(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu xác lập hành lang cấm (setback) phục vụ cho quy hoạch và quản lý bờ biển huyện kỳ anh, tỉnh hà tĩnh 18

Bờ biển của huyện Kỳ Anh - một huyện phía nam Hà Tĩnh - trong những năm gần đây cũng bị xói lở mạnh do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, của các hoạt động kinh tế trong vùng như: khai thác

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Đoàn Thu Phương

NGHIÊN CỨU XÁC LẬP HÀNH LANG CẤM (SETBACK) PHỤC VỤ CHO QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ BỜ BIỂN

HUYỆN KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - Năm 2014

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

Đoàn Thu Phương

NGHIÊN CỨU XÁC LẬP HÀNH LANG CẤM (SETBACK) PHỤC VỤ CHO QUY HOẠCH VÀ QUẢN LÝ BỜ BIỂN

HUYỆN KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH

Chuyên ngành: Địa mạo & Cổ Địa lý

MS: 60440218

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Người hướng dẫn khoa học: PGS.TS Vũ Văn Phái

Hà Nội - Năm 2014

Em cũng xin chân thành cảm ơn PGS.TS.Nguyễn Hiệu, PGS.TS.Đặng Văn Bào

và các anh chị em trong Chi Đoàn cán bộ Khoa Địa lý đã luôn nhiệt tình giúp đỡ, đóng góp những ý kiến quý báu cũng như tạo mọi điều kiện thuận lợi cho em hoàn thành luận văn này

Em trân trọng cảm ơn đề tài đề tài nghiên cứu khoa học trọng điểm cấp Đại học Quốc gia Hà Nội mã số QGTĐ.13.10 do PGS.TS Nguyễn An Thịnh chủ trì đã hỗ trợ kinh phí trong quá trình điều tra thực tế ở bảy xã ven biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh vào tháng 4/2014

Cuối cùng, em xin chân thành cảm ơn gia đình và bạn bè, những người đã luôn đồng hành để động viên, giúp đỡ em vượt qua những khó khăn và hoàn thành luận văn tốt nghiệp

Hà Nội, tháng 1/2015 Học viên

Đoàn Thu Phương

i

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG iii

DANH MỤC HÌNH iv

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu, nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu của đề tài 2

2.1 Mục tiêu 2

2.2 Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 3

4 Cấu trúc của luận văn 3

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU XÁC LẬP HÀNH LANG CẤM 4 1.1 Hành lang cấm - Khái niệm và tầm quan trọng 4

1.1.1 Quan niệm về hành lang cấm 4

1.1.2 Tầm quan trọng của hành lang cấm trong quy hoạch và quản lý bờ biển 6 1.2 Tình hình nghiên cứu xác lập hành lang cấm 8

1.2.1 Trên thế giới 8

1.2.2 Ở Việt Nam 11

1.3 Phương pháp xác lập hành lang cấm 14

1.3.1 Cơ sở xác lập hành lang cấm 14

1.3.2 Các phương pháp xác lập hành lang cấm 16

1.4 Các cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 20

1.4.1 Cách tiếp cận hệ thống 20

1.4.2 Các phương pháp nghiên cứu 20

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO BỜ BIỂN HUYỆN KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH 23

ii

2.1 Vị trí địa lý 23

2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành và biến đổi địa hình bờ biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh 25

2.2.1 Địa chất và tân kiến tạo 25

2.2.2 Các yếu tố khí hậu - thủy văn lục địa 29

2.2.3 Các nhân tố thủy động lực biển 37

2.2.4 Mực nước biển dâng 40

2.2.5 Hoạt động kinh tế - xã hội 42

2.3 Đặc điểm địa mạo bờ biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh 47

2.3.1 Khái quát chung về địa hình khu vực nghiên cứu 47

2.3.2 Đặc điểm địa mạo khu vực nghiên cứu 51

CHƯƠNG 3 XÁC LẬP HÀNH LANG CẤM VEN BIỂN HUYỆN KỲ ANH, TỈNH HÀ TĨNH 60

3.1 Cơ sở tài liệu 60

3.2 Quy trình xác lập hành lang cấm ven biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh 61

3.2.1 Phân loại bờ biển khu vực nghiên cứu 62

3.2.2 Xác lập hành lang thành phần 66

3.3 Một số đề xuất phục vụ cho quản lý bờ biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh 78

3.3.1 Đối với công tác quản lý chung 78

3.3.2 Đối với quản lý bờ biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh 78

KẾT LUẬN 80

TÀI LIỆU THAM KHẢO 82

iii

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Các điểm khảo sát thực địa tại khu vực nghiên cứu

Bảng 2.1 Số ngày mưa trung bình các tháng trong nhiều năm trạm Kỳ Anh

Bảng 2.2 Tốc độ gió trung bình hàng tháng trong năm trạm Kỳ Anh

Bảng 2.3 Tốc độ gió lớn nhất ứng với các chu kỳ (năm) tại trạm Kỳ Anh

Bảng 2.4 Thống kê tần suất xuất hiện của bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ vào Nghệ

Bảng 2.9 Nước biển dâng theo kịch bản phát thải trung bình (cm)

Bảng 3.1 Tên và số hiệu các mảnh bản đồ tỷ lệ 1:25.000 sử dụng trong nghiên cứuBảng 3.2 Thông số dữ liệu ảnh Landsat sử dụng cho tính toán

iv

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1 Quy trình chung xác định hành lang cấm và hành lang kiểm soát

Hình 1.2 Các công trình của các resort ven biển Cửa Đại, Quảng Nam bị biển tấn côngHình 1.3 Cửa biển Cửa Đại ở xã Nghĩa An, Quảng Ngãi bị sạt lở, bồi lấp do triều cường Hình 1.5 Máng dẫn ở False Bay (Thành phố Cape Town) được dọn cát liên tụcHình 1.6 Bờ biển Phan Thiết bị băm nát bởi các resort và sân golf

Hình 1.7 Quan niệm các đường hạn chế phát triển ven biển của huyện OverbergHình 1.8 Vành đai an toàn đới bờ từ Vàm Láng đến xã Tân Thành, huyện Gò Công Đông, Tiền Giang

Hình 1.9 Sơ đồ mặt cắt ngang đới bờ biển

Hình 1.10 Các điểm khảo sát thực địa tại khu vực nghiên cứu

Hình 2.1.Khu vực nghiên cứu - 7 xã ven biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh

Hình 2.2.Bản đồ địa chất dải bờ biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh (phóng đại từ bản

Hình 2.6 Các cơn bão đổ bộ vào Nghệ An - Quảng Bình (1961 - 2004)

Hình 2.7 Tần số và xu thế tuyến tính của bão từng nửa thập kỷ ở vùng biển Thanh Nghệ Tĩnh

Hình 2.8 Hình thái Cửa Khẩu trên ảnh vệ tinh Google Map 2014

Hình 2.9 Phản ứng của bờ cát (a) và bờ đá (b) dưới ảnh hưởng của mực biển dâng Hình 2.10 Phần diện tích khai thác đã được hoàn thổ và phần sót lại chưa bị đào xới (trái) và biển đã tấn công sát vào phần đất đã khai thác (phải)

Hình 2.11 Vị trí khai thác titan chỉ cách bãi biển khoảng 500 mét

Hình 2.13 Tàu hút cát ở vũng Sơn Dương để lấp biển làm cảng Sơn Dương

Hình 2.12 Hiện trường vụ khai thác cát lậu tại KKT Vũng Áng, tháng 10/2014 Hình 2.14 Bản đồ định hướng phát triển không gian khu kinh tế Vũng Áng đến năm 2025Hình 2.15.Sơ đồ phân bậc địa hình khu vực nghiên cứu

Hình 2.16.Sơ đồ phân bậc độ dốc khu vực nghiên cứu

v

Hình 2.17 Bãi biển ở xã Kỳ Khang (KK-14-01) (a) và Kỳ Phú (KP-14-01) (b)

Hình 2.18.Bản đồ địa mạo bờ biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh (thu nhỏ từ bản đồ địa mạo tỷ lệ 1:25.000)

Hình 2.19 Bề mặt thềm biển 8-15 mét được trồng bạch đàn để chống xói mòn trên đường ra cảng Vũng Áng (a) và được trồng màu ở xã Kỳ Xuân (b)

Hình 2.20 Bề mặt thềm cao 3-6 mét cấu tạo bởi cát-bột được sử dụng để canh tác ở

Kỳ Ninh (a) và bằng cuội-sỏi đang bị xói lở, sau đó chuyển lên thềm cao 8-15 mét ở

Kỳ Phương (b)

Hình 2.21 Bề mặt tích tụ cao dưới 2 mét ở Kỳ Khang (a) và Kỳ Lợi (b)

Hình 2.22 Bề mặt tích tụ sông - triều ở phía trong Cửa Khẩu (a) và Khe Con Bò (b) Hình 2.23 Bề mặt cồn cát ở xã Kỳ Lợi (a) và sườn khuất gió cũng tại cồn cát này (b) Hình 2.24 Cảng (a) và cầu cảng (b) trong Vũng Áng; Đập Khe Bò (c)

Hình 3.1 Sơ đồ quy trình xác lập hành lang cấm ven biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà TĩnhHình 3.2 Bờ đá tại xã Kỳ Nam (KN-14-01) (a) và Kỳ Xuân (KX-14-02) (b)

Hình 3.3 Bờ cát cao tại các xã Kỳ Xuân (KX-14-02) (a), Kỳ Phương (KPg-14-01) (b), Vũng Áng (KL-14-02) (c), Kỳ Nam (KN-14-01) (d)

Hình 3.4 Bờ cát thấp tại xã Kỳ Khang (KK-14-03) (a), Kỳ Phú (KP-14-01) (b) Hình 3.5.Phân loại bờ biển khu vực nghiên cứu

Hình 3.6 a) Hệ thống cảng biển và đê chắn sóng cảng Sơn Dương; b) Một cầu cảng

đã được xây dựng trong Vũng Sơn Dương

Hình 3.7 a) Bờ nhân sinh được xây dựng trên bờ đá; b) Bờ nhân sinh được xây dựng trên bờ cát

Hình 3.8 Ảnh tỷ số (B6+B7)/B2 Landsat 1-MSS năm 1973 (a) và sau khi phân ngưỡng với giá trị 1.0 (b)

Hình 3.9 Ảnh tỷ số (B5+B6)/B2 Landsat 8-OLI năm 1973 (a) và sau khi phân ngưỡng với giá trị 1.5 (b)

Hình 3.10 Bảng thuộc tính được xây dựng để tính toán các thông số từ các đường transectHình 3.11.Khoảng cách biến động đường bờ biển huyện Kỳ Anh, giai đoạn 1973 - 2014Hình 3.12.Tốc độ biến động đường bờ biển huyện Kỳ Anh, giai đoạn 1973 - 2014Hình 3.13 Hành lang cấm xây dựng cho bờ biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh tới năm 2050

1

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Từ xa xưa, con người đã biết bám vào biển để sinh sống và phát triển Đây là vùng có nguồn thức ăn dồi dào, hệ động thực vật đa dạng, nguồn tài nguyên phong phú, vô cùng thuận lợi cho phát triển kinh tế ven biển như cảng, hàng hải, nghề cá, nuôi trồng thủy hải sản, công - nông nghiệp, du lịch

Tuy nhiên, đới bờ biển là khu vực hết sức nhạy cảm, dễ bị tổn thương và có tính biến động cao Hiện nay, các bờ biển đang ngày càng phải chịu nhiều tác động của biến đổi khí hậu, liên quan đến sự gia tăng mực nước biển và gia tăng tần suất và cường độ của các cơn bão Chính vì lý do đó mà những khu vực này cần được quan tâm đặc biệt khi thiết lập quy hoạch và quản lý đặc biệt khi chúng đang bị khai thác quá mức và chịu sức ép của sự phát triển Nhận thức được điều đó, con người đang

nỗ lực tìm ra những giải pháp để ứng phó với hệ quả của những tác động từ thiên nhiên và từ chính những hoạt động của mình

Từ những năm 1990 đến nay, toàn bộ dải bờ biển trên 3.200km của Việt Nam đều có xu hướng bị xói lở mạnh Hà Tĩnh cũng không nằm ngoại lệ Theo số liệu thống kê của Trung tâm Hải văn (Tổng cục Biển và Hải đảo, Bộ Tài nguyên & Môi trường) tỉnh Hà Tĩnh hiện có 60 km trên tổng số 137 km bị xói lở với tốc độ trung bình từ 13 - 30 m/năm Bờ biển của huyện Kỳ Anh - một huyện phía nam Hà Tĩnh - trong những năm gần đây cũng bị xói lở mạnh do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, của các hoạt động kinh tế trong vùng như: khai thác titan, xây dựng các khu công nghiệp, khu kinh tế Hậu quả là tại nhiều đoạn bờ thuộc các xã Kỳ Xuân, Kỳ Khang,

Kỳ Ninh, hàng loạt rừng phi lao ven biển đã bị xóa sổ, tại một số đoạn bờ thuộc thôn Trung Tân, Trung Tiến (xã Kỳ Khang), biển đã tiến sâu vào khu vực nhà dân khiến cho gần 30 hộ phải di dời và trong tương lai, biển sẽ còn tiếp tục lấn vào đất liền Người dân trong vùng đang phải chịu sự đe dọa từ các nguy cơ tai biến thiên nhiên như xói lở, ngập lụt

Chính vì vậy, học viên lựa chọn đề tài “Nghiên cứu xác lập hành lang cấm (setback) phục vụ cho quy hoạch và quản lý bờ biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh”

2

nhằm bảo vệ con người và tài sản liên quan khỏi các rủi ro tai biến ven biển, bảo vệ

hệ bờ khỏi các hoạt động của con người, đồng thời cung cấp cho các nhà quản lý một công cụ để ứng phó với biến đổi khí hậu

2 Mục tiêu, nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu của đề tài

2.1 Mục tiêu

Xác lập hành lang cấm ven biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh tới năm 2050 nhằm phục vụ cho việc quy hoạch và quản lý bờ biển

2.2 Nhiệm vụ và nội dung nghiên cứu

2.2.1 Nội dung nghiên cứu

- Tổng quan tài liệu và lý thuyết hành lang cấm, các phương pháp xác định hành lang cấm

- Phân tích tổng hợp các nhân tố có ảnh hưởng tới sự biến động địa hình đới

bờ khu vực nghiên cứu

- Phân tích các đặc điểm địa mạo bờ biển huyện Kỳ Anh

- Xây dựng quy trình xác lập hành lang cấm ven biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh

- Đưa ra các đề xuất và kiến nghị

2.2.2 Nhiệm vụ

- Thu thập tài liệu về lý thuyết và các phương pháp, hướng dẫn xác định hành lang cấm, các công trình về xác lập hành lang cấm đã được thực hiện; các tài liệu về điều kiện tự nhiên, địa chất, địa mạo, bản đồ có liên quan đến khu vực nghiên cứu đã được công bố, các thuyết minh quy hoạch chung của tỉnh, xã, các khu công nghiệp, khu kinh tế trong khu vực nghiên cứu; Ảnh Landsat khu vực nghiên cứu năm 1973

và 2014

- Xây dựng bản đồ địa mạo và phân loại bờ biển khu vực nghiên cứu

- Sử dụng các phần mềm GIS để chiết xuất, tính toán kết hợp với phân tích địa mạo nhằm xác lập các hành lang thành phần và hành lang tổng

3

- Khảo sát thực địa để điều tra số liệu và hiệu chỉnh kết quả nghiên cứu

- Viết báo cáo

3 Đối tượng & phạm vi nghiên cứu

3.1 Đối tượng nghiên cứu:

Địa hình bờ biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh

3.2 Phạm vi nghiên cứu:

7 xã ven biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh, bao gồm: Kỳ Xuân, Kỳ Phú, Kỳ Khang, Kỳ Ninh, Kỳ Lợi, Kỳ Phương, Kỳ Nam

- Ranh giới về phía đất liền: theo ranh giới hành chính của xã

- Ranh giới về phía biển: đường đẳng sâu 5m, giới hạn của đới sóng vỗ bờ tại khu vực nghiên cứu

4 Cấu trúc của luận văn

Ngoài phần mở đầu, kết luận & kiến nghị và tài liệu tham khảo, luận văn được cấu trúc làm 3 chương:

- Chương 1: Tổng quan về nghiên cứu xác lập hành lang cấm

- Chương 2: Đặc điểm địa mạo bờ biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh

- Chương 3: Xác lập hành lang cấm ven biển huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh trên cơ sở nghiên cứu biến động địa hình

4

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU

XÁC LẬP HÀNH LANG CẤM

1.1 Hành lang cấm - Khái niệm và tầm quan trọng

1.1.1 Quan niệm về hành lang cấm

Trước hết, cần nhấn mạnh rằng, “hành lang cấm phát triển ven biển” là một

bộ phận của “hành lang hạn chế phát triển ven biển” (Coastal development setback) Trên thế giới, thuật ngữ này đã xuất hiện từ nửa sau của thế kỷ XX Ý nghĩa của chúng là: toàn bộ sự phát triển sẽ được thiết lập ở phía sau đường biên của hành lang (Setback line) này Đây là công cụ quy hoạch quan trọng đối với nhiều quốc gia Châu

Úc, Châu Mỹ, Châu Âu, Nam Phi và Địa Trung Hải Chúng được sử dụng để ngăn cấm hay hạn chế việc xây dựng và sử dụng đất trên bãi biển, nơi nằm trong khu vực tiềm ẩn nguy cơ bị đe dọa bởi các tai biến ven biển hoặc để cảnh báo về mối nguy hiểm tiềm tàng để di dời các công trình, nhằm đảm bảo an toàn cho con người, các công trình xây dựng, cũng như bảo vệ bờ biển và hệ sinh thái

Mỗi quốc gia, thậm chí mỗi vùng trong một quốc gia lại có cách định nghĩa, gọi tên khác nhau khi phân loại hành lang hạn chế phát triển Nhưng nhìn chung, hành lang hạn chế phát triển là một đới đệm ở phía sau đường bờ, đường biên về phía đất liền của nó là ranh giới phân định một dải ven biển, nghiêm cấm hoặc hạn chế xây dựng Chiều rộng của đới đệm này phụ thuộc vào các tiêu chí về môi trường và kinh

tế - xã hội

Thông thường, dựa trên mức độ giới hạn đối với sự phát triển, hành lang hạn

chế phát triển ven biển được chia thành hai loại (Hình 1.1)

- Loại thứ nhất: Hành lang cấm xây dựng ven biển (Các thuật ngữ được sử dụng ở Nam Phi: “hành lang quá trình bờ” (Coastal Processes Setback) hay “hành lang không có phát triển” (no development setback), ở New Zealand: “hành lang tai biến ven biển” (Coastal Hazard Setback), ở Nevis là “hành lang bờ” (Coastal setback) Hành lang cấm xây dựng ven biển được xác định dựa trên những tính toán

và dự báo về xói lở bờ biển, sự xâm nhập của dòng sóng trong bão, và vận chuyển

mô xây dựng của các công trình [46]

Hình 1.1 Quy trình chung xác định hành lang cấm và hành lang kiểm soát [55]

Công việc sơ bộ

Dữ liệu thu thập Các nghiên cứu được cấp phép

Xác định ranh giới

Tham gia của cộng đồng

C: HL ngập

D: HL ĐDSH

E: HL di sản

F: HL khác

Tư vấn với chính quyền địa

phương

Xác định hành lang cấm A - C

Tư vấn với chính quyền địa

phương

Xác định các hành lang kiểm soát D - F

Dự thảo báo cáo lần 1

Dự thảo báo cáo lần 2 Báo cáo chính thức

Hội thảo tập trung Tham vấn cộng đồng

Đệ trình cuối

Xem xét

Kết quả

Vấn đề đi kèm Tham gia của các bên liên quan

6

1.1.2 Tầm quan trọng của hành lang cấm trong quy hoạch và quản lý bờ biển

Đới bờ biển là khu vực có độ nhạy cảm, tính dễ tổn thương và tính biến động rất cao Hơn nữa, chúng còn chịu tác động sâu sắc của biến đổi khí hậu, đặc biệt là

sự dâng cao của mực nước biển và sự gia tăng tần suất cũng như cường độ của các sự kiện bão Trước đây, việc quản lý bờ biển chủ yếu mang tính “phản ứng”, nghĩa là đối phó và khắc phục các hậu quả từ rủi ro tai biến Điều này gây ra nhiều bất cập cho người dân và chính các nhà quản lý Vì vậy, trong nhiều năm qua, các nhà nghiên cứu và các nhà quản lý đã cố gắng tìm ra những phương pháp, cách thức, hay còn gọi

là giải pháp “phòng ngừa” để có thể chủ động phòng tránh mọi nguy cơ từ tai biến thiên nhiên, nhằm giảm thiệt hại đến mức tối thiểu cho nhân dân Hành lang cấm chính là một trong những phương pháp, là công cụ quan trọng của quy hoạch để thực hiện mục tiêu đó

Các quốc gia ở Châu Úc, Mỹ và Nam Phi đã bắt đầu xây dựng các hành lang hạn chế phát triển ven biển, trong đó có hành lang cấm, từ khoảng 40 năm trước Những năm gần đây, việc xác định các hành lang cấm cho bờ biển ở Châu Âu và Địa Trung hải được xem là vấn đề quan trọng trong chương trình nghị sự của EU và của UNEP/MAP [53] Ý nghĩa của việc xác lập hành lang cấm xây dựng ven biển có thể

kể đến như là:

- Tạo ra một vùng đệm giữa biển và cơ sở hạ tầng ven biển: trong đó phần bãi biển có thể mở rộng hoặc thu hẹp một cách tự nhiên, không cần phải kè bờ, xây đê hay các công trình khác, điều này có thể gây nguy hại đến cả hệ thống bãi biển Vì vậy, nó thực sự có ý nghĩa làm giảm thiểu xói lở bờ biển

- Giảm thiệt hại về người và tài sản: Các hành lang cấm là tư tưởng cơ bản để bảo vệ các hoạt động của con người khỏi các quá trình vật lý cực đoan, dài hạn và biến đổi khí hậu, đặc biệt là các sự kiện bão Trong quá khứ, phần lớn các thành tựu phát triển đã được đặt ở quá gần biển sẽ có nguy cơ bị phá hủy nghiêm trọng bởi xói

lở hay do tác động của sóng (Hình 1.2) Ngoài ra, ở các vùng cửa sông, các động lực không lường trước có thể gây ra xói lở - tích tụ các khu vực xung quanh (Hình 1.3)

Nếu tại các vị trí đó, các nghiên cứu về bờ biển và xu thế biến đổi của nó được thực

7

hiện và các hành lang cấm xây dựng ven biển được thiết lập có tính đến mực nước biển dâng, sự gia tăng tính dễ tổn thương trước sóng bão thì sẽ tránh được rất nhiều mất mát

- Giảm chi phí bảo trì các công trình: việc xác lập hành lang cấm có tính đến ảnh hưởng của các quá trình bờ có thể giúp tránh cho việc bảo trì các công trình như dọn dẹp cát bay hay các mảnh vụn bị phá hủy bởi sóng bão Ví dụ như ở Cape Town, chính quyền đã phải dành ra nhiều nỗ lực cũng như tiền bạc để dọn cát ở Baden Power Drive vì các công trình (trong trường hợp này là các con đường) được xây dựng trong vùng hoạt động của gió, hay đôi khi dọn các mảnh vỡ tích tụ do sóng lớn kết hợp với

nước dâng (Hình 1.4)

- Bảo tồn chức năng của hệ sinh thái, di sản và cảnh quan dọc bờ biển: Vùng đệm giữa mực nước cao và khu vực xây dựng cần được quy định để tách các hoạt động của con người với các quá trình vật lý và sinh thái một cách tự nhiên, nhằm bảo

vệ và duy trì các mẫu, các quá trình đa dạng sinh học và các hệ sinh thái liên quan Các hành lang cấm có thể xem là công cụ để tránh những phát triển mới trên bờ biển, bảo vệ di sản văn hóa của loài người và các cảnh quan nhân sinh có giá trị Việc xây dựng hàng loạt các khách sạn, resort ngay sát bờ biển (Nha Trang, Vũng Tàu, Phan Thiết ) đã làm thay đổi bộ mặt bờ biển, lấy đi khung cảnh hoang sơ, mênh mông, thoáng đãng của bãi biển , các bãi biển trở thành tài sản riêng, khiến du khách gặp

nhiều khó khăn để tiếp cận (Hình 1.5)

Hình 1.3 Cửa biển Cửa Đại ở xã Nghĩa An, Quảng Ngãi bị sạt lở, bồi lấp do triều cường (Ảnh: http://www.baomoi.com/, 11/2014)

Hình 1.2 Các công trình của các resort

ven biển Cửa Đại, Quảng Nam bị biển tấn

công (Ảnh: thanhnien.com.vn, 10/2014)

1.2 Tình hình nghiên cứu xác lập hành lang cấm

Việc xác định hành lang cấm có ý nghĩa quan trọng trong quản lý đới bờ vì nó

hỗ trợ chính quyền địa phương trong việc đưa ra những quyết định, hoạch định chính sách trên cơ sở phát triển bền vững nhằm tránh hoặc làm giảm thiểu rủi ro tai biến vùng ven biển trong lập quy hoạch sử dụng đất và xây dựng các chiến lược phát triển

9

giá gần đây cho rằng, hầu hết các đường bờ biển cấu tạo bởi cát đều bị giật lùi trong thế kỷ 20 và kéo dài cho đến nay Mặc dù ít có khả năng gây thiệt hại về người, nhưng tai biến xói lở bờ biển gây ra những thiệt hại nặng nề về kinh tế (phá hủy cơ sở hạ tầng, các di tích và di sản) và mất diện tích canh tác của các cộng đồng dân cư ven biển, đặc biệt là các vùng đã phát triển

Ngoài thiệt hại do xói lở gây ra, các quốc gia ven biển còn phải dành ra một lượng ngân sách lớn để phòng và chống lại hiện tượng này Bởi vậy, trong khoảng vài chục năm trở lại đây, nhiều nước, nhiều tổ chức Quốc tế và các nhà khoa học đã xây dựng các chiến lược, chương trình, dự án và đề tài nghiên cứu khoa học nhằm đánh giá hiện trạng, nguyên nhân và đề xuất các giải pháp quản lý biến đổi bờ biển một cách hữu hiệu Việc xác lập hành lang cấm xây dựng ven biển cũng là một trong những giải pháp đó Theo Cơ quan quản lý tài nguyên Bờ và Đại dương của NOAA, đới đệm này giúp giảm nhu cầu xây dựng các công trình kiểm soát xói lở bờ tốn kém, giảm thiểu thiệt hại do xói lở bờ biển và duy trì động lực tự nhiên khu bờ Dưới đây

là tình hình xác lập hành lang cấm của một số quốc gia trên thế giới:

* Ở Mỹ: 23 trên 29 bang và lãnh thổ ven biển có quy định về hành lang cấm [48] Chính quyền tại các khu vực ven biển đã phát triển 2 hướng khác nhau để xác định 2 loại hành lang cấm [50]: hành lang tùy ý và hành lang cố định Trong 23 bang

có quy định về hành lang cấm, có 15 bang áp dụng phương pháp hành lang cố định,

4 bang áp dụng phương pháp hành lang tùy ý và 4 bang còn lại áp dụng kết hợp cả 2 phương pháp

* Ở Úc: Một hướng tiếp cận đáng quan tâm được ứng dụng ở Tây Úc, đó là chính sách ở đây phân biệt giữa bãi bảo tồn và hành lang cấm cho các quá trình tự nhiên Bãi bảo tồn là giải pháp chính sách có xem xét đến giá trị sinh thái, cảnh quan, phong cảnh bờ biển và di sản văn hóa bên cạnh các quá trình vật lý Mặt khác, các hành lang cấm của các quá trình vật lý tập trung vào nguy cơ bị phá hủy của các thành tạo trên bờ biển Trong chính sách quy hoạch bờ biển của bang Tây Úc, mục tiêu của hành lang cấm là bảo vệ sự phát triển khỏi các quá trình bờ dưới tác động của một chuỗi những cơn bão nghiêm trọng và có tính đến cả sự dịch chuyển đường bờ, mực nước biển dâng và dao động tự nhiên của các quá trình bờ Hành lang cấm được xác

ở khu vực Hành lang cấm của đường bờ trong được tính toán tùy ý hay sử dụng các

mô hình mà có sẵn dữ liệu Hành lang cấm tổng là phép cộng của ba yếu tố: D1 Khoảng cách xói lở ngắn hạn (dưới tác động của chuỗi bão cực đoan), D2 - Khoảng cách xói lở dài hạn (xói lở hoặc tích tụ thường xuyên), D3 - Khoảng cách xói lở do mực nước biển dâng [58]

-* Ở Nam Phi: Việc xác lập hành lang cấm bắt đầu được tiến hành xác lập từ gần

30 năm trước, từ cho khu vực nhỏ vài km tới khu vực lớn hơn khoảng vài chục km Công ty kỹ thuật bờ Nam Phi WSP (WSP Africa Coastal Engineers) và Viện nghiên cứu công nghiệp và khoa học CSIR (Council for Science and Industrial Research) là các cơ quan chính thức phát triển các hành lang cấm này [42, 43, 44, 46, 56, 60, 61, 62, 63] với mục đích chính là để đảm bảo an toàn cho sự phát triển dưới ảnh hưởng của các quá trình bờ, chủ yếu tập trung vào các hành lang cấm xói lở bờ Các nghiên cứu này đã tính đến các yếu tố: thay đổi đường bờ biển dài hạn, ngắn hạn, mực nước biển dâng, đặc điểm hải dương học, đặc điểm bãi biển, đặc điểm trầm tích, vận chuyển trầm tích do sóng, gió, thảm thực vật Ngoài ra, các nghiên cứu này cũng đưa ra các nguyên tắc để phát triển ở các vị trí đặc biệt như cửa sông, khu bờ có công trình bảo vệ, khu bờ

có đá lộ Chẳng hạn, ở huyện Overberg, của tỉnh Cape Town, Nam Phi, người ta đã đưa ra quan niệm đường hành lang cấm ven biển với cấu trúc gồm: đới tai biến tức

thời, đới rủi ro lâu dài, đới nhạy cảm và đới không liên quan (Hình 1.6)

Hình 1.6 Quan niệm các đường hạn chế phát triển ven biển của huyện Overberg [46]

11

1.2.2 Ở Việt Nam

Nội dung chủ yếu của việc xác lập hành lang cấm bao gồm có xác định đới tai biến ven bờ (xói lở - bồi lấp), xác định khu vực dễ bị ngập ven bờ dưới ảnh hưởng của bão, xác định các vùng chịu ảnh hưởng của vận chuyển do gió Việc xác định này cần dựa trên các nghiên cứu biến động bờ biển và các phân tích về địa mạo khu vực Nghiên cứu biến động bờ biển ở nước ta mới được các nhà khoa học quan tâm từ thập niên 90 của thế kỷ XX đến nay Một số công trình nghiên cứu có đề cập đến biến động bờ biển Việt Nam như: đề tài “Hiện trạng và nguyên nhân bồi xói dải bờ biển Việt Nam Đề xuất các biện pháp khoa học kỹ thuật bảo vệ và khai thác vùng đất ven biển” do Nguyễn Thanh Ngà chủ trì, thuộc Chương trình Môi trường, có mã số KT-03-14 [16], luận án Phó tiến sỹ “Xói lở bờ biển Việt Nam” của Lê Xuân Hồng vào năm 1997 [11], công trình nghiên cứu tổng quan về hiện trạng xói lở - bồi tụ bờ biển Việt Nam [35, 36] và đánh giá biến động đường bờ biển các tỉnh Nam Bộ dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng của vũ Văn Phái [34]

Trong thập niên thứ nhất của thế kỷ XXI, việc nghiên cứu biến động bờ biển

ở Việt Nam đã được nhiều nhà khoa học, nhà quản lý, các cơ quan Nhà nước và các

tổ chức khác quan tâm một cách đặc biệt Trong hầu hết các Chương trình, các Dự án

và các Đề tài nghiên cứu khoa học thuộc các cấp quản lý khác nhau đều ít nhiều có các nội dung về biến động bờ biển và quản lý thống nhất đới bờ biển như “Nghiên cứu, dự báo, phòng chống sạt lở bờ biển Miền Trung (từ Thanh Hóa đến Bình Thuận)”, đề tài độc lập cấp Nhà nước, mã số 5B (2000-2001) do Nguyễn Văn Cư chủ trì [18], “Dự báo hiện tượng xói lở, bồi tụ bờ biển, cửa sông và các giải pháp phòng tránh”, mã số KC-09-05 (2001-2005) do Nguyễn Văn Cư chủ trì [19] và đề tài

“Nghiên cứu quy luật và dự đoán xu thế bồi tụ-xói lở vùng ven biển và cửa sông Việt Nam”, mã số KHCN-06-08 (1999-2000) do Lê Phước Trình chủ trì [10] Trên cơ sở các kết quả nghiên cứu, Nguyễn Văn Cư và Phạm Huy Tiến đã cho xuất bản cuốn sách “Sạt lở bờ biển Miền Trung, Việt Nam” [20]

Bên cạnh đó, một số công trình nghiên cứu đã được công bố trong các hội nghị, hội thảo trong nước và Quốc tế [12, 13, 27] hầu hết đã đánh giá được hiện trạng biến động (xói lở và bồi tụ) bờ biển và biến đổi các cửa sông ven biển, cũng như đề

12

xuất cách tiếp cận trong quản lý môi trường đới bờ biển nước ta trong những năm gần đây, khẳng định về xu thế gia tăng xói lở trong thời gian tới, liên quan tới biến đổi khí hậu toàn cầu (cụ thể là liên quan tới sự gia tăng mực nước biển, sự gia tăng của bão )

Mặc dù việc xác định hành lang cấm chủ yếu dựa trên cơ sở nghiên cứu biến động bờ biển tuy nhiên ở Việt Nam thì khái niệm này vẫn còn tương đối mới mẻ Đa

số các nghiên cứu về biến động đường bờ hay tai biến xói lở - bồi tụ bờ biển đã xác định được hiện trạng, lịch sử biến đổi đường bờ, phân tích các nhân tố gây ra biến đổi đường bờ, lý giải được nguyên nhân dẫn đến xói lở bờ biển và đưa ra các bản đồ cảnh báo tai biến xói lở dạng phân vùng các khu vực có nguy cơ tai biến cao, thấp, trung bình căn cứ vào hiện trạng và các yếu tố ảnh hưởng đến hoạt động xói lở bờ biển, tuy nhiên việc tính toán dự báo xu thế biến động bờ biển ở nước ta trong những năm tới vẫn còn sơ sài Gần đây, Nguyễn Thế Tưởng và nnk [17] đã đưa ra sơ đồ vành đai an toàn cho đoạn bờ của huyện Gò Công Đông, thuộc tỉnh Tiền Giang (từ thị trân Vàm

Láng đến xã Tân Thành) (Hình 1.7) Tuy nhiên, trên toàn bộ đoạn bờ này, địa phương

đã đầu tư xây dựng đê biển kiên cố Vì vậy, những dự đoán này cũng còn chưa chắc chắn

Do đó, các kết quả nghiên cứu biến động bờ biển của các dự án, đề tài, v.v vẫn chưa được đưa vào nội dung quy hoạch và quản lý môi trường bờ giống như các nước trên thế giới đã thực hiện trong những năm qua Bên cạnh đó, chưa có một nghiên cứu chính thức nào về xác định hành lang cấm cho đới bờ biển ở Việt Nam, một phần quan trọng đối với công tác thiết lập quy hoạch và quản lý bờ biển

* Đối với khu vực nghiên cứu: Huyện Kỳ Anh - tỉnh Hà Tĩnh

Hiện tại, các nghiên cứu khoa học được thực hiện tại huyện Kỳ Anh cũng như tỉnh Hà Tĩnh còn rất hạn chế Gần đây, một số các công trình của Nguyễn Quang Tuấn [14] và Nguyễn Minh Nguyệt [15] nghiên cứu tại khu vực này nhưng đều theo hướng xác lập cơ sở địa lý cho việc sử dụng hợp lý tài nguyên và bảo vệ môi trường Đối với hướng nghiên cứu biến động bờ biển, chưa có công trình nào nghiên cứu một cách cụ thể trên phạm vi khu vực, chỉ có một vài công trình nghiên cứu về biến động bờ biển

13

trên toàn Việt Nam, trong đó có đề cập đến khu vực này Trong cuốn sách “Sạt lở bờ biển miền Trung” [20], Nguyễn Văn Cư và Phạm Huy Tiến đã nghiên cứu hiện trạng, thống kê vị trí, số đoạn bờ bị sạt lở và tốc độ sạt lở trên toàn bộ dải bờ biển miền Trung, trong đó có huyện Kỳ Anh tuy nhiên số liệu còn sơ sài và chưa có đầy đủ ở tất cả các

xã ven biển Ngoài ra, ở huyện Kỳ Anh, Hà Tĩnh cho đến nay vẫn chưa có bất kỳ nghiên cứu nào về hành lang cấm

Hình 1.7 Vành đai an toàn đới bờ từ Vàm Láng đến xã Tân Thành, huyện Gò Công Đông,

Tiền Giang [19]

ra và xu thế phát triển của nó dưới ảnh hưởng của các tác động nội - ngoại sinh

Theo như định nghĩa đã trình bày ở phần 1.1.1, hành lang cấm là hành lang các quá trình vật lý ở đới bờ biển, trong đó, đới bờ biển được hiểu là một dải tương đối rộng, trên đó diễn ra tương tác biển - lục địa [5] Giới hạn trên và dưới của đới bờ được xác định như sau: Giới hạn về phía lục địa của đới bờ được xác định là đường sóng leo cực đại (sóng bão) hàng năm; giới hạn dưới là đường có độ sâu mà ở đó sóng bắt đầu biến dạng do ảnh hưởng của địa hình đáy và ngược lại, thường bằng ½

bước sóng (Hình 1.8)

Hành lang cấm được xác định bao gồm có các hành lang thành phần như: hành lang xói lở, hành lang cát bay, hành lang ngập lụt Để xác định mỗi hành lang thành phần này cần phải nghiên cứu chi tiết các tai biến ở đới bờ Đó là:

Hình 1.8 Sơ đồ mặt cắt ngang đới bờ biển (theo Shore protection manual, 1984)

15

* Xói lở - bồi tụ bờ biển/cửa sông

Xói lở - bồi tụ là một tai biến phổ biến ở trên các bờ biển và các vùng cửa sông Đặc biệt, đối với Việt Nam, đất nước có trên 3.200km đường bờ biển với mật

độ cứ 20km lại có 1 cửa sông, tai biến này diễn ra hết sức phức tạp với nhiều mức cường độ và quy mô

Bờ biển là một hệ thống cân bằng động, chịu sự tác động tương tác của nhiều yếu tố, quá trình Vì vậy, tồn tại đương nhiên ba trạng thái động lực bờ là bồi tụ, ổn định và xói lở tại cùng một thời điểm Tuy nhiên, khó có thể tồn tại sự ổn định của một đoạn bờ nào đó nếu xét trong khoảng thời gian lâu dài Quá trình xói lở bờ biển xảy ra khi lượng trầm tích cung cấp cho khu vực nhỏ hơn lượng vật liệu sóng mang

đi, ổn định khi lượng trầm tích cung cấp cho khu vực bằng với lượng vật liệu mang

đi và bồi lấp khi lượng trầm tích cung cấp lớn hơn so với lượng vật liệu mang đi Xu hướng gia tăng tai biến bồi lấp và xói lở gần đây là sự kết hợp của quá trình tiến hoá

bờ tự nhiên và những tác động bất thường do con người gây ra tại chỗ, ở lưu vực thượng nguồn, hoặc thậm chí ở quy mô toàn cầu như hiệu ứng nhà kính gây dâng cao mức nước hay nhiễu loạn khí hậu do sự ấm lên của trái đất

Xói lở bờ biển làm mất đất đai, đe dọa các khu dân cư, các công trình xây dựng ven bờ Ở ven bờ châu thổ sông Hồng, xói lở bờ làm vỡ đê biển, thường xảy ra khi

có bão lớn, triều cường, nước dâng gây ngập lụt, nhiễm mặn cho những vùng dân cư

và kinh tế trù phú, rộng lớn trong đê Thiệt hại về người và tài sản trong những lần

vỡ đê, ví dụ vào các năm 1955 (bão KATE) và 1996 là cực kỳ to lớn

Xói lở bờ biển cũng làm thu hẹp nơi ở và cư trú của sinh vật biển, đó là những bãi triều, bãi cát, ở nhiều nơi còn làm mất cả rừng ngập mặn tự nhiên Bùn cát và vật chất hữu cơ giải phóng từ quá trình xói lở bờ gây đục và ô nhiễm các vùng nước Nhiều khi khối lượng bùn cát giải phóng rất lớn di chuyển dọc bờ đến vùng lân cận gây nên tai biến bồi lấp Ở vùng cửa sông Bạch Đằng, hàng năm bùn cát từ các sông

ra trên 4 triệu tấn, còn bùn cát giải phóng từ xói lở bờ bãi đến hơn 2 triệu tấn và khối lượng nạo vét luồng cảng hàng năm tới 3-5 triệu tấn

16

* Vận chuyển cát do gió

Động lực gió diễn ra rất mạnh mẽ ở các vùng ven biển và vùng có khí hậu khô nóng Hoạt động chính của gió là thổi mòn và vận chuyển trầm tích như cát, bột, sét, tro từ nơi này đến nơi khác Các công trình xây dựng trong vùng hoạt động của gió đòi hỏi công tác bảo trì thường xuyên hơn Đặc biệt, trong các cơn bão, gió có năng lượng rất mạnh, có khả năng cuốn đi những vật thể lớn, nặng, điều này có thể gây nguy hiểm cho cộng đồng dân cư sinh sống ven biển

* Nước dâng do bão

Nước dâng là hiện tượng nước biển dâng cao hơn mức nước triều bình thường

do ảnh hưởng của bão

Bão lớn thường đi kèm với nước dâng do bão, đây là một hiện tượng thời tiết nguy hiểm ở ven biển Nước dâng là hiện tượng dâng lên của mực nước biển lớn hơn

so với mực nước nền bình thường khi có gió thổi vào bờ Khi vận tốc gió vượt quá 33m/s (thường xảy ra trong bão lớn, cuồng phong), độ cao nước dâng rất đáng kể, gọi

là nước dâng do bão Nước dâng do bão có thể vượt qua các cồn cát cao phía ngoài, tràn ngập và gây úng ở các dải bờ trũng bên trong đê, vùng đồng bằng trù phú thường

sử dụng để trồng lúa, hoa màu, hoặc định cư của người dân Thời gian ngập ven biển

do bão thường không kéo dài (thông thường từ vài ngày đến nửa tháng) tuy nhiên cũng đủ làm cho các cây lương thực chết úng, gây thiệt hại về tài sản cho người dân Nước dâng do bão xảy ra trong thời kỳ triều cường trên nền nước cao là nguyên nhân gây ra những thiệt hại to lớn về người và của cải tại các khu vực bão đổ bộ và vùng lân cận Ngoài ra, do ảnh hưởng của bão thường gây mưa lớn đến 100-200mm/cơn bão, có nơi 400-500mm/cơn bão nên dễ gây ngập lụt lớn Nước mưa kết hợp với nước dâng ven biển khi rút đi thường tạo vận tốc dòng chảy lớn gây xói lở bờ

1.3.2 Các phương pháp xác lập hành lang cấm

Như đã trình bày ở trên, các hành lang cấm cần được xem như một công cụ quy hoạch và thi hành trong quản lý đới bờ Việc xác định chiều rộng của hành lang cấm cần dựa trên cách tiếp cận tích hợp bao trùm nhiều phương diện, như hiểu biết

17

và điều chỉnh các quá trình vật lý, hiệu quả của các hệ sinh thái, sự an toàn bờ biển cho các hoạt động kinh tế và nghỉ dưỡng và bảo vệ cảnh quan trên quan điểm di sản thiên nhiên và văn hóa

Xác định đường hành lang cấm cho đới bờ biển có quan hệ chặt chẽ với 2 quá trình tự nhiên có thể đe dọa các hoạt động của con người và môi trường: xói lở bờ và ngập lụt có thể tạo ra phá hủy mãnh liệt cơ sở hạ tầng và hạn chế các hoạt động dọc

bờ biển Ngoài ra, xác định các đường hành lang cấm cũng có thể liên quan đến tác động tương hỗ của các khu dân cư với các hệ sinh thái bờ Do đó, có thể nhận ra 2 tiêu chí chung cho việc xác định các đường hành lang cấm: bảo vệ tài sản trên bờ biển khỏi các rủi ro và bảo vệ hệ sinh thái bờ khỏi tác động của con người Cả hai cách tiếp cận nên được tích hợp trong phương pháp luận chung để xác định đường hành lang cấm

Trên thế giới, đi đầu trong việc thiết lập các hành lang cấm ven biển phải kể đến New Zealand, tiếp đến là các nước châu Âu, Nam Phi và Mỹ Hiện tại, trên thế giới đã có rất nhiều nghiên cứu xác lập hành lang cấm cho các khu vực cụ thể và có thể áp dụng cho những khu vực có điều kiện tương tự

Nhìn chung, trong quá trình xác lập hành lang cấm ven biển, các nghiên cứu đều cân nhắc đến các yếu tố sau:

- Khoảng xói lở dài hạn (xu thế lịch sử);

- Khoảng xói lở ngắn hạn (theo mùa hay do sóng bão);

- Khoảng xói lở do sự dâng lên của mực nước biển;

- Đặc điểm địa hình đáy, đặc điểm bãi biển, đặc điểm trầm tích, đặc điểm di chuyển bồi tích;

- Cát bay do gió;

- Sự có mặt và đặc điểm của thảm thực vật

Dưới đây là một số công thức được xây dựng để xác lập chiều rộng của hành lang cấm của một số nước trên thế giới:

18

* Tại Úc: Ban Quy hoạch Tây Úc (WAPC, 2003) đề xuất các yếu tố cần xem xét khi

xác lập chiều rộng hành lang cấm trong Chính sách quy hoạch bang ven biển bằng biểu thức:

S = S1 + S2 + S3 [58]

Trong đó:

+ S: Hành lang cấm cho khung thời gian quy hoạch là 100 năm (tới năm 2100) + S1: Khoảng cách hấp thụ xói lở cực đoan - yêu cầu phải mô hình hóa ảnh hưởng của 1 chuỗi bão có tần suất xuất hiện 100 năm/lần đối với bờ Chuỗi bão được tạo thành bởi 3 lần chạy liên tiếp từ một cơn bão được ghi lại S1 khi đó là tổng mức giật lùi đường bờ tại mực biển trung bình Nếu không chạy mô hình hoặc không có

dữ liệu thì S1 được mặc định bằng 40m

+ S2: Khoảng cách xu thế lịch sử - tốc độ xói lở dài hạn được xác định từ dữ liệu bờ biển trong thời đoạn ít nhất là 40 năm S2 là kết quả của tốc độ xói lở hàng năm nhân với 100 lần Nơi bờ biển tương đối ổn đỉnh, S2 được đặt tối thiểu là 20m Nơi bờ biển có dấu hiệu tích tụ hơn 20m trong vòng 100 năm, S2 = 0

+ S3: Khoảng cách xói lở do mực biển dâng: được tính toán dựa trên số liệu trung bình theo báo cáo đánh giá mới nhất của IPCC Mực nước biển dâng dự đoán

từ năm 2000 đến 2100 là 0,38m, sử dụng quy tắc Bruun, giá trị này được nhân với

100 lần để thu được S3 = 38m cho bờ cát Đối với các loại bờ khác, S3 được tính toán theo điều kiện tự nhiên của địa phương

* Taị Mỹ:

- Đối với hành lang tùy ý, chiều rộng của nó là phép nhân tốc độ xói lở hàng năm của khu vực nghiên cứu với khung thời gian quy hoạch (Houlahan, 1989 [50]) Tốc độ xói lở có thể thay đổi theo thời gian, do đó, các hành lang cấm cũng phải được đánh giá lại một cách đều đặn Ví dụ, Nam Carolina cập nhật hành lang cấm và số liệu tốc

độ xói lở mỗi 8-10 năm Để khắc phục những lỗi về dữ liệu tốc độ xói lở, Minnesota

đã áp dụng cách tiếp cận ghép cho đường hành lang cấm dọc bờ Bắc của hồ Superior bằng cách thiết lập một hành lang cấm bằng 50 lần tốc độ xói lở hàng năm cộng thêm

+ F(max): Khoảng dao động đường bờ ngắn hạn lớn nhất, liên quan đến “xói lở

và lấp đầy” của các bờ cát trong các sự kiện bão Giá trị này có thể xác định thông qua dữ liệu nghiên cứu hoặc mô hình dự báo sử dụng thống kê thông tin các cơn bão Trong trường hợp xuất hiện nhân tố an toàn, gây ra lỗi, không chắc chắn hoặc thiếu

dữ liệu, F(max) được mặc định bằng 2

+ Δy: Khoảng giật lùi đường bờ do mực biển dâng, gồm 2 thành phần cần xác định: mức dâng của mực nước biển và ảnh hưởng của nó tới bờ Xác định mức dâng của mực nước biển cần phải tính đến: ảnh hưởng của kiến tạo khu vực, ảnh hưởng của địa động lực bề mặt biển, ảnh hưởng của con người Phản ứng của bờ biển đối với mực biển dâng được xác định bằng quy tắc Bruun

+ D: Mức độ ổn định của bãi cát, thể hiện khoảng giật lùi đường bờ với mỗi đơn vị chiều cao bị xói lở, được tính bằng: D = E/tanα, trong đó E là chiều cao bãi cát và α là góc nghiêng của bãi

* Tại Đông Caribbe: Để bảo vệ các thành tạo trên bờ biển, năm 1997, Cambers [41]

đã xây dựng hướng dẫn xác lập hành lang cấm ở Đông Caribbe hướng đến mục tiêu quản lý và quy hoạch bờ biển Trong hướng dẫn này, môi trường bờ được phân chia thành 4 vùng địa mạo: vách cliff, bờ đá thấp, bờ bùn cát, bờ cát sỏi Các yếu tố được

sử dụng để tính toán bao gồm có: Biến đổi đường bờ lịch sử, biến đổi bờ biển trong

20

giai đoạn gần đây, biến đổi đường bờ dưới tác động của bão, đặc điểm vùng khơi, đặc điểm địa mạo bờ biển và hoạt động của con người (khai thác khoáng sản), quy mô quy hoạch

Đây cũng chính là phương pháp được học viên sử dụng để xác lập hành lang cấm ven biển cho huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh Chi tiết về quy trình và cách thức xác lập sẽ được trình bày cụ thể ở chương 3

1.4 Các cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

1.4.1 Cách tiếp cận hệ thống

Đối tượng địa hình bờ biển được nghiên cứu dưới góc độ địa mạo, dựa trên cách tiếp cận hệ thống, tức là đối tượng được xem xét như một hệ thống, được thành tạo từ các hợp phần như: cấu trúc địa chất, khí hậu-thủy văn, sinh vật và các hoạt động kinh tế-xã hội có tác động qua lại trong một mối quan hệ chặt chẽ Như vậy, cách tiếp cận hệ thống đòi hỏi không chỉ nghiên cứu một hợp phần riêng lẻ mà phải

là toàn bộ các hợp phần đặt trong mối quan hệ tương hỗ

1.4.2 Các phương pháp nghiên cứu

- Phương pháp thu thập, phân tích, tổng hợp tài liệu: từ việc thu thập, tổng

hợp đầy đủ các tài liệu về hành lang cấm, phương pháp xác lập hành lang cấm trên thế giới và điều kiện tự nhiên của huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh, luận văn đã tổng quan được vấn đề này đã được nghiên cứu đến đâu trên thế giới và tại việt nam, đối với khu vực nghiên cứu, vấn đề này đã được thực hiện ra sao và quan trọng nhất là từ đó tìm ra được quy trình thích hợp nhất để xác lập được hành lang cấm cho khu vực nghiên cứu

- Phương pháp địa mạo truyền thống: phân tích nguồn gốc - hình thái, phương pháp hình thái - động lực, phương pháp hình thái - thạch học : các phương pháp địa

mạo truyền thống cho phép chúng ta quan sát và mô tả một cách đầy đủ các thông tin

về đặc điểm địa hình cũng như các động lực tham gia vào quá trình địa mạo để thành tạo lên nó, từ đó xác định được nguyên nhân dẫn đến sự biến động địa hình bờ biển trong khu vực

21

- Phương pháp viễn thám, GIS: từ những tấm ảnh hiện trạng của ảnh vệ tinh

ở những thời điểm khác nhau của cùng một khu vực, người sử dụng có thể so sánh được những thay đổi của các đối tượng theo không gian và thời gian Các phần mềm GIS cho phép chúng ta tích hợp các kênh ảnh nhằm quan sát rõ đối tượng nghiên cứu, đồng thời giúp tính toán các dữ liệu không gian và liên kết các tấm ảnh (đã được nắn chỉnh và đưa về cùng một hệ toạ độ), từ đó có thể tính toán chính xác được khoảng cách và tốc độ xói lở của bờ biển theo thời gian và quan sát được bức tranh toàn cảnh về diễn biến xói lở bồi tụ trên toàn bộ không gian của vùng nghiên cứu Các phần mềm GIS được sử dụng trong luận văn bao gồm: ILWIS 3.3, Map Info Professional 11.0, Arcgis 10 và công cụ DSAS ver 4.3 chạy trên nền Arcgis

- Phương pháp bản đồ: được sử dụng để biên tập các bản đồ chuyên đề phù

hợp với quy mô nghiên cứu dựa trên nền dữ liệu địa lý tự nhiên thu thập được hoặc xây dựng các bản đồ địa mạo chuyên đề khu vực nghiên cứu

- Phương pháp thực địa: với các khoa học về Trái đất nói chung, nghiên cứu

địa mạo đới bờ nói riêng, việc khảo sát hiện trạng, thu thập số liệu, phỏng vấn người dân, là hết sức quan trọng, không thể bỏ qua Các kết quả khảo sát là cơ sở khách quan, chính xác, quan trọng cho thực hiện các bước nghiên cứu chuyên sâu tiếp theo Công việc này giúp chúng ta có được cái nhìn tổng quan về khu vực nghiên cứu ngoài thực tế, nắm bắt được thực trạng hiện nay của các khu vực, sự thay đổi của các yếu

tố cần quan tâm sau các khoảng thời gian và kiểm chứng lại độ chính xác của những phép giải đoán và tính toán đã được thực hiện trong phòng

Chuyến thực địa khảo sát huyện Kỳ Anh, tỉnh Hà Tĩnh được học viên thực hiện vào tháng 4 năm 2014 đã khảo sát được tổng cộng 17 điểm, rải đều trên toàn bờ biển các xã thuộc huyện Kỳ Anh và tới các khu vực có biểu hiện xói lở nghiêm trọng

(Hình 1, Bảng 1)

5 KPg-14-01 18° 0'32.18"N 106°27'41.29"E Kỳ Phương Kỳ Anh

Hình 1.9 Các điểm khảo sát thực địa tại khu vực nghiên cứu

Bảng 1.1 Các điểm khảo sát thực địa tại khu vực nghiên cứu

tự nhiên của huyện Kỳ Anh là phía nam bị chắn bởi Đèo Ngang

Toàn huyện Kỳ Anh có 33 đơn vị hành chính cấp xã, thị trấn, trong đó có 7 xã ven biển, đó là: Kỳ Xuân, Kỳ Phú, Kỳ Khang, Kỳ Ninh, Kỳ Lợi, Kỳ Phương, Kỳ

Nam (Hình 2.1) Đây cũng chính là phạm vi khu vực nghiên cứu của luận văn

Huyện Kỳ Anh có tổng số đường bờ biển dài hơn 63 km chạy theo hướng tây bắc - đông nam với địa hình đa dạng, phức tạp, nằm hoàn toàn trong vùng nhiệt đới gió mùa Hàng năm, huyện Kỳ Anh vừa phải chịu ảnh hưởng sâu sắc của gió phơn tây nam khô nóng, đồng thời vừa thường xuyên chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của bão biển, chính vì vậy bờ biển huyện Kỳ Anh nói riêng và bờ biển tỉnh Hà Tĩnh nói chung được xem như là một trong những vùng đất khắc nghiệt nhất Việt Nam

Huyện Kỳ Anh nằm ở vị trí đầu mối giao thông quan trọng như: Quốc lộ 1A, tỉnh lộ Việt – Lào, tỉnh lộ 22, có khu kinh tế Vũng Áng, với hạt nhân phát triển là cụm cảng biển nước sâu Vũng Áng - Sơn Dương Đây là khu vực có vị trí địa lý thuận lợi cho giao lưu quốc tế, nằm trên hành lang của các tuyến hàng hải quốc tế, là cửa ngõ ra biển của Lào và Thái Lan thông qua QL12A, cảng Vũng Áng - Sơn Dương

Kỳ Anh đã được tỉnh Hà Tĩnh chọn là vùng kinh tế trọng điểm của tỉnh Đây là điều kiện thuận lợi giúp cho việc trao đổi hàng hóa và giao lưu văn hóa của huyện nói riêng và tỉnh Hà Tĩnh nói chung với các tỉnh thành trong và ngoài nước

24

Hình 2.1

a Cấu trúc địa chất - kiến tạo

Dựa trên hệ thống phân loại đơn vị cấu trúc của bản đồ địa chất Việt Nam, Huyện Kỳ Anh được xác định nằm trong miền uốn nếp Varixit Đông Dương thuộc

hệ uốn nếp Trường Sơn, quá trình hoạt động địa chất được ổn định hóa vào đầu Peleozoi muộn và bị biến cải vào đầu Meozoi Ở quy mô nhỏ hơn, huyện Kỳ Anh nằm trong vùng hoạt động của đới đứt gãy Rào Nạy dài trên 230km (trên lãnh thổ Việt Nam có chiều dài 150 km), phương tây bắc - đông nam Đới đứt gãy này bắt đầu

từ phía Tây Nam dãy núi Phu Xa Leng (Lào) qua biên giới Việt Nam ở cửa Rào Vàng và kéo dài ra tới biển ở cửa Gianh, đứt gãy chính cắm về phía Đông Bắc Từ Hương Khê, đới đứt gãy tách thêm nhánh Hương Khê - Ròn dài 70 km, rộng 2-6

km và đứt gãy nằm bên bờ trái sông Rào Nạy (Tuyên Hóa - Ba Đồn) có hướng cắm

về phía Nam

Hướng đứt gãy chính trên toàn lãnh thổ là hướng tây bắc - đông nam đã quy định phương cấu trúc địa hình: đồi, núi, thung lũng và đặc biệt là phương bờ biển ở huyện Kỳ Anh cũng kéo dài theo phương tây bắc - đông nam

b Đặc điểm thạch học

Trên lãnh thổ khu vực nghiên cứu lộ ra các phức hệ, hệ tầng và các trầm tích

có tuổi từ Paleozoi sớm cho đến nay, được cấu tạo bởi nhiều thành phần vật chất khác nhau, có thể chia ra thành các nhóm đá trầm tích lục nguyên xen lẫn phun trào, đá magma xâm nhập và trầm tích Đệ Tứ Cụ thể là:

26

Hình 2.2

27

* Đá trầm tích lục nguyên xen lẫn phun trào:

- Đá trầm tích lục nguyên thuộc hệ tầng Sông Cả, phân hệ tầng giữa (O3-S1

sc 2) bao gồm đá phiến thạch anh - sericit, đá kết dạng quarzit, phun trào axit, phân bố thành diện lớn trên địa phận tỉnh Hà Tĩnh, tuy nhiên, ở khu vực nghiên cứu, các đá này chỉ xuất hiện ở xã Kỳ Phương với một diện tích hạn chế

- Thành tạo tuổi Triat tạo nền móng đá gốc và các đồi núi trong khu vực nghiên cứu, trong đó có đá trầm tích - phun trào thuộc hệ tầng Đồng Trầu phân hệ dưới (T2ađt1) bao gồm các đá cuội kết thạch anh, cuôi kết tuf, bột kết, đá phiến, riolit dày

250 - 950m, phân bố thành diện lớn trong phạm vi xã Kỳ Khang, Kỳ Ninh và Kỳ Phương, Kỳ Nam (ở khu vực Đèo Ngang)

- Các đá cuội kết, sạn kết thạch anh, cát bột kết màu đỏ của hệ tầng Động Trúc (J1-2 đtr) lộ ra ở ven biển xã Kỳ Khang, nằm ngay rìa khối núi của hệ tầng Đồng Trầu

- Các đá cuội kết, sạn kết, cát kết, phun trào axit có độ dày 250m thuộc hệ tầng

Mường Hinh (Jmh), phân bố chủ yếu ở khối núi phía Nam cảng Vũng Áng, nằm sát

bờ biển và một phần diện tích nhỏ nằm ở phía tây nam xã Kỳ Khang;

- Các đá xâm nhập thuộc phức hệ Bản Muồng pha 1 (γτJ-K bm 1) có tuổi Jura

- Creta, chủ yếu là granit amphibol dạng porphyr, granophyr lộ ra trên một diện nhỏ

ở khối núi phía nam cảng Vũng Áng, nằm xen giữa các đá thuộc hệ tầng Mường Hinh

* Trầm tích Đệ Tứ

Trong khu vực nghiên cứu, trầm tích Đệ Tứ có bề dày khá lớn thuộc nhiều kiểu nguồn gốc khác nhau, cụ thể là:

28

- Trầm tích biển Holocen muộn tuổi (Q2 ) có sản phẩm là cát thạch anh, cát, sỏi, sạn, cuội dày từ 2 – 22 m, phân bố chủ yếu dọc theo bờ biển từ giữa cho đến phía nam của khu vực nghiên cứu và được phân bố rộng tại khu vực đồng bằng ven biển Hải Khẩu và một vùng sót ở chân phía Bắc Đèo Ngang Đây là những khu vực thuận lợi hình thành nên các bãi biển đẹp có tiềm năng khai thác dịch vụ du lịch biển

- Trầm tích biển Holocen giữa tuổi (Q2 ) có sản phẩm là cát, cát bột, sét bột màu xám dày từ 5 - 40m, chỉ phân bố tập trung ở đồng bằng xã Kỳ Phương và một ít

ở phía nam xã Kỳ Lợi

- Trầm tích thuộc hệ tầng Yên Mỹ, tuổi Pleisotcen muộn (Q13 ym), sản phẩm

là sỏi, sạn, cát, sét, bột loang lổ dày từ 5 - 30 m được phân bố rộng chiếm diện tích chủ yếu của địa chất đệ tứ, phân bố chủ yếu ở dải đồng bằng phía nam khu vực nghiên cứu và một vùng sót ở trong phạm vi xã Kỳ Ninh

2.2.1.2 Hoạt động tân kiến tạo

Trong thời điểm hiện tại, ảnh hưởng của hoạt động tân kiến tạo đối với sự ổn định của đường bờ không đáng kể nếu so sánh với các yếu tố ngoại sinh Tuy nhiên, hoạt động tân kiến tạo trong thời gian địa chất lâu dài đã khống chế quy mô và xu thế phát triển của quá trình bồi xói bờ biển và cửa sông Chuyển động tân kiến tạo phân

dị dạng khối tảng đã phân chia vùng bờ thành các đới nâng hạ tương đối với nhau, làm thay đổi mức độ tác động của sóng đối với đường bờ, và đã dẫn đến sự phân hoá hoạt động bồi xói trên từng đoạn bờ ở đới ven biển có quy mô và cường độ khác nhau

Theo Trần Hữu Tuyên [25], toàn bộđớiven biển Bắc Trung Bộ là vùng nâng trong suốt giaiđoạnhoạtđộngtân kiến tạo Trong Holocen khu vực thuộc vùng nâng yếu bền vững Tuy nhiên do chuyển độngphân dị khối tảng của móng kết tinh, khu vực bị phân chia thành cácđớinâng hạ tươngđốidọc theo các phá huỷ kiến tạo Theo tính toán của Lê Đức An, Ma Kông Cọ [8], khu vực nghiên cứu thuộc vùng đồng bằng rìa võng ven bờ, đây là vùng nâng yếu điều hoà với biên độ nâng tươngđốitrung bình là 0.12 mm/năm

Như các phần trên đã đề cập, chuyển động tân kiến tạo trong khu vực là hoạt động nâng yếu Do đó tác động của hoạt động tân kiến tạo đối với quá trình xói

29

lở bờ biển là không đáng kể, nếu không muốn nói là tăng cường hoạt động bồi tụ Tuy nhiên, nếu so sánh mực nước dâng chân tĩnh với biên độ chuyển động tân kiến tạo, thì ưu thế thuộc về sự dâng cao mực nước biển Vì thế, xu thế chung của đường bờ

là tiếp tục lấn sâu vào lục địa dẫn đến hiện tượng xói lở bờ biển xảy ra khá phổ biến

ở thời điểm hiện nay

2.2.2 Các yếu tố khí hậu - thủy văn lục địa

Khí hậu cũng là nhân tố có ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các quá trình hình thành và biến đổi địa hình cả trên đất liền, cũng như dưới đáy biển Bởi lẽ các đặc trưng như gió, mưa, nhiệt độ, sâu xa hơn đó là những đặc điểm của hoàn lưu khí quyển

và sự tương tác của chúng với địa hình khu vực không những gây ra những hiện tượng

lũ lụt, bóc mòn, trượt lở trên lưu vực tạo ra nguồn cung cấp vật liệu trầm tích cho biển, mà còn trực tiếp tạo ra các quá trình thủy động lực ở vùng cửa sông, có tác động trực tiếp hay gián tiếp đến các yếu tố động lực biển như sóng, dòng chảy, nước dâng

- những tác nhân gây ra sự biến đổi địa hình tại đới bờ Khí hậu - thủy văn ảnh hưởng tới địa hình và các quá trình địa mạo ở đới bờ biển chủ yếu thông qua tác động gián tiếp của các yếu tố: mạng lưới thủy văn và chế độ mưa, chế độ gió và bão

2.2.2.1 Chế độ mưa và thủy văn lục địa

a Chế độ mưa

Do chịu ảnh hưởng của địa hình (lãnh thổ huyện Kỳ Anh nằm về phía sườn Đông của dãy Hoành Sơn chắn ngang ra biển với những ngọn núi có độ cao lên tới 1.000m, tạo thành những tấm bình phong đón gió thổi từ biển vào) làm cho Kỳ Anh trở thành một túi mưa của cả nước Trừ một phần ở phía Bắc lãnh thổ, còn lại các vùng khác có lượng mưa bình quân hàng năm đều lớn hơn 2.000mm, đặc biệt có một

số nơi lên đến 3.200mm/năm Tuy nhiên, lượng mưa phân bố không đồng đều trong

năm, tập trung vào mùa hạ và mùa thu (Hình 2.3) Đối với những tháng mùa đông thì

lượng mưa chỉ đạt khoảng 26% lượng mưa của cả năm mặc dù thời gian mưa có thể kéo dài nhưng vào cuối mùa đông chủ yếu là mưa phùn Những tháng có lượng mưa lớn nhất là tháng IX, X, XI; những tháng có lượng mưa thấp nhất vào tháng II, III, IV

30

(Bảng 2.1, Hình 2.4) nhưng vẫn chưa xuống dưới mức tháng khô bởi lượng mưa trung

bình tháng luôn lớn hơn hai lần nhiệt độ trung bình tháng

Số ngày mưa trung bình năm ở Kỳ Anh cũng khá cao, phổ biến từ 150 -160 ngày/năm Nhìn chung, chế độ mưa khu vực này rất thất thường, do ảnh hưởng của bão và mưa nguồn, lượng mưa hàng năm cũng như hàng tháng có thể khác nhau từ năm này sang năm khác

Hình 2.3 Biến thiên lượng mưa trung bình tháng trong nhiều năm (1963 - 2011) tại các

trạm ở Hà Tĩnh [1, 7]

Bảng 2.1 Số ngày mưa trung bình các tháng trong nhiều năm trạm Kỳ Anh [1]

31

b Mạng lưới thủy văn lục địa

Kỳ Anh là một huyện có đồi núi chiếm phần lớn diện tích lãnh thổ, địa hình dốc nghiêng ra biển nên sông ngòi có đặc điểm là ngắn, lưu vực nhỏ, dốc và đều bắt nguồn từ những đỉnh núi cao nên tốc độ dòng chảy lớn nhất là về mùa mưa lũ; và đặc

biệt mạng lưới sông ngòi ở đây khá dày đặc, có độ uốn khúc lớn (Hình 2.5)

Trong phạm vi huyện Kỳ Anh chỉ có duy nhất một cửa sông, đó là Cửa Khẩu

do sông Trí và sông Nhà Lê đổ ra Trên phạm vi đồng bằng ven biển, các sông, suối nhỏ đổ ra biển đều có hướng tây nam - đông bắc, nghĩa là các cửa sông gần như cắt vuông góc với đường bờ biển Mặc dù mật độ sông ngòi trong phạm vi nghiên cứu tương đối lớn tuy nhiên, do các sông có đặc điểm ngắn, dốc, diện tích các lưu vực sông đều nhỏ, lượng nước sông phụ thuộc theo mùa, đặc biệt là vào mùa kiệt, ít mưa, dòng chảy trong các tháng này rất nhỏ nên lượng trầm tích cung cấp cho biển tương đối nhỏ, vai trò của chúng đối với các quá trình địa mạo bờ ở khu vực này không đáng kể và bị các quá trình biển, chủ yếu là quá trình sóng, lấn át Chính vì vậy mà đường bờ biển tại khu vực nghiên cứu đều thẳng, thuộc loại bờ năng lượng sóng chiếm ưu thế

2.2.2.2 Chế độ gió

Huyện Kỳ Anh nằm trong khu vực chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa nhưng tính chất phân mùa không rõ rệt như khu vực Bắc Trung Bộ hay Bắc Bộ Hướng gió

là một yếu tố bị địa hình chi phối sâu sắc nhất, trên căn bản khí hậu Kỳ Anh mỗi năm

có hai mùa gió chủ yếu là gió mùa Đông Bắc thổi vào mùa đông (kéo dài từ tháng X đến tháng III năm sau), gió mùa Tây Nam và Đông Nam thổi vào mùa hè (từ tháng

V đến tháng IX hàng năm)

Bảng 2.2 Tốc độ gió trung bình hàng tháng trong năm trạm Kỳ Anh [7]

Năm Tốc độ

gió (m/s) 2,2 2,1 1,8 1,8 2,2 2,8 3,4 2,4 1,9 2,5 2,6 2,3 2,3

32

Hình 2.5