Báo cáo khoa học: Khảo sát chuyển tải trầm tích vào, ra rừng ngập mặn thuộc vùng cửa sông đồng tranh huyện Cần Giờ, Tp. Hồ Chí Minh potx

Science & Technology Development, Vol 11, No.04- 2008 Trang 12 Bản quyền thuộc ĐHQG-HCM KHẢO SÁT CHUYỂN TẢI TRẦM TÍCH VÀO, RA RỪNG NGẬP MẶN THUỘC VÙNG CỬA SÔNG ĐỒNG TRANH HUYỆN CẦN GIỜ, TP. HỒ CHÍ MINH La Thị Cang, Nguyễn Công Thành Trường Đại học Khoa Học Tự Nhiên, ĐHQG-HCM (Bài nhận ngày 15 tháng 04 năm 2007, hoàn chỉnh sửa chữa ngày 22 tháng 02 năm 2008) TÓM TẮT: Cây ngập mặn là loại thực vật tồn tại ở ranh giới của hai môi trường sống khác nhau. Rừng ngập mặn đóng vai trò đặc biệt quan trọng trong hổ trợ nghề cá, trong ổn định các vùng bờ biển nhiệt đới, trong lưu giữ trầm tích. Báo cáo trình bày một số khảo sát thực nghiệm về một số đặc trưng thủy động lực trong vùng cửa sông Đồng Tranh, rừng ngậ p mặn Cần Giờ, thuộc huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh. Từ các đo đạc khác nhau được thực hiện trong ba năm, từ năm 2003 đến năm 2005 tại khu vực khảo sát, rút ra một số kết luận về nồng độ trầm tích. Từ khóa: Nồng độ trầm tích, rừng ngập mặn Cần Giờ 1.ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng ngập mặn (RNM) đ óng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ vùng ven bờ trước những tác động của các yếu tố thủy-thạch-động-lực học, trong bảo tồn đời sống hoang dã và được xem là nguồn chủ đạo cung cấp các vật liệu hữu cơ và chất dinh dưỡng cực kỳ quan trọng cho một dải rộng các quần thể thuộc biển. Tuy nhiên, RNM vẫn tiếp tục bị tàn phá. Hoạt động phá rừng vẫn ti ếp tục diễn ra một cách nghiêm trọng trên toàn thế giới. Đặc biệt, ở nước ta, do các nhu cầu về nông nghiệp, nuôi trồng thủy sản, xây dựng, và nhất là sự mất gỗ do đã bị rãi chất độc làm rụng lá trong các cuộc chiến tranh, đã làm mất đi một lượng rất lớn diện tích RNM. Hiện nay, nước ta là nước có các chương trình trồng rừng lại lớn nhất thế giới (Tuấ n và c.s., 2002). Dù vậy chúng ta vẫn rất cần hiểu rõ hơn vai trò và cấu trúc của RNM. Vài năm trước đây ở khu vực Châu Á đã xảy ra thảm họa sóng thần. Vậy cũng có thể đặt câu hỏi RNM có thể có tác dụng tích cực trong giảm thiểu sức tàn phá của sóng thần ở những vùng bãi biển có RNM mà sóng thần đi qua? Do vậy, những nghiên cứu về ảnh hưởng của RNM trong việc làm thay đổi các quá trình ven bờ và sự phát triển đường bờ là vô cùng cần thiết. Nghiên cứu “chuyển tải trầm tích vào, ra RNM” là một đóng góp rất nhỏ vào bức tranh tổng thể to lớn này. 2. PHƯƠNG PHÁP VÀ THIẾT BỊ ĐO ĐẠC Các đo đạc động lực trầm tích lơ lửng được thực hiện bằng máy OBS (Optical Backstattered Sensor) được đặt ở bìa RNM (Hình 1.a). Động lực học trầm tích bề mặt được đo bằng cách sử dụng các que đánh d ấu (tracer stick) (Hình 1.c) (Schwarzer, K. Và c.s., M., 2001). Dao động mực nước và sóng được đo bằng các máy CTD (Hình 1.b) (Concentration Temperature Deepth) và máy đo sóng MWR-I (Hình 1.d) (Furukawa K. và c.s, 1996). TAẽP CH PHAT TRIEN KH&CN, TAP 11, SO 04 - 2008 Bn quyn thuc HQG-HCM Trang 13 Hỡnh 1. (a) Mỏy OBS; (b) Mỏy CTD; (c)Tracer stick; (d) Mỏy o súng 3. V TR NGHIấN CU Cỏc o c thc a c tin hnh b phớa ụng, vựng ca sụng ng Tranh, Huyn Cn Gi, TP. H Chớ Minh thuc Khu D Tr Sinh Quyn RNM Cn Gi (Hỡnh 2). Science & Technology Development, Vol 11, No.04- 2008 Trang 14 Bản quyền thuộc ĐHQG-HCM Hình 2. Sơ đồ và vị trí các điểm đặt Tracer Stick tại vùng cửa sông Đồng Tranh 4.KẾT QUẢ BÀN LUẬN Tracer Stick được đặt ở hai khu vực (Hình 3): một ở lạch Nàng Hai và một ở Khe Ốc. Trên mỗi lạch, chúng tôi đặt tổng cộng 18 vị trí trên ba lát cắt song song với bìa rừng. Các lát cắt này nằm ở ba vùng cây ngập mặn khác nhau. Theo hướng từ bìa rừng vào sâu trong lạch là vùng của nhóm cây mắm (Avicenia), vùng pha trộn các cây ngập mặn khác nhau (chủ yếu là mắm trắng và đước (Rhizophora)) và vùng cây đước. Mỗi lát cắt có ba điểm đặt Tracer Stick chia đều cho hai phía của lạch. 4.1.Động lực học trầm tích bề mặt Hình 4 và Hình 5 biểu thị sự tái bồi tụ tại hai khu vực Khe Ốc và Nàng Hai trong hai lần thu thập số liệu Tracer Stick. Một lần từ tháng 10/2004 đến tháng 01/2005 (đại diện cho mùa mưa) và một lần từ tháng 01/2005 đến tháng 03/2005 (đại diện cho mùa khô). Hình 4, 5 cho thấy, vào mùa mưa, động lực học trầm tích bề mặt khá mạnh so với mùa khô. Vào mùa mưa hầu hết các đ iểm đặt Tracer Stick ở hai khu vực Khe Ốc và Nàng Hai bị xói trong khi vào mùa khô là bồi tụ. Giá trị trung bình của cân bằng trầm tích bề mặt tại khu vực Khe Ốc là -3.6cm đối với mùa mưa và +1.2cm đối với mùa khô. Các giá trị này tương ứng cho khu vực Nàng Hai lần lược là -7.3cm và +1.1cm. Tại khu vực Khe Ốc, giá trị lượng trầm tích luân chuyển trung bình vào mùa khô và mùa mưa lần lược là 14.9cm và 4.7cm. Ở khu vực Nàng Hai, các giá trị này tương ứng là 15.6cm và 3.4cm. Các số liệu trên cho thấy ở khu v ực nghiên cứu, xu thế xói diễn ra mạnh mẽ vào mùa mưa và xu thế bồi tụ xuất hiện vào mùa khô. Ngoài ra, vào mùa mưa, tại khu vực Nàng Hai bị xói mạnh hơn so với khu vực Khe Ốc. TAẽP CH PHAT TRIEN KH&CN, TAP 11, SO 04 - 2008 Bn quyn thuc HQG-HCM Trang 15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 30 RO- Avi-a1 RO- Avi-a2 RO- Avi-a3 RO- Avi-b1 RO- Avi-b2 RO- Avi-b3 RO- Mix-a1 RO- Mix-a2 RO- Mix-a3 RO- Mix-b1 RO- Mix-b2 RO- Mix-b3 RO- Rhi-a1 RO- Rhi-a2 RO- Rhi-a3 RO- Rhi-b1 RO- Rhi-b2 RO- Rhi-b3 Bi - A [cm] Xúi - E [cm] Luõn chuyn - T [cm] Cn bng - B [cm] T thỏng 10/2004-01/2005 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 RO- Avi-a1 RO- Avi-a2 RO- Avi-a3 RO- Avi-b1 RO- Avi-b2 RO- Avi-b3 RO- Mix-a1 RO- Mix-a2 RO- Mix-a3 RO- Mix-b1 RO- Mix-b2 RO- Mix-b3 RO- Rhi-a1 RO- Rhi-a2 RO- Rhi-a3 RO- Rhi-b1 RO- Rhi-b2 RO- Rhi-b3 Bi - A [cm] Xúi - E [cm] Luõn chuyn - T [cm] Cõn bng - B [cm] T thỏng 01-03/2005 Hỡnh 4. S tỏi bi t ti khu vc Khe c t thỏng X/04-I/05 v t thỏng I-III/05 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 NH- Avi-a1 NH- Avi-a2 NH- Avi-a3 NH- Avi-b1 NH- Avi-b2 NH- Avi-b3 NH- Mix-a1 NH- Mix-a2 NH- Mix-a3 NH- Mix-b1 NH- Mix-b2 NH- Mix-b3 NH- Rhi-a1 NH- Rhi-a2 NH- Rhi-a3 NH- Rhi-b1 NH- Rhi-b2 NH- Rhi-b3 Bi - A [cm] Xúi - E [cm] Luõn chuyn - T [cm] Cõn bng - B [cm] T thỏng 10/2004-01/2005 -15 -10 -5 0 5 10 15 20 25 NH- Avi-a1 NH- Avi-a2 NH- Avi-a3 NH- Avi-b1 NH- Avi-b2 NH- Avi-b3 NH- Mix-a1 NH- Mix-a2 NH- Mix-a3 NH- Mix-b1 NH- Mix-b2 NH- Mix-b3 NH- Rhi-a1 NH- Rhi-a2 NH- Rhi-a3 NH- Rhi-b1 NH- Rhi-b2 NH- Rhi-b3 Bi - A [cm] Xúi - E [cm] Luõn chuyn - T [cm] Cõn bn g - B [ cm ] T thỏng 01-03/2005 Hỡnh 5. S tỏi bi t ti khu vc Nng Hai t thỏng X/04-I/05 v t thỏng I-III/05 Science & Technology Development, Vol 11, No.04- 2008 Trang 16 Bản quyền thuộc ĐHQG-HCM 4.2.Động lực học trầm tích lơ lửng vào ra RNM Tại gần Khe Dinh, về phía nam (Hình 3), các thiết bị đo đạc nồng độ trầm tích lơ lửng được lắp đặt như ở Hình 6 trong hai lần khảo sát, một lần từ ngày 24-25/09/2003 và một lần từ ngày 07-09/01/2004. St.1: - MWH - Nephorometer St.2: St.3: 07-09/01/2004 Vùng cây mắm Vùng cây đước X=0 Bãi triều (Tidal flat) St.1: - MWH - Nephorometer St.2: St.3: 07-09/01/2004 Vùng cây mắm Vùng cây đước X=0 Bãi triều (Tidal flat) St.1: - MWH - Nephorometer St.2: - MWH - ACL St.3: - ACL 24-25/09/2003 Vùng cây mắm Vùng cây đước X=0 Bãi triều (Tidal flat) St.1: - MWH - Nephorometer St.2: - MWH - ACL St.3: - ACL 24-25/09/2003 Vùng cây mắm Vùng cây đước X=0 Bãi triều (Tidal flat) Hình 6. Sơ đồ đặt thiết bị đo trong hai đợt khảo sát vào tháng 09/2003 và tháng 01/2004 Từ Hình 7 chúng ta thấy độ cao sóng tương đối nhỏ, chỉ khoảng vài cm. Cũng có sự suy giảm độ cao sóng từ trạm ST2 đến trạm ST3, nhưng giá trị này vẫn nhỏ. Hình 7 và Hình 8 cho thấy với độ cao sóng tương đối nhỏ, vai trò của sóng trong vận chuyển trầm tích vào/ra rừng ngập mặn (RNM) tại vùng khảo sát không đáng kể. Nồng độ trầm tích lơ lửng tăng khi triều lên và giảm khi triều rút. Điều này nói lên r ằng RNM đã giữ lại trầm tích được đưa đến trong chu kỳ triều lên. Thời điểm này rơi vào kỳ triều trực thế, dao động mực nước thấp, nên vận tốc dòng triều không lớn. Vì vậy, với các điều kiện động lực học yếu (sóng và dòng chảy yếu), khu vực khảo sát có xu thế bồi tụ. Hình 9 cho thấy độ cao sóng có nghĩa (H 1/3 ) tương đối lớn – giá trị cực đại của H 1/3 khoảng 38.4 cm, có nghĩa là năng lượng sóng tương đối lớn. Thời điểm này rơi vào kỳ triều sóc vọng, nên vận tốc dòng chảy cũng khá lớn. Lượng trầm tích lơ lửng vào RNM nhỏ hơn lượng ra khỏi RNM. Vì vậy, xu thế xói diễn ra dưới điều kiện động lực học mạnh (sóng, dòng chảy lớn). 0 10 20 30 40 50 60 9/24/20 03 6:00 9/24/2 003 12:00 9/24/20 03 18 :00 9/25/2003 0:00 9/ 25/2003 6:00 9/25/200 3 12:00 -150 -100 -50 0 50 10 0 15 0 200 H1/3 St.1 H1/3 St.2 H1/3 St.3 Độ sâu tại St.1 Độ sâu tại St.2 Độ sâu tại St.3 ` Hình 7. Độ cao sóng có nghĩa (H 1/3 ) tại 3 trạm ST1, ST2, ST3 TAẽP CH PHAT TRIEN KH&CN, TAP 11, SO 04 - 2008 Bn quyn thuc HQG-HCM Trang 17 0 50 100 150 200 250 300 350 400 450 9/24/2003 6:00 9/24/2003 12:00 9/24/2003 18:00 9/25/2003 0:00 9/25/2003 6:00 9/25/2003 12:00 c [ppm] -100 -50 0 50 100 150 sõu [cm] c ti ST2 c ti ST3 sõu ti ST2 sõu ti ST3 Hỡnh 8. Lng t cc b do nng lng súng nh ti ST2 v ST3 0 50 100 150 200 250 7/01/04 6:00 7/01/04 12:00 7/01/04 18:00 8/01/04 0:00 8/01/04 6:00 8/01/04 12:00 8/01/04 18:00 9/01/04 0:00 9/01/04 6:00 9/01/04 12:00 sõu v cao súng [cm] 0 200 400 600 800 1000 1200 1400 c [FTU] sõu St.1 H1/3 St.1 c St.1 [FTU] Hỡnh 9. Xúi mũn cc b do nng lng súng cao ti St.1 t 07-09/01/2004 5.KT LUN Qua cỏc kt qu kho sỏt trờn chỳng tụi rỳt ra mt s kt lun sau: - ng lc hc trm tớch b mt vựng kho sỏt bin ng khỏ phc tp nhng th hin rừ tớnh bin thiờn theo mựa. Xu th xúi din ra vo mựa ma trong khi xu th bi ri vo mựa khụ. khu vc phớa nam ca vựng kho sỏt, vựng gn ca sụng ng Tranh - khu vc Nng Hai, hin tng xúi xy ra mnh hn vựng phớa bc - khu vc Khe c. - Xu th xúi bi cũn din ra trong thỏng cỏc k triu súc vng, trc th tng ng vi cỏc iu kin ng lc hc mnh, yu khỏc nhau. Tuy nhiờn, cỏc chui s liu kho sỏt trm tớch l lng vo ra RNM vn cha nhiu, v liờn tc cú th khng nh chc chc hin tng trờn. Science & Technology Development, Vol 11, No.04- 2008 Trang 18 Bản quyền thuộc ĐHQG-HCM IMPORTING AND EXPORTING SEDIMENT TO AND FROM MANGROVE FOREST AT DONG TRANH ESTUARY, CAN GIO DISTRICT HO CHI MINH CITY La Thi Cang, Nguyen Cong Thanh University of Natural Sciences, VNU-HCM ABSTRACT: Mangroves are a unique form of vegetation that exists at the boundary of two distinct environments. Mangrove forest plays a special role in supporting fisheries, in stabilizing tropical coastal zones, also in trapping sediment. This study outlines field experiments on some hydrodynamic characteristics at Dong Tranh estuary, Can Gio mangrove forest, adjacent to Ho Chi Minh City, Southern Vietnam. From the measurements carried out in three years (2003-2005), some preliminary experimental results indicate that sedimentation in this area is controlled by tide. Surface sediment dynamics change quite complexly but shown the seasonal variability. Keywords: Sediment concentration, Can Gio mangrove forest. TÀI LIỆU THAM KHẢO [1]. Lê Đức Tuấn và các cộng sự, Khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ. Nhà xuất bản Nông nghiệp, (2002). [2]. Furukawa K. & Wolanski, E., Sedimentation in mangrove forests. Mangrove and Salt Marshes, 1: 3 - 10; Amsterdam, (2002). [3]. Schwarzer, K. and Diesing, M. Sediment Redeposition in Nearshore areas-Examples from the Baltic sea. Coastal dynamics ’01, American Society of Civil Engineers, Proceedings of the Conference, 809-817, (2002). . Vol 11, No.04- 2008 Trang 12 Bản quyền thuộc ĐHQG-HCM KHẢO SÁT CHUYỂN TẢI TRẦM TÍCH VÀO, RA RỪNG NGẬP MẶN THUỘC VÙNG CỬA SÔNG ĐỒNG TRANH HUYỆN CẦN GIỜ, TP. HỒ CHÍ MINH La Thị Cang, Nguyễn. trong vùng cửa sông Đồng Tranh, rừng ngậ p mặn Cần Giờ, thuộc huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh. Từ các đo đạc khác nhau được thực hiện trong ba năm, từ năm 2003 đến năm 2005 tại khu vực khảo. khảo sát, rút ra một số kết luận về nồng độ trầm tích. Từ khóa: Nồng độ trầm tích, rừng ngập mặn Cần Giờ 1.ĐẶT VẤN ĐỀ Rừng ngập mặn (RNM) đ óng vai trò quan trọng trong việc bảo vệ vùng ven