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

- Các tài liệu thu thập và phân tích tổng hợp từ các nguồn khác nhau trước đây có liên quan đến đề tài luận án: + Ứng dụng thông tin viễn thám và công nghệ GIS nghiên cứu biến đông

CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

NGUYỄN CÔNG QUÂN

ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH CÁC VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN BẮC TRUNG BỘ

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ

Hà Nội - 2019

CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ

NGUYỄN CÔNG QUÂN

ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH CÁC VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN BẮC TRUNG BỘ

Chuyên ngành: Địa mạo và Cổ địa lý

Mã số: 09 44 02 18

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ

Người hướng dẫn khoa học:

1. TS Phạm Văn Hùng

2. TS Phạm Quang Sơn

Hà Nội - 2019

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả

Nguyễn Công Quân

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

MỤC LỤC ii

DANH SÁCH CÁC BẢNG iv

DANH SÁCH CÁC HÌNH v

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT vii

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN 9

1.1 Những vấn đề chung 9

1.1.1 Khái niệm về cửa sông 9

1.1.2 Phân loại cửa sông ở khu vực nghiên cứu 11

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu vùng cửa sông ven biển 13

1.2.1 Trên thế giới 13

1.2.2 Ở Việt Nam 16

1.2.3 Ở Bắc Trung Bô 19

1.3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 20

1.3.1 Cách tiếp cận 20

1.3.2 Các phương pháp nghiên cứu 23

1.4 Tiểu kết chương 30

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM VÀ VAI TRÒ CỦA CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN BẮC TRUNG BỘ 32

2.1 Yếu tố nôi sinh 32

2.1.1 Đặc điểm địa chất 32

2.1.2 Cấu trúc tân kiến tạo 36

2.1.3 Hoạt đông của đứt gẫy tân kiến tạo và hiện đại 38

2.2 Yếu tố ngoại sinh 40

2.2.1 Dao đông mực nước biển trong Holocen 40

2.2.2 Chế đô khí hậu 42

2.2.3 Chế đô dòng chảy sông và dòng bùn cát 44

2.2.4 Sóng, triều và dòng chảy ven bờ 49

2.2.5 Nước biển dâng hiện đại do biến đổi khí hậu 55

2.3 Yếu tố nhân sinh 58

2.3.1 Xây dựng các công trình hồ chứa, đê, kè, đập, cống thoát nước 58

2.3.2 Hoạt đông nuôi trồng thủy, hải sản, khai hoang lấn biển, khai khoáng và khai

thác cát 60

2.3.3 Hoạt đông xây dựng các khu tập trung dân cư, khu kinh tế 61

2.4 Tiểu kết chương 62

CHƯƠNG 3 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO CÁC VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN BẮC TRUNG BỘ 64

3.1 Khái quát địa hình, địa mạo khu vực 64

3.1.1 Đặc điểm địa hình, địa mạo 64

3.1.2 Nhận xét chung 65

3.2 Đặc điểm địa mạo môt số vùng cửa sông 66

3.2.1 Xây dựng bản đồ địa mạo ở vùng cửa sông ven biển 66

3.2.2 Đặc điểm địa mạo vùng cửa sông ven biển sông Ma 68

3.2.3 Đặc điểm địa mạo vùng cửa sông ven biển sông Thạch Han 74

3.2.4 Đặc điểm địa mạo vùng cửa sông ven biển sông Hương 81

3.3 Tiểu kết chương 86

CHƯƠNG 4 ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH VÀ VẤN ĐỀ SỬ DỤNG HỢP LÝ TÀI NGUYÊN LÃNH THỔ CÁC VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN BẮC TRUNG BỘ 88

4.1 Lịch sử phát triển địa hình các vùng cửa sông ven biển Bắc Trung bô 88

4.1.1 Thời kỳ Pleistocen giữa - muôn 88

4.1.2 Thời kỳ Holocen sớm - giữa 90

4.1.3 Thời kỳ Holocen muôn - hiện đại 91

4.2 Đánh giá biến đông địa hình 93

4.2.1 Đánh giá biến đông địa hình vùng cửa sông ven biển sông Ma 94

4.2.2 Đánh giá biến đông địa hình vùng cửa sông ven biển sông Thạch Han 101

4.2.3 Đánh giá biến đông địa hình cửa sông ven biển sông Hương 108

4.3 Khuyến nghị giải pháp sử dụng hợp lí tài nguyên lanh thổ 115

4.3.1 Khai thác, sử dụng hợp lý và bảo vệ nguồn tài nguyên thiên nhiên 115

4.3.2 Đảm bảo hành lang thoát lũ ven biển 118

4.3.3 Khai thác sử dụng có hiệu quả hệ thống luồng lạch giao thông thủy 118

4.3.4 Khai thác các loại hình du lịch biển 118

4.4 Tiểu kiết chương 119

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 120

DANH MỤC CÔNG TRÌNH CÔNG BỐ 122

TÀI LIỆU THAM KHẢO 123

DANH SÁCH CÁC BẢNG

Bảng 1.1 Thống kê các cửa sông ở khu vực Bắc Trung Bô 12

Bảng 2.1 Lượng mưa trung bình tháng và năm (mm) 43

Bảng 2.2 Tổng lưu lượng nước trung bình năm 46

Bảng 2.3 Lượng bùn cát trung bình năm tại các cửa sông 47

Bảng 2.4 Môt số đặc trưng sóng cửa vịnh Bắc Bô và ven bờ Thừa Thiên Huế 50

Bảng 2.5 Đô cao sóng lớn nhất tại trạm Cồn Cỏ 50

Bảng 2.6 Chế đô triều và biên đô triều tại các cửa sông 51

Bảng 2.7 Lượng xuất chuyển bồi tích do sóng dọc bờ tại trạm Cồn Cỏ 52

Bảng 2.8 Xu thế biến đổi mực nước biển trung bình 55

Bảng 2.9 Mực nước biển dâng theo kịch bản 56

Bảng 2.10 Nước dâng do bao ở các VCSVB Bắc Trung Bô 57

Bảng 2.11 Lượng bùn cát theo mùa, trước và sau khi có hồ trên sông Ma 59

Bảng 2.12 Chiều dài đê biển và số lượng cống dưới đê 59

Bảng 2.13 Dân số và mật đô dân số các tỉnh ven biển Bắc Trung Bô 61

Bảng 4.1 Thống kê các kiểu địa hình ở các vùng cửa sông ven biển 92

Bảng 4.2 Trạng thái phát triển của bờ biển vùng cửa sông ven biển sông Ma 98

Bảng 4.3 Thống kê biến đông địa hình vùng cửa sông ven biển sông Thạch Han 105 Bảng 4.4 Biến đông địa hình vùng cửa sông ven biển sông Thạch Han 106

Bảng 4.5 Biến đông địa hình vùng cửa sông ven biển sông Hương 111

Bảng 4.6 Biến đông địa hình ở Cửa Thuận An 114

Bảng 4.7 Diện tích nuôi trồng thuỷ, hải sản năm 2014 116

DANH SÁCH CÁC HÌNH

Hình 0.1 Sơ đồ khu vực nghiên cứu 2

Hình 0.2 Sơ đồ tài liệu thực tế ở khu vực nghiên cứu (a: VSCVB sông Ma; b: VCSVB sông Thạch Han; c: VCSVB sông Hương) 6 Hình 1.1 Cấu tạo vùng cửa sông [10] 10

Hình 1.2 Ảnh Landsat -2010 các vùng cửa sông ven biển Bắc Trung Bô VCSVB sông Ma (a), sông Thạch Han (b), sông Hương (c) 24 Hình 1.3 Sở đồ xử lý ảnh, triết xuất thông tin các kiểu, dạng địa hình 26

Hình 1.4 Ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu đa qua hiệu chỉnh phổ khí quyển và tổ hợp các band mầu 26 Hình 1.5 Phân tích địa hinh trên mô hình số đô cao ở VCSVB sông Hương 27

Hình 2.1 Sơ đồ địa đông lực hiện đại khu vực Bắc Trung Bô 37

Hình 2.2 Đường cong dao đông mực nước biển khu vực Tây Biển Đông từ cực đại băng hà cuối cùng 20000 năm cách ngày nay 41 Hình 2.3 Đường cong dao đông mực nước biển từ 8000 năm trước đến nay 41

Hình 2.4 Đô đục quan sát được tại các cửa sông trên ảnh vệ tinh Landsat vào tháng 8-2016 VCSVB sông Ma (a), sông Thạch Han (b), sông Hương (c) 48 Hình 3.1 Núi sót bóc mòn lô đá gốc ở phía nam Sầm Sơn (Ảnh: Nguyễn Công Quân)69 Hình 3.2 Bản đồ địa mạo vùng cửa sông ven biển sông Ma 70

Hình 3.3 Mặt cắt địa mạo VCSVB sông Ma theo tuyến AB 70

Hình 3.4 Mặt cắt địa mạo VCSVB sông Ma theo tuyến CD 70

Hình 3.5 Bề mặt tích tụ sông - đầm lầy ở thành phố Thanh Hóa 71

Hình 3.6 Bề mặt tích tụ sông –biển - đầm lầy tại Quảng Xương 72

Hình 3.7 Bề mặt tích tụ sông -biển tại Quảng Tiến 72

Hình 3.8 Địa hình cồn cát tại Quảng Cư ( Ảnh: Nguyễn Công Quân ) 73

Hình 3.9 Bề mặt tích tụ biển tại Quảng Cư ( Ảnh: Nguyễn Công Quân ) 73

Hình 3.10 Địa hình núi bóc mòn ở Gio Linh ( Ảnh Nguyễn Công Quân ) 75

Hình 3.11 Bản đồ địa mao vùng cửa sông ven biển sông Thạch Han 76

Hình 3.12 Mặt cắt địa mạo VCSVB sông Thạch Han theo tuyến AB 76

Hình 3.13 Mặt cắt địa mạo VCSVB sông Thạch Han theo tuyến CD 76

Hình 3.14 bai bồi và thềm bậc I ở Cam Lô ( Ảnh Nguyễn Công Quân ) 77

Hình 3.15 Bề mặt địa hình do gió tại Triệu Vân ( Ảnh Nguyễn Công Quân ) 79

Hình 3.16 Bai biển hiện đại tại Gio Hải ( Ảnh Nguyễn Công Quân ) 80

Hình 3.17 Địa hình bóc mòn gần cửa Tư Hiền ( Ảnh Nguyễn Công Quân ) 82

Hình 3.18 Bản đồ địa mạo vùng cửa sông ven biển sông Hương 83

Hình 3.19 Mặt cắt địa mạo VCSVB sông Hương theo tuyến AB 83

Hình 3.20 Mặt cắt địa mạo VCSVB sông Hương theo tuyến CD 83

Hình 3.21 Bề mặt tích tụ sông-biển ở Phú Lôc ( Ảnh Nguyễn Công Quân ) 85

Hình 3.22 Cồn cát biển phía ngoài cửa Tư Hiền ( Ảnh Nguyễn Công Quân ) 85

Hình 3.23 Cồn cát biển xa Hải Dương ( Ảnh Nguyễn Công Quân ) 85

Hình 3.24 Bai biển hiện đại tại Thái Dương ( Ảnh: Nguyễn Công Quân ) 86

Hình 4.1 Sơ đồ đới đường bờ trong Holocen giữa VCSVB sông Ma(trên ảnh vệ tinh Landsat năm 1999) 95 Hình 4.2 Đường bờ biển ở vùng cửa sông ven biển sông Ma trong những năm 1965-1975 (a), 1975-1990 (b) 1990-2001 (c), 2001-2017 (d) 96 Hình 4.3 Côt địa tầng của môt số lỗ khoan tại Thanh Hóa 97

Hình 4.4 Xói lở tại cửa Hới ( Ảnh Nguyễn Công Quân ) 99

Hình 4.5 Sơ đồ dự đoán khả năng diễn biến đường bờ biển vùng cửa sông ven biển sông Ma 100

Hình 4.6 Mặt cắt địa mạo qua bề mặt thềm mài mòn biển 102

Hình 4.7 Đới đường bờ trong Pleistocen muôn VCSVB sông Thạch Han (trên ảnh vệ tinh Landsat năm 1999) 103

Hình 4.8 Đường bờ vùng cửa sông ven biển sông Thạch Han trong những năm 1952-1965 (a), 1965-1979 (b), 1979-1989 (c), 1989-1999 (d), 1999-2017 (e) 104

Hình 4.9 Sơ đồ khả năng diễn biến đường bờ biển vùng cửa sông ven biển sông Thạch Han (khu vực Cửa Việt) 107

Hình 4.10 Mặt cắt địa mạo qua bề mặt thềm mài mòn biển tại Thủy Phương 109

Hình 4.11 Đới đường bờ trong Pleistocen muôn ở VCSVB sông Hương (trên ảnh vệ tinh năm 1999) 110

Hình 4.12 Đường bờ ở vùng cửa sông ven biển sông Hương trong những năm 1965-1978 (a), (1978-1989 (b), (1989-1994) (c), 1994-1999 (d), 1999-2005 (e), 1999-2005-2017 (f) 112

Hình 4.13 Ảnh nhà đổ do xói lở (a) và xói lở bờ biển xa Hải Dương (b) (Ảnh: Nguyễn Công Quân) 112

Hình 4.14 Sơ đồ khả năng diễn biến đường bờ biển vùng cửa sông ven biển sông Hương (khu vực Cửa Thuận An) 115

DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT

Ký hiệu Nội dung

Bắc Trung Bô

Mô hình số đô cao (Digital Elevation Model)

Đông bắc - tây namTây bắc - đông Nam

Hệ thông tin địa lý

Khoa học công nghệKhoa học và Kỹ thuậtKhoa học và Công nghệKinh tế - xa hôi

Nghiên cứu sinhNhững người khácLỗ khoan

Quốc lôVùng cửa sông ven biển

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Vùng cửa sông ven biển có ý nghĩa rất to lớn đối với sự sống và phát triểncủa xa hôi loài người từ xa xưa cho đến nay và cả trong tương lai

Vùng cửa sông ven biển (VCSVB) được hình thành ở nơi sông đổ ra biển, lànơi có nhiều điều kiện tự nhiên thuận lợi cho con người lựa chọn và tập trung sinhsống ngay từ khi mới sinh ra Nơi đây, các đô thị với khu tập trung dân cư, các côngtrình kinh tế dân sinh, quốc phòng, an ninh dần được xây dựng, mở rông, phát triểnphục vụ đời sống của con người như: các công trình công nghiệp, khu hành chính,các công trình dân sinh, sân bay, cảng biển, du lịch, dịch vụ, thương mại, v.v Hiệnnay, có đến khoảng 2/3 số thành phố đông dân nhất thế giới được phân bố ởVCSVB Hơn thế nữa, mảnh đất này là bàn đạp để con người tiến ra biển, khai thác,phát triển kinh tế biển và đồng thời đây cũng là vùng tiền tiêu bảo vệ chủ quyềnlanh thổ, lanh hải của quốc gia

Việt Nam có tới 28 trong số 63 tỉnh, thành phố trực thuôc Trung ương giápbiển Trong các tỉnh ven biển này, có tới 114 vùng cửa sông ven biển Khu vực BắcTrung Bô nằm trên dải đồng bằng ven biển, gồm các tỉnh Thanh Hóa, Nghệ An, HàTĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên Huế, có 23 cửa sông đổ ra biển Theothời gian, sự phát triển mạnh mẽ của các thành phố trong khu vực này về nhiều mặtgắn liền với sự biến đông địa hình hiện đại, tác đông trực tiếp đến vấn đề quy hoạch

sử dụng hợp lí tài nguyên đất, nước, v.v và bảo vệ môi trường

Địa hình các VCSVB ở Bắc Trung Bô, được hình thành và phát triển bởi tácđông tương hỗ của các quá trình đông lực nôi, ngoại và nhân sinh; hơn nữa, đây lànơi diễn ra các tương tác sông - biển rất phức tạp trong điều kiện biến đổi khí hậu vànước biển dâng Kết quả của các quá trình đó làm cho vùng đất này, theo thời gian

từ đầu thời kỳ Đệ tứ đến nay, ngày càng được tiến ra phía biển với việc hình thànhđồng bằng tích tụ với các cồn, bar, bai, đảo ở trước vùng cửa sông hoặc song songvới bờ biển, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế - xa hôi (KT-XH); hoặccũng có thời gian biển lấn vào lục địa, gây xói lở bờ biển, mất đất, làm cho các côngtrình kinh tế dân sinh ở đây bị phá huỷ, gây thiệt hại cho đời sống của cư dân địaphương

Hình 0.1 Sơ đồ khu vực nghiên cứuHiện nay, trong điều kiện biến đổi khí hậu và nước biển dâng, đồng thời dướitác đông của nền kinh tế thị trường, các hoạt đông KT-XH diễn ra ngày càng sôiđông, làm cho địa hình các VCSVB bị biến đông mạnh mẽ cả về không gian và thờigian Để đáp ứng yêu cầu của thực tiễn cấp bách đặt ra với mục tiêu phát triển bềnvững KT-XH và bảo vệ môi trường các VCSVB Bắc Trung Bô, nghiên cứu sinh

(NCS) lựa chọn đề tài nghiên cứu của luận án là: “Đặc điểm biến động địa hình các vùng cửa sông ven biển Bắc Trung Bộ”.

2. Mục tiêu của đề tài

- Làm sáng tỏ đặc điểm địa mạo ở các VCSVB Bắc Trung Bô

- Xác lập xu hướng biến đông địa hình và quá trình địa mạo đông lực ở các VCSVB Bắc Trung Bô

3. Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu

Để đạt được những mục tiêu nêu trên, những nhiệm vụ và nôi dung nghiên cứu của luận án là:

- Thu thập, phân tích tổng hợp, xử lý các tài liệu, số liệu có liên quan về địa mạo, địa chất, kiến tạo, v.v ở các VCSVB Bắc Trung Bô.

- Thu thập, xử lí và phân tích, giải đoán các ảnh viễn thám đô phân giải cao, xáclập các đơn vị địa mạo theo nguồn gốc hình thái, đặc điểm địa chất thạch học

và các yếu tố cấu trúc tân kiến tạo

- Khảo sát thực địa, đo vẽ chi tiết, xác định nguồn gốc, đặc điểm hình thái và tuổi củanhững kiểu, dạng địa hình

- Nghiên cứu đánh giá vai trò của các yếu tố trong quá trình hình thành và biến đông địa hình

- Nghiên cứu xây dựng bản đồ địa mạo theo nguyên tắc “Bề mặt đồng nguồn gốc và tuổi”

- Nghiên cứu đánh giá các quá trình địa mạo đông lực hiện đại (xói lở, bồi tụ) ở các VCSVB Bắc Trung Bô

- Nghiên cứu làm sáng tỏ đặc điểm địa mạo và xu hướng biến đông địa hình các VCSVB Bắc Trung Bô

- Khuyến nghị giải pháp sự dụng hợp lí các vùng cửa sông ven biển Bắc Trung Bô

4. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: địa hình và quá trình địa mạo đông lực hiện đại các

VCSVB Bắc Trung Bô: sông Ma, sông Thạch Han và sông Hương (Hình 0.1).

- Phạm vi nghiên cứu:

Về không gian, trên khu vực Bắc Trung Bô có các VCSVB chính sau: sông

Ma, Cả, Gianh, Thạch Han và sông Hương Các công trình nghiên cứu trước đâycho thấy, các VCSVB Bắc Trung Bô hình thành và phát triển theo kiểu “Delta” và

“Liman” Do đó, NCS tập trung nghiên cứu vào 3 khu vực cửa sông chính: VCSVBsông Ma phát triển theo kiểu “Delta”, VCSVB sông Thạch Han và Hương phát triểnkiểu “Liman”[1] Trong khuôn khổ của luận án, NCS tập trung nghiên cứu từ nơisông chính bắt đầu phân nhánh tới bai triều thấp khi mức triều kiệt VCSVB sôngThạch Han và sông Hương có vị trí kề nhau, NCS lựa chọn để nghiên cứu làm sáng

tỏ sự tương đồng về cấu trúc địa hình, nguồn gốc hình thành và lịch sử phát triển;đồng thời làm rõ xu thế biến đông địa hình của chúng.

Về thời gian, NCS tập trung nghiên cứu đặc điểm biến đông địa hình của 3VCSVB thể hiện qua các giai đoạn trong Đệ tứ muôn - hiện đại: cuối Pleistocenmuôn - cuối Holocen giữa, cuối Holocen giữa - Holocen muôn và Holocen muôn -hiện đại

5 Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu, nhiệm vụ đề ra, NCS đa sử dụng tổng hợp các phươngpháp nghiên cứu vừa truyền thống, vừa hiện đại, bao gồm:

- Phương pháp phân tích viễn thám

- Phương pháp khảo sát đo đạc, nghiên cứu thực địa

- Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS)

- Phương pháp phân tích địa mạo

- Phương pháp phân tích địa chất Đệ tứ

- Phương pháp phân tích lịch sử khảo cổ

- Phương pháp phân tích tổng hợp

6 Luận điểm bảo vệ

Luận điểm 1: Địa hình các VCSVB Bắc Trung Bô có nguồn gốc đa dạng,

phức tạp và phân hóa mạnh mẽ theo không gian địa lý (vĩ đô) Theo đó địa hìnhVCSVB sông Ma gồm 3 dạng nguồn gốc sông, 7 dạng nguồn gốc hỗn hợp, 3 dạngnguồn gốc biển, được hình thành và phát triển theo kiểu “Delta”; VCSVB ThạchHan gồm 4 dạng địa hình có nguồn gốc biển, 7 dạng địa hình nguồn gốc hỗn hợp và

6 dạng địa hình nguồn gốc sông; VCSVB sông Hương gồm 4 dạng địa hình cónguồn gốc biển, 9 dạng địa hình nguồn gốc hỗn hợp và 4 dạng địa hình nguồn gốcsông; cả hai cửa sông này được hình thành và phát triển theo kiểu “Liman”

Luận điểm 2: Trong Đệ tứ muôn - hiện đại, địa hình các VCSVB sông Ma,

Thạch Han và sông Hương trải qua 3 thời kỳ biến đông: cuối Pleistocen muôn - cuốiHolocen giữa, cuối Holocen giữa - Holocen muôn và Holocen muôn - hiện đại, có

xu hướng tiến ra phía biển với biên đô khác nhau Hiện nay, địa hình các

VCSVB phát triển với xu hướng: bồi tụ lấn biển ở VCSVB sông Ma; xói lở, biển lấn ở VCSVB sông Thạch Han và sông Hương.

7 Điểm mới của luận án

- Bằng ứng dụng công nghệ viễn thám phân giải cao và GIS kết hợp với cácphương pháp truyền thống đa xây dựng được bản đồ địa mạo chi tiết các VCSVBsông Ma, sông Thạch Han và sông Hương theo nguyên tắc “Bề mặt đồng nguồn gốc

và tuổi”, làm cơ sở xác định biến đông địa hình từ cuối Pleistocen muôn đếnHolocen

- Đa khôi phục các đường bờ biển trong Pleistocen muôn ở các VCSVB sông ThạchHan và sông Hương, đường bờ biển trong Holocen giữa ở VCSVB sông Ma

(bằng phân tích các dấu hiệu địa mạo và địa chất Đệ tứ) và đường bờ biển trong cácthời đoạn khác nhau (từ 1952 - 2017 ở VCSVB sông Thạch Han và sông Hương, từ

1965 - 2017 ở VCSVB sông Ma) bằng phân tích bản đồ, các tư liệu viễn thám vàGIS

- Đa làm sáng tỏ đặc điểm biến đông địa hình hiện đại của 3 VCSVB Bắc Trung Bô,trong đó VCSVB sông Ma với quá trình bồi tụ diễn ra mạnh mẽ, xu hướng địa hìnhlấn biển; VCSVB sông Thạch Han và sông Hương với quá trình xói

lở chiếm ưu thế, xu hướng biến lấn vào đất liền

8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

8.1. Ý nghĩa khoa học

Kết quả nghiên cứu của luận án góp phần bổ sung, hoàn thiện phương phápluận và phương pháp nghiên cứu biến đông địa hình cũng như các quá trình địa mạođông lực các VCSVB Đồng thời, những kết quả nghiên cứu của luận án còn cungcấp đầy đủ, chi tiết về các yếu tố, lịch sử hình thành, phát triển và xu thế biến đôngđịa hình ở các VCSVB Bắc Trung Bô

8.2 Ý nghĩa thực tiễn

Kết quả khoa học của luận án sẽ góp phần nâng cao năng lực tổ chức quản lýlanh thổ cho các địa phương về quy hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên lanh thổ vàbảo vệ môi trường ở các VCSVB Đồng thời, kết quả khoa học của luận án cung cấp

cơ sở khoa học cho công cuôc quai đê lấn biển phát triển lâm, ngư nghiệp; xây dựngcác công trình giao thông, cảng biển, thương mại và du lịch; xây dựng các giải

pháp phòng, chống xói lở, bồi tụ ở VCSVB, giảm thiếu thiệt hại và bảo vệ môitrường trong bối cảnh biến đổi khí hậu và nước biển dâng.

9 Cơ sở tài liệu của luận án

Cơ sở tài liệu sử dụng để thực hiện luận án bao gồm chủ yếu là các tài liệu,

số liệu của chính NCS đa thu thập, phân tích và xử lý trong những năm qua Các tài

liệu, số liệu bao gồm (Hình 0.2):

cHình 0.2 Sơ đồ tài liệu thực tế ở khu vực nghiên cứu (a: VSCVB sông Ma; b:

VCSVB sông Thạch Han; c: VCSVB sông Hương)

- Các kết quả phân tích, xử lý ảnh viễn thám phân giải cao: Landsat-8, SPOT-5,Sentinel, Planet và các thế hệ ảnh máy bay: Xác lập các bề mặt đồng nguồn gốc,khoanh định ranh giới, địa chất thạch học, đặc điểm hình thái địa hình, cấu trúc tânkiến tạo, các quá trình địa mạo đông lực hiện đại (xói lở, bồi tụ)

- Các kết quả nghiên cứu khảo sát thực địa của NCS trong những năm 2015 2017: xác lập các đặc điểm nguồn gốc hình thái địa hình, xây dựng các mặt cắt địamạo, xác lập các quá trình địa mạo đông lực hiện đại ở các VCSVB sông Ma, ThạchHan và sông Hương

Các số liệu, tài liệu phân tích, xử lý khi tham gia các đề tài khoa học cấp Bô và cấp Nhà nước như:

+ Nghiên cứu biến đông cửa sông và môi trường trầm tích Holocen - hiện đại vùngven bờ châu thổ sông Cửu Long, phục vụ phát triển bền vững kinh tế xa hôi (Đề tàicấp Nhà nước, KC-09.06/06-10)

+ Nghiên cứu biến đông các vùng cửa sông ven biển Bắc Bô, Bắc Trung Bô từthông tin viễn thám phân giải cao và GIS, phục vụ chiến lược phát triển kinh tếbiển và bảo vệ tài nguyên - môi trường (Đề tài cấp Viện Hàn Lâm KH&CN ViệtNam, 2011 - 2012)

+ Nghiên cứu môi trường trầm tích Holocen vùng đồng bằng ven biển Thanh Hóalàm cơ sở dự báo tai biến thiên nhiên và xây dựng giải pháp phòng tránh, giảmnhẹ thiệt hại (Đề tài cấp Viện Hàn Lâm KH&CN Việt Nam, 2017 - 2018)

- Các tài liệu thu thập và phân tích tổng hợp từ các nguồn khác nhau trước đây có liên quan đến đề tài luận án:

+ Ứng dụng thông tin viễn thám và công nghệ GIS nghiên cứu biến đông các vùngcửa sông ven biển Bắc Trung Bô, phục vụ phát triển kinh tế-xa hôi bền vững (Đề tàicấp Cở sở Viện Địa chất, 2009)

+ Ứng dụng thông tin viễn thám trong nghiên cứu biến đông môi trường tự nhiênvùng cửa sông Ma, tỉnh Thanh Hóa và những vấn đề khai thác trong bối cảnh biếnđổi khí hậu và nước biển dâng (Đề tài cấp cở sở Viện Địa chất, 2013)

+ Ứng dụng công nghệ viễn thám thành lập bản đồ địa mạo vùng cửa sông ven biển sông Hương (Đề tài cấp cở sở Viện Địa chất, 2017)

Ngoài ra, NCS còn sử dụng kế thừa các tài liệu đa công bố của tác giả vàđồng nghiệp trên các tạp chí, sách chuyên khảo, hôi thảo khoa học trong nước vàquốc tế đến năm 2017

10 Cấu trúc luận án

Luận án được trình bày trong 132 trang, 21 bảng, 48 hình và ảnh minh họa và

100 tài liệu tham khảo Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, nôi dung của luận án đượctrình bày trong 4 chương:

Chương 1 Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu biến đông địa hìnhvùng cửa sông ven biển;

Chương 2 Đặc điểm và vai trò các yếu tố tác đông đến biến đông địa hìnhvùng cửa sông ven biển Bắc Trung Bô;

Chương 3 Đặc điểm địa mạo các VCSVB Bắc Trung Bô;

Chương 4 Đánh giá biến đông địa hình và vấn đề sử dụng hợp lý tài nguyênlanh thổ các VCSVB Bắc Trung Bô

Luận án được thực hiện tại Học viện KH&CN thuộc Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam, dưới sự hướng dẫn của TS Phạm Văn Hùng và TS Phạm Quang Sơn Trước hết, NCS xin gửi lời cảm ơn chân thành nhất tới TS Phạm Văn Hùng và TS Phạm Quang Sơn - những người Thầy đã dành cho NCS sự quan tâm, hướng dẫn tận tình và những định hướng khoa học hiệu quả trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thành luận án Trong quá trình thực hiện luận án, NCS đã nhận được sự giúp

đỡ nhiệt tình, có hiệu quả của Ban Lãnh đạo Học viện KH&CN, Viện Địa chất Ngoài ra, NCS còn nhận được những lời góp ý quý báu của các nhà khoa học, các đồng nghiệp ở trong và ngoài Học viện, lời động viên của gia đình và bạn bè NCS xin chân thành cám ơn.

CHƯƠNG 1.

PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH VÙNG CỬA SÔNG VEN

BIỂN 1.1 Những vấn đề chung

1.1.1 Khái niệm về cửa sông

Cửa sông (river mouth) là nơi con sông đổ vào biển, vào hồ (hồ chứa) hoặcvào môt con sông lớn hơn [2], [3], [4], [5] Trong công trình này, NCS tập trungnghiên cứu nơi cửa sông vào biển Theo các chuyên môn nghiên cứu mà có nhiềucách hiểu về khái niệm cửa sông Có thể hiểu theo nghĩa rông thì cửa sông là khuvực có sự tương tác, tranh chấp giữa nước mặn của biển và nước ngọt của lục địa,nói cách khác là nơi sông đổ nước ra biển Bên cạnh đó môt số khái niệm về cửasông được hiểu theo môt số định nghĩa dưới đây:

- Theo Cameron và Prichard (1963): Cửa sông là vùng nước nửa kín duyên hải cóquan hệ tự do với biển và chịu ảnh hưởng của chuyển đông thuỷ triều, nước biểnđược pha loang bởi nước ngọt từ trong nôi địa ra [3]

- Theo Fairbridge (1980): Môt cửa sông là môt nhánh của biển đi vào môt dòng sôngđến nơi mà mực nước cao nhất của thủy triều vươn tới, thường được chia thành 3phần khác nhau: a) phần biển hay phần cửa sông thấp, nối liền với biển khơi; b)phần cửa sông trung, nơi diễn ra sự pha trôn chính của nước biển và nước ngọt; vàc) phần cửa sông cao, chi phối bởi nước ngọt nhưng còn tác đông của thủy triều.Giới hạn giữa 3 phần này không cố định và biến đông theo lượng nước ngọt đổ ra từsông [6]

- Theo Dalrymple (1992): thì định nghĩa cửa sông là phần tiếp giáp với biển của lòngsông bị ngập nước chứa đựng phù sa từ trong sông ra, bùn cát ven biển dưới tácđông của thuỷ triều, sóng và các quá trình sông Cửa sông được xem như phần đấtkéo dài từ đất liền nơi không còn ảnh hưởng của thuỷ triều, về phía biển nơi khôngcòn ảnh hưởng của sông [7]

- Theo Dyer (1996) có định nghĩa cửa sông là phần nước duyên hải bán kín có sựtrao đổi nước với biển mở, được kéo dài vào sâu trong sông đến giới hạn ảnhhưởng triều trong đó nước biển được pha loang bởi nước sông [8]

Như vậy “Cửa sông là nơi dòng sông đổ ra biển, được đặc trưng bởi quá trìnhchuyển hoá dần từ chế đô thuỷ văn lục địa sang chế đô thuỷ văn biển; ở đây xảy racác biến đông rất lớn về tính chất lý - hoá của các khối nước, các đặc trưng sinh họccũng như quá trình phát triển lục địa và hình thành châu thổ” [9] Vì cửa

sông là nơi xảy ra tranh chấp giữa nước biển và nước sông, đó là sự thay đổi từ chế

đô thuỷ văn sông trong sự tiếp nhận chế đô thuỷ văn biển, nên giới hạn cửa sôngthường được xác định bởi các dấu hiệu đặc điểm như sau:

- Giới hạn phía trong cửa sông: ở vị trí đáy trục lòng dẫn sông đạt đô sâu lớn nhất,nơi bề mặt mực nước sông đạt tới tốc đô nhỏ nhất, ranh giới cuối cùng của vùngkhông bị nhiễm mặn

- Giới hạn phía ngoài cửa sông: ở ranh giới ngoài của các bar đảo cửa sông, nơi dòng chảy, dòng bồi tích sông bị tắt dần

Hiện nay, có rất nhiều quan điểm nhằm phân định ranh giới vùng cửa sông,song hầu hết đều thống nhất dựa vào 3 dấu hiệu cơ bản như: điều kiện thuỷ văn,điều kiện thuỷ hoá và hình thái cửa sông Các nhà nghiên cứu hóa học và sinh họcthì giới hạn vùng cửa sông là: giới hạn trong sông ở nơi nước lợ có đô mặn từ 0,5

‰ đến giới hạn ngoài khơi là nơi nước lợ biến đổi hoàn toàn thành nước biển có đômặn từ 30÷34 ‰ Bên cạnh đó các nhà nghiên cứu thủy văn thì đưa ra ranh giớitrong sông là nơi lòng dẫn chính bắt đầu phân nhánh, hoặc là nơi có ảnh hưởng củahiện tượng thuỷ triều (hay nước dâng) trong mùa kiệt Ranh giới ngoài phía biển lànơi có chế đô thuỷ hoá biến tính mạnh nhất trong mùa lũ (thường là lấy đô mặnvùng nước pha trôn làm chỉ tiêu đặc trưng) Theo Baidin vùng cửa sông gồm 3 phầnlà: đoạn gần cửa sông (A), đoạn cửa sông (B) và vùng biển nông trước cửa sông (C)

(Hình 1.1).

Hình 1.1 Cấu tạo vùng cửa sông [10]

Do đó, trên cơ sở phân vùng cửa sông của Baidin thì VCSVB sông Ma làphần lục địa từ biển vào đất liền khoảng 20 - 22km, sông Thạch Han khoảng 20km,sông Hương khoảng 15km (từ nơi sông chính bắt đầu phân nhánh tới bai triều thấpkhi mức triều kiệt) Như vây, phạm vi phân bố chung về mặt không gian của các

VCSVB Bắc Trung Bô mà NCS tập trung nghiên cứu là phần đất liền từ bai triều vào trong lục địa, khoảng 15 - 20km, gồm các đoạn A và B (Hình 1.1).

1.1.2 Phân loại cửa sông ở khu vực nghiên cứu

Vùng cửa sông ven biển là nơi thường xuyên diễn ra tương tác rất phức tạpcủa sông và biển; của nhóm yếu tố nôi sinh, ngoại sinh và hoạt đông kinh tế của conngười Do đó, việc phân loại cửa sông theo các tiêu chí phù hợp với mục đíchnghiên cứu có môt ý nghĩa quan trọng trong việc áp dụng các phương pháp nghiêncứu phù hợp, đạt kết quả tốt

Hiện nay, có nhiều nguyên tắc phân loại cửa sông theo các quan điểm nghiêncứu khác nhau Tuy nhiên cách phân loại cửa sông cũng rất khác nhau tuỳ thuôc vàomục đích nghiên cứu và các chỉ tiêu sử dụng trong phân loại Hiện nay, các côngtrình trên thế giới đa trình bày môt số cách phân loại cửa sông theo các tiêu chí khácnhau Trong đó, phải kể đến môt số công trình khoa học đa đề cập đến phân loại cửasông ven biển theo các tiêu chí sau đây [3], [5], [9], [11], [12]:

- Dựa vào các dấu hiệu địa mạo cơ bản các cửa sông được phân thành 3 nhóm: (1)cửa sông châu thổ (delta), (2) cửa sông hình phễu (estuary), (3) cửa sông dạngphẳng (liman);

- Dựa vào hình dạng cửa sông và đường bờ biển, chia thành 3 loại: (1) cửa sôngdạng thẳng và dạng phễu, (2) cửa sông dạng kín và dạng hở, (3) cửa sông dạnglõm, lồi và phẳng

- Dựa vào dấu hiệu hoạt đông kiến tạo khu vực, chia ra: (1) vùng cửa sông có hoạtđông kiến tạo mạnh (sụt lún, nâng - hạ, tách gian, v.v), (2) vùng cửa sông ít hoạtđông kiến tạo hoặc ổn định

- Dựa vào đặc điểm tác đông của chế đô thuỷ- hải văn chia ra 2 nhóm: (1) cửa sông ven biển hở (hay đại dương), (2) cửa sông ven biển kín (hay biển nôi địa)

- Dựa vào chế đô bùn cát chia ra các loại: cửa sông có nhiều bùn cát ρ > 0,2kg/m3 thuôc loại cửa sông delta và cửa sông có ít hoặc rất ít bùn cát ρ < 0,16 kg/m3thuôc loại cửa sông estuary, cửa sông có bùn cát 0,16≤ ρ ≤ 0,2 kg/m3 thuôc loại cửasông quá đô

Như vậy, theo các khía cạnh, chuyên ngành và mục tiêu khác nhau, các côngtrình đa đưa ra các cách phân loại VCSVB khác nhau Tuy nhiên, hầu hết các cáchphân loại nêu trên đều xét tới tổng thể các yếu tố đông lực nôi sinh và ngoại sinhmôt cách trực tiếp hay gián tiếp tới hình thành địa hình các VCSVB Khu vực BắcTrung Bô có đường bờ biển dài 642km, trải dài từ vĩ đô 16o18’ VĐB đến 20 o VĐBthuôc địa bàn các tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và

Thừa Thiên Huế Khu vực này có tới 23 cửa sông đổ ra biển (Bảng 1.1), trong đó

phải kể đến các cửa sông chính như cửa Hới của sông Ma, cửa Hôi của sông Cả, cửaGianh của sông Rào Nậy, cửa Việt của sông Thạch Han và cửa Thuận An của sôngHương Các sông này đổ trực tiếp ra biển Đông với môt cửa duy nhất, riêng sôngHương đổ trực tiếp vào phá Tam Giang - đầm Cầu Hai trước khi đổ ra biển qua cửaThuận An và Tư Hiền.

Bảng 1.1 Thống kê các cửa sông ở khu vực Bắc Trung Bô

20

Nguồn:[13], [63]

Trong công trình này, NCS sử dụng cách phân loại VCSVB theo tiêu chí tổnghợp các dấu hiệu địa chất - địa mạo và theo mức đô tác đông của các yếu tố đônglực ở các VCSVB Bắc Trung Bô [1], [12].

- Cửa sông lồi (delta) có cửa Hới, Lạch Trào, Hôi, Gianh với đặc trưng là phát triển các bai ngầm trước cửa sông;

- Cửa thẳng (liman) có cửa Việt và Thuận An với đặc trưng ít bồi tích, phát triển valcát song song với bờ tạo thành lagun

Trên cơ sở những phân loại các VCSVB Bắc Trung Bô, NCS đa chọn lựachọn các VCSVB: delta - VCSVB sông Ma, liman - VCSVB sông Thạch Han vàsông Hương VCSVB sông Ma thuôc địa phận các huyện Hà Trung, Nga Sơn, HậuLôc, Hoàng Hóa, Quảng Xương và các thành phố Sầm Sơn và Thanh Hóa VCSVBsông Thạch Han và sông Hương thuôc địa phận các huyện Cam Lô, Gio Linh, TriệuPhong, thành phố Đông Hà (tỉnh Quảng Trị), các huyện Phong Điền, Quảng Điền,Hương Trà, Hương Thủy, Phú Vang, Phú Lôc và thành phố Huế (tỉnh Thừa ThiệnHuế) Bên cạnh đó, ba VCSVB này còn có những đặc trưng địa mạo, các quá trìnhđịa mạo đông lực điển hình ở Bắc Trung Bô; luôn có những biến đông địa hình rấtmạnh mẽ dưới tác đông của các yếu tố tự nhiên và hoạt đông kinh tế của con người

1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu vùng cửa sông ven biển

1.2.1 Trên thế giới

Do có vị trí quan trọng và vai trò đặc biệt của các VCSVB, nên từ lâu, địahình, địa mạo của VCSVB trở thành đối tượng nghiên cứu, khai thác phục vụ đờisống con người ở mỗi quốc gia trên thế giới Ngay từ thế kỷ XIX - đầu Thế kỷ XX,các công trình nghiên cứu của Cretner G.R (1878), Rusell R.J (1936), v.v đa tậptrung nghiên cứu hình thái, nguồn gốc của các VCSVB và đa bước đầu phân loạichúng Tuy nhiên, các công trình này mang tính kinh nghiệm và chỉ dừng lại ở mức

đô định hướng lý thuyết cơ bản Áp dụng các phương pháp truyền thống nghiên cứucác VCSVB, cụ thể là phương pháp đo đạc, tính toán các đặc trưng thuỷ văn nhằmđánh giá đông lực dòng chảy, công trình của Trekhovic P.S (1904), Apolov B.A(1930), v.v đa xác lập sự phân bố và đông lực dòng bùn cát Nghiên cứu, đánh giácác vùng cửa sông thông qua các yếu tố hải văn (sóng gió, thuỷ triều, dòng chảy ven

bờ, v.v) có các tác giả chính là Zubov N.N, Makarov S.O, v.v Những nghiên cứutrên chủ yếu dừng lại ở phân tích điều kiện tự nhiên VCSVB, phân tích vai trò củayếu tố chính: sóng, thủy triều và dòng ven bờ, chưa đề cập sâu về cơ chế tác đôngqua lại giữa các yếu tố đông lực sông - biển.

Công trình “Đông lực và hình thái bờ biển Đen Liên Xô” của Zenkovic V.P(1962) đa thực sự đưa khoa học địa mạo bờ biển nói chung, các VCSVB nói riêngbước vào thời kỳ phát triển mới [14] Công trình này đa tổng hợp cả lí luận đến thựctiễn nghiên cứu dải bờ biển trên thế giới Hệ thống các phương pháp nghiên cứu đađược tổng hợp và ứng dụng nghiên cứu địa mạo bờ biển Công trình của ZenkovicV.P về “Các vấn đề nghiên cứu sự phát triển bờ biển” (1960-1962), đa đạt đượcnhững thành tựu khoa học quan trọng, nghiên cứu về sự hình thành châu thổ (delta)

và phát triển các cửa sông Bên cạnh đó, công trình của Xamoilov I.V (1952) đanghiên cứu mối tương tác giữa các yếu tố đông lực sông - biển trong sự phát triểnđịa hình cửa sông [5] Trên cơ sở đó, các nhà khoa học Xô Viết đa phát triển nghiêncứu VCSVB theo những hướng khác nhau như: Simonov A.I nghiên cứu vùng biểnnông trước cửa sông, tính toán tốc đô dòng chảy và diễn biến đô mặn ở cửa sông;Nghiên cứu đông lực vùng cửa sông ven biển thông qua tương tác của yếu tố gió -dòng chảy được Alsyler V.M, Sadrin I.F và nhiều tác giả khác phát triển các môhình thủy văn, tính toán dòng chảy lớp nước mặt, về vận chuyển của dòng bồi tích ởcửa sông Các công trình của Leontrev (1961) về địa lý, địa chất bờ biển và đạidương, Kaplin nghiên cứu về sự dao đông mực nước đại dương và lịch sử phát triểnđịa hình bờ biển, đa đạt được thành tựu quan trọng trong nghiên cứu điều kiện tựnhiên, địa mạo, địa chất bờ biển thế giới cùng với đặc trưng của dao đông mực nướcđại dương Về quá trình phát triển cửa sông và phân nhánh lòng dẫn có các nghiêncứu của Makkavev N.I (1955), Baidin S.S (1962, 1971) [10], v.v Đặc biệt, môt sốkết quả nghiên cứu mang tính chất tổng hợp về đông lực, hình thái, thủy thạch đônglực, cổ địa lý, v.v của các đới bờ biển trên thế giới như của Shwartz M.L (1982),Bird C (1985), Davies J.L (1977); môt số công trình nghiên cứu chi tiết, chuyên sâuvề quá trình đông lực hình thành và phát triển bờ mài mòn và tích tụ, địa mạo bờbiển như: Zilaev (1980), Dolotov H.C, Bird E (2000, 2008) [15]

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu về VCSVB và dải bờ biển nêu trên là

các công trình đa tổng hợp và tạo nền tảng lí luận quan trọng và tổ hợp các phươngpháp nghiên cứu truyền thống Trong đó, các phương pháp đo đạc, khảo sát ngoàithực địa là chủ đạo; các phương pháp mô hình tính toán biến đổi lòng dẫn vẫn chưađược hoàn thiện, còn những hạn chế nhất định Các công trình nghiên cứu còn chưalàm sáng tỏ cơ chế của quá trình hình thành mạng lưới sông gắn liền với quá trìnhhình thành và phát triển delta, estuary, liman, nên việc áp dụng vào thực tiễn nghiêncứu dự báo diễn biến các quá trình đông lực VCSVB còn nhiều hạn chế.

Vào cuối thế kỷ XX - đầu thế kỷ XXI đa xuất hiện hàng loạt các công trìnhnghiên cứu tương đối toàn diện, áp dụng các phương pháp và công nghệ hiện đạicác VCSVB Trong đó phải kể đến các công trình nghiên cứu quá trình truyền triều,xâm nhập mặn vào trong sông, tương tác giữa thuỷ triều - nước dâng - lũ; nghiêncứu về biến đông lòng dẫn và biến dạng bai chắn, bar VCSVB Đặc biệt, trong thờigian gần đây, nhiều công trình đa có tiếp cận mới, nghiên cứu các quá trình địa mạođông lực gắn với những rủi ro thiên tai như xói lở, bồi tụ, lũ lụt cũng như bồi lấp vàdịch chuyển lòng dẫn tại các VCSVB Các nghiên cứu ngày càng hoàn thiện vềphương pháp, cách tiếp cận, định lượng hóa các kết quả nghiên cứu Các mô hình sốtrị thuỷ thạch đông lực như: mô hình DELFT 3D (Hà Lan), MECCA (Mỹ), MIKE(Đan Mạch) đang được ứng dụng rông rai ở nhiều nước trên thế giới giúp khaithông luồng lạch, giao thông được thông suốt

Từ nửa cuối thế kỷ XX, khi loài người phóng thành công vệ tinh nhân tạochúng ta đa bước vào kỷ nguyên mới trong đó công nghệ vũ trụ được sử dụng phục

vụ vào các mục đích phát triển cho cuôc sống trên Trái đất Công nghệ viễn thám vàGIS đa cho phép chúng ta thực hiện các công việc thu thập và tổng hợp dữ liệu môtcách nhanh chóng hơn, hiệu quả hơn cũng như mang đến nhiều nhận thức mới vềTrái đất mà trước tới nay vẫn còn là những điều bí ẩn Hiện nay, công nghệ viễnthám và GIS đa được ứng dụng rông rai trong nhiều lĩnh vực KT-XH, đặc biệt cóhiệu quả cao trong các nghiên cứu địa mạo nói chung, các VCSVB nói riêng.Nghiên cứu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong địa mạo được áp dụngtrong nhiều công trình khoa học như: Marston (1995) [16], Winterbottom S.J vàGilvear D (2000) [17], Capolongo (2002), v.v Công trình của môt số nhà khoa họcphương tây như Wadge (1995); Kervyn (2008); Grosse (2009) ứng dụng tư liệu ảnh

viễn thám đa thời gian, đa đô phân giải và kết hợp với mô hình số đô cao nhằmnghiên cứu phân biệt và mô tả lại đặc điểm địa hình, đô dốc sườn hay đặc điểmthạch học Nghiên cứu địa mạo dự báo tai biến có các công trình của Xie (2004);Owen (2008) Marti và Felpeto (2010) Đáng chú ý hơn nữa là môt số công trìnhnghiên cứu về địa mạo dòng chảy như O’Connor (2003), xói lở bờ sông củaHamilton (2006), Jean - Francois Desprats (2010) đa ứng dụng công nghệ viễn thám

và GIS ở VCSVB cảnh báo các tai biến địa chất, trợ giúp các nhà quản lý trong việcquy hoạch sử dụng hợp lý lanh thổ [18]

Như vậy, theo thời gian có thể thấy rằng, cơ sở lí luận, cách tiếp cận và hệthống các phương pháp nghiên cứu VCSVB ngày càng được tổng hợp, hoàn thiện,các mô hình tính toán cùng các công nghệ kĩ thuật hiện đại được ứng dụng, các kếtquả nghiên cứu được định lượng hóa, do đó, những kết quả nghiên cứu VCSVBđược ứng dụng có hiệu quả trong nhiều lĩnh vực của đời sống KT-XH và bảo vệ môitrường ở mỗi quốc gia trên thế giới

1.2.2 Ở Việt Nam

Việt Nam có đường bờ biển trải dài trên 3200 km với 114 cửa sông lớn nhỏ

đổ ra biển Từ xa xưa, con người đa biết khai thác các lợi thế của VCSVB vào phục

vụ đời sống kinh tế dân sinh Các VCSVB lớn như sông Hồng, sông Cửu Long đatừng là những cái nôi của các nền văn minh con người nơi đây Do vậy, nghiên cứucác VCSVB ở nước ta được triển khai từ khi mới lập quốc cho đến nay

Trong các triều đại phong kiến trước đây, gắn liền với công cuôc dựng nước

và giữ nước của ông cha ta, điển hình vào thời nhà Trần (Trần Thái Tông - năm1248) đa bắt đầu khai khẩn đất đai miền Duyên hải, chỉnh trị dòng sông Đến nửađầu thế kỷ XIX, Nguyễn Công Trứ (năm 1828-1830) lanh đạo công cuôc khai khẩnnổi tiếng ở vùng ven biển sông Hồng và lập ra các huyện Tiền Hải (tỉnh Thái Bình),Kim Sơn (tỉnh Ninh Bình) Qua các triều đại phong kiến ở nước ta, nhân dân ta tiếnhành đắp đê, quai đê lấn biển, củng cố các tuyến đê ngăn lũ, đê bao, xây cống ngănmặn ở các VCSVB và vẫn tiếp tục cho đến tận ngày nay

Sau ngày hoà bình lập lại ở miền Bắc (1954), Nhà nước đa chú trọng quantâm nghiên cứu VCSVB phục vụ cho sản xuất và chiến đấu với các đợt điều trakhảo sát phối hợp Việt - Trung ở vịnh Bắc Bô (1960) Đặc biệt, nghiên cứu địa mạo

biển ở Việt Nam được bắt đầu từ sự giúp đỡ của các nhà địa mạo Liên Xô (cũ), vớicông trình “Về bờ biển Việt Nam Dân chủ Công hòa” của Zenkovich V.P (1963)[19] Tiếp sau đó, nôi dung nghiên cứu địa mạo được triển khai nghiên cứu trongmôt số chương trình, đề tài nghiên cứu tổng hợp dải ven biển, biển nông ven bờ:gồm các đề tài: Chương trình điều tra tổng hợp vùng biển Thuận Hải - Minh Hải(1977-1980), Chương trình biển 48B (1986-1990), Chương trình biển KT03, v.v.Trong đó, phải kê đến công trình của Lưu Tỳ (1969), Nguyễn Thanh Sơn (1979), LêĐức An (1981), Trần Đức Thạnh (1985), Đỗ Văn Tự (1986), Nguyễn Hoàn (1986),Nguyễn Thế Tiệp (1990) [20], [21], [22], [23], [24] v.v Nhìn chung, các công trình

đa khái quát đặc điểm nguồn gốc hình thái dải bờ biển Việt Nam, phân loại kiểu bờbiển và đa phân tích đánh giá các yếu tố hình thành và phát triển dải địa hình bờbiển Tuy nhiên, các nghiên cứu địa mạo ở dải bờ biển nói chung, VCSVB nói riêngvẫn sử dụng các phương pháp truyền thống như: phương pháp khảo sát thực địa,phương pháp phân tích hình thái và trắc lượng hình thái, v.v trong đo vẽ và thànhlập bản đồ địa mạo Các kết quả nghiên cứu còn định tính, khái quát ở tỷ lệ nhỏ, do

đó ý nghĩa thực tiễn còn có những hạn chế nhất định

Sau những năm 1990 đến nay, việc nghiên cứu địa mạo bờ biển ở Việt Nam

đa được chú trọng, đẩy mạnh hơn, có cách tiếp cận mới Phần lớn các nghiên cứuđịa mạo đều phục vụ tích cực cho quy hoạch sử dụng hợp lí tài nguyên thiên nhiên

và phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại do tai biến tự nhiên gây ra Trong đó phải kể đếncác công trình của Lê Xuân Hồng (1996), Vũ Văn Phái (1996), Đặng Văn Bào(1996), Uông Đình Khanh (2002), Lại Huy Anh (2001), v.v [11], [25], [26], [27].Phần lớn Các công trình nêu trên đa khái quát hóa đặc điểm địa mạo, môt số dạngđịa hình đặc trưng ở dải bờ biển Việt Nam Trong đó, phải kể đến Đặng Văn Bào(1996) nghiên cứu đặc điểm địa mạo đồng bằng ven biển Huế - Quảng Ngai Vớicác phương pháp truyền thống, tác giả đa xây dựng lên những sơ đồ về kiến trúchình thái và chạm trổ hình thái ở khu vực từ Huế - Quảng Ngai Lại Huy Anh(2001) đa nghiên cứu thành lập bản đồ địa mạo tỉnh Quảng trị với tỷ lệ 1: 50000[25], [28]

Cùng với những nghiên cứu địa mạo là những công trình nghiên cứu về tiếnhóa trầm tích Holocen - hiện đại, trầm tích tầng mặt, địa chất đô thị cũng được triển

khai đồng thời Đây chính là những cơ sở tài liệu rất quý, làm nền tảng cho việc xácđịnh tuổi của các dạng, kiểu địa hình ở các VCSVB nói chung, Bắc Trung Bô nóiriêng Trong đó phải kể đến các công trình của Trần Đức Thạnh (1985, 1993, 1996),Nguyễn Địch Dỹ, Nguyễn Công Mẫn (1995), Hồ Vương Bính và nnk (1995, 1997),Trần Nghi (1996), Doan Đình Lâm (2002), Vũ Quang Lân (2003), Nguyễn Tiến Hải(2003), Lê Đức An và nnk (2007), Nguyễn Thế Dân (1997), Vũ Quang Lân, Nguyễn

Bà Minh và nnk (1997), Vũ Thu Hoài (2010), v.v [29], [30], [31], [32], [33], [34].[35], [36], [37], [38], [39], [40]

Tiếp cận với công nghệ viễn thám và GIS, nhiều công trình đa bước đầu xâydựng bản đồ địa mạo cho môt số khu vực ở tỉ lệ lớn, chi tiết và bước đầu đánh giábiến đông địa hình cho khu vực cụ thể ở dải bờ biển Việt Nam: Tô Quang Thịnh(1990), Nguyễn Văn Cư (1990, 1999), Phạm Huy Tiến (2001, 2005), Trịnh Việt An(2006), Vũ Tuấn Anh (2010), v.v Nguyễn Hiệu (2003) đa nghiên cứu biến đông địahình khu vực cửa sông Ba Lạt và lân cận phục vụ quản lý đới bờ [41], [42], [43],[44], [45], [46] Tô Quang Thịnh (1990) đa lần đầu tiên, bằng các tư liệu viễn thámqua các thời điểm khác nhau, đa xác lập vị trí đường bờ biển vào các năm 1930,

1965, 1985 [47] Lê Phước Trình (2000) đa sử dụng các tư liệu viễn thám qua cácthời điểm từ 1985 - 1995 và bản đồ địa hình năm 1965 đa xây dựng được bô bản đồhiện trạng và biến đông đường bờ biển trong 30 năm (1965 - 1995) từ Móng Cáiđến Hà Tiên với tỷ lệ 1:100.000 [48] Phạm Quang Sơn (2004, 2012) đa sử dụng các

tư liệu ảnh viễn thám, các loại bản đồ địa hình và các tư liệu khác để phân tích quátrình phát triển và biến đông các cửa sông thuôc vùng ven biển đồng bằng sôngHồng trong chuỗi thời gian 90 năm (từ năm 1912 đến 2001) [49], [50]

Những thành tựu khoa học của các công trình nghiên cứu theo hướng kết hợpphân tích các quá trình đông lực hiện đại với những tai biến xói lở, bồi tụ trong khu vực

đa góp phần quan trọng vào phát triển KT-XH ở địa phương Trong đó nổi lên các côngtrình như: Nguyễn Thế Thôn (1994), Ngô Đình Tuấn (1993, 1994), Phạm Huy Tiến(2001, 2005), Nguyễn Văn Cư (2003), Nguyễn Lập Dân (2004), Phạm Quang Sơn(2004), Trần Hữu Tuyên (2003), Lê Đình Thành (2010), Phạm Văn Hùng (2008, 2009,2016), v.v [51], [52], [53], [54], [55], [56], [57], [58] Phần lớn các công trình đa phântích đánh giá các quá trình địa mạo đông lực hiện đại và mối liên

quan với môt số tai biến tự nhiên điển hình ở các VCSVB; xác định nguyên nhânphát sinh các tai biến xói lở, bồi tụ làm cơ sở để dự báo nguy cơ tai biến và đề xuấtgiải pháp phòng chống giảm nhẹ thiệt hại do tai biến gây ra.

1.2.3 Ở Bắc Trung Bô

Các VCSVB Bắc Trung Bô đa được đề cập trong nhiều công trình khoa họctheo các khía cạnh, chuyên sâu khác nhau để đạt được những mục đích đặt ra, phục

vụ phát triển từng lĩnh vực KT-XH cụ thể Theo thời gian, các kết quả nghiên cứu vềđặc điểm địa hình, địa mạo, địa chất Đệ tứ; về đông lực, sa bồi dòng dẫn; về các quátrình địa đông lực hiện đại và các tai biến xói lở, bồi tụ bờ sông, bờ biển, v.v đượcứng dụng vào thực tiễn của đời sống KT-XH ở khu vực Bắc Trung Bô

Môt số công trình nghiên cứu đa tập trung phân tích các nhân tố chính hìnhthành, phát triển và xác lập lịch sử phát triển địa hình (các yếu tố tác đông của sông

- biển và chuyển đông tân kiến tạo); mối liên quan của các quá trình địa mạo đông lựcvới xói lở, bồi tụ VCSVB; quá trình tiến hóa trầm tích Holocen ở khu vực cụ thểtrên dải bờ biển Bắc Trung Bô Trong đó phải kể đến các công trình như: NguyễnNgọc Mên (1988), Đặng Văn Bào (1996), Lê Tiến Dũng (2000), Lại Huy Anh

(2001), Lê Duy Bách và Ngô Gia Thắng (2003), Nguyễn Tiến Hải (2003), VũQuang Lân (2003), Lê Đức An và nnk (2007), Trần Đức Thạnh và nnk (2010), BùiThắng (2010), Phạm Văn Hùng (2016), v.v [59], [28], [60], [33], [37], [61], [62],[63], [64].Về nghiên cứu địa mạo, phải kể đến công trình của Đặng Văn Bào (1996)

đa đi sâu phân tích các nhân tố hình thành và phát triển địa hình, xây dựng bản đồđịa mạo dải ven biển Huế - Quảng Ngai theo nguyên tắc Kiến trúc hình thái vàTrạm chổ hình thái ở tỉ lệ trung bình Về phân tích mối liên quan của các quá trìnhđịa mạo đông lực với tai biến xói lở, bồi tụ VCSVB có công trình của Bùi Thắng(2010) đa đánh giá vai trò của yếu tố địa chất nhân sinh phát sinh xói lở bờ sôngHương, Trần Hữu Tuyên (2003) đa đánh giá vai trò của đông lực sông - biển phátsinh xói lở, bồi tụ ở dải ven biển Quảng Bình - Thừa Thiên Huế [65], [66] và côngtrình của Phạm Văn Hùng, Nguyễn Công Quân (2016) [55], đa đánh giá vai trò củađứt gẫy hoạt đông phát sinh xói lở, bồi tụ dải ven biển Bắc Trung Bô Về khôi phụcmôi trường trầm tích và xây dựng quá trình tiến hóa trầm tích Holocen dải đồngbằng ven biển phải kể đến công trình của Vũ Quang Lân (2003), đa xác lập tiến hóa

trầm tích Holocen VCSVB sông Hương [37].

Ngoài ra, trên khu vực này, còn môt số công trình đa có những phân tích tổnghợp cả các yếu tố tự nhiên và xa hôi, nghiên cứu các quá trình địa mạo đông lựchiện đại các VCSVB nói riêng, dải bờ biển nói chung, làm cơ sở nghiên cứu dự báonguy cơ, phòng tránh, phòng chống tai biến xói lở, bồi tụ Môt số công trình đa thiếtlập hiện trạng phân bố, nguyên nhân và cảnh báo nguy cơ tai biến xói lở, bồi tụ ởcác VCSVB ở Bắc Trung Bô và có những khuyến nghị về sử dụng hợp lí tài nguyênlanh thổ Điển hình phải kể đến như: công trình của Phạm Huy Tiến, Nguyễn Văn

Cư (2001), Phạm Huy Tiến (2005), đa nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bờbiển miền Trung; Trần Trọng Huệ và nnk (2003) đa nghiên cứu đánh giá tổng hợpcác loại hình tai biến địa chất khu vực Bắc Trung Bô trong đó có tai biến xói lở, bồi

tụ bờ sông, bờ biển [67] Trương Quang Học (2003) đa nghiên cứu những vấn đề vềkinh tế, xa hôi và môi trường vùng sinh thái đặc thù Quảng Bình - Quảng Trị làm cơsở quy hoạch phát triển kinh tế vùng, tiểu vùng ở địa phương [68]

Hiện nay, tiếp cận với công nghệ hiện đại, bằng công nghệ viễn thám và GIS,các kết quả khoa học đạt được thành tựu quan trọng, đóng góp tích cực vào quyhoạch sử dụng hợp lí tài nguyên lanh thổ và bảo vệ môi trường Theo hướng đánhgiá các quá trình địa mạo đông lực và biến đông địa hình các VCSVB ở Bắc Trung

Bô đa có nhiều công trình khoa học triển khai ở mức đô chi tiết, tỉ lệ lớn, có ý nghĩathực tiễn to lớn: Vũ Quang Lân (2003), Bùi Thắng (2010), Phạm Văn Hùng (2008,2009), Phạm Quang Sơn và nnk (2012) Công trình của Phạm Quang Sơn và nnk(2012) (NCS cũng là đồng tác giả) [50], [69], đa xây dựng cơ sở dữ liệu cho việcnghiên cứu biến đông các VCSVB Bắc Trung Bô trên cơ sở phân tích các thông tinviễn thám phân giải cao và GIS Các dữ liệu này đa được điều tra có hệ thống vàxây dựng thành cơ sở dữ liệu trên nền GIS và là tư liệu quan trọng giúp NCS trongquá trình thực hiện công trình của mình

1.3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

1.3.1 Cách tiếp cận

Địa hình bề mặt Trái đất là kết quả của sự tác đông tương hỗ của các quátrình, nôi, ngoại và nhân sinh Địa mạo học là khoa học nghiên cứu địa hình bề mặt

Trái đất, làm sáng tỏ nguồn gốc, hình thái và tuổi của địa hình Để đạt được mục tiêu nêu trên, cần phải có các cách tiếp cận sau đây:

- Tiếp cận hệ thống, tất cả các hiện tượng tự nhiên hay xa hôi đều diễn ra trong môt

tổ chức được gọi là hệ thống Do đó, cách tiếp cận hệ thống (systematic

approach)- cơ sở phương pháp luận của khoa học, sẽ được sử dụng xuyên suốt quátrình làm việc Có thể thấy được rằng, các kiểu, dạng địa hình trong khu vực nghiêncứu, được hình thành và phát triển trong môt hệ thống mở, do các tác đông của cácyếu tố ngoại sinh như: dòng chảy sông, dòng ven bờ, sóng biển và thủy triều, v.v,nôi sinh như: chuyển đông Tân kiến tạo - kiến tạo hiện đại và các tác đông nhânsinh: hoạt đông KT-XH của con người Mỗi yếu tố thành phần có tính đặc thù, mức

đô tác đông khác nhau, do đó, cần xét đến mối quan hệ của các yếu tố như: mốiquan hệ giữa diện tích, hình thái, đô dốc lưu vực với khả năng bồi tụ do sông; mốiquan hệ giữa bồi tích sông và tác đông của sóng, bồi tích dọc bờ; tác đông bấtthường của khí hậu, nhân sinh,…Trên cơ sở đánh giá vai trò và đối sánh với mỗiyếu tố trong hệ thống, cho phép xác lập sự phân bố không gian, nguồn gốc của cáckiểu, dạng địa hình trên bề mặt Trái đất Với cách tiếp cận hệ thống thì các đốitượng nghiên cứu được xem như môt hệ thống dù ở bất kỳ quy mô nào với mốiquan hệ qua lại phức tạp giữa các yếu tố cấu thành nên nó và mối quan hệ của đốitượng đó với bên ngoài Ở đây, sự hình thành, biến đông địa hình được nghiên cứutrong mối tác đông tương hỗ giữa các yếu tố nôi, ngoại và nhân sinh; tác đông đôclập hay tác đông tổng hợp; sự hình thành và biến đổi của địa hình theo các mối quan

hệ chi phối - phụ thuôc hoặc tương hỗ, nhân quả của chúng; đặc biệt là những đơnvị, những yếu tố địa hình được thành tạo, biến đổi theo tính trôi của hệ thống Vớicách tiếp cận này, địa hình sẽ được xem xét, đánh giá có cơ sở tin cậy hơn và đầy đủhơn về nguồn gốc của chúng

- Tiếp cận lịch sử, cùng với lịch sử phát triển địa chất kiến tạo, địa hình trên bề mặtTrái đất cũng có lịch sử phát triển của chúng Vì vậy, tiếp cận lịch sử cũng hết sứccần thiết trong nghiên cứu địa mạo và biến đông địa hình Các dạng, kiểu địa hìnhkhông chỉ nghiên cứu xác định nguồn gốc, hình thái mà cần phải xác định tuổi củachúng Theo thời gian, với những điều kiện hoàn cảnh cụ thể, địa hình được hìnhthành và phát triển trên bề mặt Trái đất tồn tại dưới dạng các bề mặt,

vách, bậc kèm theo tuổi hình thành chúng, v.v Trên cơ sở đó, ta có thể dùng các ditích, tàn tích lịch sử, các sự kiện lịch sử để minh hoạ chứng minh, làm sáng tỏ thờigian hình thành của các kiểu, dạng và sự biến đông của địa hình trong không gian

và theo thời gian Bên cạnh đó, Với tiếp cận lịch sử cho phép ta Xác định được xuhướng bồi tụ, xói lở vùng cửa sông hiện đại trên cơ sở nghiên cứu lịch sử hình thànhphát triển địa hình vùng cửa sông trong Holocen; đồng thời xác định được vị trí và

xu hướng di dịch đường bờ vùng cửa sông trong giai đoạn hiện đại

- Tiếp cận trực tiếp, các quá trình hình thành, biến đông địa hình diễn ra trong tựnhiên và để lại các dấu ấn rất rõ nét trên bề mặt Trái đất Do vậy, để xác định nhữngđặc điểm và xu thế biển đông địa hình ở các VCSVB Bắc Trung Bô, cần phải cócách tiếp cận trực tiếp, trực tiếp khảo sát, đo vẽ chi tiết địa hình, địa mạo ngoài thựcđịa Đây cũng là cách tiếp cận chủ đạo trong lĩnh vực Các Khoa học

Trái đất nói chung, Địa mạo học nói riêng Để làm sáng tỏ nguồn gốc, hình thái vàtuổi của địa hình, ngoài thực địa cần phải điều tra khảo sát, đo vẽ chi tiết các đặctrưng của các kiểu, dạng địa hình (hình thái, đô cao, chiều dài, chiều rông, nguồngốc, cấu trúc, v.v) Đó cũng chính là những minh chứng tin cậy làm sáng tỏ nhữngđặc điểm của các yếu tố hình thành, nguồn gốc, lịch sử phát triển và xu thế biếnđông địa hình các VCSVB

- Tiếp cận không gian và thời gian, ngày nay khoa học công nghệ phát triển mạnh

mẽ, công nghệ viễn thám và GIS ra đời đa góp phần quan trọng trong nghiên cứuđịa mạo nói riêng, Các Khoa học về Trái đất nói chung Các tư liệu ảnh viễn thámkết hợp với các tài liệu thu thập được chứa đựng những thông tin môt cách đầy đủnhất, chính xác nhất các yếu tố phủ trên bề mặt Trái đất trong không gian, theothời gian và được thể hiện trên bản đồ Các kiểu và dạng địa hình, biến đông củachúng diễn ra cùng các yếu tố hình thành và phát sinh chúng trên bề mặt Trái đấtđược chiết xuất từ ảnh viễn thám thể hiện theo cả hai hướng không gian và thờigian

- Tiếp cận đa ngành, đa lĩnh vực, hậu quả của tai biến đa tác đông trực tiếp đếnnhiều ngành, lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân và đời sống xa hôi Do đó, đểđánh giá môt cách đầy đủ, chính xác hiện trạng, các yếu tố tác đông phát sinhcũng như hậu quả mà tai biến gây ra, đòi hỏi phải có sự quan tâm nghiên cứu từnhiều

ngành, lĩnh vực khác nhau như: Địa chất, Kiến tạo, Khí tượng, Thủy văn, Hải văn,Lâm nghiệp, Giao thông, Thủy lợi, v.v Tiếp cận đa ngành cho phép khai thác, sửdụng các dữ liệu liên quan với việc nghiên cứu địa mạo từ các nghiên cứu khác như:hiện trạng, biến đổi địa hình theo tài liệu viễn thám đa thời kỳ; trầm tích, đặc điểmphân bố, thành phần, bề dày của chúng theo nghiên cứu địa chất Đệ tứ; các đặcđiểm sóng, dòng chảy, thủy triều, theo nghiên cứu địa lý thủy văn Các cơ sở dữliệu của các ngành, lĩnh vực nói trên cho ta có môt cách nhìn đầy đủ, tổng quan vềvai trò của các yếu tố tác đông phát sinh tai biến Hơn thế nữa, Nghiên cứu xuhướng di dịch đường bờ vùng cửa sông trong giai đoạn hiện đại phải được xem xétdưới góc đô đa ngành vì vùng cửa sông ven biển được hình thành, phát triển, biếnđổi dưới tác đông đồng thời của các quá trình địa chất, địa mạo, thủy văn, sóng,thủy triều, khí hậu, nhân sinh,…Trên cơ sở đó, cho phép đánh giá vai trò của nhữngyếu tố chính, yếu tố trực tiếp, yếu tố gián tiếp trong phát sinh, phát triển địa hìnhtrên toàn vùng nghiên cứu Từ đó giúp cho việc khuyến nghị sử dụng hợp lí tàinguyên lanh thổ và bảo vệ môi trường có hiệu quả cao.

1.3.2 Các phương pháp nghiên cứu

Để đạt được mục tiêu và nhiệm vụ đa đề ra, trong công trình này, NCS đaứng dụng tổng hợp các phương pháp vừa truyền thống, vừa hiện đại để nghiên cứuđịa mạo, biến đông địa hình các VCSVB Bắc Trung Bô Ngoài việc phân tích tổnghợp các tài liệu có liên quan từ các nguồn khác nhau như: địa hình, địa chất Đệ tứ,tân kiến tạo, khí hậu, thuỷ văn, hải văn, hoạt đông kinh tế của con người, v.v, NCS

đa ứng dụng các phương pháp phân tích viễn thám, khảo sát thực địa, bản đồ vàphương pháp phân tích tổng hợp

1.3.2.1 Phương pháp khảo sát đo đạc, nghiên cứu thực địa

Trong nghiên cứu địa mạo nói riêng, Các Khoa học về Trái đất nói chung,việc đo đạc, khảo sát thực địa là hết sức quan trọng không thể thiếu được Các kếtquả khảo sát, đo đạc là cơ sở khách quan, chính xác, quan trọng cho thực hiện cácbước nghiên cứu chuyên sâu tiếp theo Trong công trình này, phương pháp khảo sát

đo đạc, nghiên cứu thực địa được ứng dụng để nghiên cứu địa mạo, biến đông địahình các VCSVB Bắc Trung Bô NCS đa tiến hành các đợt khảo sát thực địa năm2011-2012, 2013-2014, 2015-2017 Nôi dung chính của công tác khảo sát thực địa:

đo vẽ chi tiết các dạng, kiểu địa hình (ranh giới, quy mô, kích thước, v.v) Khảo sátcác đơn vị địa mạo, lấy mẫu chìa khoá phục vụ cho công tác nghiên cứu trongphòng thí nghiệm Các kết quả khảo sát đo đạc này sẽ bổ sung cho bức tranh biếnđông địa hình VCSVB, đồng thời là các dữ liệu đầu vào cũng như để kiểm chứngcác kết quả tính toán áp dụng trong nghiên cứu diễn biến VCSVB Ngoài thực địa,nhiệm vụ quan trọng trong nghiên cứu địa mạo là khảo sát, đo vẽ chi tiết, thiết lậpcác mặt cắt địa mạo nhằm xác lập trắc lượng hình thái, nguồn gốc, tuổi của các kiểu,dạng địa hình Ngoài ra, ngoài thực địa còn đo đạc các đặc trưng về dòng chảy, thủytriều, sóng, v.v.

1.3.2.2 Phương pháp phân tích viễn thám

Đây là phương pháp rất hiệu quả trong xác định vị trí, phạm vi của các đốitượng địa mạo và đa được đề cập trong nhiều công trình khoa học trong những nămgần đây [49], [70], [71], [72] Có thể nói đây là môt phương pháp không thể thiếuđược trong quá trình thành lập các bản đồ địa mạo nói chung Cơ sở của phươngpháp: đối với mỗi yếu tố địa mạo, các dạng địa hình có nguồn gốc khác nhau, cáckhối kiến trúc kiến tạo được phản ảnh thông qua đặc điểm đô xám của các kênh ảnh,các kiến trúc ảnh, hoa văn ảnh, cách sắp xếp và phân bố của chúng trên ảnh vệ tinh,ảnh máy bay Ví dụ như các doi cát với nguồn gốc hình thành của yếu tố biển làchính, rất dễ dàng nhận biết trên ảnh với tông mầu sáng đục, hình thành dạng dảingay sau bai biển hiện đại, v.v Dạng địa hình đầm lầy được thể hiện mầu xám sáng,

trắng sáng phớt xanh lục (còn tùy thuôc vào chiều dầy của trầm tích) (Hình 1.2).

Hình 1.2 Ảnh Landsat -2010 các vùng cửa sông ven biển Bắc Trung Bô VCSVB

sông Ma (a), sông Thạch Han (b), sông Hương (c)Đối với khu vực nghiên cứu là vùng cửa sông ven biển, nơi chịu tác đôngmạnh mẽ của các yếu tố nôi sinh, ngoại sinh và nhân sinh Các dạng địa hình, địamạo trong khu vực có những thay đổi mạnh mẽ, đặc biệt là đối tượng đường bờ

biển Chính bởi lý do đó, NCS sử dụng rất nhiều nguồn tư liệu ảnh khác nhau nhưảnh máy bay, ảnh vệ tinh Landsat, Spot, Sentinel… như đối với VCSVB sông Ma

đa sử dụng các ảnh Viễn thám: ảnh máy bay 1965, 1975, Landsat TM 1990, Spot 4

2001, Landsat ETM 2001, Landsat 8 2017, Sentinel 1,2 năm 2017 và ảnh Planet2017; Khu vực CSVB sông Thạch Han đa sử dụng các ảnh máy bay 1952, 1965,

1979, 1999, ảnh vệ tinh Landsat TM 1989, Landsat ETM 1999, Landsat 8 2017,Sentinel 1,2 năm 2017 và ảnh Planet 2017; Khu vực CSVB sông Hương đa sử dụngcác ảnh máy bay 1965, 1978, ảnh vệ tinh Landsat TM 1989, 1994, Landsat ETM

1999, Radasat 1999, Landsat ETM 2005, Landsat 8 2017, Sentinel 1,2 năm 2017 vàảnh Planet 2017 Đồng thời kết hợp với các tư liệu địa hình có liên quan như bản đồđịa hình tỷ lệ 1:50 000, 1: 25 000 các thời kỳ 1965, 1972, 2010… Trên cơ sở các tàiliệu này, cần có môt quy trình xử lý ảnh nhằm xây dựng, khoanh định được danhgiới giữa các bề mặt, kiểu, dạng địa hình khác nhau Quy trình xử lý ảnh viễn thámphục vụ xây dựng bản đồ địa mạo đa được xây dựng (Hình 1.3)

Trong quy trình xử lý ảnh này, bước tiền xử lý ảnh khá quan trọng Các ảnh

vệ tinh Landsat, Spot, Sentinel, ảnh máy bay … các thời kỳ khác nhau được hiệuchỉnh phổ khí quyển, sau đó được nắn chỉnh với các bản đồ địa hình khu vực nghiêncứu nhằm đưa về cùng môt lưới tọa đô Từ đó, các ảnh thô này được xử lý nhằmtăng cường chất lượng ảnh, tăng đô tương phản nhằm làm các đối tượng địa mạonổi rõ hơn Đặc biệt, trong các bước này có kĩ thuật Fusion nhằm tăng đô phân giảiảnh như đối với ảnh Landsat có đô phân giải trung bình là 30m được tăng đô phângiải lên 15m, các ảnh Spot có đô phân giải là 10m được tăng lên là 2,5m… Phươngpháp này rất hiệu quả trong quá trình lấy mẫu có kiểm định, giải đoán các đối tượngđịa mạo bằng mắt thương

Hình 1.3 Sở đồ xử lý ảnh, triết xuất thông tin các kiểu, dạng địa hình

Sau quá trình tiền xử lý, Ảnh viễn thám được phân loại có kiểm định dựa trênviệc lấy mẫu chìa khóa các đối tượng địa mạo ngoài thực địa Sau khi phân loạixong, các kết quả được kiểm tra và kết hợp với các tài liệu địa chat, địa hình…cóliên quan và ý kiến chuyên gia, các kết quả này môt lần nữa được đưa ra ngoài thựcđịa để kiểm chứng đô chính xác Từ đó cho ta môt kết quả có đô tin cậy khá cao(Hình 1.4) Như vậy, phương pháp viễn thám được ứng dụng trong việc xây dựngbản đồ địa mạo cho các khu vực nghiên cứu chính, có hiệu quả rất cao

Hình 1.4 Ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu đa qua hiệu chỉnh phổ khí quyển và tổ

hợp các band mầu

1.3.2.3 Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS)

Bản đồ vừa là phương tiện để thể hiện đặc thù của các yếu tố địa lý, địa chất

và các ngành khoa học có liên quan, đồng thời cũng là phương pháp rất hữu íchtrong các nghiên cứu địa mạo Phương pháp này đa được đề cập trong các côngtrình khoa học trong những năm qua [28], [73], [74], [75] Trong nghiên cứu này,NCS sử dụng phương pháp bản đồ nhằm xây dựng bản đồ địa mạo, với các đốitượng địa mạo theo nguyên tắc các bề mặt đồng nguồn gốc và tuổi Các kiểu địahình có cùng nguồn gốc như địa hình do hỗn hợp sông biển, địa hình do quá trìnhbóc mòn, địa hình do sông, v.v được sắp xếp thành từng nhóm riêng biệt; được thểhiện trên bản đồ theo nguyên tắc của bản đồ trong môi trường hệ thông tin địa lý.Trong đó, các dạng địa hình có tuổi khác được đặt từ trẻ đến cổ Nền mầu trong bản

đồ được thể hiện từ đậm đối với các dạng địa hình trẻ, đến nhạt đối với các dạng địahình cổ hơn Bên cạnh đó, mầu sắc thể hiện các kiểu địa hình đúng theo quy địnhcủa bản đồ địa mạo theo nguồn gốc phát sinh như dạng địa hình tạo nên bởi sông cómầu xanh lục, địa hình nguồn gốc biển có mầu xanh da trời, v.v

Sự kết hợp của phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS) đa cho thấyrất nhiều hiệu quả trong nghiên cứu địa mạo Từ tư liệu địa hình trên các bản đồ1:50 000, 1:25 000 của khu vực nghiên cứu, qua phương pháp mô hình hóa khônggian trong môi trường GIS với các phần mềm chuyên dụng, khu vực nghiên cứuđược mô phỏng trên mô hình số đô cao (DEM) Dựa trên DEM, các bài toán phântích hình thái địa hình được hình thành như tính toán đô đốc, đô chia cắt ngang, đôchia cắt sâu… Hơn nữa, với các phần mềm GIS chuyên dụng, ảnh vệ tinh cũng nhưcác bản đồ địa hình được lồng lên DEM giúp nhận biết các đặc trưng phân dị địahình, chính xác hóa các đứt gẫy trẻ thông qua các dạng địa hình thể hiện dấu ấn của

chúng như facet tam giác, dịch chuyển của sống núi, sông suối, v.v (Hình 1.5).

Hình 1.5 Phân tích địa hinh trên mô hình số đô cao ở VCSVB sông Hương

1.3.2.4 Phương pháp phân tích địa mạo

Phương pháp phân tích địa mạo là phương pháp truyền thống trong hệ thống các phương pháp nghiên cứu của địa mạo học hiện nay Trong phương pháp phân

tích địa mạo, NCS tập trung phân tích, mô tả, phân loại nguồn gốc, hình thái của địahình Đối với khu vực cửa sông ven biển, cần chú ý tới việc phân biệt hình thái củacác dạng địa hình nguyên sinh được thành tạo do quá trình biển với những dạng đabị biến đổi bởi các quá trình trên mặt nước Trên cơ sở đó, có thể xác định đượchàng loạt các bề mặt thềm biển cổ cùng di tích các val bờ, chúng được phân biệt rõràng với các bề mặt gò đụn cát có hình thái điển hình được thành tạo do gió…

Những phân tích trắc lượng hình thái địa hình như hình dạng, cách sắp xếp,

đô chia cắt sâu, đô chia cắt ngang, các vách dốc, sự phân bậc của địa hình, tất cảchúng đều phản ánh cấu trúc, nguồn gốc, đông lực và lịch sử thành tạo Những phântích này rất có hiệu quả với công tác nghiên cứu trong phòng bằng việc phân tíchcác bản đồ địa hình có tỷ lệ khác nhau (các bản đồ được sử dụng có tỷ lệ 1:50 000,1:25 000)

Bên cạnh đó, nghiên cứu các quá trình địa mạo đông lực nhằm đưa ra mốiliên hệ nhân quả giữa hình thái, quy luật phân bố của các dạng địa hình với các yếu

tố thành tạo chúng như sóng, gió, dòng chảy, v.v, chính những phân tích này chophép ta xác định được xu thế biến đông địa hình trong khu vực nghiên cứu

1.3.2.5 Nhớm các phương pháp địa chất

Trong nghiên cứu địa mạo các phương pháp địa chất được sử dụng rông rai

để nhận biết những đặc điểm hình thái, nguồn gốc, tuổi và lịch sử phát triển của địahình Ứng dụng các phương pháp địa chất trong nghiên cứu địa mạo dựa trên cơ sởmối liên hệ gắn bó giữa địa hình và cấu trúc địa chất Các dạng địa hình tích tụ đồngsinh và cùng nguồn gốc với trầm tích tạo nên chúng Trên cơ sở đó, nghiên cứu cáctrầm tích cho phép các nhà nghiên cứu địa mạo có thể phán đoán được thời gianxuất hiện và nguồn gốc của các dạng địa hình có liên quan với trầm tích nghiên cứu.Các dạng địa hình bào mòn được thành tạo trên nền địa chất có tuổi cổ hơn tuổi địahình phát sinh trên đó Trong trường hợp đó đặc điểm địa chất thường có những nétđôc đáo thể hiện trên địa hình Những địa hình đa bị phá huỷ trên bề mặt trái đất cóthể được khôi phục theo các thông tin địa chất Ở các VCSVB Bắc Trung Bô, cáctrầm tích Pleistocen-Holocen có mối liên quan chặt chẽ với sự hình thành các dạng,kiểu địa hình trên bề mặt Trái đất Phân tích đối sánh trầm tích tương quan (nguồngốc của các tầng trầm tích Pleistocen-Holocen với các bề mặt địa hình) sẽ cho phép

xác định nguồn gốc và tuổi của chúng với các dạng địa hình địa mạo trên bề mặt.Thông qua phân tích các mặt cắt địa chất Đệ tứ với mặt cắt địa hình trên đó chothấy, nguồn gốc của các dạng địa hình trong hiện đại và vai trò của các yếu tố ảnhhưởng chính đến các dạng địa hình đại mạo này.

Bên cạnh đó, các chuyển đông kiến tạo có vai trò quyết định trong thành tạođịa hình Các cấu trúc địa chất cổ cũng như đang phát triển tích cực có ảnh hưởngrất lớn đến thành tạo điạ hình Các trầm tích liên hệ cho phép xác định thời gian vàđiều kiện thành tạo những địa hình mà các thành tạo địa chất đa bị phá huỷ để tạonên nó Trong nghiên cứu này, NCS có kết hợp sử dụng các phương pháp địa chấtnhư: phương pháp phân tích thành phần khoáng vật và thạch học, phương phápphân tích cấu trúc kiến tạo, phương pháp phân tích chiều dày trầm tích, phươngpháp địa tầng, phương pháp cổ sinh v.v

1.3.2.6 Phương pháp phân tích lịch sử khảo cổ

Có thể thấy rằng, trong lịch sử phát triển của con người, những hoạt đôngKT-XH đa để lại những dấu ấn rất quan trọng trên địa hình bề mặt Trái đất CácVCSVB lại là nơi con người lưu đến, trú ngụ và sinh sống ở đây, bởi lẽ ở đây cónhiều điều kiện thuận lợi cho cuôc sống của họ Loài người đa trải qua các thời kìvăn hoá khác nhau Ngay từ xa xưa, con người đa biết xây quai đê lấn biến, mở rông

bờ cõi, mở rông đất đai canh tác nông, lâm nghiệp và nuôi trồng thủy, hải sản Họ

đa xây dựng hệ thống đê biển, đê sông từ hàng trăm năm nay nhằm giữ đất, khaikhẩn vùng đất hoang ở vùng cửa sông ven biển Đây chính là các tư liệu quý giá đểluận giải biến đông địa hình Bên cạnh đó, các di tích khảo cổ, di tích văn hóa cổnhư: đền thờ, miếu, chùa, v.v là những minh chững rõ rệt ở trong khu vực nghiêncứu, cho phép xác định sự biến đông của các dạng địa hình, địa mạo qua các thời

kỳ Đặc biệt, những biến cố địa chất trong quá khứ (dấu tích đường bờ, vách màimòn – klip; tai biến lũ lụt, vỡ đê, đóng mở các cửa biển, sông đổi dòng, v.v) là tàiliệu vô cùng quý báu phục vụ công tác nghiên cứu Do đó, NCS đa sử dụng phươngpháp phân tích lịch sử khảo cổ để nghiên cứu nhằm sáng tỏ sự biến đông địa hìnhtrong thời gian lịch sử ở các VCSVB Bắc Trung Bô

1.3.2.7 Phương pháp phân tích tổng hợp

Nghiên cứu được tiến hành trên cơ sở khối lượng rất lớn các tài liệu của

nhiều chuyên môn khác nhau như: địa chất Đệ tứ, Tân kiến tạo, địa mạo đông lực,phân tích ảnh viễn thám, v.v thu thập được từ nhiều nguồn khác nhau Với môt khốilượng lớn tài liệu như vậy, để xác định đặc điểm địa mạo, xu thế biến đông địa hìnhở các VCSVB Bắc Trung Bô, NCS đa ứng dụng phương pháp phân tích tổng hợp,phương pháp chủ đạo trong nghiên cứu địa mạo nói riêng, Các Khoa học về Trái đấtnói chung Trên cơ sở phân tích, tổng hợp các kết quả nghiên cứu, cho phép xác lậpbản đồ địa mạo; khôi phục các đường bờ cổ, đánh giá đặc điểm địa hình, địa mạo vàbiến đông địa hình ở khu vực nghiên cứu Từ đó cho phép khuyến nghị giải pháp sửdụng hợp lí tài nguyên lanh thổ và bảo vệ môi trường ở các VCSVB Bắc Trung Bô.

1.4 Tiểu kết chương

Các công trình nghiên cứu về VCSVB nói riêng, dải bờ biển nói chung ởtrong và ngoài nước đều đa đạt được thành tựu quan trọng, những kết quả nghiêncứu được ứng dụng rông rai trong công cuôc phát triển KT-XH và bảo vệ môitrường của mỗi quốc gia trên thế giới cũng như ở Việt Nam

- Theo thời gian, cở sở phương pháp luận và hệ thống các phương pháp nghiên cứungày càng được hoàn thiện và hiện đại hơn, do vậy, các nôi dung nghiên cứu cũngphong phú hơn và kết quả nghiên cứu mang tính định lượng hơn, đô tin cậy caohơn, phục vụ tích cực cho đời sống của con người

- Ở nước ta, các kết quả nghiên cứu ở các VCSVB tuy còn những tồn tại nhất định,song thời gian vừa qua cũng đa đạt được những thành tựu nhất định Phần lớn cáccông trình theo từng lĩnh vực chuyên môn đa đề cập đến những khía cạnh,

chuyên sâu khác nhau Ví dụ như: các nhà thủy - hải văn học luôn nhấn mạnh, đisâu phân tích các yếu tố thủy - thạch đông lực của sông - biển (dòng chảy, sóng,thủy triều và dòng ven bờ); các nhà kiến tạo học lại nhấn mạnh vai trò của yếu tốnôi sinh; các nhà địa mạo học đi sâu phân tích tổng hợp các yếu tố cả nôi, ngoại vànhân sinh trên quan điểm hệ thống, v.v Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu ở cácVCSVB vẫn còn mang tính định hướng, khái quát, chưa đi sâu vào đánh giá địnhlượng, nên những kết quả đạt được về biến đông địa hình còn dừng ở mức khiêmtốn

- Hiện nay, trong thời đại khoa học công nghệ phát triển, phần lớn các nhà khoa họctrên thế giới nói chung, ở nước ta nói riêng đa áp dụng tổng thể các phương phápnghiên cứu vừa truyền thống, vừa hiện đại Chính vì vậy, môt số kết quả nghiên cứu

đa được ứng dụng vào thực tiễn, phục vụ khảo sát thiết kế các công trình thủy lợi,giao thông thủy, bến cảng, khai thác và quy hoạch tài nguyên đất, nước và bảo vệmôi trường

- Tuy nhiên, hiện nay vấn đề nghiên cứu địa mạo đông lực vùng cửa sông ven biểnphục vụ cho các công tác quy hoạch, tổ chức lanh thổ phục vụ phát triển kinh tếcòn chưa có nhiều, cần phải nghiên cứu chi tiết, cụ thể đối với từng VCSVB Đặcbiệt, đối với dải ven biển Bắc Trung Bô, nơi thường xuyên chịu nhiều thiên taikhắc nghiệt, thì các nghiên cứu như vậy là hết sức cần thiết Do đó, NCS tập trungvào nghiên cứu xác lập quy luật biến đông của địa hình, các quá trình địa mạođông

lực hiện đại Các phương pháp áp dụng vừa truyền thống, vừa hiện đại, nhằm xáclập đặc điểm địa mạo, các quá trình đông lực và biến đông địa hình Từ những kếtquả nghiên cứu này, cho phép đưa ra các khuyến nghị giải pháp sử dụng hợp lí tàinguyên lanh thổ và bảo vệ môi trường