Báo cáo nghiên cứu khoa học " NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI BỜ BIỂN HAI TỈNH QUẢNG TRỊ VÀ THỪA THIÊN HUẾ DƯỚI GÓC ĐỘ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN " pot

1 1 NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI BỜ BIỂN HAI TỈNH QUẢNG TRỊ VÀ THỪA THIÊN HUẾ DƯỚI GÓC ĐỘ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN Lê Văn Ân Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế ĐẶT VẤN ĐỀ: Hiện nay sự biến đổi bờ biển hai tỉnh Quảng Trị và Thừa Thiên Huế đang diễn ra rất nhanh chóng và phức tạp do sự tác động biến chứng, biến thiên không ngừng của nhiều nguyên nhân khác nhau. Trên suốt chiều dài bờ biển và thậm chí ở mỗi đoạn không dài, sự biến đổi bờ biển do các nguyên nhân, quá trình đan xen lẫn nhau rất khó phân định. Tuy nhiên nếu xét một cách tổng quát các tác nhân và quá trình gây biến đổi bờ biển chủ yếu thì sự biến đổi bờ biển ở Quảng Trị, Thừa Thiên Huế theo chúng tôi có các loại cơ bản sau: I. Biến đổi bờ biển do quá trình mài mòn, xói lở: Mài mòn (Abration), xói lở (Erosion) đều là quá trình xâm thực phá hủy bờ biển của yếu tố chủ đạo sóng biển ở các bờ biển cấu thành bởi các loại đá có tính chất địa chất công trình khác nhau (mài mòn xảy ra ở bờ cấu thành bởi đá cứng, còn xói lở ở bờ cấu thành bởi vật chất bở rời). Ở hai tỉnh Quảng Trị, Thừa Thiên Huế bờ biển cấu thành bởi đá cứng có tỷ lệ chiều dài nhỏ (đoạn bờ biển ban zan phía bắc cửa Tùng và đoạn bờ biển granit phía Nam Thừa Thiên Huế). Mặc dầu các điều kiện tự nhiên ở khu vực rất tối ưu cho quá trình xâm thực phá hủy của sóng, nhưng do đặc tính của đá nên nhìn chung tốc độ mài mòn phá hủy của sóng đối với bờ không đáng kể, bờ biển biến đổi chậm. Trái ngược với diện 2 2 phân bố hẹp của bờ đá cứng thì bờ cấu thành bởi vật liệu cát bở rời (thành tạo vật chất dễ bị xâm thực phá hủy, vận chuyển và bồi lắng) chiếm hầu hết chiều dài đường bờ và cũng là khu vực bờ dễ bị biến đổi nhất. Điểm khác biệt so với các bờ biển của các địa phương khác, quá trình biến đổi bờ biển ưu thế ở đây thuộc về quá trình xâm thực xói lở với tốc độ nhanh và ngày càng tăng cường. Tốc độ xói lở trung bình năm giao động từ 10 - 15m/năm, cực đại tốc độ có thể đạt đến 150 - 200m/năm (khu vực Hải Dương - Thừa Thiên Huế). Số lượng đoạn sạt lở rất nhiều, theo số liệu [4] tại Thừa Thiên Huế có 33 đoạn sạt lở và Quảng Trị có 29 đoạn. Xét tương quan, trong tỉnh duyên hải miền Trung, Thừa Thiên Huế đứng thứ hai và Quảng Trị đứng thứ tư về số lượng đoạn bờ bị sạt lở (trong đó các đoạn sạt lở có chiều dài từ 1000m-5000m chiếm tỷ lệ lớn). Tỷ lệ giữa chiều dài bờ biển sạt lở so với chiều dài bờ biển mỗi tỉnh rất cao: Ở Thừa Thiên Huế là 32 km/120km chiếm 28%, Quảng Trị là 29,5 km/ 80 km chiếm 37%. Mức độ lấn sâu vào đất liền (bờ bị sạt lở tính từ khi bắt đầu cho tới nay) rất lớn, nơi ít nhất vào khoảng 50m và nơi nhiều nhất có thể đạt tới 200- 250 m. Sự biến đổi xảy ra phổ biến và rất nhanh do quá trình xói lở tại bờ biển Trị -Thiên theo chúng tôi được quyết định bởi hàng loạt các nguyên nhân: năng lượng của sóng rất lớn (độ cao sóng lớn, hướng sóng ưu thế vuông góc với bờ, có độ dốc tương đối lớn và đáy biển ven bờ sâu) lên bờ có cấu tạo vật chất dễ phá hủy và vận chuyển; sự thiếu hụt vật chất của đới ven bờ làm tăng cường xâm thực của sóng (mất mát vật chất do dòng di chuyển ngang của sóng đưa ra sườn bờ ngầm vào bão lũ, các hoạt động của con người ven bờ và trên sông ngòi, đầm phá: thủy lợi, khai thác cát, khoáng sản, ngăn nuôi thủy sản 001) và các hoạt động kinh tế ven bờ biển làm tăng tính rời rạc của vật chất tạo bờ. Điểm đáng lưu tâm đối với sự biến đổi bờ biển do xói lở là sự biến đổi bờ biển do xói lở có sự phân hóa giữa các khu vực và các thời kỳ trong năm. Những khu vực xâm thực, xói lở nhanh và mạnh bao gồm: đoạn bờ phía bắc mũi Lay (Quảng Trị) và các đoạn bờ như: Phú Thuận, 3 3 Phú Diên, Hải Dương, Điền Hòa, Vinh Hải (Thừa Thiên Huế). Tại các đoạn bờ biển này tốc độ xói lở trung bình từ 15-20 m/năm, có nhiều nơi đạt trên 100m/ năm. Sự vượt trội về tốc độ xói lở ở các khu vực này được quyết định bởi sự hội tụ nhiều điều kiện làm tăng cường xâm thực, phá hủy của tác nhân sóng. Sự xâm thực xói lở bờ biển ở đây qua nghiên cứu cho thấy chỉ xảy ra chủ yếu và mạnh nhất vào mùa thu đông, cực đại là vào từ tháng X đến tháng XI. Sự vượt trội về cường độ và tốc độ xói lở bờ biển vào thời kỳ này được quyết định bởi độ lớn của sóng (trung bình độ cao sóng vào mùa này là 0,8 - 1,3m còn mùa hè, độ cao trung bình sóng chỉ 0,3- 0,6m), hướng sóng Đông Bắc chiếm tần suất rất lớn. Ngoài ra, còn có sự tác động tăng cường của nước dâng do bão lũ. II. Biến đổi bờ biển do quá trình bồi tụ: Sự biến đổi bờ biển do bồi tụ ở Quảng Trị, Thừa Thiên Huế thường xảy ra rất hạn chế cả về không gian và thời gian. Mặc dù sự biến đổi bờ biển do bồi tụ hạn chế như vậy nhưng tác nhân tạo bồi tụ rất phức tạp. Nếu xét vai trò tạo bồi tụ của tác nhân chủ yếu thì sự bồi tụ của bờ biển Quảng Trị, Thừa Thiên Huế có các loại sau: II.1 Bồi tụ do dòng chảy sông chiếm ưu thế: Quá trình bồi tụ do tác nhân dòng chảy sông chiếm ưu thế chỉ phân bố với quy mô nhỏ và tạo nên các bãi bồi có diện tích không đáng kể. Quá trình này thường xảy ra ở vùng cửa sông có phù sa lớn và có bờ chắn đầm phá làm cho vận tốc và hướng dòng chảy thay đổi đột ngột như cửa sông Hương, Ô Lâu và đầm Lập An (Lăng Cô). II.2. Bồi tụ do tác động đồng thời và ngược hướng của dòng chảy sông và sóng: 4 4 Trường hợp này thường xảy ra ở các cửa sông không có bờ chắn đầm phá ở phía bắc (cửa Việt, cửa sông Bến Hải) và thường xảy ra mạnh vào mùa hè (mùa có dòng chảy sông di chuyển ra yếu gặp sóng di chuyển vật chất ngang). Do tác động ngược hướng của 2 dòng vật chất đã tạo nên một vùng hội lưu vật chất trước các cửa sông hình thành nên các bar cát tạm thời. Vào mùa mưa lũ, thậm chí sau những cơn mưa lớn vào mùa cạn, các thành tạo bồi tụ này hầu hết bị phá hủy. II.3. Bồi tụ do sông và triều: Trường hợp bồi tụ này xảy ra ở các cửa sông, cửa đầm phá (Tư Hiền, Thuận An) và cũng chủ yếu xảy ra vào mùa hè. Vào mùa hè, mực nước sông hạ thấp và dòng triều ưu thế kết hợp với sóng đông bắc đã đưa vật chất từ sườn bờ ngầm và các dòng vật chất khác (dòng hỗn hợp dọc bờ) đưa vào các cửa sông làm bồi cạn cửa hoặc tạo nên cồn ngầm, bãi phù sa ngầm ở các cửa sông. Các thành tạo bồi tụ này thường trở thành các chướng ngại hạn chế quá trình thoát lũ, gây lũ lớn, lũ dài ở hạ lưu qua đó làm tăng cường quá trình phá hủy bờ vào thời kỳ mưa lũ ở vùng cửa sông. Cũng có trường hợp quá trình bồi tụ ưu thế thuộc về dòng triều, tuy nhiên trường hợp này xảy ra rất hiếm và chỉ bắt gặp ở phía trong Tư Hiền về phía đầm Cầu Hai và đầm Lăng Cô. Các thành tạo bãi triều này có hình rẽ quạt kiểu delta rất rõ rệt. Bãi triều thường ở dạng bùn cát lỏng, trên bề mặt bị chia cắt bởi các lạch dẫn nước từ các sông suối nhỏ từ lục địa di chuyển ra. Cơ chế hình thành các bãi triều này là do dòng triều cường di chuyển qua cửa và truyền tỏa theo hình vòng cung lõm của bờ tạo nên. II.4. Bồi tụ hoàn toàn do sóng: Loại bồi tụ này thường xảy ra vào mùa hè và diễn ra đều khắp bờ biển cát do dịch chuyển ngang của bùn cát khi động lực sóng yếu. Các thành tạo này thường có đời sống rất ngắn ngủi và có sự biến dạng theo tác động của sóng. Vào mùa đông tuyệt đại bộ phận các thành tạo này bị phá hủy. 5 5 Ngoài ra tại bờ biển Quảng Trị, Thừa Thiên Huế còn có những đoạn bờ biển bồi tụ quanh năm do sự tác động tổng hợp của nhiều tác nhân và điều kiên tự nhiên đặc biệt. Tuy nhiên sự phân bố của loại bờ biển này không đáng kể: đoạn bờ biển Cảnh Dương, giữa các mũi nhô ven chân đèo Hải Vân (Thừa Thiên Huế) III. Biến đổi bờ biển do dịch chuyển cửa sông: Quá trình dịch chuyển cửa sông thường xảy ra rất phổ biến ở các sông thuộc hai tỉnh Quảng Trị và ThừaThiên Huế. Sự phổ biến của quá trình dịch chuyển cửa sông ở hai tỉnh này theo chúng tôi được quyết định bởi điều kiện địa lý tối ưu cho việc cung cấp vật chất (vật chất được cung cấp từ sóng lớn, vuông góc xâm thực bờ cát bở rời; hải lưu; sông ngòi…) và tăng cường dòng di chuyển vật chất dọc bờ của sóng (hướng sóng, hướng di chuyển của hải lưu). Chính sự phát triển của dòng vật chất di chuyển dọc bờ đã tạo nên các đê cát dạng doi bao ngoài cửa sông - Một đặc trưng hình thái địa hình vùng cửa sông rất đặc thù của hai tỉnh. Sự án ngữ của đê bao trước cửa sông đã làm cho dòng chảy sông phải mở đường di chuyển mới. Theo thời gian, cửa sông dần dần dịch chuyển khỏi vị trí ban đầu. Do vận tốc dòng chảy ở cửa sông cao, khối lượng vật chất di chuyển dọc bờ lớn và di chuyển chủ yếu theo hướng Bắc Nam nên các doi cát thường phát triển về phía nam của cửa. Sự phát triển doi cát như vậy đã làm cho cửa sông dịch chuyển ngược hướng dần về phía bắc. Quá trình dịch chuyển này của cửa đã làm tăng cường xói lở bờ Bắc và đồng thời bồi tụ bờ Nam. Tuy nhiên, do lực chảy và hướng nghiêng của địa hình nên quá trình dịch chuyển các cửa sông chỉ tiến về phía bắc trên một khoảng đường bờ biển hạn định. Khi đạt đến cự li dịch chuyển tối đa thì quá trình được lặp lại. Chu kỳ lặp lại của quá trình dịch chuyển các cửa sông được bắt đầu từ việc mở cửa mới. Vị trí của cửa mới nằm không cố định trên đoạn bờ biển cửa sông dịch chuyển. Thường thì các cửa mới 6 6 được hình thành ở khu vực xung yếu nhất. Sự lặp lại của các cửa sông như trên cũng được nhiều công trình đề cập như: [6],[9]…và được gọi là dịch chuyển xoay. Quá trình dịch chuyển cửa sông thường có tính liên tục nhưng không có tính chu kỳ, quy luật lặp lại theo thời gian. Tốc độ dịch chuyển cửa của các sông có sự khác nhau rất lớn. Sự sai khác tốc độ dịch chuyển các cửa sông được quyết định bởi sự khác biệt của dòng bồi tích dọc bờ (hướng, lưu lượng) và trục động lực dòng chảy theo thời gian của mỗi sông. Theo kết quả nghiên cứu cho thấy, tốc độ dịch chuyển xảy ra nhanh nhất ở cửa sông Thuận An (trung bình mỗi năm cửa sông ở đây dịch chuyển 40-50m) còn các cửa sông khác thường dịch chuyển chậm (trung bình dịch chuyển 10-15 m/năm). Sự biến động cửa trên bờ đầm phá được thể hiện ở H.1 và 2 IV. Biến đổi bờ biển do mở, đóng các cửa biển: Quá trình mở các cửa biển chỉ xảy ra nơi có bờ chắn xung yếu và có sự tranh chấp xảy ra mãnh liệt giữa yếu tố động lực của sông có chỉ số dòng chảy lớn. Chính vì vậy, mặc dù bờ biển có chiều dài lớn nhưng quá trình mở và bồi lấp các cửa chỉ xảy ra ở đầm phá Tam Giang - Cầu Hai và cũng chỉ xảy ra cục bộ trên một đoạn đê cát chắn từ cửa Thuận An đến cửa Tư Hiền. Trái với sự thiếu quy luật của chu kỳ dịch chuyển cửa sông thì thông thường sự đóng mở cửa biển ở đây có tính quy luật rất rõ rệt. Ngoài sự mở cửa đột biến do sóng thần thì tất cả các đợt mở cửa xảy ra trên bờ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai đều vào mùa bão lũ và xác suất cao nhất là khi có lũ lịch sử. Bão lũ càng lớn thì xác suất mở cửa càng cao, kích thước các cửa càng lớn, số lượng cửa được mở càng nhiều. Trên cơ sở thống kê từ các tài liệu cho thấy chu kỳ mở cửa trên bờ đầm phá ngày càng ngắn lại và mức độ biến động cửa càng cao. Trước đây chu kỳ mở đóng cửa có thể tới hàng trăm năm, nhưng hiện nay chu kỳ đóng mở cửa trung bình chỉ khoảng 10-15 năm. Sự rút ngắn chu kỳ đóng mở cửa biển trên bờ đầm phá Tam 7 7 Giang - Cầu Hai trong thời gian gần đây theo chúng tôi là do sự kết hợp giữa nguyên nhân tự nhiên (sự tăng cường của bão lũ, nước dâng…) và với nguyên nhân con người (các hoạt động làm mất dần khả năng điều tiết nước của lớp phủ: đô thị hóa, phá rừng…) Ngược lại với quá trình mở cửa, quá trình đóng các cửa trên bờ đầm phá lại chủ yếu xảy ra vào mùa khô nóng. Mùa hè càng khô nóng, mực nước sông càng cạn kiệt thì quá trình đóng cửa xảy ra càng nhanh và cửa có vận tốc lưu chuyển nước càng chậm, càng ít thì xác suất đóng càng cao. Vì thế, quá trình đóng cửa có thể xảy ra ngay đối với cửa vừa mới mở. Như vậy, rõ ràng rằng sự mở cửa biển chủ yếu để giải tỏa nước dồn về đầm phá trong mùa lũ và có thể được tăng cường thêm bởi sóng lớn và nước biển dâng cao do bão còn việc đóng cửa là do sóng, triều di chuyển vật chất vào khi dòng chảy từ đầm phá ra biển suy yếu. KẾT LUẬN Từ kết quả nghiên cứu trên cho thấy hiện nay tại bờ biển Quảng Trị, Thừa Thiên Huế tồn tại 4 loại biến đổi bờ biển theo nguyên nhân và quá trình chủ yếu: biến đổi do xâm thực phá hủy trong đó xâm thực xói lở chiếm ưu thế; biến đổi do bồi tụ; biến đổi do dịch chuyển, xâm thực, bồi tụ vùng cửa sông và biến đổi do mở đóng cửa trên bờ đầm phá. Trong 4 loại đó thì loại biến đổi do xâm thực phá hủy đóng vai trò chủ đạo. Sự biến đổi bờ biển nhanh chóng, phức tạp và chủ yếu theo hướng xâm thực phá hủy đang là nguy cơ đe dọa đến sự phát triển kinh tế bền vững vùng ven biển của hai tỉnh này. Từ thực trạng biến đổi bờ biển như vậy, yêu cầu đặt ra đối với hai tỉnh là trong quá trình khai thác phát triển kinh tế - xã hội vùng ven biển vừa phải một mặt hướng các hoạt động kinh tế - xã hội theo xu thế làm ổn định đường bờ, vừa phải nắm vững chi tiết bản chất từng loại biến đổi bờ biển trên từng đoạn bờ cụ thể để có các dự án phát triển kinh tế - xã hội thích hợp. 8 8   V V ị ị t t r r í í c c á á c c c c ử ử a a t t ồ ồ n n t t ạ ạ i i t t r r o o n n g g l l ị ị c c h h s s ử ử H H ư ư ớ ớ n n g g d d ị ị c c h h c c h h u u y y ể ể n n c c ử ử a a C C á á c c v v ị ị t t r r í í d d ị ị c c h h c c h h u u y y ể ể n n   T T h h ờ ờ i i k k ỳ ỳ m m ở ở c c ử ử a a T T h h ờ ờ i i k k ỳ ỳ đ đ ó ó n n g g c c ử ử a a T T h h ờ ờ i i đ đ i i ể ể m m đ đ ó ó n n g g m m ở ở c c ử ử a a x x á á c c đ đ ị ị n n h h T T h h ờ ờ i i đ đ i i ể ể m m đ đ ó ó n n g g m m ở ở c c ử ử a a k k h h ô ô n n g g x x á á c c đ đ ị ị n n h h 9 9 TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Trịnh Việt An. Đóng mở cửa sông Hương, nguyên nhân và giải pháp - Đề tài KT- 03 (cấp Nhà Nước). 2. Lê Văn Ân. Những vấn đề đặt ra trong quá trình sử dụng và cải tạo đầm phá Thừa Thiên Huế. Báo cáo Hội thảo đầm phá, Huế (2/2000). 3. Nguyễn Văn Cư. Diễn biến đầm phá Thừa Thiên Huế nhìn từ gốc độ địa lí tự nhiên. Tạp chí TTKHCN Thừa Thiên Huế, số 01(2000).   V V ị ị t t r r í í c c á á c c c c ử ử a a t t ồ ồ n n t t ạ ạ i i t t r r o o n n g g l l ị ị c c h h s s ử ử H H ư ư ớ ớ n n g g d d ị ị c c h h c c h h u u y y ể ể n n c c ử ử a a C C á á c c v v ị ị t t r r í í d d ị ị c c h h c c h h u u y y ể ể n n   T T h h ờ ờ i i k k ỳ ỳ m m ở ở c c ử ử a a T T h h ờ ờ i i k k ỳ ỳ đ đ ó ó n n g g c c ử ử a a T T h h ờ ờ i i đ đ i i ể ể m m đ đ ó ó n n g g m m ở ở c c ử ử a a x x á á c c đ đ ị ị n n h h T T h h ờ ờ i i đ đ i i ể ể m m đ đ ó ó n n g g m m ở ở c c ử ử a a k k h h ô ô n n g g x x á á c c đ đ ị ị n n h h 1 1 0 0 4. Nguyễn Văn Cư, Phạm Duy Tiến. Sạt lở bờ biển Miền Trung. NXB KHKT Hà Nội (2003) 5. Nguyễn Chu Hồi. Nghiên cứ khai thác sử dụng hợp lý tiềm năng phá Tam Giang. Báo cáo tổng kết đề tài KT- TL 95 - 09. 6. Vũ Văn Phái. Địa mạo khu bờ biển hiện đại trung bộ Việt Nam - Luận án PTS Địa mạo và cổ địa lý - ĐHQG Hà Nội (1996). 7. Nguyễn Khoa Lạnh. Động lực phát triển địa hình bờ biển và hiện tượng xâm thực xói lở bờ biển Thuận An - Hòa Duân. Tạp chí TTKHCN Thừa Thiên Huế, số 03 (1995). 8. Nguyễn Thám. Động lực xói lở bờ biển và sự biến đổi cửa Tư Hiền - Thuận An. Báo cáo Hội thảo đầm phá Thừa Thiên Huế (2/2000). 9. Trần Đức Thạnh. Hiện tượng bồi lấp cửa Tư Hiền. Tạp chí THKHCN Thừa Thiên Huế, số 09 (1995). 10. Trần Hữu Tuyên. Nghiên cứu quá trình địa chất động lực công trình ở đới ven biển Bình Trị Thiên. Luận án Tiến sĩ địa chất. Trường Đại học Mỏ địa chất (2003). 11. Trần Hữu Tuyên. Tác động của hoạt động con người đến môi trường địa chất vùng hạ lưu các con sông lớn khu vực Bình Trị Thiên. Báo cáo Hội nghị lần thứ XIII - Đại học Mỏ địa chất. TÓM TẮT Hiện nay, sự biến đổi bờ biển Quảng Trị, Thừa Thiên Huế đang diễn ra rất nhanh và phức tạp. Nếu xét tổng quát nguyên nhân tạo quá trình chủ yếu gây [...].. .biến đổi bờ biển thì sự biến đổi bờ biển Quảng Trị, Thừa Thiên Huế có các loại: biến đổi do mài mòn, xói lở (xâm thực phá hủy); biến đổi do bồi tụ; biến đổi do dịch chuyển, xâm thực và bồi tụ vùng cửa sông và biến đổi do mở đóng cửa trên bờ đầm phá Trong các loại biến đổi bờ biển đó thì sự biến đổi do xâm thực phá hủy chiếm ưu thế và đặc biệt là xâm thực xói lở Thực trạng biến đổi bờ biển như... hủy chiếm ưu thế và đặc biệt là xâm thực xói lở Thực trạng biến đổi bờ biển như vậy đang là mối đe doa đối với sự phát triển kinh tế ở khu vực này Vì thế, để phát triển kinh tế- xã hội vùng ven biển của hai tỉnh cần hiểu rõ bản chất của từng loại biến đổi để từ đó có các phương án thích ứng và giải pháp khắc phục THE CHANGING PROCESS OF THE COASTLINES IN QUANG TRI AND THUA THIEN HUE PROVINCES Le Van . NGHIÊN CỨU SỰ BIẾN ĐỔI BỜ BIỂN HAI TỈNH QUẢNG TRỊ VÀ THỪA THIÊN HUẾ DƯỚI GÓC ĐỘ ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN Lê Văn Ân Trường Đại học Sư phạm, Đại học Huế ĐẶT VẤN ĐỀ: Hiện nay sự biến đổi bờ biển hai. II. Biến đổi bờ biển do quá trình bồi tụ: Sự biến đổi bờ biển do bồi tụ ở Quảng Trị, Thừa Thiên Huế thường xảy ra rất hạn chế cả về không gian và thời gian. Mặc dù sự biến đổi bờ biển do. đổi bờ biển Quảng Trị, Thừa Thiên Huế đang diễn ra rất nhanh và phức tạp. Nếu xét tổng quát nguyên nhân tạo quá trình chủ yếu gây 1 1 1 1 biến đổi bờ biển thì sự biến đổi bờ biển Quảng