Luận văn thạc sĩ ứng dụng viễn thám và GIS đánh giá biến đổi địa hình và phân tích ảnh hưởng của nước biển dâng do biến đổi khí hậu khu vực cửa sông bạch đằng phục vụ quản lý đới bờ

Đó là sự gia tăng áp lựccủasóng biểngây xói lở cho các đoạn bờ ở Đình Vũ, Cát Hải, Phù Long, gây xói chân các kè hiệntại, làm tăng mực nước dâng trong bão, tăng xâm nhập mặn và sẽlàmngập

NƯỚC BIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

KHU VỰC CỬA SÔNG BẠCH ĐẰNG PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐỚI BỜ

LUẬNVĂNTHẠCSỸKHOAHỌC

Hà Nội - 2011

ẾNĐỔIKHÍHẬU KHU VỰC CỬA SÔNG BẠCH ĐẰNG PHỤC VỤ QUẢN LÝ ĐỚI BỜ

Chuyên ngành:Bảnđồ, Viễn thámvàHệthôngtin địalí

Mãsố:60 4476

LUẬNVĂNTHẠCSỸKHOAHỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS NGUYỄN HIỆU

Hà Nội - 2011

MỤC LỤC

MỤCLỤC i

CÁC CHỮ CÁIVIẾTTẮT iii

DANH MỤCHÌNHVẼ iv

DANHMỤCBẢNG v

MỞĐẦU 1

CHƯƠNG1 4

TỔNG QUAN ỨNG DỤNG VIỄN THÁM – GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾNĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG Ở KHU VỰCĐỚIBỜ 4

1.1 Tổng quan ứng dụng công nghệ viễn thám – GIS trong nghiên cứu biến đổi địa hình ởđớibờ 4

1.1.1 Cơ sở ứng dụng viễn thám - GIS trong nghiên cứuđịahình 4

1.1.2 Tình hình ứng dụng viễn thám - GIS trong nghiên cứu địa hình ở đới bờ trong nước và trênthếgiới 10

1.2 Sựdânglêncủamựcnướcbiểndobiếnđổikhíhậuvànhữngảnhhưởngcủanótới địa hình bờ biển và các hoạt động KTXH ởđớibờ 14

1.2.1 Sựthayđổimựcnướcbiểndobiếnđổikhíhậu 14

1.2.2 CáckịchbảnnướcbiểndângởViệtNam 18

1.2.3 Những hệ lụy của nước biển dâng do biến đổi khí hậu tới địa hình và hoạt động kinh tế xã hội ở đớibờbiển 22

1.3 Quanđiểmtiếpcậnvàcácphươngphápnghiêncứu 24

1.3.1 Quan điểmtiếpcận 24

1.3.2 Các phương phápnghiêncứu 25

CHƯƠNG2 28

CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH KHU VỰCCỬASÔNGBẠCHĐẰNG 28

2.1 Khái quát khu vựcnghiêncứu 28

2.2 Điều kiệntựnhiên 30

2.2.1 Địa chất -kiếntạo 30

2.2.2 Đặc điểmđịamạo 34

2.2.3 Đặc điểmkhíhậu 40

2.2.4 Đặc điểm thủy vănlụcđịa 43

2.2.5 Đặc điểmhảivăn 45

2.2.6 Thựcvật 53

2.2.7 Sựthayđổimựcnướcđạidương 54

2.3 Hoạt độngnhânsinh 54

CHƯƠNG3 57

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ PHÂN TÍCH ẢNH HƯỞNG CỦANƯỚCBIỂN DÂNG DO BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU TỚI KHU VỰC CỬA SÔNG BẠCHĐ Ằ N G .57

3.1 Cơ sở dữ liệu và quy trìnhđánhgiá 57

3.1.1 Cơ sởdữliệu 57

3.1.2 Quy trìnhđánhgiá 59

3.2 Hiện trạng biến đổi địa hình (xói lở - bồi tụ) vànguyênnhân 61

3.2.1 Hiện trạng biến đổi địahìnhbờ 61

3.2.2 Biến đổi địahìnhđáy 70

3.3 ẢnhhưởngcủanướcbiểndângdobiếnđổikhíhậutớikhuvựccửasôngBạch Đằng 76

3.3.1 Ảnhhưởngcủamựcnướcbiểndângtớixuthếbiếnđổiđịahình 76

3.3.2 Ảnhhưởngcủamựcnướcbiểndângtớihoạtđộngkinhtế-xãhội 77

KẾTLUẬN 88

TÀI LIỆUTHAMKHẢO 90

CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

DEM Digitalevaluationmodel-Môhìnhsốđộcao

GIS Geographic InformationSystem-Hệthôngtin

địalýIPCC IntergovernmentalPanelonClimate Change–

Ủy ban liên chính phủ về biến đổi khí hậu

NationsEducationalScientificandCulturalOrganization–TổchứcGiáo dục, Khoa họcvàVăn hóa củaLiênhiệpquốcQLTHĐB Quảnlýtổng hợp đớibờ

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1.1 Quátrìnhthu nhậnthôngtin củahệthốngviễnthám 4

Hình 1.2.Cácthành phầncủahệthốngGIS 6

Hình1.3.Sựthayđổinhiệtđộtoàncầu1860-1999 16

Hình 2.1 Giới hạn khuvựcnghiêncứu 29

Hình2.2.BảnđồđịamạokhuvựccửasôngBạchĐằng 35

Hình2.3.Địahìnhbócmòntổnghợptrênđátrầmtíchlụcnguyên 39

Hình2.4.Địahìnhbócmònrửalũatrênđávôi 39

Hình2.5.Đồngbằngnguồngốcsông– biểntạicửasôngLạchTray 39

Hình2.6.Lạchtriềupháttriểntrênbềmặtbãitriềuthấp 39

Hình2.7.Bãitriềuthấphiệnđạidotácđộngcủathủytriều-sông 39

Hình 2.8.Bãibiển tíchtụ-xóilở dotác động của sóngchiếmưuthếtạiCátHải 39

Hình 2.9.Sơ đồcác cơn bảođổ bộvào vùng biểnQuảngNinh- ThanhHóatừ1961-2007 43

Hình2.10.Cấutrúccácmốiliênhệ tựnhiêntrongđiều kiệncócác tác độngnhânsinh 56

Hình 3.1 Quytrìnhxác định biến đổiđườngbờ, địa hình đáyvàkịch bản ngập theo kịchbảnNBD 60

Hình 3.2 Biến độngđườngbờVCSBạch Đằng giai đoạn1965–2001 62

Hình 3.3 Biến độngđườngbờkhuvực CátHải giai đoạn 1965- 1988 63

Hình3.4.BiếnđổiđườngbờkvCửaCấm–ĐìnhVũgiaiđoạn1965-1989 64

Hình3.5.ĐườngbờcửaCấm–LạchTraygiaiđoạn1988–2001 66

Hình3.6.ĐườngbờkhuvựccửaCấm-ĐìnhVũ,1988–2001 67

Hình 3.7 Biến đổiđườngbờgiaiđoạn2001-2008 69

Hình3.8.Sơđồbiếnđổiđịahìnhbờvàđáybiểnvenbờkhuvựccửa 71

Bạch Đằng thờikì1965-2008 71

Hình 3.9.Mặtcắt địa hình đáybiểnkhu vựccửasôngBạch Đằngnăm 1965và2004 74 Hình3.10.Phânbốdòngtriềutạo nên dòng liên tục qua khuvựcnướcnôngngoàikhơiCátHảitronghaiphatriềucaovàthấp 73

Hình3.11.Bảnđồphânbố độcaomựcnướcvới tác động của gió bãovàkhôngcógiótrongphatriềucường 74

Hình3.12.Bảnđồphânbốvùngbồi-xóiđáy với tác động của gió bãovàkhôngcógió.75 Hình3.13.Bảnđồngậpnăm2020 79

Hình3.14.Bảnđồngậpnăm2050 79

Hình3.15.Bảnđồngậpnăm2060 80

Hình3.16.Bảnđồngậpnăm2100 80

Hình3.17.ĐườngbờkhuvựcnghiêncứutheocáckịchbảnNBD 82

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1 Thông tin liên quan đến khả năng sử dụng ảnh vệ tinh trong nghiên cứu các

đối tượng ở vùngvenbiển 10

Bảng1.2.KịchbảnnướcbiểndângchoViệtNam 19

Mực nước biển dâng theo kịchbảnthấp 19

Bảng1.3.KịchbảnnướcbiểndângchoViệtNam 20

Mực nước biển dâng theo kịch bản trungbình 20

Bảng1.4.KịchbảnnướcbiểndângchoViệtNam 20

Mực nước biển dâng theo kịchbảncao 20

Bảng2.1.ChếđộmưaVCSBạchĐằng 40

Bảng2.2.LượngmưatrungbìnhnămVCSBạchĐằng(mm) 40

Bảng2.3.ĐặctrưngtốcđộgiótrạmHònDấu(m/s) 41

Bảng 2.4 Tần suất gió nhiều năm tại trạm Hòn Dấu trong mùađông(%) 41

Bảng 2.5.Tần suất gió nhiều năm tại trạm Hòn Dấu trong mùahè(%) 41

Bảng 2.6.Tần suất gió nhiều năm tại trạm Hòn Dấu trong mùa chuyểntiếp(%) 42

Bảng2.7.ĐặctrưngđộcaosóngtrạmHònDấu(m) 46

Bảng2.8.ĐặctrưngmựcnướctrạmHònDấu(cm) 47

Bảng2.9.CácmựcnướctriềuđặctrưngởvùngcửasôngBạchĐằng 47

(so với mực triềucựctiểu) 47

Bảng 3.1.Biến đổi bờ biển giaiđoạn1965-2001 61

Bảng 3.2 Biến đổi bờ biển giaiđoạn2001-2008 69

Bảng3.3.DiệntíchngậpthànhphốHảiPhòngtheokịchbảnnướcbiểndâng 81

Bảng3.4.ChiềudàiđườngbờkhuvựcnghiêncứutheocáckịchbảnNBD 83

Bảng 3.5 Diện tích và dân số khu vựcnghiêncứu 84

Bảng 3.6 Diện tích và dân số các quận, huyện thuộc tỉnhHảiPhòng 84

Bảng 3.7 Ước tính diện tích khu vực nghiên cứu theo kịchbảnNBD 85

Bảng 3.8 Ước tính dân số khu vực nghiên cứu theo kịchbảnNBD 86

Bảng 3.9: Tính toán hệ số thắt hẹp và hệ số tổn thương khu vực nghiên cứu theo kịch bảnNBD 86

và tài nguyên môi trường ở VCS Bạch Đằng Đó là sự gia tăng áp lựccủasóng biểngây xói lở cho các đoạn bờ ở Đình Vũ, Cát Hải, Phù Long, gây xói chân các kè hiệntại, làm tăng mực nước dâng trong bão, tăng xâm nhập mặn và sẽlàmngập thêm cácvùng đấtthấp.

Để duy trì tiềm năng phát triển kinh tế ven biển theo hướng bềnvũng,việcquản lý các tai biến thiên nhiên, trong đó nhu cầu về thông tin, dữ liệu vềhiện trạng và xu thế sự biến đổi của địa hình khu vực đới bờ trong khung cảnh biếnđổi khí hậu hiện nay là hết sức cần thiết cho công tác quản lý tổng hợp đớibờ

Hiện nay, nhu cầu ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS trong lĩnh vực điềutranghiêncứu,khaithácsửdụng,quảnlýtàinguyênthiênnhiênvàmôitrường,đặcbiệt trongđánh giá biến đổi địa hình (các hoạt động xói lở, bồi tụ) và phân tích các kịch bảnảnh hưởng của nước biển dâng ở đới bờ ngày càng gia tăng khôngnhữngtrong phạm

vi quốc gia, mà cả phạm vi quốc tế Tiềm năng kỹ thuật của viễn thámvàG I S t r o n g l ĩ n h v ự c ứ n g d ụ n g c ó t h ể c h ỉ r a c h o c á c n h à k h o a h ọ c v à c á c n hà

hoạch định chính sách, các phương án lựa chọn có tính chiến lược về sửdụngvàquản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường

Vì những lý do trên, học viên đã lựa chọn đề tài: “Ứng dụng viễn thám

vàGIS đánh giá biến đổi địa hình và phân tích ảnh hưởng của nước biển dâng

do biến đổi khí hậu khu vực cửa sông Bạch Đằng phục vụ quản lý đới bờ”, nhằm

đánhgiáhiệntrạngxóilở-bồitụđịahìnhvàphântíchnguycơảnhhưởngcủamựcnước biểndâng do biến đổi khí hậu tới khu vực cửa sông BạchĐằng

2 Mục tiêu nghiêncứu

- Đánh giá được hiện trạng biến đổi địa hình (bồi tụ, xói lở) bờ và

đáybiểnven bờ khu vực cửa sông BạchĐằng;

- Phântíchảnhhưởngcủanướcbiểndângdobiếnđổikhíhậutớixuthếbiếnđổi địa hình

và kinh tế xã hội khu vực cửa sông BạchĐằng

3 Nội dung nghiêncứu

Để đạt được mục tiêu nghiên cứu trên, luận văn tập trung giải quyết các nộidung sau:

- Tổng quan và xác lập cơ sở ứng dụng công nghệ viễn thám - GIS trongnghiên cứu biến đổi địa hình và ảnh hưởng của nước biển dâng do biến đổi khíhậuởđới bờbiển;

- Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến biến đổi địa hình và tai biến xói bồi tụ khu vực cửa sông BạchĐằng;

lở Đánh giá hiện trạng xói lở lở bồi tụ khu vực nghiên cứu trên cơ sở ứng dụngcông nghệ viễn thám -GIS;

- Phân tíchvàđánhgiáảnhhưởngcủa nước biển dângdobiếnđổikhíhậu tớiđịahình,dâncưkhuvựcnghiêncứu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN ỨNG DỤNG VIỄN THÁM – GIS TRONG NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH VÀ ẢNH HƯỞNG CỦA NƯỚC BIỂN DÂNG

Ở KHU VỰC ĐỚI BỜ 1.1 Tổng quanứngdụng công nghệ viễnthám–GIStrong nghiêncứubiến đổi địa hìnhởđớibờ

1.1.1 Cơsởứngdụngviễnthám-GIStrongnghiêncứuđịahình

1.1.1.1 Kháiquátnhữngđặctrưngcủaviễnthám–GIS

Viễn thám (RS)

Viễn thámlàcông nghệthu nhậnthôngtinvềcác đốitượng

vớichúng.Quátrìnhthunhậnthôngtin nàyđượcthực hiệnthôngquabộcảm(máyảnh,máyquét,sóng điệntừ,sóngradar…)được đặttrênmáy bay hoặcvệtinh.Thôngtinthu nhận được ghi lạitrêncácthiếtbịchuyêndụng như film ảnhhoặcđượcsốhóatrêncác băng đĩatừ(hình1.1)

Hình 1.1 Quá trình thu nhận thông tin của hệ thống viễn thám

Các thông số đặc trưng của dữ liệu viễn thám bao gồm:

Độ phân giải không gian: Là khoảng cách nhỏ nhất có thể phân

biệtđượcgiữa2đốitượng.Độphângiảikhônggianchobiếtkíchthướccủaphầntửảnhviễnthám(pixel)chephủbềmặtđất.Cóthểchiathành3cấpđộphângiảikhônggian:

(1) Độ phân giải cao: 0.6-4m; (2) Độ phân giải trung bình: 4-30m; (3) Độ phân giảithấp:30-1000m

Độ phân giải thời gian: Cho biết khoảng thời gian (ngày hoặc giờ) mà hệ

thống cảm biến của vệ tinh sẽ quay lại để chụp cho một vị trí nhất định Có 3 cấp độ

độ phân giải thời gian: (1) Độ phân giải cao: <24h – 3 ngày; (2) Độ phân giải trungbình: 4-16 ngày; (3) Độ phân giải thấp: > 16 ngày

Độ phân giải phổ: Là số kênh phổ tương ứng với từng vị trí trong dãy phổ

điện từ Thường chia làm 3 cấp độ phân giải phổ: (1) Độ phân giải cao: >15 kênh;(2) Độ phân giải trung bình: 3-15 kênh; (3) Độ phân giải thấp: <3kênh

Độ nhạy cảm bức xạ:Đó là khả năng phân biệt năng suất phản xạ phổ giữa

các mục tiêu Quá trình này phụ thuộc vào số lượng các lớp lượng tử hóatrongcáckênh phổ Nói một cách khác là số lượng bit của dữ liệu trong kênh phổsẽquyếtđịnh độ nhạy cảm của bộ cảm

Ưu điểm của viễn thám:

- Tư liệu viễn thám ở dạng số dễ thu nhận và xửlý;

- Các đầu thu của hệ thống viễn thám chủ động có thể thu nhận thông tin vớimọi điều kiện thờitiết;

- Kết hợp với các phương pháp điều tra truyền thống, các số thông tinphụtrợ,công nghệ viễn thám góp phần nâng cao độ chính xác thông tin, rút ngắn thời gian,giảm giáthành;

- Khả năng thu thập thông tin từ xa, không cần tiếp cận và tác động trực tiếpđén đối tượng quansát;

- Tưliệuvệtinhphủtrùmdiệntíchrộngvàcungcấpcáinhìntổngquát;

-Viễn thám có khả năng cung cấp nhiều số liệu (độ che phủ, sinh khối, vị trí,

độ cao, nhiệt độ, độ ẩm…) trêm phạm vi rộng

Hệ thông tin địa lý (GIS)

Một hệ thông tin địa lý bao gồm các thiết bị phần cứng, phần mềm và các thủtục hỗ trợ thuận tiện cho việc quản lý, vận hành, phân tích, mô hình hóa, miêu tả vàhiển thị tham chiếu dữ liệu địa lý nhằm giải quyết các vấn đề phức tạp trong việcquy hoạch và quản lý tài nguyên (hình 1.2)

Hình 1.2 Các thành phần của hệ thống GIS

Chức năng của GIS bao gồm: truy cập dữ liệu, hiển thị dữ liệu, quản lý dữliệu, phân tích và phục hồi thông tin GIS có nhiều ứng dụng trong việc xác định vịtrí trên bản đồ, xác định định lượng (số lượng, mật độ), tìm khoảng cách và quantrắc những thay đổi trên bản đồ

Chức năng của một hệ thống thông tin là nâng cao khả năng đưa ra quyếtđịnh Một hệ thống thông tin là một chuỗi các hoạt động, bắt đầu từ việc lập kếhoạch quan sát và lựa chọn dữ liệu, lưu trữ và phân tích dữ liệu và cuối cùng là hỗtrợ ra quyết định dựa trên dữ liệu và thông tin đã xử lý Hệ thông tin địa lý được

thiết kế để làm việc với dữ liệu tham chiếu đến hệ tọa độ địa lý hay hệ tọa độ khônggian GIS là một hệ thống vừa đảm bảo là hệ thống cơ sở dữ liệu tham chiếu, đồngthời là tập hợp các thao tác vận hành với dữ liệu GIS có 3 nhóm ứng dụng cơ bản,bao gồm:

- Ứng dụng trong kiểm kê: GIS ứng dụng trong việc đưa ra các sốliệukiểmkêvềcácđặctínhtrênmộtvùngđịalý.Nhữngđặctínhnàyđượcmiêutảtrongmộtlớpdữliệu.Ứngdụngnàycóvaitròquantrọngtrongviệcphụchội,vàcậpnhậtdưliệu

- Ứngdụngphântích:Kỹthuậtphântíchkhônggianvàphikhônggianđượctiến hànhtrên nhiều lớp dữ liệu với nhiều truy vấn phứctạp

- Ứng dụng quản lý: Nhiều tiện ích của kỹ thuật mô hình hóa không gianđược sử dụng hỗ trợ các nhà quản lý và các nhà hoạch định chính sách trongviệcraquyết định Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc giải quyết các vấn đềcủa thế giới thực liên quan đến những thay đổi quan trọng của dữ liệu địalý

1.1.1.2 Nhữngtínhnăngcủaviễnthám–GISđượckhaithácchonghiêncứuđịahình

Việc nghiên cứu, khảo sát ở vùng biển ven bờ, đồng bằng ven biển và nhất làcác cửa sông hiện nay còn gặp nhiều khó khăn khi gặp thời tiết bất ổn,nhưtrườnghợp có bão, áp thấp, giông lốc hay khi có lũ lớn và gió mùa thổi mạnh

Để khắc phục khó khăn này, một trong những phương pháp có hiệu quả hiệnnaytrongnghiên cứu đới ven biển – cửa sông là sử dụng kết hợp thông tin viễn thám

Trong nghiên cứu biến đổi đường bờ biển

Tư liệu ảnh viễn thám bao gồm cả ảnh máy bay, ảnh vệ tinh, ảnhquétradar,phổ,… Các tư liệu ảnh có đặc trưng là ghi lại hiện trạng của các đốitượng tạithời

điểm chụp Như vậy, để theo dõi biến động đường bờ, ta cần xác định vịtrícủachúng trong không gian được phản ánh trên ảnh chụp tại một địa điểmchứađốitượng trong từng thời điểm rồi so sánh để theo dõi, phân tích quá trìnhbiếnđộngcủa chúng Sử dụng ảnh viễn thám kết hợp với bản đồ địa hình được đo vẽởcácnăm khác nhau cho phép xác định hiện trạng của đường bờ biển ở cácthờiđiểmkhác nhau Cùng với sự hỗ trợ của GIS trong phân tích, tính toán các dữliệu không gian và liên kết các tấm ảnh, được nắn chỉnh và đưa về cùng một hệ tọađộchuẩn,tac có thể tính toán chính xác được tốc độ bồi tụ - xói lở của bờ biển theothờigian,quan sát được bức tranh toàn cảnh về diễn biến bồi tụ - xói lở trên toànbộkhônggian khu vực nghiên cứu Ngoài ra công nghệ viễn thám – GIS còn chophép tính toán được khối lượng trầm tích đã được tích tụ hoặc xói lở khi bổ sungthêmcácthông tin về địa hình.

Bên cạnh quan sát hiện trạng biến động đường bờ, sử dụng côngnghệviễnthám – GIS còn hiệu quả trong việc xác định các lòng sông cổ, các hệthống val bờ cổ trong khu vực nghiên cứu một cách trực quan, nhanh chóng vàthuận lợi Kếthợp với các thông tin về nhân tố động lực như kiến tạo, hướng dòng chảysông,hướngdòngbồitíchvenbờ,hướngsóng,thayđổikhíhậutoàncầu,…đểđưaraxuhướngpháttriển của địa hình bờ là xói lở hay bồitụ

Trong nghiên cứu biến đổi địa hình đáy biển

Đối tượng thông tin chính giúp nghiên cứu biến động địa hình đáybiểnlàthông tin về độ sâu đáy biển trên các bản đồ địa hình, hải đồ khu vực nghiêncứu Trong thời gian gần đây, các thông tin này được bổ sung bởi nguồn số liệuthuthậpthực tế từ các cuộc thực địa của các đoàn nghiên cứu biển Số liệu này gồm 2dạng chính là số liệu độ sâu từ các máy đo sâu hồi âm và ảnh sonar quét sườn Sốliệuđosâu được biểu diễn trên băng đo sâu hồi âm là kết quả của quá trình phát –thusóngâm do thiết bị gắn trên các tàu khảo sát ghi lại Ảnh sonar quét sườn là dạngdữliệu“gần” tương đồng với ảnh viễn thám, vì chúng phản ánh rõ bề mặt địahìnhtheotuyến khảo sát Từ những nguồn thông tin này, bằng các phần mềm GISgiúp xây

dựng mô hình số độ cao (DEM) mô phỏng lại hiện trạng địa hình đáy biển ở từnggiai đoạn cụ thể.

Từ mô hình số độ cao của khu vực nghiên cứu qua các thời kỳ khác nhau, cócùng độ phân giải, cùng cơ sở toán học cho phép tính toán và xác định các thông tin

về không gian tích tụ/xói lở, tốc độ tích tụ/xói lở và khối lượng trầm tíchđượctíchtụ/xói lở

Trong thực tế, khi sử dụng ảnh vệ tinh nhiều người thường chỉ quantâmtớiđộ phân giải không gian (pixel) hơn là chú ý đến khả năng nhận biết đốitượngquaphổ phản xạ (spectre) Nhìn chung, cách tối ưu nhất để nhận biết đốitượngkhigiảiđoán là kết hợp được cả hai yếu tố về phổ phản xạ và độ phân giảikhông

gian.Đểdễphânbiệtcácđốitượng,mộtgiảiphápthườngđượcsửdụngkhixửlýảnhlàkếthợpcác loại ảnh có độ phân giải khác nhau bằng kỹ thuật trộn ảnh (fusion) Các thôngtin viễn thám được sử dụng kết hợp với thông tin địa lý khác và tích hợptrêncác hệthống GIS; hai công nghệ quan trọng này bổ sung cho nhau những thông tin có liênquan tới đối tượng nghiên cứu Thực chất đây là phương pháp khaithácthông tinnhiều chiều về đối tượng nghiên cứu có toạ độ địa lý trong mộtkhônggian xácđịnh

Lựa chọn tư liệu ảnh vệ tinh trong nghiên cứu đới bờ biển

Mức độ sử dụng:0-Không sử dụng đựơc

Khảnăngsửdụngkhá

1-Khảnăngsửdụngtốtnhất2-3-Khả năngsửdụngtrungbình4-Cóthểsửdụng(nhưnghạnchế)#-Chưacóthôngtinchínhxác

Bảng 1.1 Thông tin liên quan đến khả năng sử dụng ảnh vệ tinh trong nghiên

cứu các đối tượng ở vùng ven biển [20]

Thiếtbịthuảnh: MSS TM,ETM SAR HRV CZCS AVHRR HCMM

Nghiên cứu địa mạo

Họat động nhân sinh

1.1.2 Tình hình ứng dụng viễn thám - GIS trong nghiên cứu địa hình ở đới

bờtrong nước và trên thếgiới

1.1.2.2 Tình hình nghiên cứu trên thếgiới

Hiện nay, cấu trúc dữ liệu không gian đang được khai thác và sửdụngphổbiến ở nhiều quốc gia trên thế giới, đặc biệt trong lĩnh vực quản lý biển ỞCanada, trung tâm cộng đồng biển đã xây dựng hệ thống dữ liệu không gian phục

vụ công tác quản lý tổng hợp vùng ven biển gọi là MGDI (Marine Geospatial DataInfrastructure) được ứng dụng có hiệu quản trong xây dựng các biểu đồ vàhảiđồphục vụ kiểm soát ô nhiễm, quản lý tổng hợp và kiểm soát môi trườngvùngvenbiển Cấu trúc của hệ thống MGDI baogồm:

- Mô hình dữ liệu không gianchung

- Quytrìnhtíchhợpvàmôhìnhhóadữliệumôitrường

- Ngôn ngữ không gian và định dạng chuyển đổi dữliệu

- Phương thức quản lý, truy cập dữliệu

- Công cụ mã nguồn mở đảm bảo quyền truy cập cho mọi đốitượng

Ở khu vực Châu Âu cũng có hệ thống dữ liệu không gian riêng mang tênINSPIRE (Infrastructure for Spatial Information in Europe) INSPIRE bao gồm mộtphạm vi rộng các thành phần dữ liệu biển và ven biển như: độ sâu, thông sốvềbờbiển,thủyvăn,nguồnnướcbềmặt,cáclưuvựcnước,đạidươngvàbiển,thôngtinhoạt độngthủy sản, khu vực ônhiễm…

Ở vùng South Wales, công nghệ Lidar được ứng dụng rộng rãitrongviệcquan trắc môi trường biển và ven biển Công nghệ Lidar bao gồm nhiềuhệthốngliên kết với nhau: hệ thống định vị vệ tinh GPS, hệ thống máy tính và hệthống máy quán tính; bao gồm các phương pháp công nghệ tiên tiến trong lĩnh vựcđịnh vịvệtinh, lazer và ảnh số được kết hợp với nhau để xác định chính xác bề mặtđịahìnhcủa Trái đất và các địa vật trên nó trong một hệ tọa độ không gian thốngnhất Hệ thống định vị vệ tinh xác định tọa độ không gian của máy quét lazer, hệthống máy tính dùng lưu trữ, xử lý dữ liệu, còn máy quét lazer với việc xác địnhchính xácthờigian phản xạ của các tia lazer từ mặt đất quay trở lại cho phép xácđịnhđượck h o ả n g c á c h t ừ m á y p h á t l a z e r t ớ i c á c đ ố i t ư ợ n g t r ê n

m ặ t đ ấ t T h ô n g q u a cácc h ư ơ n g t r ì n h x ử l ý đ ể p h â n l o ạ i v à l ọ c

c á c d ữ l i ệ u , t ạ o c á c m ô h ì n h T I N , …

c h o phéplậpđượcmôhìnhsốđộcao(DEM)vàmôhìnhsốbềmặt(DSM)củacácđốitượngtrênmặt đất Kết quả này đang được ứng dụng rộng rãi ở nhiều nước tiên tiếntrênthếgiới Ở các nước Mỹ, Anh, Thụy Điển đã áp dụng rất có hiệu quả côngnghệLidarcho đo vẽ địa hình, lập mô hình số độ cao (DEM) và mô hình số bề mặt (DSM) độchính xác tới 15 cm cho các thành phố lớn, ngoài ra còn sử dụng để lập DEM dọc

bờ biển tới độ sâu 50 m Ở Liên bang Nga, ngoài việc lập DEM các thànhphốcònsửdụngDEMtrongcôngtáckhảosátcáctuyếnđườngđiệncaothế,khảo

sát phân loại cây rừng và khảo sát các đường cao tốc, các khu vực sạt lở đấtvàcáclưu vực sông cho việc phòng chống lũ lụt,… Ở Trung Quốc, Nhật BảncôngnghệLidar được ứng dụng nhiều trong phòng chống thiên tai như xác địnhDEMđộchính xác cao cho các khu vực ven biển, ven sông, xác định độ cao các conđập và khu vực ngập nước,…

Nhiều công trình nghiên cứu về ứng dụng của viễn thám – GIS trong nghiêncứu bờ biển đã được công bố như: Nghiên cứu ứng dụng GIS xây dựng hệ thốngthông tin địa lý biển và ven biển trong quản lý vùng bờ của tác giả Bartlett (2000);Nghiên cứu về cấu trúc dữ liệu không gian địa lý biển của Trung tâm cộng đồngBiển Canada (1999); Mạng lưới thông tin đại dương và đới bờ của đồng tác giảButler, M.J.A., LeBlanc, C and Stanley, J.M.(1998); Sử dụng công nghệ XMLtrong việc xây dựng hệ thống siêu dữ liệu trong quan trắc đại dương của tác giảDavis, D et al (2002)

1.1.2.1 Tình hình nghiên cứu tại ViệtNam

Trong chiến lược phát triển kinh tế đầu thế kỷ 21, hướng kinh tế biểnđượcđặt

ra với nhiều nhiệm vụ rất quan trọng Ngày 01/3/2006 Thủ tướng Chính phủđãraQuyết định phê duyệt “Đề án tổng thể về điều tra cơ bản và quản lý tài nguyên -môi trường biển đến năm 2010, tầm nhìn đến năm 2020”, trong đó có việcđiềutranghiên cứu, quản lý tổng hợp vùng ven biển đã đặt ra nhiều thách thức to lớn.Một trong những phương tiện hiện đại trợ giúp việc quản lý tổng hợp tài nguyênvàmôitrườngvùngbiểnvenbờhiệnnaylàsửdụngthôngtinviễn thámvàHệthốngthôngtinđịa lý (GIS) Việc sử dụng công nghệ không gian có hiệu quả cao trong quản lý tàinguyên và môi trường, đặc biệt đối với các quốc gia có địa hình tự nhiênphứctạp và

có vùng lãnh hải rộng lớn như ViệtNam

Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu vùng ven biển bao gồm cả địahình có ứng dụng công nghệ viễn thám - GIS:

- Chi tiết hoá mô hình số độ cao trên cơ sở địa mạo phục vụ nghiên cứu

lũlụtvùng hạ lưu sông Thu Bồn Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu(2004)

- Nghiên cứu biến động đường bờ khu vực cửa Ba Lạt và lân cận phục

vụcảnh báo tai biến xói lở - bồi tụ Nguyễn Hiệu, Vũ Văn Phái(2005)

- Nghiên cứu đánh giá biến đổi địa hình đáy vịnh Cửa Lục Nguyễn Cao

Huần, Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào, Hoàng Danh Sơn(2006)

- XóilởbờbiểnViệtNamvàảnhhưởngcủamựcnướcbiểnđangdânglên.

Vũ Văn Phái, Nguyễn Hiệu, Đào Mạnh Tiến (2008)

- Phân tích xu thế biến đổi địa hình và các tai biến thiên nhiên đới bờ

biểntỉnh Thừa Thiên Huế dưới ảnh hưởng của mực nước biển dâng Nguyễn Hiệu,

Đỗ Trung Hiếu(2010)

- Nghiên cứu và thành lập bản đồ địa mạo vùng đồng bằng sông Hồng

trêncơsởsửdụngkếthợphệthốngxửlýảnhsốvàhệthôngtinđịalý(PhạmVănCự,1996),

- Sử dụng ảnh SPOT, Landsat TM, Radarsat, bản đồ địa hình và các tư

liệukhí tượng-thuỷ văn vào phân tích quá trình phát triển vùng cửa sông Hồng trong thời gian từ 1965-1997(Phạm Quang Sơn,1997)

- Sử dụng thông tin viễn thám trong nghiên cứu sự phát triển và biến

độngcácvùngcửasôngthuộcvenbiểnđồngbằngsôngHồng(PhạmQuangSơn,2004),vv

Trong những năm gần đây, xảy ra hàng loạt thiên tai trên vùng đồng bằngven biển do lũ lụt, nước dâng, sóng gió ven bờ… gây ra hậu quả nghiêm trọng tớiđờisốngvàsảnxuấtởnhiềuđịaphương,đãđượcnhiềungườiquantâm.TrungtâmViễn thám vàGeomatic (VTGEO) đã tham gia thực hiện một số đề tài nghiên cứu tai biến vùngđồng bằng ven biển và cửa sông có sử dụng thông tin Viễn thám và GISnhư:

- Nghiên cứu xói lở và trượt lở bờ các sông miền Trung(năm2000),

- Nghiên cứu tình trạng ngập lụt đồng bằng Huế - Quảng Trị từ ảnh vệ

tinhRadarsat và GIS(năm2001),

- Nghiên cứu xói lở bờ và bồi lấp lòng dẫn sông Hồng(năm2001),

- Nghiên cứu biến động các cửa sông Miền Trung và vấn đề tiêu thoát

nướclũ ở vùng ven biển(năm2002),

- Nghiên cứu tai biến xói lở - bồi lấp vùng ven biển tỉnh Quảng Ngãi và

đềxuất các giải pháp xử lý, phòng tránh(năm 2000 - 2002)…

Năm 2006, Trung tâm Viễn thám Quốc gia đã phối hợp với Liên doanh giữaCông ty Credent và Công ty AAMHatch (Úc) tiến hành thành lập DEM độ chínhxác 20 cm và DSM độ chính xác 30 cm khu vực Cần Thơ trong Dự án “Xây dựngCSDL địa hình – thủy văn cơ bản phục vụ phòng chống lũ lụt và phát triển kinh tếvùng đồng bằng sông Cửu Long” Dự án sử dụng hệ thống Lidar ALTM 3100C, sửdụng máy bay AN – 2 và bay chụp chủ yếu vào banđêm

Các kết quả thu nhận được có ý nghĩa góp phần xây dựng cơ sở khoahọcvàphương pháp luận về ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS vào nghiêncứu,theodõi và có thể cảnh báo sớm một số loại thiên tai ở vùng đồng bằng, venbiển và các cửasông

1.2 Sự dâng lên của mực nước biển do biến đổi khí hậu và nhữngảnhhưởngcủanótớiđịahìnhbờbiểnvàcáchoạtđộngKTXHởđớibờ

1.2.1 Sự thay đổi mực nước biển do biến đổi khíhậu

Biến đổi khí hậu (BĐKH), với các biểu hiện chính là sự nóng lên toàn cầu

và mực nước biển dâng, đã được khẳng định là do các hoạt động công nghiệp vàphát triển kinh tế của con người làm tăng quá mức nồng độ các khí nhà kính trongkhí quyển

Cho đến nay, Ủy Ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) vềBĐKH đã đưa ra 4 báo cáo đánh giá tình hình BĐKH, nước biển dâng toàn cầu:

- Báo cáo đánh giá lần thứ nhất (1990) là cơ sở để Liên Hợp Quốc (LHQ)quyết định thành lập Ủy ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu và đã tiến hành tớiCôngướngKhungcủaLHQvềBĐKHđãđượckíkếttháng6năm1992

- Báocáođánhgiálầnthứhai(1994)làcơsởđểthảoluậnvàthôngqua

nghị quyết Kyoto tại Hội nghị lần thứ 3 các bên Công ước (1997)

- Báo cáo đánh giá lần thứ ba (2001), sau 10 năm thông quaCôngướcKhung của LHQ vềBĐKH

- Báo cáo đánh giá lần thứ tư (2007), sau 10 năm thông qua NghịđịnhthưKyoto và một năm trước khi bước vào thời kì cam kết đầu tiên theo Nghịđịnhthư(2008-2012)đểchuậnbịthươnglượngvềthờikìcamkếttiếptheo

Mỗi lần đánh giá đều có những tiến bộ mới về nguồn số liệu và phươngpháp, làm giảm đáng kể những điều chưa chắc chắn tồn tại trước đây, do đó, nângcao rõ rệt mức độ tin cậy của những kết luận về BĐKH trong quá khứ cũng nhưtrong tương lại Nội dung chính trong báo cáo đánh giá lần thứ tư của IPCC [23]được công bố tháng 2 năm 2007 bao gồm:

(i) Sự nóng lên của hệ thống khí hậu Trái đất hiện nay là chưa từng có

vàrấtrõràngtừnhữngquantrắcvềsựtănglêncủanhiệtđộkhôngkhívàđạidươngtrungbìnhtoàn cầu, sự tan chảy của băng và tuyết trên phạm vi rộng lớn và sự dâng lên củamực nước biển trung bình toàncầu

- Xu thế tăng nhiệt độ trong chuỗi số liệu 100 năm (1906 - 2005) là 0,74oC,lớn hơn xu thế tăng nhiệt độ 100 năm thời kỳ 1901 - 2000, trong đó riêng ở Bắc cựcnhiệt độ đã tăng 1,5oC, gấp đôi tỷ lệ tăng trung bình toàncầu

- Xu thế tăng nhiệt độ trong 50 năm gần đây là 0,13oC/thập kỷ, gấp gần 2lần xu thế tăng nhiệt độ của 100 năm qua Nhiệt độ tăng tổng cộng từ 1850 - 1899đến 2001 - 2005 là 0,76oC (0,58 -0,95oC)

- 11/12 năm gần đây (1995 - 2006) nằm trong số 12 năm nóng nhất trongchuỗi số liệu quan trắc bằng máy kể từ1850

Hình 1.3 Sự thay đổi nhiệt độ toàn cầu 1860-1999 [23]

Nguồn: IPCC (2007)

(ii) Mực nước biển toàn cầu đã tăng trong thế kỉ 21 với tốc độ ngàycàngcao

với hai nguyên nhân chính làm tăng mực nước biển là sự giãn nở nhiệtcủađạidương và sự tanbăng

- Số liệu quan trắc mực nước biển trong thời kỳ 1961-2003 cho thấytốcđộtăngcủamựcnướcbiểntrungbìnhtoàncầukhoảng1,80,5mm/năm,trongđóđónggóp

do giãn nở nhiệt khoảng 0,420,12mm/năm và tan băng khoảng 0,70,50mm/năm

- Số liệu đo đạc từ vệ tinh TOPEX/POSEIDON trong giai đoạn 1993-2003chothấytốcđộtăngcủamựcnướcbiểntrungbìnhtoàncầulà3,10,7mm/năm

(iii) Diện tích băng biển trung bình năm ở Bắc cực đã thu hẹp với tỷ lệ

trung bình 2,7%/1 thập kỷ Riêng trong mùa hè là 7,4%/1 thập kỷ Diện tích cực đạicủa lớp phủ băng theo mùa ở bán cầu Bắc đã giảm 7% kể từ 1990, riêng trong mùaxuân giảm tới15%

Mới đây, các báo cáo tại Hội nghị Quốc tế về BĐKH họp ở Brucxen (Bỉ)vừa qua cho biết, trung bình mỗi năm, ở Bắc cực, khối băng có độ dày khoảng 3kmđang mỏng dần và đã mỏng đi 66cm Ở Nam cực, băng cũng đang tan với tốc độchậm hơn và những núi băng ở Tây Nam cực đổ sụp Ở Greenland, những lớp băngvĩnh cửu tan chảy Ở Alaska (Bắc Mỹ), nhiệt độ trung bình những năm gần đây đãtăng 1,50C so với trung bình nhiều năm, làm tan băng và diện tích lớp băng vĩnh

cửu giảm 40%, lớp băng hàng năm thường dày 1,2m nay chỉ còn 0,3m Báocáocũngcho biết, các núi băng trên cao nguyên Thanh Hải (Trung Quốc) bị giảm 7%khốilượngvà50-60mđộcao,uyhiếpnguồnnướccủacácsônglớnởTrungQuốc.Trong 30năm qua, trung bình mỗi năm diện tích lớp băng trên cao nguyên Tây Tạng bị tanchảy khoảng 131km2, chu vi vùng băng tuyết bên sườn cao nguyênmỗinăm giảm100-150m, có nơi tới 350m Tất cả đang làm cạn kiệt hồ nướcThanhHải-1 hồ lớnnhất Trung Quốc - đe dọa sẽ bị biến mất trong vòng 200 năm tới Nếu nhiệt độ tráiđất tiếp tục tăng, khối lượng băng tuyết ở khu vực cao nguyên sẽgiảm1/3 vào năm

2050 và chỉ còn một nửa vào năm 2090, đe dọa hệ thống đườngsắttrên caonguyên

Tại Viêt Nam, theo các số liệu quan trắc trong 50 năm (1951-2000) chothấy nhiệt độ trung bình đã tăng khoảng 0,5-0,70C, mực nước biển đãdângkhoảng20 cm Hiện tượng El-Nino, La-Nina ngày càng tác động mạnh mẽ đếnViệtNam.Biến đổi khí hậu đã thực sự làm cho các thiên tai, đặc biệt là bão, lũ, hạn

càngácliệt.TheotínhtoáncủaBộTàinguyênvàMôitrường(2003),nhiệtđộtrungbình ở ViệtNam có thể tăng lên 30C và mực nước biển có thể dâng 1 mvàonăm2100.Nếumựcnướcbiểndâng1m,khoảng40nghìnkm2đồngbằngvenbiểnViệtNa

m sẽ bị ngập hàng năm, trong đó 90% diện tích thuộc các tỉnh Đồng bằng sông CửuLong bị ngập hầu như hoàn toàn Theo đánh giá của Ngân hàng Thếgiới(2007), ViệtNam là một trong các quốc gia dễ bị tổn thương trước tác độngcủabiến đổi khí hậu

và nước biển dâng, trong đó vùng đồng bằng sông Hồng vàsôngMê Kông bị ngậpchìm nặng nhất Nếu mực nước biển dâng 1m sẽ cókhoảng10,8% dân số bị ảnhhưởng trực tiếp, tổn thất đối với GDP khoảng 10,2%.Nếunước biển dâng 3m sẽ cókhoảng 25% dân số bị ảnh hưởng trực tiếp và tổn thấtđốivới GDP lên tới25%

Có thể thấy, hậu quả của biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng đối vớiViệt Nam là nghiêm trọng và là một nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xoá đói giảmnghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền vững củađất nước

1.2.2 Các kịch bản nước biển dâng ở ViệtNam

Ở Việt Nam, trong khuôn khổ triển khai thực hiện Chương trình mục tiêu quốcgiaứngphóvớibiếnđổikhíhậu,BộTàinguyênvàMôitrườnglàđơnvịchủtrìxâydựngcáckịchbảnbiếnđổikhíhậu,nướcbiểndângchoViệtNam

Mục tiêu của việc xây dựng các kịch bản biến đổi khí hậu, nước biểndângchoViệt Nam là đưa ra những thông tin cơ bản về xu thế biến đổi khí hậu,nướcbiểndâng của Việt Nam trong tương lai tương ứng với các kịch bản khác nhauvềpháttriển kinh tế - xã hội toàn cầu dẫn đến các tốc độ phát thải khí nhà kính khácnhau.Cáckịchbảnbiếnđổikhíhậu,nướcbiểndânglàđịnhhướngbanđầuđểđánhgiá các tácđộng có thể có của biến đổi khí hậu đối với các lĩnh vực kinh tế - xã hội, xây dựng

và triển khai kế hoạch hành động nhằm thích ứng và giảm thiểu tác động tiềm tàngcủa biến đổi khí hậu trong tươnglai

Theo Ủy ban Liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), kịch bản biến đổikhí hậu là bức tranh toàn cảnh của khí hậu trong tương lai dựa trên một tậphợpcácmối quan hệ khí hậu, được xây dựng để sử dụng trong nghiên cứu nhữnghậuquảcủabiếnđổikhíhậudoconngườigâyravàthườngđượcdùngnhưlàđầuvàochocác môhình đánh giá tácđộng

Trên cơ sở sử dụng kịch bản NBD toàn cầu từ nhiều mô hình khác nhau, tínhtoán NBD theo số liệu quan trắc và số liệu vệ tinh trong quá khứ, tính toán NBDcho tương lai dựa vào xu thế của quá khứ và kịch bản NBD toàn cầu chotừngkhuvực, Bộ Tài nguyên và Môi trường đã hoàn thiện kịch bản biến đổi khí hậu-nướcbiển dâng cho các khu vực khác nhau trên toàn quốc Kịch bản nước biểndângchoViệtNamđượcxâydựngtheo7khuvựcvớicácđặctrưngđịalýkhácnhau:

- Khu vực 1: Móng Cái – Hòn Dáu(Quảng Ninh và bắc Thành phố HảiPhòng);

- Khu vực 2: Hòn Dấu - Đèo Ngang(nam TP Hải Phòng, Thái Bình, NamĐịnh, Ninh Bình, Thanh Hóa, Nghệ An, HàTĩnh);

-Khu vực 3: Đèo Ngang - Đèo Hải vân(Quảng Bình, Quảng Trị và

ThừaThiên – Huế);

- Khu vực 4: Đèo Hải Vân - Mũi Đại Lãnh(Đà Nẵng, Quảng Nam,

QuảngNgãi, Bình Định, PhúYên);

- Khuvực5:MũiĐạiLãnh-mũiKêGà(KhánhHòa,NinhThuận,BắcBìnhThuận);

- Khu vực 6: Mũi Kê Gà - Mũi Cà Mau(Nam Bình Thuận, Bà Rịa –

VũngTàu, TP HCM, Tiền Giang, Trà Vinh, Bến Tre, Sóc Trăng, Bạc Liêu, CàMau);

- Khu vực 7: Mũi Cà Mau - Hà Tiên(Cà Mau, KiênGiang).

Bảng 1.2 Kịch bản nước biển dâng cho ViệtNamMực nước biển dâng theo kịch bản thấp [24]

Khu vực

Năm 202

0 203 0 204 0 205 0 206 0 207 0 208 0 209 0 210 0

Móng Cái - Hòn

12

8-17

11-22

14-29

17-36

20-43

23-50

25-57Hòn Dấu-Đèo

27-Ngang 6-9 139- 11-17 15-23 18-30 21-37 23-44 25-51 27-58Đèo Ngang-Đèo Hải

12

11-18

15-24

19-31

24-39

29-47

32-55

36-63Đèo Hải Vân-Mũi

13

11-18

15-25

19-33

24-41

28-49

32-57

35-65Mũi Đại Lãnh-Mũi

19

16-26

22-34

27-42

32-51

36-59

40-68Mũi Kê Gà-Mũi Cà

13

10-19

13-26

17-33

21-41

25-50

28-58

31-66Mũi Cà Mau-Kiên

33-Giang 107- 10-15 14-21 18-28 22-36 26-45 30-54 33-63 35-72

Bảng 1.3 Kịch bản nước biển dâng cho Việt Nam Mực nước biển dâng theo kịch bản trung bình[24]

Khu vực

Năm 202

0 203 0 204 0 205 0 206 0 207 0 208 0 209 0 210 0

MóngCái-HònDấu 7-8 11-13 15-18 20-24 25-32 31-39 37-48 43-56 49-65Hòn Dấu-Đèo Ngang 8-9 12-13 17-19 23-25 30-33 37-42 45-51 52-61 60-71Đèo Ngang-Đèo Hải

13

12-19

18-26

24-35

31-44

38-53

45-63

53-74Đèo Hải Vân-Mũi

13

12-20

19-27

25-36

33-45

41-55

49-66

58-77Mũi Đại Lãnh-Mũi

66-Kê Gà 8-9 12-13 19-20 25-27 33-36 41-45 49-55 58-66 66-77Mũi Kê Gà-Mũi Cà

12-14 17-20 23-27 30-35 37-44 44-54 51-64 59-75Mũi Cà Mau-Kiên

0 203 0 204 0 205 0 206 0 207 0 208 0 209 0 2100

MóngCái-HònDấu 7-8 11-13 16-18 22-26 29-35 38-46 47-58 56-71 66-85Hòn Dấu-Đèo Ngang 8-9 12-14 16-19 22-27 30-36 38-47 47-59 56-72 66-86Đèo Ngang-Đèo Hải

Vân 8-9 13-14 19-20 26-28 36-39 46-51 58-64 70-79 82-94Đèo Hải Vân-Mũi

13-14 19-21 27-29 36-40 47-53 58-67 70-82 83-97Mũi Đại Lãnh-Mũi

Kê Gà 8-9 13-14 20-21 29-30 39-42 51-55 64-70 77-85 102Mũi Kê Gà-Mũi Cà

90-Mau 8-9 13-14 19-21 26-30 35-41 45-53 56-68 68-83 79-99

Mũi Cà Mau-Kiên

Giang

9-10 14-15 20-23 28-32 38-44 48-57 60-72 72-88 105

85-1.2.3 Những hệ lụy của nước biển dâng do biến đổi khí hậu tới địa hình và hoạtđộng kinh tế xã hội ở đới bờ biển

Mực nước biển dâng cao theo như dự tính do trái đất ấm lên có thể gây ra những hệ lụy tới địa hình và hoạt động kinh tế - xã hội ở đới bờ biển

Biến đổi địa hình bờ:

Sự dâng lên của mực nước biển do hạ lún mặt đất hay dâng lên chân tĩnhcũng đẫn đến làm thay đổi độ nghiêng của trắc diện bãi biển, đặc biệt là phần trongcủa nó Khi độ nghiêng của trắc diện bãi tăng, năng lượng sóng tác động đến nócũng tăng lên Vì thế, khả năng xói lở cũng tăng, đặc biệt đối với các bờ cấu tạobằng trầm tích bở rời

Mực nước biển tăng lên làm biến đổi các thành tạo địa hình đượchìnhthànhtrongthờikỳbiểnthoáitrướcđây.Xuthếbiếnđổicủađịahìnhlàsựpháhủynhữngđịahình trẻ hơn phía ngoài và thành tạo địa hình có hình thái tương đồng nhưnglùidầnvào lục địa Nước biển dâng lên không chỉ làm ngập chìm làm mất đi cácvùngđấtthấp mà còn làm thay đổi các quá trình thủy – thạch động lực của đới bờ Việc tăng

độ sâu của sườn bờ ngầm một mặt làm thay đổi trắc diện cân bằng, đồngthờic ũ n g

d ẫ n đ ế n s ự p h â n b ố l ạ i t r ầ m t í c h ở đ ớ i b ờ b i ể n Q u á t r ì n h

d â n g l ê n c ủ a m ứ c n ư ớ c b i ể n l à r ấ t c h ậ m c h ạ p n h ư n g c á c

q u á t r ì n h b i ế n đ ổ i c ủ a đ ị a h ì n h đ ớ i b ờ đangnằm trong tiến trình củamột chu kỳ biển tiến mới Sự hiểu biết về quy luật biến đổi và sự tiến hóa của địahình ở đới bờ sẽ giúp cho chúng ta có được nhữnggiảipháphiệuquảthíchứngvớisựthayđổicủamựcnướcbiểndướiảnhhưởngcủabiếnđổikhíhậu như hiệnnay

Ảnh hưởng tới các hoạt động kinh tế - xã hội

Việt Nam có 3.260 km bờ biển với 28/64 tỉnh, thành phố có biển.Kinh tế

biểnđãtrởthànhmộtyếutốquantrọngkhôngthểthiếutrongchiếnlượckinhtếđấtnước Biếnđổi khí hậu sẽ tác động mạnh mẽ đến đời sống con người, songđốivớimộtnướccóđườngbờbiểndàivàhaiđồngbằngchâuthổlớnthìmốiđedoạdo

CácvùngvenbiểnViệtNamsẽphảichịuảnhhưởngnhiềunhấtdobiếnđổikhíhậugâyranhưbão,lũlụt, xói lở bờ biển và xâm nhập mặn…Đó cũng là nguyên nhân làm chậm tốc độtăng trưởng kinh tế của khu vực, tăng tỷ lệ nghèo khổ và làm giảm khả năngứngphóđối với các thiên tai do biến đổi khí hậu gâyra

Đối với nước ta, các tác động của biến đổi khí hậu ban đầu có thểnhậnthấyđược thông qua những thay đổi về khí hậu theo mùa ở các vùng miềnkhácnhau;lượngmưavàmùamưacũngsẽthayđổi Tuynhiên,tháchthứclớnnhấtlạilàkhimựcnước biển dâng cao Dải ven biển thuộc vùng Đồng bằng sông CửuLongvàĐồngbằngsôngHồng-TháiBình,haivùngkinhtếtrọngđiểmcủacảnước,mậtđộdân

cư cao và tập trung, địa hình bằng phẳng và thấp (80% diện tíchĐồngbằngsôngCửuLongvà30%diệntíchĐồngbằngsôngHồngcóđộcaodưới2,5msovớimặtnướcbiển).Nhữngảnhhưởngđầutiênlàgiatăngnguycơxâmnhậpmặn,tìnhtrạng ngập lụttrong mùa mưa bão, xói lở bờ biển, phá vỡ các hệ thống đê biển,hồchứa nước vànhấn chìm những cánh đồng lúa ở vùng đồng bằng ven biển, gâytổnhại nhiều hơnđối với các khu vực đất ngập nước, rạn san hô, các hệ sinhtháivànhữngảnhhưởngquantrọngkhácđếnđờisốngcủangườidân

Nước biển dâng cao khiến tình hình nhiễm mặn đã tác động không nhỏ tớisản xuất nông nghiệp tại các tỉnh ven biển Việt Nam Nhiễm mặn làm tăng độ dẫnđiện tăng Quá trình nhiễm mặn không chỉ đem lại hậu quả khó khăn cho sản xuất

mà còn làm ảnh hưởng không nhỏ tới đời sống sinh hoạt của bà con nhân dân.Những hậu quả của quá trình xâm nhập mặn là hết sức to lớn :

- Gây hạn nói chung với phạm vi ngày càng rộng hơn, trước hết làcholúađôngxuânbởivìkhôngthểlấynướcởkênhrạchđểtưới

- Nước mặn tràn lên đồng ruộng sẽ làm chết hàng loạt trên nhữngcánhđồngruộng lớn Thậm chí ngay cả khi độ mặn còn thấp hơn 1% cũng có thể làmgiảm năngsuấtcâytrồng,hoamàu,câyăntráivànuôitrồngthủysản.Nướcmặntrànvào

các ao, đầm nuôi thủy sản nước ngọt, sẽ làm giảm năng suất hoặc thất thu hoàntoàn, nếu độ mặn cao quá cũng làm giảm năng suất nuôi trồng thủy sản.

- Gâykhókhăntrongcấpnướcsinhhoạt:ởcácvùngdâncư,nướcngọttrêncác sôngrạch là nguồn nước sinh hoạt duy nhất, khi nước mặn xâm nhập sẽ gâyrathiếunướcsạch

Hiện tượng ngập úng ở vùng châu thổ mở rộng vào mùa mưa lũ,cácdòngsôngtăngcườngxâmthựcngang,gâysạtlởlớnởcácvùngdâncưtậptrunghaibờtrênnhiều khu vực từ Bắc vào Nam Ở các vùng ven biển đã thấy rõ hiệntượngvùngngập triều cửa sông mở rộng hình phếu trên diện rộng, nhất là ở hạ du các hệ thốngsông nghèo phù sa như các hệ thống sông Thái Bình, Bạch Đằng, venbiểnHảiPhòng, Quảng Ninh và hệ thống sông Đồng Nai ở vùng ven biển Bà Rịa-Vũng Tàu

và Tp.Hồ ChíMinh

Biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng cao đe dọa nhiều nhất đếncáchệsinh thái vùng ven bờ như hệ sinh thái đất ngập nước, rừng ngập mặn, cỏbiểnvàrạn san hô Mực nước biển dâng cao do biến đổi khí hậu chắc chắn sẽtácđộngmạnh đến các hệ sinh thái này do làm thay đổi thành phần của trầm tích, độmặncủa nước và mức độ ô nhiễm Ngoài những ảnh hưởng đến suy giảm đa sinh học,nguycơ nhấn chìm vàphá huỷ cơ sở hạ tầng và suy giảm tiềm năng du lịch ở cácvùngvenbiểnvốnđượccoilàngànhkinhtếmũinhọnởnướcta

1.3 Quan điểm tiếp cận và các phương pháp nghiêncứu

1.3.1 Quan điểm tiếpcận

Trên quan điểm tiếp cận hệ thống, toàn bộ phần đáy biển ven bờ khu vựcnghiên cứu được xem như là một hệ thống địa mạo mở: bao gồm các nhântố,cácquá trình và các thành tạo cùng mối quan hệ phức tạp giữa chúng với nhau Sựphát triển và tiến hóa của cả hệ phụ thuộc vào mối tác động tương hỗ giữa nhiềunhântốbên trong và bên ngoài hệ, các nhân tố hải dương và lục địa Tiếp cận hệthốnggiúpxử lý những vấn đề phức tạp khi có nhiều mối quan hệ phải nghiên cứu,nhiều

phươngdiệnphảixemxét,nhiềuyếutốbấtđịnhphảitínhđến,nhiềuphươngán

khác nhau để cân nhắc, so sánh lựa chọn trong khi thông tin không đầy đủ Kháiniệmhệ địa mạo được sử dụng nhằm mục đích phân tích, đánh giá và dự báonhữngbiến động của các nhân tố tựnhiên và nhân sinh đối với các quá trình hình thành và phát triển địa hình đớibờbiển.

1.3.2 Các phương pháp nghiêncứu

Phương pháp phân tích hệ thống

Phương pháp phân tích hệ thống cho ta cơ sở để mô tả cấu trúccủađốitượng nghiên cứu với sự đa dạng và phức tạp của nó trong các mối quan hệ.Khisửdụng phương pháp này, đối tượng nghiên cứu được coi như là một hệthốngdùởquymônàođinữa.Phươngphápphântíchhệthốngchophépđánhgiámốiquanhệgiữ

a các nguồn năng lượng và vật chất tham gia trong quá trình phát triển địahìnhcủađới bờ biển khu vực nghiên cứu Sử dụng phương pháp này cho phép đánhgiásựtham gia của các nhân tố vào quá trình hình thành và tiến hóa địa hình, cũngnhưvaitrò của chúng một cách chính xáchơn

Phương pháp phân tích và tổng hợp tài liệu

Biến đổi khí hậu, nước biển dâng là quá trình phức tạp, tác độngtớinhiềulĩnh vực khác nhau Biến đổi địa hình, di dân hay những biến động trongquy hoạch sử dụng đất là những hệ lụy điển hình của biến đổi khí hậu nước biểndâng.Nhữnghệ lụy đó diễn ra như thế nào, diễn biến, mức độ, phạm vi, xu thếpháttriển,…

phảiđượcđánhgiádựatrênviệcphântíchvàtổnghợptừnhiềunguồntàiliệukhácnhautheothờigian,khônggiancũngnhưtíchchấtphứctạpcủavấnđềcầnđánhgiá

Phương pháp khảo sát thực địa

Phương pháp nghiên cứu thực địa là phương pháp truyền thống củađịalýhọc, được sử dụng rộng rãi để nghiên cứu địa lý nói chung và địa mạonóiriêng.Phương pháp này giúp kiểm tra, đánh giá được những nhận định ban đầuvềkhuvực và đối tượng nghiên cứu, bổ sung, kiểm tra và hoàn thiện nhiệm vụnghiêncứu,đưarahiệntrạngvềvùngnghiêncứu…

đểđưarađượccáctàiliệuthựctếvềsự

hình thành, phát triển và đặc điểm của các dạng địa hình nói riêng.

Các phương pháp địa mạo truyền thống

- Phương pháp hình thái và trắc lượng hìnhthái

Hìnhtháivàtrắclượnghìnhtháilàcơsởđịnhlượngcủađịamạohọc,giúpnghiên cứunguồn gốc phát sinh và động thái của địa hình Nghiên cứu hình thái là nghiên cứu

và mô tả định tính các dạng địa hình bên ngoài từ đơn vị nhỏ nhất, đơn giản nhấtđến các đơn vị hình thái lớn nhất, phức tạp nhất và hình thái liên kết chúng, trongkhi nghiên cứu định lượng giúp đo đạc, phân tích các thông sốtrắclượng hình tháicủachúng

- Phươngphápphântíchhìnhthái-trầmtích

Phân tích hình thái trầm tích là phân tích những đặc điểm và tính chất của

đá mẹ và lớp trầm tích trên bề mặt địa hình để giải thích các dạng địa hình do chúngtạo ra, các vùng bị bồi tụ, xói lở, từ đó tìm ra lịch sử và nguyên nhân thành tạo địahìnhđểđưaradựđoánhướngpháttriểntươnglaicủađịahìnhkhuvực

Đối tượng chủ yếu của phương pháp nghiên cứu hình thái - trầm tíchlàcáclớp phủ trầm tích Đệ Tứ và dạng địa hình thành tạo nên chúng vì đây làđốitượngmới nhất, chưa bị biến đổi sâu sắc bởi các quá trình ngoại sinh hoặc biếnchất,vìvậy có thể dễ dàng khôi phục được đặc điểm quá trình thành tạo cũngnhưmôitrường thành tạochúng

- Phương pháp nghiên cứu động lực hiệnđại

Nghiên cứu động lực hiện đại của địa hình trong môi trường địa lýhiệnđạilà phân tích các động lực hình thành dạng địa hình hiện đại trong môitrườngcảnhquan văn hóa và mối liên hệ với các hoạt động kinh tế của con người, tùđócungcấp tài liệu để đánh giá biến động địa hình và dự báo sự phát triển trongtươnglaicủa địa hình

Đối với khu vực đới bờ, động lực chủ yếu là mối tương tác qua lạigiữacácquá trình biển – quá trình sông và các hoạt động nhân sinh Ba yếu tố nàytác động

lẫn nhau, ảnh hưởng trực tiếp đến quá trình biến động địa hình, chủ yếu là khu vực

bờ biển và vùng biển có độ sâu nhỏ, khoảng dưới 30m

Phương pháp viễn thám và GIS

Phương pháp viễn thám & GIS tuy không phải là phương phápđịamạotruyềnthống,nhưngnóngàycàngđượcứngdụngrộngrãivàtrởthànhmộtphươngphápquan trọng trong nghiên cứu địa mạo, đặc biệt là trong nghiên cứu và quantrắcđớibờ-mộtđốitượngcósựbiếnđổithườngxuyêntheocảkhônggianvàthờigian

Đặc điểm của ảnh viễn thám là giúp chúng ta có thể thu nhận đồng thời đặcđiểm của các đối tượng của bề mặt Trái Đất trên một diện tích rộng lớn tạithờiđiểmbay chụp Việc chiết xuất các lớp thông tin liên quan đến địa hình và hình tháicủađườngbờbiểntừảnhgiúpcácnhànghiêncứuthànhlậpđượcbảnđồhiệntrạngđịa hình đới

bờ ở các thời điểm khác nhau một cách thuận lợi và kinh tế Từ những tấm ảnh hiệntrạng ở những thời điểm khác nhau của cùng một khu vực, cho phép người sử dụng

có thể so sánh được những thay đổi của các đối tượng theokhônggian và thời gian

Và nếu có đầy đủ các thông tin về địa hình, sử dụng công nghệviễnthám&GIScòncóthểtínhđượckhốilượngtrầmtíchđượctíchtụhoặcđãbịbị xóilở

Sử dụng phương pháp viễn thám còn có hiệu quả trong việc xác địnhcáclòngsông cổ, các hệ thống val bờ cổ trong khu vực nghiên cứu, làm cơ sở cho việcxácđịnhcácđườngbờtrongquákhứmộtcáchtrựcquan,nhanhchóngvàthuậnlợi.Ngoài ra,phân tích các thông tin trên ảnh có thể biết được các yếu tố động lựcnhưkiến tạo,hướng dòng chảy sông, hướng dòng bồi tích ven bờ, hướngsóng, vàt h e o dõiđượcsựbiếnđổicủachúngtheotừngthờikỳkhácnhau,đồngthờicũngcóthểquansátđượcđộnglựcpháttriểncủađịahìnhbờ:xóilởhaytíchtụ

Bên cạnh việc phân tích, tính toán và liên kết các dữ liệu viễn thám, GIS còn

có khả năng rất mạnh trong việc lưu trữ, quản lý và tích hợp thông tin Đâylàmộttínhnăngquantrọngcóthểgiúpcácnhàquảnlýđưaranhữngquyếtđịnhcuốicùngchocông tác quy hoạch và quản lý đới bờ nhờ khả năng phân tích và tích hợp thông tincủa hàng loạt các lớp thông tin chuyên đề khácnhau

CHƯƠNG 2 CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN BIẾN ĐỔI ĐỊA HÌNH KHU VỰC CỬASÔNG

BẠCH ĐẰNG 2.1 Khái quát khu vực nghiêncứu

Vùng cửa sông Bạch Đằng nằm trong phạm vi nghiên cứu có hệ tọa độ địa lý106037’ – 107000’E và 20037’ – 21000’N và nằm ở phần rìa ven biển phía đôngbắc của đồng bằng Bắc bộ (hình 2.1) Trước đây, VCS Bạch Đằng đượcxếpvàophạm vi của dải ven bờ châu thổ của hệ thống Sông Hồng – Thái Bình, từYên LậpđếnNgaSơn,gầnđâyđượcxếpvàovùngvenbờĐôngBắc,từMóngCáiđếnĐồSơn

VCS Bạch Đằng là phần hạ lưu của hệ thống sông Cầu bắt nguồntừmiềnrừng núi phía Đông Bắc Nó nằm trên không gian phân nhánh của sông KinhThầy Các sông Lục Nam, Thương, Cầu và Đuống hợp lưu ở gần Phả Lại cáchbiển90km, sau đó phân thành hai nhánh chính là sông Kinh Thầy và sông Thái Bình.Sông Thái Bình tiếp tục phân lưu thành các nhánh Văn Úc và Thái Bình hòa nhậpvớihệthống sông Hồng ở phía Tây Nam dải núi Kiến An – Đồ Sơn Đến khoảng BếnTriều, cách biển chừng 48 km sông Kinh Thầy tiếp tục phân thành hai nhánh chính

là Đá Bạch và Kinh Thầy Gần đến sát biển, hai nhánh này hợp lưu rồi lạichialưuphức tạp thành các sông Chanh đổ ra cửa Lạch Huyện, sông Bạch Đằng đổ

ra cửa Nam Triệu và sông Cấm, Lạch Tray đổ ra của Ba Lạch VCS Bạch Đằngphân định tương đối rõ nhờ dải núi Kiến An – Đồ Sơn ở phía Tây Nam, dải MạoKhê –YênLập phía bắc và quần đảo đá vôi Cát Bà phía đông Tham gia vào hệ sônglạch vùng cửa còn có các nhánh sông Bình Hương và Gành Sy bắt nguồn từ YênLậpSôngGành Sy hợp với Sông Chanh đổ ra cửa Lạch Huyện Đoạn Phả Lại – BếnTriều thuộc đới cận cửa sông, Bến Triều nơi giới hạn của độ mặn 1%0 là đỉnh vùngcửa sông Từ Bến Triều đến đường bờ cơ bản (Phù Long – Cát Hải – ĐìnhVũ,TràngCát – Đồ Sơn) là đáy cửa sông Đới bờ ngầm cửa sông hay đới avant –delta kể từ đường bờ cơ bản tới đường thẳng sâu 6m chạy từ mũi Đồ Sơn đến TâyNamđảoCát Bà Phía ngoài đường thẳng sâu 6m là đới biển nông ven bờ

Hình 2.1 Giới hạn khu vực nghiên cứu

2.2 Điều kiện tựnhiên

2.2.1 Địa chất - kiếntạo

Trên bình đồ kiến trúc địa chất cổ, vùng cửa sông Bạch Đằng nắm ở khu vựcchuyển tiếp giữa vùng núi uốn nếp khối tảng Quảng Ninh có kiến trúc Caledonitphía Đông Bắc và trũng Kainozoi Hà Nội ở phía Tây Nam Tại đây có mặt các đálục nguyên và carbonat tuổi MZ và PZ lộ ở các đồi núi thấp ven rìa Trong khu vựcnghiên cứu, móng đá gốc chìm sâu đến 50 – 70m dọc trục sông Cấm ThốngPleistocen gồm 2 hệ tầng : hệ tầng Hà Nội (QII-IIIhn) dày 2 – 30m gồm cuội, sạn, cátnguồn gốc aluvi và hệ tầng Vĩnh Phúc(QIII2vp) nguồn gốc biển, đầm lầy biển, sôngbiển và aluvi, kiểu châu thổ dày 10 – 50m

Móng đá gốc trước Đệ Tứ:phân bố ở vùng cửa sông Bạch Đằng, lộ ra ở 2

khu vực:

Ở rìa Đông Bắc gồm các loại đá lục nguyên và carbonat tuổi PZ tạo nên cácđồi núi thấp Khu vực này lộ thành 2 dải đá gốc: dải Mạo Khê – Yên Lập phân địnhranh giới phía Bắc vùng cửa sông gồm các đá MZ, chủ yếu là cuội sạn kết, cát kết,bột kết thuộc điệp Hòn Gai (T3hg) và hệ tầng Hà Cối (Jhc) Dải thứ hai ở ThủyNguyên – Quảng Yên, đá gốc lộ thành đồi núi thấp trên đồng bằng và các đảo hoặccác gò đống trên đới triều Đá gốc thuộc dải thứ hai có thành phần lục nguyên (cátkết, bột kết) và carbonat thuộc hệ tầng Dương Đông (D1,2dđ), Lỗ Sơn (D2gls)vàHàCối (Jhc)

Khu vực rìa Tây Nam vùng cửa sông, đá gốc tạo nên các đồi núi thấp khôngliên tục của dải Kiến An – Đồ Sơn Các đá có thành phần lục nguyên, có nơi làcarbonat tuổi PZ thuộc các hệ tầng Xuân Sơn (S2– D1xs) và Đồ Sơn (D3– C1đs)

Các diện lộ đá gốc đều nằm trên các kiến trúc nâng tương đối trongtânkiếntạo và kiến tạo hiện đại Trong phạm vị vùng cửa sông, móng đá gốc chìmsâu từ vài chục đến 70m Tại trung tâm vùng của sông, móng có thể chìm sâuhơnnữa

Trầm tích Đệ Tứ

Trầm tích Đệ Tứ chịu ảnh hưởng của quá trình hoạt động ngoại sinhchủyếulà trầm tích Holocen Các trầm tích này chủ yếu có thành phần hạt mịn vớinhiều nguồn gốc khác nhau, thành tạo trong môi trường ven bờ cửa sông liênquanđếnbiển tiến Fladrian Trầm tích Holocene thuộc 2 hệ tầng:

Hệ tầng Hải Hưng (Q 2 1-2 hh)

Có bề dày 1 – 11m, trung bình 9m chia thành 3 phần

a/ Phần dưới giữa: dày 1,5 – 3m, trung bình 2m, không lộ trên mặt và phủtrực tiếp lên trên hệ tầng Vĩnh Phúc Có 3 kiểu nguồn gốc và phân bố hạn chế:

- Trầmtíchalluvi:cátnhỏxámvàng,nghèoditíchsinhvật.GặpởđảoCátHải

- Trầm tích đầm lầy biển gồm sét bột, bột, cát bột dẻo ướt màu xám,xámđen,xám xanh chứa nhiều di tích thực vật ngập mặn, phong phú tảo silic biển,phấn hoa thực vật ngập mặn và trùng lỗ Trong các thấu kính cát bột gặp nhiều độngvật thân mềm biển triều thấp và dưới triều Trầm tích phân bố rộng khắp, không lộtrênmặtvà phủ trực tiếp lên trên hệ tầng VĩnhPhúc

- Trầm tích biển: cát hạt nhỏ - trung chứa vụn sinh vật biển, màu xám trắng,nâu đỏ, vàng lộ ra trên mặt tạo nên các thềm biển, đê cát biển cao 4 – 7m Cát phủtrên đá gốc bị phong hóa hoặc trên các trầm tích đầm lầy biểnQIV1-2

b/ Phần trên: dày 1 – 6,5m, trung bình 4 m Có 2 kiểu nguồn gốc:

- Trầm tích hồ đầm lục địa ven biển : thành phần cát bùn – bùn lỏng, nhãomàu xám, xám đen chứa nhiều mùn bã thực vật mục nát và tảo silic chủ yếu nguồngốc lục địa Trầm tích dày 3 – 6,5m chỉ phân bố ở khu trung tâm vùng cửa sông vàkhông lộ trên mặt, đồng thời phủ trực tiếp lên trầm tích đầm lầy biển phầngiữa(QIV1-2)

- Trầm tích sông biển gồm bột, bột sét màu xám nâu, nghèo di tích sinh vật.Trầm tích dày 1 – 2m, phân bố ở Thủy Nguyên, lộ trên mặt đồng bằng cao 2 – 4mquanh núi Đèo, sông Giá và phủ lên trầm tích đầm lầy biển thuộc phầngiữa

Hệ tầng Thái Bình (Q IV 3 tb)

Trầm tích hệ tầng dày 1 – 10m, trung bình 3m và chia thành 3 phần

a/ Phần dưới: trầm tích biển với 2 kiểu nguồn gốc

- Trầm tích triều thấp và dưới triều gồm cát bột, bột màu xám, xám nâucókhixám xanh chứa nhiều vỏ thân mềm và tảo silic biển Trầm tích dày 0,5 – 1,5mkhông lộ trên mặt, chủ yếu phủ lên trên trầm tích đầm lầy hồ thuộc phần trên hệtầng Hải Hưng Nhiều chỗ phủ trên trầm tích đầm lầy biển (Nam Quảng Yên –YênLập) và trên trầm tích sông biển (Nam Thủy Nguyên) cũng thuộc phần trên hệtầng HảiHưng

- Trầm tích bãi biển, đê cát biển gồm cát nhỏ màu xám, xám vàng, tạo nên cácthềm biển, đê cát biển cao 3 – 4m ở Quảng Yên, núi Đèo, Kiến An, Đồ Sơn và Cát

Bà Trầm tích dày 1 – 3m, phủ trên cát của thềm biển, đê cát biển hệ tầngHảiHưnghoặcphủchờmtrêntrầmtíchtriềuthấpvàdướitriềucủahệtầngTháiBình

b/ Phần giữa: 3 kiểu nguồn gốc

- Trầm tích bãi biển, đê cát biển gồm cát nhỏ màu xám, xám vàng tạo nên cácthềm biển, đê cát biển cao 3 – 4m ở Phù Long, Cát Hải, Đình Vũ, Tràng Cát, phủtrêntrầmtíchtriềuthấpvàdướitriềucủaphầnthấphệtầngTháiBình,dày2–3m

- Trầm tích đầm lầy biển phân bố rộng khắp gồm bột, bột sét dẻo quánh màuxámxanh chứa nhiều di tích thực vật ngập mặn mục nát, tảo silic lục địa ưu thếhơnbiển, dày dưới 1m phủ trêntrầm tích đầm lầy biển hệ tầng Hải Hưng (BắcThủyNguyên, Quảng Yên, Yên Lập,Tây bắc Cát Bà) trên trầm tích triều thấp, dướitriềucủa hệ tầng Thái Bình Nhiềuchỗ trầm tích này lộ trênmặt

- Trầm tích sông biển phân bố ở phía Tây vùng cửa sông, tạo nên lớp mặt củachâu thổ hiện đại cao 0,5 – 1,5m gồm bột, bột sét xám nâu, nghèo di tích sinh vật,dày1-2m

Phần trên: gồm nhiều trầm tích nguồn gốc khác nhau như biển, biển sông,sông biển, đầm lầy biển, hồ đầm dày 0 – 1,5m, có nơi lên đến 3 – 4m ở các bãi cát,

đê cát Phổ biến dạng hạt mịn bùn-sét-bột màu sắc thay đổi từ nâu xám, xám đen,xám tùy nguồn gốc Trầm tích biển được chia thành nhiều kiểu tướng khác nhau,phổ biến là:

- Trầm tích sông biển gồm bột, bột sét xám dày 1-2m tạo nên phần trẻ nhấtcủachâu thổi và Tây Nam vùng cửa sông phủ trên trầm tích biển phần thấp của hệtầng.

- Trầm tích hỗn hợp sông biển – đầm lầy biển tạo thành lớp dày dưới1mnằmdựa tiếp trên trầm tích đầm lầy biển xám xanh thuộc phần giữa của hệ tầng.Trầm tích bột, sét có xu hướng mịn dần lên trên, phần dưới lớp là trầm tíchsôngbiển,chuyển lên trên là đầm lầybiển

Hoạt động Tân kiến tạo: Các hoạt động Tân kiến tạo trong vùng cửa sông

Bạch Đằng bao gồm:

Hệ thống các đứt gãy:ở vùng cửa sông Bạch Đằng và các vùng lân cận tồn

tại ba hệ đứt gãy chính có phương đứt gãy TB-ĐN và phương á vĩ tuyến.Trongđócác đứt gãy phương TB – ĐN đóng vai trò chủ đạo Các hệ thống đứt gãynàyhoạtđộng trong 2 thời kì : đầu Oligocen – Miocen muộn (30 – 28 triệu năm đến9,5 triệu nămtrước),trườngứngxuấtkiếntạocótrụcnénéptheophươngvĩtuyếnvàcócácđứtgãy chủ đạo theo phương TB –ĐN trượt bằng trái Thời kì sau Pliocen – ĐệTứởphần Tây Nam bồn trũng Hải Phòng trường ứng xuất kiến tạo có trục nénépδ1phương kinh tuyến trục tách giảm δ3phương á vĩ tuyến và các đứt gãy chủđạophương

TB –ĐN trượt bằng phải Ở phần Đông Bắc bồn trũng, trường ứngxuấtkiến tạo cótrục nén δ1đổi thành phương vĩ tuyến Cơ chế dịch chuyển ngượcchiềutrên cùng vớiđứt gãy ĐB – TN đã gây ra tách giãn tạo nên một graben ở trung tâm vùng cửa sôngBạch Đằng, sụt với tốc độ tương đối nhanh : 0.2 – 0.8mm/năm.Ởngay rìa graben làđới hạ lún yếu với tốc độ từ 0 –0,2mm/năm

Kiến trúc nâng hạ trong giai đoạn Tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại:

Các đới nâng mạnh:Ven rìa cửa sông có ba đới nâng lên với biên độ 100 –

250m trong Pliocen - Holocen, biên độ nâng tương đối (so với mực 0m lụcđịahiệnnày) là 10 – 15m từ cuối Pleistocene muộn, 5-6m từ Holocen giữa Trên cácđới nâng này có lộ đá gốc tuổi khác nhau Đới nâng Thủy Nguyên – Quảng Yênnằm ở rìa Bắc vùng cửa sông Trầm tích Pleistocen và đầm lầy biển Holocen phủlên trên đới nâng này một diện tích đáng kể Ở đây phổ biển các thềm biển và đồngbằng