven biển bắc trung bộ tt

ối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Đ hình các quá trình ộng lực hiện i các VCSVB c Trung ộ.. - Ph i nghiên cứu: Về không gian: NCS tập trung nghiên cứu vào 3 khu vự

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC

VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

Công trình ược hoàn thành t i: Học viện Khoa học và Công nghệ -

Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam

Người hướng dẫn khoa học

nă 2019

Có thể tìm hiểu luận án t i:

- Thư iện Học viện Khoa học và Công nghệ

- Thư iện Quốc gia Việt Nam

MỞ ẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Vùng cử sông en biển, ùng ất ược hình th nh ở nơi sông

r biển, nơi có nhiều iều kiện tự nhiên thuận ợi ch c n người

ự chọn tập trung sinh sống ng y từ khi ới sinh r Nơi ây, các

ô th ới khu tập trung dân cư, các công trình kinh tế dân sinh, quốc phòng, n ninh dần ược xây dựng, ở rộng, phát triển phục ụ ời sống củ c n người như: các công trình công nghiệp, khu h nh chính, các công trình dân sinh, sân b y, cảng biển, du ch, d ch ụ, thương i,

Đ hình các VC V ở c Trung ộ, ược hình th nh phát triển bởi tác ộng tương hỗ củ các quá trình ộng ực nội, ng i nhân sinh; hơn nữ , ây nơi diễn r các tương tác sông - biển rất phức t p Kết quả củ các quá trình ó ch ùng ất n y, the thời gi n từ P eist cen ến n y, ng y c ng ược tiến r phí biển ới iệc hình th nh ồng bằng tích tụ ới các cồn, b r, bãi, ả ở trước ùng cử sông h ặc s ng s ng ới bờ biển, t iều kiện thuận ợi

ch phát triển KT-XH; h ặc cũng có thời gi n biển ấn ục , gây xói ở bờ biển, ất ất, ch các công trình kinh tế dân sinh ở

ây b phá huỷ, gây thiệt h i ch ời sống củ cư dân phương Hiện n y, tr ng iều kiện biến i khí hậu nước biển dâng, ồng thời dưới tác ộng củ nền kinh tế th trường, các h t ộng KT-XH diễn r ng y c ng sôi ộng, ch hình các VC V b biến ộng nh ẽ cả ề không gi n thời gi n Để áp ứng yêu cầu củ thực tiễn cấp bách ặt r ới ục tiêu phát triển bền ững KT-XH bả ệ ôi trường, nghiên cứu sinh (NC ) ự chọn ề t i

nghiên cứu củ uận án : “ ”

2 Mục tiêu của đề tài

- Làm sáng tỏ ặc iể a m ở các VC V c Trung Bộ

- Xác ập xu hướng biến ộng hình quá trình ộng ực

ở các VC V c Trung Bộ

3 ối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Đ hình các quá trình ộng lực

hiện i các VCSVB c Trung ộ

- Ph i nghiên cứu: Về không gian: NCS tập trung nghiên cứu vào

3 khu vực cửa sông chính là sông Mã, sông Th ch Hãn và sông Hương ( ới ph i không gi n từ n sông chính b t ầu phân nhánh tới bãi triều thấp khi ức triều kiệt).Về thời gi n: NC tập trung nghiên cứu ặc iể biến ộng hình củ 3 VC V thể hiện qu các gi i n: cuối Pleistocen muộn - cuối Holocen giữa, cuối Holocen giữa - Holocen muộn và Holocen muộn - hiện i

Hình 1: ơ ồ trí khu ực nghiên cứu

4 ơ sở tài liệu của luận án

Cơ sở tài liệu sử dụng ể thực hiện luận án bao gồm chủ yếu là các tài liệu, số iệu củ chính NC ã thu thập, phân tích xử

tr ng những nă qu

5 Luận điểm bảo vệ

ận điể 1: Đ a hình các VCSVB B c Trung Bộ có nguồn gốc

d ng, phức t p và phân hóa m nh mẽ the không gi n ( ĩ ộ)

The ó a hình VCSVB sông Mã gồm 3 d ng nguồn gốc sông, 7

d ng nguồn gốc hỗn hợp, 3 d ng nguồn gốc biển, ược hình thành và phát triển theo kiểu “De t ”; VC V Th ch Hãn gồm 4 d ng a hình có nguồn gốc biển, 7 d ng a hình nguồn gốc hỗn hợp và 6

d ng a hình nguồn gốc sông; VC V sông Hương gồm 4 d ng a hình có nguồn gốc biển, 9 d ng a hình nguồn gốc hỗn hợp và 4

d ng a hình nguồn gốc sông; cả hai cử sông n y ược hình thành

và phát triển theo kiểu “Li n”

ận điể 2: Tr ng Đệ tứ muộn - hiện i, hình các VC V

sông Mã, Th ch Hãn sông Hương trải qua 3 thời kỳ biến ộng: cuối Pleistocen muộn - cuối Holocen giữa, cuối Holocen giữa - Holocen muộn và Holocen muộn - hiện i, có xu hướng tiến ra phía biển với biên ộ khác nhau Hiện n y, a hình các VCSVB phát triển với xu hướng: bồi tụ lấn biển ở VCSVB sông Mã; xói lở, biển lấn ở VCSVB sông Th ch Hãn sông Hương

6 Những điểm mới của luận án

Bằng ứng dụng công nghệ viễn thám phân giải cao và GIS kết hợp với các phương pháp truyền thống ã xây dựng ược bản ồ a

m o chi tiết các VCSVB sông Mã, sông Th ch Hãn sông Hương theo nguyên t c “ ề mặt ồng nguồn gốc và tu i”, cơ sở xác

nh biến ộng a hình từ cuối Pleistocen muộn ến Holocen

Đã khôi phục các ường bờ biển trong Pleistocen muộn ở các VCSVB sông Th ch Hãn sông Hương, ường bờ biển trong Holocen giữa ở VCSVB sông Mã (bằng phân tích các dấu hiệu a

m a chất Đệ tứ) ường bờ biển trong các thời n khác nhau (từ 1952 - 2017 ở VCSVB sông Th ch Hãn sông Hương, từ

1965 - 2017 ở VCSVB sông Mã) bằng phân tích bản ồ, các tư iệu viễn thám và GIS

Đã sáng tỏ ặc iểm biến ộng a hình hiện i của 3 VCSVB B c Trung Bộ, tr ng ó VC V sông Mã với quá trình bồi

tụ diễn ra m nh mẽ, xu hướng a hình lấn biển; VCSVB sông Th ch Hãn sông Hương ới quá trình xói lở chiế ưu thế, xu hướng biến

lấn ất liền

7 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:

Ý nghĩa khoa học: Những kết quả nghiên cứu của luận án còn cung

cấp ầy ủ, chi tiết về các yếu tố, l ch sử hình thành, phát triển và xu thế biến ộng a hình ở các VCSVB B c Trung Bộ

Ý nghĩa thực tiễn: Kết quả kh học củ uận án sẽ góp phần nâng

c năng ực t chức quản ãnh th ch các phương ề quy

h ch sử dụng hợp t i nguyên ãnh th bả ệ ôi trường ở các VCSVB

Chương 3 Đặc iể các VC V c Trung ộ;

Chương Đánh giá biến ộng hình ấn ề sử dụng hợp t i nguyên ãnh th ở các VC V c Trung ộ

ƯƠ 1 P ƯƠ P P ẬN À P ƯƠ PHÁP NGHIÊN CỨU VỀ BI A HÌNH VÙNG C A

SÔNG VEN BI N

1 hững ấn đề ch ng

1.1.1 Khái niệm về cửa sông

“Cửa sông (hay vùng cử sông) nơi dòng sông ra biển, ược ặc trưng bởi quá trình chuyển hoá dần từ chế ộ thuỷ ăn ục

a sang chế ộ thuỷ ăn biển; ở ây xảy ra các biến ộng rất lớn về tính chất lý - hoá của các khối nước, các ặc trưng sinh học cũng như quá trình phát triển lục a và hình thành châu th ”

- Cửa thẳng (liman) có cửa Việt và Thuận An với ặc trưng ít bồi tích, phát triển val cát song song với bờ t o thành lagun

1.2 Khái quát về t nh h nh nghi n cứ

1

Các kết quả nghiên cứu ch thấy các phương pháp nghiên cứu

VC V ng y c ng ược t ng hợp, hoàn thiện các công nghệ kĩ thuật hiện i ược ứng dụng, các kết quả nghiên cứu ược nh ượng hóa

1.2.2 Ở ệ

Phần lớn các công trình ã phân tích ánh giá các quá trình a

m ộng lực hiện i và mối liên quan với một số tai biến tự nhiên iển hình ở các VCSV ; xác nh nguyên nhân phát sinh các tai biến,

dự bá nguy cơ t i biến ề xuất giải pháp phòng chống giảm nhẹ thiệt h i do tai biến gây ra

1.2.3 Ở

Hiện n y ấn ề nghiên cứu ộng ực ùng cử sông en biển phục ụ ch các công tác quy h ch, t chức ãnh th phục ụ phát triển kinh tế còn chư có nhiều, cần phải nghiên cứu chi tiết, cụ thể ối với từng VCSVB Chư có công trình n có nội dung nghiên cứu iên qu n tới hướng nghiên cứu củ uận án

1.3 Cách tiếp cận hương h nghi n cứ

1

1

1.3.2.1 Phương pháp khả sát c, nghiên cứu thực a

1.3.2.2 Phương pháp phân tích iễn thá

1.3.2.3 Phương pháp bản ồ và hệ thông tin a lý (GIS)

1.3.2 Phương pháp phân tích a m o

1.3.2 Phương pháp phân tích a chất

1.3.2 Phương pháp phân tích t ng hợp

ƯƠ 2 VÀ VAI TRÒ Y U TỐ TÁC

NG

2.1 Khái quát chung về khu vực nghiên cứu

Các vùng cửa sông ven biển B c Trung Bộ nằm trên dải ồng bằng ven biển thuộc các tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An, H Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Tr và tỉnh Thừa Thiên Huế, có những ặc iểm tự nhiên rất phong phú và d ng; thuận lợi cho phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) ở khu vực B c Trung Bộ nói riêng, nước ta nói chung

2.2 Yế tố nội sinh

- Huế: t o lợi thế hình thành và phát triển các d ng a hình tích tụ

nguồn gốc ở VCSVB sông Th ch Hãn và sông Hương

2.2.3 Ho ng củ t gẫy tân ki n t o và hiệ i

Các n bờ sông, bờ biển b xói lở m nh và rất m nh chủ yếu

phân bố ở những iểm giao nhau củ các ứt gẫy tích cực

2.3 Yếu tố ngoại sinh

D ng mự c bi n trong Holocen

Khu vực B c Trung Bộ nói chung không nằm ngoài phông chung

củ d ộng mực nước biển ở Việt Nam và các vùng lân cận

2.3.2 Ch khí h u

Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng khí hậu nhiệt ới gió mùa

với 2 mùa rõ rệt: ù ư ù khô, s ng i nằm ở dải ven biển nên ảnh hưởng của khí hậu biển rất rõ

2.3.3 Ch

Lượng nước và bùn cát củ dòng sông Mã có ộ ục khá lớn, lớn hơn rất nhiều so với sông Th ch Hãn sông Hương i trò củ sông tác ộng ến hình VC V sông Mã ớn hơn nhiều VC V sông Th ch Hãn sông Hương tr ng hình th nh biến ộng a hình hiện i

2.3.4 Sóng, triề ờ

Hướng sóng chính ù ông ở các VCSVB sông Mã, Th ch Hãn sông Hương, nên ường bờ biển b tác ộng khá m nh mẽ, gây mài mòn, xói lở bờ biển

Yếu tố thuỷ triều tác ộng m nh hơn t i VCSVB sông Mã so với sông Th ch Hãn sông Hương

Ở VC V sông Mã tác ộng củ dòng triều các d ng hinh khá ớn Trái i, ối ới khu ực en biển sông Th ch Hãn sông Hương dòng triều có biên ộ triều nhỏ, ã óng i trò không ớn tr ng h t ộng th y i hình tr ng khu ực

5 c bi n dâng hiệ i do bi ổi khí h u

Yếu tố nước biển dâng có vai trò lớn, tác ộng trực tiếp ến biến ộng i hình các VC V c Trung Bộ

2.4 Yếu tố nhân sinh

2.4.1 Xây dựng các công trình hồ ch , , è, p, cống thoát

c

Trên khu vực B c Trung Bộ ã ng xây dựng hàng nghìn hồ chứa lớn nhỏ, làm biến ộng m nh mẽ a hình hiện i

2.4.2 Ho ng nuôi trồng thủy, h i s n, khai hoang l n bi n

Các ho t ộng nuôi trồng thủy, hải sản ng i nguồn ợi kinh tế

c , nhưng chính iệc gi tăng diện tích nuôi trồng thủy, hải sản, chuyển i cơ cấu trông ú s ng nuôi trồng ở ùng ặn hó en

biển, không những biến ộng hình, còn gi tăng xâ nhập ặn ở VCSVB B c Trung Bộ

2.4.3 Ho ng xây dựng các khu t ,

Đ a hình b biến ộng m nh mẽ do sức ép về xây dựng các công trình an sinh xã hội (trường học, bệnh viện, trụ sở hành chính, v.v), các khu tập trung dân cư,

cả hình núi, ồi, ồng bằng và các bãi biển

3.2 ặc điể đ a mạo một số vùng cửa sông

3.2.1 Xây dựng b ồ a m o vùng cửa sông ven bi n

- Nguyên tắc xây dựng bản đồ : NC ự chọn xây dựng bản ồ a

m o t ng hợp the nguyên t c “ ề ặt ồng nguồn gốc tu i” ể xây dựng bản ồ ở các VCSVB sông Mã, sông Th ch Hãn

và sông Hương

- ội d ng của bản đồ: Các kiểu hình có cùng nguồn gốc

tu i ược s p xếp th nh từng nhó riêng biệt Tr ng ó, các d ng hình có tu i khác nh u ược ặt từ tr ến c , i k ới nó hình thái củ hình

phân bố rải rác tr ng khu ực nghiên cứu Đó các núi, ồi sót, có

ộ c trên 20 , hình th nh trên các á có nguồn gốc khác nh u

- a h nh do s ng: Đ hình tích tụ d sông phân bố dọc the sông

Mã, gồ 3 ợn : bãi cát en òng có tu i Holocen muộn, cao 1-2m; bãi bồi thấp tu i Holocen muộn, cao 1-2m; bãi bồi c

tu i Holocen muộn, cao 1-2m

Hình 3.1 ản ồ ùng cử sông en biển sông Mã

- a h nh do biển: D ng a hình này gồ 3 ơn : ề ặt tích tụ

biển tu i H cen uộn, cao 2-3m ược phân bố khá rộng t i H ằng

Hó , Quảng Xương th nh phố ầ ơn ề ặt tích tụ tu i

H cen sớ – giữ tập trung ở phí tây huyện H ằng Hó , Đông

ơn, Quảng Xương, Thiệu Hó th nh phố Th nh Hó , có ộ cao 3-4m Bãi biển hiện i ch y dọc các huyện Hậu Lộc, H ằng Hó , Quảng Xương th nh phố ầ ơn

- a h nh c ng ồn gốc h n hợ do s ng, biển, đầm lầy và gió:

D ng a hình này bao gồ 7 ơn là: ề ặt tích tụ sông - ầ

ầy Holocen muộn, cao 1-2m, phân bố nhỏ hẹp, rải rác ở các xã ở Quảng Xương, th nh phố Th nh Hó (như các phường H ồng, Đông ơn, N Ng n, v.v) ề ặt tích tụ sông - biển - ầ ầy có

tu i H cen uộn, cao 1-2m, phân bố dọc các trũng thấp ven sông

thuộc b n các huyện H ằng Hó , Quảng Xương, Hậu Lộc

th nh phố ầ ơn ề ặt tích tụ biển - ầ ầy H cen uộn, cao 1-2m, phân bố chủ yếu ở Quảng Xương ề ặt tích tụ sông - biển H cen uộn, cao 2-5m, phân bố the hướng á kinh tuyến, trên b n huyện H ằng Hó th nh phố ầ ơn Bề mặt hình tích tụ hỗn hợp sông - biển H cen sớ -–giữ , cao 2-5m, phân bố rộng rãi trên b n các huyện H ằng Hó , Quảng Xương, Đông ơn th nh phố Th nh Hó ề ặt hình cồn cát tích tụ biển ược gió t i t (biển - gió) H cen uộn các cồn cát nhỏ, phân bố có d ng k d i dọc bờ biển từ phí b c cử L ch Trường

ến phí n huyện Quảng Xương

3.2.3 a m ử

- a h nh do n i ửa: Bề mặt a hình phát triển quá trình bóc mòn

- xâm thực trên các dải ồi cấu t o bởi á phun tr b s t Đệ tứ phân bố ở phía b c, tây b c của khu vực nghiên cứu thuộc a phận huyện Gio Linh, nằm ở ộ cao từ 10-30m

- a h nh do t nh b c n: Đ hình d quá trình bóc òn

phân bố ở phía tây, tây nam khu vực nghiên cứu, với 2 bề mặt có tu i Pleistocen muộn và Pleistocen sớm-giữa nằ tương ứng ở ộ cao

trên 20m và từ 40-80m

- a h nh do s ng: Đ hình d sông gồ ơn : bãi cát

en òng Holocen muộn, cao 1-2m; bãi bồi thấp Holocen giữa-muộn, cao 2-3m; bãi bồi cao Holocen sớm-giữa, cao 3-5m; bề ặt thề tích

tụ bậc Pleistocen muộn cao 10-15m; thề tích tụ bậc Pleistocen giữa-muộn cao trên 20m òng sông c Holocen muộn Đ a hình tích tụ sông chủ yếu phân bố dọc các sông Cam Lộ (sông Hiếu) và sông Th ch Hãn

Hình 3.10 Bản ồ ùng cử sông en biển sông Th ch Hãn

- a h nh do biển: ãi biển hiện i phát triển iên tục dọc bờ biển,

ề ặt tích tụ biển tu i H cen sớ -giữ phân bố ở Gio Quang,

Gi Việt, H Tây, th trấn Ái Tử Đ hình thề i òn Pleistocen uộn, c 12-20 thề i òn P eist cen giữ - uộn, c 2 -

3 ược phân bố ở phí tây khu ực nghiên cứu, en rì ồng bằng tích tụ

- a h nh c ng ồn gốc h n hợ do s ng, biển, đầ ầy gi :

Bề ặt tích tụ sông-biển H cen sớ - giữ , cao 2-6m có diện phân

bố rộng ớn nhất, chiế phần ớn diện tích củ VC V sông Th ch Hãn Đồng bằng tích tụ có tu i H cen giữ - uộn, cao 2-4m và

H cen uộn, cao 1-2m, có diện tích nhỏ hẹp, chủ yếu gặp ở Gi

M i, Tường Vân, Cao Ly Bề ặt tích tụ sông - biển P eist cen uộn, cao 6-15m, ới diện tích nhỏ ở tây Gi Qu ng, Đ i Áng, Còn các bề ặt tích tụ biển- ầ ầy H cen uộn, c 1-2m và sông-biển- ầ ầy H cen giữ - uộn, c 1-3m phân bố dải giác tr ng