Ứng dụng viễn thám và GIS theo dõi diễn biến xói lở bồi tụ khu vực bờ biển huyện thạnh phú tỉnh bến tre

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC NÔNG LÂM THÀNH PHỐ HỒ CHÍ MINH KHÓA LUẬN TỐT NGHIỆP ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS THEO DÕI DIỄN BIẾN XÓI LỞ - BỒI TỤ KHU VỰC BỜ BIỂN HUYỆN THẠNH PHÚ TỈNH BẾN TRE Họ tên sinh viên: LÊ THỊ NGỌC ÁNH Ngành: Hệ thống Thông tin Địa lý Niên khóa: 2012 – 2016 Tháng 6/2016 ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS THEO DÕI DIỄN BIẾN XÓI LỞ - BỒI TỤ KHU VỰC BỜ BIỂN HUYỆN THẠNH PHÚ TỈNH BẾN TRE Tác giả LÊ THỊ NGỌC ÁNH Khóa luận đệ trình để đáp ứng yêu cầu cấp Kĩ sư ngành Hệ thống Thông tin Địa lý Giáo viên hướng dẫn: ThS Bùi Chí Nam Tháng năm 2016 i LỜI CẢM ƠN Tôi xin chân thành cám ơn thầy ThS Bùi Chí Nam, cán công tác Phân viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu, người tận tình hướng dẫn cho hoàn thành khóa luận tốt nghiệp Tôi trân trọng cảm ơn Ban lãnh đạo Phân viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu tạo điều kiện để thực tập quý quan Đặc biệt, xin gửi lời cảm ơn đến Cán công tác Phòng Nghiên cứu Khí tượng - Khí hậu phụ cận trao đổi kiến thức, kinh nghiệm quý báu chia sẻ tài liệu, liệu Tôi xin chân thành cám ơn thầy PGS.TS Nguyễn Kim Lợi tất quý thầy cô Trường Đại học Nông Lâm Tp Hồ Chí Minh tận tình truyền dạy kiến thức cho suốt thời gian theo học trường Tôi xin chân thành cám ơn Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Bến Tre cung cấp tài liệu giúp thực tốt đề tài Cám ơn gia đình động viên, tạo điều kiện cho suốt tình học tập hoàn thành đề tài Xin cảm ơn tập thể lớp DH12GI, người bạn bên ngày tháng ngồi giảng đường đại học Trong thời gian thực đề tài thân cố gắng, nổ lực để đạt đươc kết tốt Tuy nhiên nhiều sai sót, kính mong quý thầy cô góp ý để đề tài hoàn chỉnh Lê Thị Ngọc Ánh Khoa Môi trường Tài nguyên Trường Đại học Nông Lâm TP Hồ Chí Minh Số điện thoại: 01628799550 Email: 12162007@st.hcmuaf.edu.vn ii TÓM TẮT Đề tài nghiên cứu “Ứng dụng viễn thám GIS theo dõi diễn biến xói lở - bồi tụ khu vực bờ biển huyện Thạnh Phú tỉnh Bến Tre” thực khoảng thời gian từ tháng 3/2016 đến tháng 5/2016 Phương pháp tiếp cận đề tài ứng dụng công nghệ viễn thám GIS Công nghệ viễn thám có chức rút trích đường bờ dựa tư liệu ảnh vệ tinh (Landsat) phép tính tỷ số ảnh Gathot Winasor GIS sử dụng phần mở rộng DSAS phần mềm ArcGIS để tính tốc độ xói lở - bồi tụ Nội dung đề tài cần nghiên cứu vấn đề sau: - Nghiên cứu lý thuyết diễn biến bờ biển, viễn thám GIS - Thu thập liệu ảnh vệ tinh Landsat năm (2006, 2011 2015), tài liệu khu vực bờ biển huyện Thạnh Phú - Trích xuất đường bờ thông qua phần mềm ENVI - Tính toán thống kê phần mở rộng DSAS phần mềm ArcGIS - Rút kết luận nhận xét xói lở - bồi tụ bờ biển huyện Thạnh Phú Kết đạt khóa luận là: - Các lớp đồ đường bờ khu vực bờ biển huyện Thạnh Phú năm 2006, 2011 2015 - - Các thông số thay đổi đường bờ huyện Thạnh Phú qua năm:  So sánh năm 2006 2011  So sánh năm 2011 2015 Phân tích đánh giá mức độ tác động ảnh hưởng đến đường bờ qua mốc năm 2006, 2011, 2015 iii MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN ii TÓM TẮT iii MỤC LỤC iv DANH MỤC VIẾT TẮT vii DANH MỤC BẢNG BIỂU viii DANH MỤC HÌNH ẢNH ix CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài 1.2 Mục tiêu nghiên cứu 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.4.1 Ý nghĩa khoa học 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan đường bờ 2.1.1 Một số khái niệm 2.1.2 Hình thái bờ biển 2.1.3 Quá trình diễn biến bờ biển 2.1.4 Các trình tác động đến bờ biển 2.2 Khu vực nghiên cứu 2.2.1 Điều kiện tự nhiên 2.2.1.1 Vị trí địa lý 2.2.1.2 Địa chất iv 2.2.1.3 Địa hình, địa mạo 10 2.2.1.4 Khí hậu 10 2.2.1.5 Thủy văn 11 2.2.2 Điều kiện kinh tế xã hội 11 2.2.2.1 Dân số 11 2.2.2.2 Du lịch 11 2.2.2.3 Lâm nghiệp 12 2.3 Cơ sở lý thuyết 12 2.3.1 Viễn thám 12 2.3.1.1 Khái niệm 12 2.3.1.2 Nguyên lí hoạt động 12 2.3.1.3 Đặc điểm liệu ảnh viễn thám 13 2.3.2 Hệ thống thông tin địa lý (GIS) 14 2.3.2.1 Định nghĩa 14 2.3.2.2 Chức GIS 15 2.3.2.3 Thành phần GIS 15 2.3.2.4 Mô hình liệu GIS 15 2.4 Tổng quan nghiên cứu đường bờ biển 16 2.4.1 Tình hình nghiên cứu bờ biển nước giới 16 2.4.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 17 CHƯƠNG PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 19 3.1 Dữ liệu 19 3.2 Phương pháp 20 3.2.1 Phương pháp viễn thám 21 3.2.2 Phương pháp GIS 23 3.2.2.1 Định nghĩa DSAS 23 3.2.2.2 Tiến trình thực phân tích DSAS 24 v 3.2.2.3 Thống kê biến động đường bờ 26 3.2.3 Phần mềm sử dụng 27 3.2.3.1 ENVI 27 3.2.3.2 ArcGIS 27 CHƯƠNG KẾT QUẢ, THẢO LUẬN 29 4.1 Bản đồ đường bờ 29 4.2 Tốc dộ thay đổi đường bờ qua năm 31 4.2.1 So sánh năm 2006 2011 32 4.2.2 So sánh năm 2011 2015 33 4.3 Mức độ tác động ảnh hưởng đến đường bờ qua năm 2006, 2011 2015 35 CHƯƠNG KẾT LUẬN, KIẾN NGHỊ 40 5.1 Kết luận 40 5.2 Kiến nghị 40 TÀI LIỆU THAM KHẢO 42 PHỤ LỤC 44 vi DANH MỤC VIẾT TẮT AEQM Area wide Environmental Quality Management (Phương pháp quản lý môi trường diện rộng) CSDL Cơ sở liệu DSAS The Digital Shoreline Analysis System ĐBSCL Đồng Sông Cửu Long EPR End Point Rate (Tốc độ diểm cuối) ESRI Economic and Social Research Institute (Viện nghiên cứu hệ thống môi trường) ENVI The Environment for Visualizing Images (Phần mềm xử lý ảnh viễn thám) GIS Geographic Information System (Hệ thống thông tin địa lý) IDL Interactive Data Language (Ngôn ngữ lập trình cấu trúc) LRR Linear Regression Rate (Tốc độ bồi xói tuyến tính) LR2 R-squared (Hệ số tuyến tính bồi tụ hay xói lở) NSM Net shoreline Movement (Tổng biến động đường bờ) RS Remote Sensing (Viễn thám) SCR Shoreline Change Envelope (Thay đổi hình dạng đường bờ) USGS Cơ quan Địa chất Hoa Kỳ vii DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Phân bố dân số huyện Thạnh Phú năm 2013 11 Bảng 3.1 Dữ liệu thu thập 19 Bảng 3.2 Các kênh phổ sử dụng tiến trình thực trích xuất đường bờ 21 Bảng 3.3 Phân loại mức độ xói lở - bồi tụ 27 Bảng 4.1 Thông số thay đổi đường bờ huyện Thạnh Phú năm 2006 2011 32 Bảng 4.2 Thông số thay đổi đường bờ huyện Thạnh Phú năm 2011 2015 34 Bảng 4.3 Thông số thay đổi đường bờ huyện Thạnh Phú năm 2006 2015 35 Bảng 4.4 Tốc độ thay đổi đường bờ (LRR) huyện Thạnh Phú 37 viii DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 2.1 Mặt cắt ngang đường bờ (Shore Protection Manual, 1984) Hình 2.2 Vị trí khu vực nghiên cứu Hình 2.3 Mô hình nguyên lý hoạt động viễn thám (Lê văn Trung, 2010) 13 Hình 2.4 Các thành phần GIS 15 Hình 3.1 Sơ đồ thực phương pháp nghiên cứu 20 Hình 3.2 Ảnh sau gom kênh cắt năm 2006 (a) 2011 (b) 21 Hình 3.3 Ảnh sau gom kênh cắt năm 2015 (c) 22 Hình 3.4 Ảnh tỷ số kết hợp với giá trị ngưỡng năm 2006 (a) 2011 (b) 23 Hình 3.5 Ảnh tỷ số kết hợp với giá trị ngưỡng năm 2015 (c) 23 Hình 3.6 Các yếu tố để tính tốc độ xói lở bồi tụ đường bờ biển 25 Hình 3.7 Quy trình thực phân tích DSAS 26 Hình 4.1 Đường bờ năm 2006 29 Hình 4.2 Đường bờ năm 2011 30 Hình 4.3 Đường bờ năm 2015 30 Hình 4.4 Đường bờ năm 2006, 2011 2015 31 Hình 4.5 Sự thay đổi đường bờ huyện Thạnh phú năm 2006 2011 32 Hình 4.6 Sự thay đổi đường bờ huyện Thạnh phú năm 2011 2015 33 Hình 4.7 Sự thay đổi đường bờ huyện Thạnh phú năm 2006 2015 35 Hình 4.8 Biểu đồ diện tích bồi xói (ha) qua giai đoạn 36 Hình 4.9 Tốc độ thay đổi đường bờ huyện Thạnh phú qua năm 2006, 2011, 2015 38 Hình 4.10 Hệ số tuyến tính (LR2) tốc độ thay đổ đường bờ 39 ix CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1.1 Tính cấp thiết đề tài Đường bờ định nghĩa đường ranh giới, nơi có tiếp giáp biển đất liền, tương ứng với giao động mực nước tượng thủy triều mà ranh giới dịch chuyển sâu vào đất liền xa phía biển (Trần Thanh Tùng Janvan de Graaff, 2006) Sự thay đổi đường bờ vấn đề đặc biệt quan tâm nhà khoa học, kỹ sư nhà quản lý ven bờ Ngoài nguyên nhân yếu tố nội sinh tác động từ thay đổi địa tầng, dòng chảy, dao động mực nước, bão, sóng, gió… yếu tố ngoại sinh tác động người góp phần đáng kể Biến động đường bờ bao gồm bồi tụ xói lở, trình tự nhiên, thường xuyên xảy tránh khỏi đới ven bờ Xói lở bồi tụ làm thay đổi diện mạo đường bờ, diễn biến theo không gian thời gian phức tạp gây ảnh hưởng đến kinh tế - xã hội đất, đe dọa phá hủy công trình đê kè ven biển, đặc biệt ảnh hưởng đến hoạt động du lịch, sản xuất ven biển Thạnh Phú huyện ven biển tỉnh Bến Tre, nằm cửa sông cửa Hàm Luông cửa Cổ Chiên Đường bờ biển dài 25 km, Thạnh Phú bị ảnh hưởng nhiều biển, khí hậu thuộc loại nhiệt đới gió mùa (nóng ẩm, mưa nhiều), thường xuyên chịu nhiều ảnh hưởng tác động (sóng, thủy triều, bão…) gây nên tượng xói lở bồi tụ Trong năm gần đây, trình sạt lở bồi tụ cửa sông, bờ biển huyện Thạnh Phú xảy rõ rệt, ảnh hưởng lớn đến đời sống kinh tế - xã hội cộng đồng dân cư địa phương Quá trình diễn liên tục khứ diễn tương lai, bối cảnh mực nước biển ngày dâng cao biến đổi khí hậu ảnh hưởng tác động người ngày gia tăng Vì việc theo dõi giám sát khu vực bờ biển cần thiết Đây xem nhiệm vụ cần thiết giai đoạn nay, sở đắn việc quản lý nhằm hạn chế mức thiệt hại thấp an toàn cho sống người dân trình phát triển kinh tế huyện Công nghệ viễn thám GIS hướng tiếp cận hiệu quả, ứng dụng mạnh mẽ nghiên cứu đánh giá trạng, diễn biến xói lở - bồi tụ bờ biển, cửa sông Viễn thám cung cấp tư liệu ảnh qua thời kỳ khác GIS giúp cho việc lưu trữ, cập nhật sử dụng có hiệu liệu có tượng xói lở - bồi tụ Từ thực tế đề tài “Ứng dụng viễn thám GIS theo dõi diễn biến xói lở - bồi tụ khu vực bờ biển huyện Thạnh Phú tỉnh Bến Tre” tiến hành 1.2 Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu chung: Ứng dụng viễn thám GIS đánh giá diễn biến xói lở - bồi tụ khu vực bờ biển huyện Thạnh Phú tỉnh Bến Tre Mục tiêu cụ thể: - Rút trích đường bờ khu vực bờ biển huyện Thạnh Phú - Phân tích diễn biến xói lở - bồi tụ bờ biển huyện Thạnh Phú 1.3 Đối tượng phạm vi nghiên cứu 1.3.1 Đối tượng nghiên cứu Đối tượng nghiên cứu đề tài bờ biển huyện Thạnh Phú tỉnh Bến Tre 1.3.2 Phạm vi nghiên cứu Về thời gian: Đề tài giới hạn thực khoảng thời gian từ 01/03/2016 đến 31/05/2016 Về địa lý: Khu vực bờ biển huyện Thạnh Phú tỉnh Bến Tre 1.4 Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài 1.4.1 Ý nghĩa khoa học Cung cấp tư liệu báo cáo nghiên cứu xói lở - bồi tụ đường bờ khu vực phía đông ĐBSCL Kết đề tài giúp cho việc nghiên cứu bồi tụ, xói lở phương pháp viễn thám GIS quan tâm đến ảnh hưởng mực nước thủy triều đến kết phân tích ảnh viễn thám đa thời gian phân tích, đánh giá 1.4.2 Ý nghĩa thực tiễn Đối với nơi ứng dụng kết nghiên cứu: - Nâng cao lực hiểu biết bồi – xói bờ biển - Đẩy mạnh hoạt động phòng chống, quản lý thiên tai - Địa phương khu vực nghiên cứu có sở khoa học để đưa định hướng, sách, kế hoạch hành động giải pháp ứng phó phục vụ phát triển bền vững bảo vệ môi trường Đối với kinh tế - xã hội môi trường: Kết đề tài góp phần giúp nhà quản lý dễ dàng nắm bắt, quản lý thiên tai khu vực ven bờ, từ có sách, giải pháp để hạn chế tổn thất, thiệt hại tài sản thiên tai gây CHƯƠNG TỔNG QUAN TÀI LIỆU 2.1 Tổng quan đường bờ 2.1.1 Một số khái niệm Theo Dean (2002), mặt cắt ngang đường bờ định nghĩa hình dạng mặt cắt ngang lấy theo phương vuông góc với đường bờ, kết cấu gồm bốn phần là: phần khơi, phần gần bờ, phần bãi phần bờ biển (Hình 2.1) Đường bờ đường ranh giới, nơi có tiếp giáp biển đất liền, tương ứng với giao động mực nước tượng thủy triều mà ranh giới dịch chuyển sâu vào đất liền xa phía biển Trong thời đoạn định, đường bờ đường mép nước trung bình thủy triều Vị trí xác đường bờ phụ thuộc trực tiếp vào trạng thái thủy triều, điều kiện sóng độ dốc bãi biển (Trần Thanh Tùng Janvan de Graaff, 2006) Bãi biển (hay bờ biển) vùng xác định nằm ranh giới mực nước triều thấp giới hạn tác dụng sóng phía đất liền, thông thường, điểm chân mỏm đá đường ranh giới xuất thực vật tồn thời gian dài bờ biển Bãi biển chia thành phần, phần bãi trước phần bãi sau Bãi trước phần bãi nằm ranh giới mực nước cao mực nước thấp sóng dồn lên bờ biển sóng rút khỏi bờ Bãi sau giới hạn từ phần nước cao đến giới hạn phía đất liền sóng, hình vẽ minh họa (Hình 2.1) Theo Silvester (1997), thuật ngữ bờ biển định nghĩa “dải đất có chiều rộng không xác định (có thể lên tới vài km) kéo dài từ vị trí đường bờ đất liền tới điểm có biến đổi lớn đặc điểm địa hình phía biển” (Trần Thanh Tùng Janvan de Graaff, 2006) Theo Bird (1984) tổng chiều dài đường bờ biển giới ước tính vào khoảng 500,000 km, có 20% bờ biển có cấu tạo cát (Trần Thanh Tùng Janvan de Graaff, 2006) Vùng ven biển phần diện tích đất nước bao bọc lấy đường bờ kéo dài hai phía đất liền biển Về phía đất liền vùng ven biển kéo dài tới giới hạn thích hợp phía biển kéo dài tới vùng thường xuyên diễn trình động lực quan trọng vùng bờ (Trần Thanh Tùng Janvan de Graaff, 2006) Hình 2.1 Mặt cắt ngang đường bờ (Shore Protection Manual, 1984) 2.1.2 Hình thái bờ biển Hình thái bờ biển hiểu hình dạng vật lý cấu trúc bờ biển Hay nói cách khác: hình thái bờ biển khoa học nghiên cứu tương tác yếu tố động lực sóng, dòng chảy, tới bờ biển mà tương tác gây nên dịch chuyển bùn cát vùng ven bờ dẫn tới biến đổi hình dạng bờ biển Bờ biển tự nhiên chia làm loại theo cấu tạo vật liệu thành tạo có mặt bờ biển, bờ biển có cấu tạo đá, bờ biển cát bờ biển bùn Bờ biển có cấu tạo đá cố định (hoặc có đáy đường bờ không thay đổi) khoảng thời gian tương đối dài Bờ biển cát hay bãi biển cát, ngược lại, dễ bị biến dạng, tác dụng sóng dòng chảy Vị trí đường bờ biển bãi biển cát thường xuyên dịch chuyển, tiến phía biển lùi vào đất liền, đối tượng tác động sóng, dòng chảy Bờ biển bùn có cấu tạo hạt sét, bùn, cát mịn vật chất có tính dính kết, hoàn toàn khác mặt chất vật lý hóa học với hạt vật chất không kết dính cát, cuội, sỏi 2.1.3 Quá trình diễn biến bờ biển Quá trình diễn biến bờ biển trình tự nhiên có tác động tới biến đổi hình dạng đường bờ vùng ven bờ, xem xét, nghiên cứu nhiều phạm vi không gian thời gian khác tùy thuộc vào tính chất mức độ phát triển trình Bờ biển biến đổi cách liên tục tác dụng sóng dòng chảy nhiều phạm vi không gian bước thời gian khác 2.1.4 Các trình tác động đến bờ biển Xói lở bờ biển tượng trực quan dễ thấy dải bờ biển Hiện tượng xói lở vách đá hay xói lở bờ biển có cấu tạo trầm tích cứng thường khó nhận thấy tượng xói lở xuất bờ biển có cấu tạo vật liệu rời rạc cát, bùn Xói lở bồi tụ định nghĩa tượng nhằm biến đổi đáng kể đường bờ tác dụng yếu tố tự nhiên sóng, dòng chảy, gió tác động người Bờ biển biến đổi cách liên tục tác dụng sóng dòng chảy nhiều phạm vi không gian bước thời gian khác Ví dụ bờ biển chịu tác động sóng đơn làm bùn cát ven bờ lơ lửng nước dòng chảy sóng sinh vận chuyển bùn cát ven bờ lơ lửng phía hạ lưu dòng chảy dọc bờ Quá trình tác động sóng đơn diễn vòng vài giây có phạm vi tác động dải sóng vỡ mà Nhưng trình diễn liên tục nhiều ngày nhiều năm, gây tượng xói lở bờ biển kéo dài vùng rộng rãi vài trăm mét đến hàng chục kilômet, tượng xói lở bồi tụ liên tục thời gian nhiều tháng, nhiều năm dẫn tới đường bờ bị suy thoái (hoặc phát triển) đất liền Các nguyên nhân gây xói lở bờ biển tự nhiên (Trần Thanh Tùng Janvan de Graaff, 2006): - Hiện tượng dâng lên mực nước biển - Sự biến đổi giảm nguồn bùn cát cung cấp từ sông biển - Tác động sóng lớn bão - Sóng nước dâng bùn cát tràn bờ - Quá trình vận chuyển tuyển chọn bùn cát bề mặt bãi biển Ngoài có tác động yếu tố khác gió, thủy triều, trình sụt lún mặt địa chất, trình hóa học, học diễn bãi biển, thời tiết tác động sinh vật biển Các xói lở có nguồn gốc tự nhiên trở nên nghiêm trọng có tác động không mong muốn người Trong vô số nguyên nhân gây nên tượng xói lở bờ biển nguyên nhân gây nên tượng tác động sóng, nước dâng bão, dòng chảy ven bờ thủy triều bờ biển Một số tượng nguyên nhân gây xói lở bờ biển cụ thể (Trần Thanh Tùng Janvan de Graaff, 2006): - Do khai thác trầm tích khoáng sản bờ biển: Do trầm tích cát sỏi bị lấy khỏi bờ biển để làm đường xây dựng công trình dân dụng, làm cho mặt cắt ngang bãi biển nơi cát sỏi bị khai thác bị hạ thấp, điều tạo điều kiện cho sóng lớn tác động tới bãi biển mạnh xảy bão, hoạt động khai hoang lấn biển, thủy lợi, khai thác sa khoáng, vật liệu xây dựng, chặt phá rừng ngập mặn v v… gây nên, thường mức độ địa phương, phạm vi hẹp, trình khai thác trầm tích khoáng sản bờ biển - Sự suy giảm nguồn cung cấp bùn cát từ đụn cát gần bờ: Bờ biển cung cấp bùn cát từ đụn cát ven bờ bắt đầu bị xói lở nguồn cung cấp bùn cát từ đụn cát bị giảm hay bị gián đoạn đụn cát vào trạng thái ổn định Điều phát triển tự nhiên thảm phủ thực vật bề mặt đụn cát làm hạn chế bớt lượng bùn cát bị khỏi đụn cát, hay hoạt động bảo vệ đụn cát người cách tạo nên thảm phủ thực vật, phun hóa chất làm kết dính hạt cát bề mặt đụn cát nhựa đường, xây dụng nhà cửa, công trình mặt đụn cát - Sự gia tăng lượng sóng thềm bãi bị hạ thấp: Sự gia tăng tác động sóng tượng thềm bãi bị hạ thấp vùng gần bờ nguyên nhân gây xói lở bờ biển Khi thềm bãi bị hạ thấp, độ sâu nước gần bờ tăng lên, cho phép sóng lớn đến gần bờ Điều nạo vét bùn cát gần bờ làm gia tăng độ sâu cho phép sóng lớn tới sát bờ - Do gián đoạn vận chuyển bùn cát dọc bờ: đê chắn sóng đập phá xây dựng để nhằm làm ổn định cửa sông triều ăn thông với đầm phá bên nhằm mục đích cải tạo đường vận thủy vùng neo đậu tàu thuyền phía bên trong, dòng vận chuyển trầm tích ven bờ bị gián đoạn vị trí xây dựng công trình, phía thượng lưu công trình xảy tượng bồi tụ, ngược lại phía hạ lưu công trình xảy tượng xói lở - Sự gia tăng bão biển: Sự gia tăng tần suất cường độ trận bão vùng ven biển dẫn tới xói lở bờ biển mà trước trạng thái ổn định hay phát triển Khi liên tiếp xảy bão thời gian ngắn tác dụng phá hoại trở nên đặc biệt nghiêm trọng, bão thứ hai bão xảy bãi biển bị thay đổi tác dụng xói lở trận bão - Sự gia tăng sóng phản xạ: Khi sóng vỡ chân công trình có bề mặt không thấm qua tường biển làm bê tông, đá xây chúng bị phản xạ lại, dòng hồi quy đáy có hướng phía biển sinh tác dụng xói lở bùn cát thềm bãi hay chân công trình phía biển - Ảnh hưởng biến đổi khí hậu: Biến đổi khí hậu thách thức lớn nhân loại kỷ 21 Biến đổi khí hậu tác động nghiêm trọng đến sản xuất, đời sống môi trường phạm vi toàn giới Biểu biến đổi khí hậu nóng lên toàn cầu, mực nước biển dâng, nguyên nhân dẫn đến nhiệt độ Trái Đất tăng, cường độ bão vào đất liền tăng Điều tác động xấu đến dải bờ biển ven biển nước ta, xói lở đường bờ, ảnh hưởng đến phát triển kinh tế - xã hội sống người 2.2 Khu vực nghiên cứu 2.2.1 Điều kiện tự nhiên 2.2.1.1 Vị trí địa lý Vùng ven biển tỉnh Bến Tre bao gồm huyện ven biển: Bình Đại, Thạnh Phú Ba Tri Thạnh Phú nằm phía đông nam tỉnh Bến Tre, cuối cù lao Minh, chân đạp sóng biển Đông Thạnh Phú có lợi bờ biển với chiều dài 25 km (tính từ Vàm Rỏng đến Khâu Băng) thuộc xã Thạnh Phong Thạnh Hải Thạnh Phú nằm cửa sông cửa Hàm Luông cửa Cổ Chiên Là ba huyện bị ảnh hưởng nhiều biển, chế độ ngập triều nhiễm mặn tỉnh Bến Tre Về ranh giới hành xác định: - Phía bắc giáp huyện Ba Tri, ranh giới sông Hàm Luông - Phía nam giáp tỉnh Trà Vinh, ranh giới sông Cổ Chiên - Phía đông giáp biển - Phía tây giáp huyện Mỏ Cày Nam Khu vực nghiên cứu bờ biển huyện Thạnh Phú tỉnh Bến Tre thể (Hình 2.2) Hình 2.2 Vị trí khu vực nghiên cứu 2.2.1.2 Địa chất Đáy biển ven bờ huyện hạnh Phú tỉnh Bến Tre hay dải đồng ven biển cấu tạo trầm tích bở rời trẻ (tuổi Holoxen – đại, Pleistoxen muộn) Các thành tạo không bền vững dễ bị phá hủy tác động nhân tố động lực ngoại sinh Các thành tạo lại lộ đáy biển bờ biển nên thường xuyên bị cải biến (Ủy ban nhân dân tỉnh Bến Tre, Sở Tài nguyên Môi Trường tỉnh Bến Tre, 2009) 2.2.1.3 Địa hình, địa mạo Quá trình thành tạo địa chất vùng cửa sông ven biển Thạnh Phú có tuổi địa chất non trẻ khoảng 2.000 năm Khu vực bồi đắp theo phương thức giồng phá làm cho đất ngày lấn dần biển hình thành giồng cát ven biển Các giồng cát thường có cao trình – m Chiều dài giồng khác Đây nơi quần cư canh tác nhân dân vùng Rừng ngập mặn khu vực có ý nghĩa lớn việc thúc đẩy trình bồi tụ mở rộng bãi biển ngăn chặn trình di động giồng cát Rừng ngập mặn có vai trò quan trọng việc phòng hộ, ngăn chặn xói lở thúc đẩy việc cố định bãi bồi vùng cửa sông ven biển Rừng phi lao bãi cát đóng vai trò quan trọng việc cố định giồng cát, chắn gió cát bay, ổn định sống dân cư giồng Địa hình toàn vùng cửa sông ven biển Thạnh Phú bị chia cắt hệ thống sông rạch dày đặc (Ủy ban nhân dân tỉnh Bến Tre, Sở Tài nguyên Môi Trường tỉnh Bến Tre, 2009) 2.2.1.4 Khí hậu Vùng sông ven biển Thạnh Phú có khí hậu nhiệt đới gió mùa, cận xích đạo có nhiệt độ cao biến động Có phân biệt rõ mùa hàng năm Mùa mưa có gió mùa Tây Nam thịnh hành, có lượng bốc thấp, độ ẩm không khí cao mùa khô có gió mùa Đông Bắc thịnh hành có lượng bốc cao, độ ẩm không khí thấp Chế độ nhiệt: Vùng cửa sông ven biển huyện Thạnh Phú có nhiệt độ cao, nhiệt độ bình quân hàng năm 26,60C Tháng nóng có nhiệt độ 28,40C (tháng 4, 5) Tháng mát có nhiệt độ 24,30C (tháng 12) Độ ẩm: Độ ẩm trung bình khu vực Thạnh Phú 83% Gió: Trong mùa mưa, gió thịnh hành theo hướng Tây Nam đến Tây Tây Nam với vận tốc trung bình cấp – Đến tháng 10 trở gió chuyển sang hướng Đông Bắc với vận tốc gió cấp đến tháng 2, tháng gió theo hướng Đông Bắc đến Đông Nam 10