TẠP CHÍ KHOA HỌC ĐHQGHN, KHTN & CN, T xx, sỏ' 3, 2004 ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO BỜ BIEN cửa s n g v ù n g lý HOÀ, TỈNH QUẢNG BÌNH Lê X uân Hồng, P han N gọc Vinh Viện Cơ học, Viện Khoa học ưà Công nghệ Việt N a m Mở đ ầ u Tình trạng sạt lở dịch chuyển cửa sơng vùng Bắc Trung Bộ nói chung, bờ biển cửa sồng vùng Lý Hồ, huyện Bơ' Trạch , tỉnh Quảng Bình nói riêng, vấn đề xúc cộm Quá trình sạt lở dịch chuyển cửa sông gây thảm hoạ tai biến lớn, làm tổn hại nặng nề không tài sản, mà tính mạng người Quá trình thường liên quan với trận lũ lớn thời kỳ nước dâng bão, áp thấp nhiệt đới gió mùa, đặc biệt nguy hiểm trù n g hợp với thời gian triều cường Hiện tượng sạt lở bờ biển mở cửa sơng Lý Hồ vào năm 1995 gây nhiều tổn th ấ t lớn cho nhân dân Lý Hoà, đồ làm sụp đổ 12 nhà xây kiên cố, cướp chục sinh mạng người đe dọa tính mạng, tài sản 200 hộ gia đình khác, có 20 hộ phải rời bỏ quê hương đến nơi khác lập nghiệp sinh sống[l] Trước tình hình cấp bách yêu cầu nhân dân Lý Hoà, Trung tâm Khảo sát, Nghiên cứu Tư vấn môi trường biển Viện Cơ học thuộc Trung tâm KHr£N CNQG, phôi hợp với Viện nghiên cứu khoa học thuỷ lợi thuộc Bộ Nông nghiệp P hát triển nông thôn tiến hành nghiên cứu lập dự án khả thi chông sạt lở khu vực bờ biển Cơ sở tài liệu phương pháp n g h iên cứu Cơ sở tà i liệu: Nghiên cứu trạng sạt lở dịch chuyển cửa sơng Lý Hồ dựa tài liệu điều kiện tự nhiên vê địa mạo, địa chất, khí tượng thuỷ văn yếu tố động lực biển hai đợt khảo sát thực địa vào năm 2000 2001 Ngồi sử dụng tài liệu tư liệu ảnh viễn thám landsat số liệu điều tra trạ n g sạt lở miền Trung đến năm 2001 Các p h n g p h p n g h iê n cứu: ứng dụng bao gồm: - Phương pháp đồ- viễn thám; - Phương pháp lập phiếu điều tra, vấn nhân dân địa phương; 82 Đ ặc diem ilia m o hờ biên cứa SỎI1 ỈỈ VÌIIÌÍỈ L ý Hòa 83 - Phương pháp kháo sát thực địa nghiên cứu yếu tố Địa mạo-Địa chất, Địa chất cồng trình, động lực biên, m ặt cắt địa hình mái bờ đo máy đo sâu hồi âm Đặc diêm Địa m ạo-Đ ia chât, Địa ch ấ t n g trình v ù n g bờ b iên Lý Hoà - Đặc đ iếm Đ ịa m ạo-Đ ịa ch ất Bờ sạt lở Lý Hồ, huyện Bơ' Trạch, tỉnh Quảng Bình nằm khơi kiến trúc địa chất Bình - Trị - Thiên thuộc đới kiến trúc Bắc Trung Bộ Việt Nam, kéo dài từ Đèo Ngang đến Đèo Hải Vân [2] Địa hình bờ lục địa dãy núi cao trun g bình dải núi Trường Sơn chạy sát biển Bao quanh núi đồng nhỏ hẹp ven biển Quảng Bình, Quảng Trị với đụn cát, cồn cát tráng điển hình có độ cao 10-40 mét, phân bơ^ nằm song song với bò biến Các cồn, đụn cát ngăn cách biển với nội đồng đầm hồ bên Địa hình bò biển Lý Hồ thuộc kiểu bờ tích tụ mài mòn [3] Các bờ tích tụ xen kẽ bờ mài mòn đá gốc nhơ biển Động lực hình th àn h bờ ỏ chủ yếu động lực biển (sóng dòng chảy ven bò) làm phảng lại q trình gió Các phần tử cát h ất lên từ đáy bờ sóng, thuỷ triệu rút, phần cát bề m ặt bờ làm khơ, nhờ gió biển thổi vào đất liền m ạnh mang h t khô vào xa bờ, tạo bờ tích tụ biên tương ăối phang Đất đá cấu tạo bờ vùng bờ biển Lý Hồ gồm hai nhóm đá chính: nhóm đá cứng nhóm đất đá bở rời: N h ó m đ cứng: Đá có tuổi cổ n h ất đá trầm tích biến chất thuộc hệ tầng Long Đại (Or Sj ld) T h àn h phần đá bao gồm đá phiến thạch anh sericit, đá phiến sét than, cát kết quăczit cuội kết thạch anh Tiếp theo đá thuộc hệ tầng Rào chan (Dị rc), Bản giàng (D.,e bg), Mục ( D2g mb) Đá hệ tầng bao gồm đá vôi, sét vôi, đá phiến sét, cát kết bột kết N h ó m đ ấ t đ bở rời: Đất đá bở rời cổ n h ất trầm tích thuộc hệ tầng Tú Loan, nguồn gốc biến, tuổi Pleistôxen thượng ( QIII2 tl) Đất đá gồm bột, cát sét laterit hố Nằm phía đất đá bỏ rời thuộc hệ tầng tuổi Hơlơxen Trung Thượng Các trầm tích có nguồn gốc sông, biển sông-biển hỗn hợp [4] - Đặc đ iếm địa c h ấ t cô n g trình Kết nghiên cứu yếu tơ" địa chất cơng trìn h dựa sở phân tích thí nghiệm mẫu khoan địa chất cơng trình 10 lỗ khoan thuộc hai tuyến khoan bơ trí theo hướng dọc bò biển tuyến khác dọc sơng Lý Hồ vng góc với đường bò biển Trầm tích thuộc lỗ khoan bao gồm lớp với đặc tính cơng trìn h sau: - Lớp 1: gồm cát h t trung- thô, màu xám vàng, phân bô" rộng khắp khu vực nghiên cứu Bế dày lớp tương đôi lớn, chỗ mỏng mét, chỗ dày n h ất đạt tới 18 mét Lớp Tạp chi Khoa học Đ H Q G IlN K H T N & C N T.xx, S ổ 2004 84 Lê X u ân H o n e, Phan Ngọc V in h có độ chịu tải tương đơ>i cao (R0=2.5 kG/cm2 ; E0 = 120 kG/crrr) [4]nhưng tác động dòng chảy dễ gây tượng xói lở bờ mạnh ròi rạc, - Lớp 2: gồm chủ yếu sét pha, đôi chỗ sét xen kẹp bùn sét pha, màu nâu xám, xám đen lẫn vỏ sò th an bùn Trạng thái đất chảy, chảy dẻo Lớp trầm tích phân bơ' hầu khắp khu vực nghiên cứu Bề dày lớp tương đỗi lốn, dao động khoảng 4m 20m Lớp trầm tích có cường độ chịu tải tín h kháng biến thấp, biến dạng nhỏ (Ro=0,5 kG/cm2, E0 = 40 kG/cm2), [4] - Lớp 3: gồm sét pha, màu xám nâu, n â u vàng nâu xám Trạng thái đ ất dẻo cứngdẻo mềm Lớp đ ất phân bố khắp khu vực khảo sát Bề dày chúng không lớn , dao động khoảng -8 mét Lớp đất có cường độ chịu tải tính kháng biến trung bình (R0= l,5 kG/cm2, E0 = 150 kG/cm2) [4], có k h ả làm móng cho cơng trình - Lớp 4: Đá gốc, chủ yếu cát kết, m àu xám nâu, đá rắn bị phong hố nứt nẻ Lớp có cường độ chịu tải tính kháng biến rấ t cao (S =201-^274 kG/cnr >[4], có khả làm móng rấ t tốt cho cơng trình [4] Hiện trạng sạt lở dịch chuyến cửa sông vù n g bờ biển Lý Hoà 4.1 H iện trạ n g sa t lở dường bờ biên Lý H oà Thị trấ n Lý Hoà nằm doi cát cổ ven biển bờ bắc cửa sơng Lý Hồ Bò biển Lý Hồ trải qua thời kỳ lịch sử hình th àn h phát triển lâu dài Các yếu tố tác động đến trìn h p hát triển đường bờ nội lực, ngoại lực người, yếu tơ" ngoại ỉực (động lực biển) đóng vai trò trực tiếp quan trọng Hiện đoạn bờ biển này, tượng sạt lở xảy nghiêm trọng Đoạn bờ sạt lở kéo dài gần 2,5km khoảng l,5km đe doạ trực tiếp khu dân cư đơng đúc "Thị trấn Lý Hồ" Do tính chất cấu tạo đất đá bờ bờ cát, vách bờ sạt lơ biểu không rõ ràng địa hình, mà thường nhận biết trê n bề m ặt bờ sụt lún nhấn chìm khơi rọ đá kè bề m ặt bờ có phủ thực vật Bởi trạ n g sạt lởít nhận biết tính nguy hiểm nhạy cảm vùng bờ sạt lở khác Theo kết điều tra vấn p hân tích tư liệu ảnh viễn thám land sat chụp thời kỳ khác cho thấy bò biển Lý Hồ thập kỷ gần xảy sạt lở mạnh Trước năm 1980, bò biển vùng có bãi triều rộng rấ t thoải Các bãi triều cao có chiều rộng khoảng 150-200m từ ng bãi cát hoang mạc rộng với gò, đụn cát nhỏ nhấp nhơ, cỏ rau muống biển dại, sử dụng làm sân phơi chài lưới Ngày bãi triều không nữa, mái bờ biển r ấ t dốc thể m ặt cắt tuyến đo sâu hồi âm Hiện tượng sạt lở bờ diễn r a với cường độ r ấ t mạnh So sánh đường bò biển với đường bờ biển trước năm 1980 bị xói lùi vào bò khoảng 150 - 200m Tốc độ sạt lở tru n g bình đ ạt khoảng -lO m /n ăm [5] T ạp chí Khoa học Đ H Q G H N , K H T N & C N T XX S ố 2004 Đ ặc diem địa mạo bờ bicn cứa sơng vùng L ý Hòa Ngun nhân sạt lở vùng bờ biển yếu tơ động lực biến, lượng sóng vỗ bờ dòng chảy ven đóng vai trò chủ đạo Trước năm 1980 bờ biến Lý Hoả tương đơi ơn định, chí sau có tác động người khai thác vật liệu xây dựng Mủi Đá Bụt làm sông lại tác nh ân phá hoại động lực biến Có thê nói nguyên nhân gián tiếp người gây Theo tài liệu khảo sát, nghiên cứu, kết hợp với vấn điều tra nhân dân địa phương cho thấy vào năm 1965 -1980 vùng bò biển có ghềnh đá nhơ biển, vng góc với đường bờ dài vài trăm mét phía bắc cửa sơng Lý Hồ (Mũi Đá Giếng Mũi Đá Bụt) Bờ biển thời kỳ ổn định Từ sau ngày miền Nam hồn tồn giải phóng, thơng đất nước, nhu cầu tái kiến th iết lại quê hương sau chiến tranh, nhiều người từ khắp nơi khu vực đổ khai thác đá (kể dân địa phương) Họ phá cảnh quan tự nhiên ghềnh "Đá Bụt" "Đá Giếng" bờ biển Lý Hoà Trước ghềnh đá “mỏ hàn tự nhiên” chán sóng, ngăn dòng chảy ven bảo vệ bờ, hình thành bờ tích tụ-m ài mòn tương đơi ơn định Sau “mỏ hàn tự nhiên chắn sóng” bị phá huỷ, vai trò chắn sóng, ngăn dòng bùn cát vận chuyển dọc bờ bị m ất Cán cân cản bùn cát ỏ mái bò bị phá vờ Động lực biển phá hoại bờ, sạt lở gia tăng Kết tính tốn lượng bùn cát vận chuyển dọc bờ theo sóng gió với hướng gió khác chuỗi sô liệu nhiều năm cho thấy rằn g lượng bùn cát vận chuyên dọc bờ trung bình năm phía bắc (phía trái) bờ biên Lý Hồ 11000000m\ vê phía nam (phía phải) 46000000m* Tông lượng bùn cát vận chuyển năm trội phía nam 35000000m3.Các kết phù hợp với tính tốn vận chuyển bùn cát cho toàn dải ven biển vịnh Bắc Bộ Do ảnh hưởng đường bò biển Lý Hồ có hướng Bắc Tây Bắc Nam Đông Nam nên phần tần suất lớn gió mùa Đơng Bắc truyền thẳng góc với đường bò, ngồi th n h phần sóng Tây Bắc - Đơng Nam gần song song với đường bờ nên hiệu gây dòng vận chuyển bùn cát dọc bờ r ấ t nhỏ Do q trình xói lơ đáy mái bờ chủ yếu xói ngang Mặt khác trạ n g sạt lở bờ đồng thời có th ể liên quan với thay đổi mực nước dâng cao đại dương thập kỷ gần Nó tạo sở xâm thực-m ài mòn địa phương mới, thúc trình cân lại b ùn cát cua bờ 4.2 S biên d ô n g d ich chuyên sô n g Lý Hoà Trên sở nghiên cứu tư liệu ảnh viễn th ám Landsat điều tra khảo sát vùng cửa sơng Lý Hồ, qua điều tra vấn nhân dân vùng Lý Hoà cho thấy, lịch sử phát triển cửa sơng Lý Hồ r ấ t phức tạp, ln ln biến động dịch chuyển Trên bình đồ ảnh viền thám chụp vào thời kỳ khác nhau, cửa Lý Hồ nằm vị trí khác Kê từ năm I960 đến nay, cửa sơng Lý Hồ bị thay đổi nhiều lần (hình 1,2) Tạp chí Khoa học Đ U Q G H N K U T N & C N r.xx, Sở'3, 2004 86 Lê Xuân H n g , Phan N g ọ c V in h Năm 1966, cửa sông Lý Hoà nằm gần sát mũi đá xã Đức Trạch khoảng 700m, lòng sơng vùng cửa sơng hẹp, khơng có bãi bồi sơng ( Hình 2a) Năm 1978, đến năm l9 80 cửa sơng Lý Hồ bị thay đối vị trí cách Mũi Đá Đức Trạch khoảng 1700 m Lòng sơng cửa Lý Hồ lúc rộng sâu, có bãi bồi lòng sơng Chiều rộng sơng đạt tới 300 m ( hình 2b, 2c) Trước năm 1992, cửa sơng Lý Hồ nằm gần sát Mũi Đá xã Đức Trạch khoảng 800m cách thơn Ngoại Hồ khoảng 2100m Vào năm 1992 cửa Lý Hồ lại vị trí phía Bắc khoảng 500m cách Mũi Đá Đức Trạch 1300m Lúc lòng sơng gần cửa Lý Hồ bị thu hẹp lại , bãi bồi lớn sơng khơng tồn tại, mà ghép nơi với bò phải bên Đức Trạch Phía gần cửa để lại dấu vết lòng sơng cổ Lý Hồ (hình 2d) Vào năm 1995, cửa Lý Hoà mỏ cửa mới, nằm sát thơn Ngoại Hồ, đến năm 2000-2001 cửa sồng Lý Hồ lại di chuyển phía Nam cách thơn Ngoại Hoà khoảng 420m, cửa cũ bị bồi lấp trở lại ( hình 2e) Như từ năm 1965 đến nay, sơng Lý Hồ thay đổi vị trí cửa nhiều lần Mỗi lần thay đổi cửa liên quan đến lủ lớn đột biến có n hất ba lần mở cửa Mỗi lần cửa mở, sau lại bồi lấp trở lại dịch chuyên phía nam Nguyên nhân thay đổi cửa sông Lý Hồ nhiều lần biến động địa hình cửa sơng, động lực biến chế độ dòng chảy sơng Lý Hồ Hình !: s o f ) ổ BIỂN ĐỘNC ĐƯ Ờ N G BỜ VÀ D Ị C H C H U Y Ể N CỬA S Ổ N G LÝ HOÀ cuú(iiẢi I ị I Đường hờ hiển vào năm 1975 Ị — ~1 Đường hờ biển vào năm 1980 1—- Đường bờ biển vào nồm 1992 Ị-— Ị Đường bò biến vào nâm 2000 Cửa sổng Lý Hoà vào năm 1966 Cửa sổng Lý Hồ vào ihòi kỳ I97X Cừu sổng Lý Hoà vào năm 1992 Cửa sỏng Lý Hoà irưỡc nãm 1992 Cừa sổng Lý Hoà vào năm 1995 Cừa sổng Lý I loù vào nâm 2000 Hướng vận chuyển hùn cá! dọc bờ Tý lò 1:5CXXX> Tạp chí Khoa học Đ H Q G H N K t r r N Á C N , T.xx S ố 2004 Đ ặ c điểm đ ịa m ạo hờ hiến cửa sông vùng L ý Hòa 87 H ìn h 2: s o Đ ổ H IỆN T R Ạ N G S Ạ T L Ở BÒ B IỂ N , CỨA S Ổ N G LÝ HOA (Tlico lir liệu ùnh viễn t h m ) Địa hình cửa sơng Lý Hồ có độ sâu chiều rộng lòng sơng hẹp nơng dần lượng bồi tích vùng cửa sơng ngày lớn Lượng bồi tích lớn chủ yếu gây hậu trình sạt lở bờ Bắc Lý Hoà Các sản phẩm sạt lở dòng ven bờ mang tới lắng đọng vùng cửa sơng Dòng vận chuyển trầm tích ven bò có hướng chủ đạo từ Bắc vào Nam Bời sau lần cửa sơng Lý Hồ mở, sau thời gian ngắn, cửa bị lấp dịch chuyển dần phía Nam Cửa thưòng mở vào thòi kỳ có lũ lớn đột ngột, dòng sơng chảy m ạnh chọc th ủn g bò chắn th ế cửa mối mở Theo tài liệu đo đạc quan trắc gần n h ất (năm 2000-2001) cửa sông Lý Hồ, vào mùa khơ dòng chảy nhỏ khơng đáng kể, chế độ dòng chủ yếu dòng triều Do đặc điểm hình thái cửa sơng Lý Hồ thuộc dạng cửa sơng kiểu thước thợ-đầm phá, th ế tính lũ Mỗi có lũ lớn đột ngột xảy ra, nước lũ m ạnh tho át chậm buộc phải chọc thủng, phá vỡ đuôi cát chắn cửa K ết lu ậ n - Quá trình sạt lở bò biển Lý Hồ diễn m ạnh mẽ phức tạp, tốc độ sạt lở trung bình đạt tới 7-10 mét/năm Nguyên nhân sạt lở trực tiếp động lực biên (sóng dòng chảy ven), tác động gián tiếp người gây phá hoại mỏ hàn đá tự nhiên khu vực Đá Bụt Đá Giếng phá vỡ th ế cân cán cân bùn cát mái bờ Lý Hồ gây xói lở - Cửa sơng Lý Hồ ln ln biến động dịch chuyển Mỗi có lũ lốn đột biến, cát chắn cứa thường bị chọc thủng, phá vỡ cửa mài lại mở Từ năm 1965 đến cửa Lý Hồ có n h ấ t lần thay đổi cửa Tạp chi Klìoa hục Đ H Q G H N K H T N & C N T.xx, So 3, 2004 88 Lê X u ân H ổ n g , Phan N g ọ c V in h TÀI L IỆU THAM KHẢO Báo cáo tình hình biển lấn, sơng xói lở xã Hải Trạch, UBND xã Hải Trạch, 1999 Lê Xuân Hồng, Một sô đặc trưng địa mạo động lực hình thái dải bờ biền từ Móng Cái đến Đà Nang phục vụ xăv dựng công trinh biển, Tuyển tập báo cáo Khoa học, Hội nghị khoa học Địa lý toàn quốc lần thứ III, Hà Nội, 1998, tr.54-59 Lê Đức An, Nghiên cứu đánh giá điều kiện tự nhiên dải ven biển hải đảo ven bờ, Báo cáo tổng kết đề tài 48B 05.01, năm 1991 (lưu chương trình biển) Báo cáo kháo sát Địa chất cơng trình, Viện nghiên cứu Khoa học Thuỷ lợi, Bộ NN PTNT, năm 2000 (Lưu trữ) Tập hồ sơ phiếu điều tra trạng sạt lở miền Trung năm 2000 (lưu viện Cơ học) Địa chất Việt N am , Tập I, Tồng cục Mỏ Địa chất, Hà Nội, 1989 Lê Xuân Hồng, Hiện trạng bồi xói vùng cửa sơng ven biên Nam Trung ảnh hưởng đến q trình lũ, Tạp chí Thơng báo khoa học, Đại học Quốíc gia Hà Nội, Các khoa học tự nhiên , sô" 1(1998), Hà Nội, tr.37-43 Lê Văn Mạnh nnk, Những nét đặc trưng kiến tạo Bắc Trung Bộ, Tạp chí Địa chất, ISSN 0866- 7381, Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, Hà Nội, 2000, tr 55-65 VNU JOURNAL OF SCIENCE, Nat., Sci., & Tech., T x x , N03, 2004 CHARACTERISTICS OF THE CO A STAL GEOMORPHOLOGY OF LYHOA, QUANGBINH PROVINCE Le Xuan Hong, P h a n N goe V inh Institute o f Mechanics, Vietnamese A c a d e m y o f Science a n d Technology The present state of the erosion and displacement of Ly Hoa river mouth have been an urgent and burning problem of today in QuangBinh province Erosion speed in the coast of LyHoa reaches up to 7-10 m/year The erosion in this coast has been being caused directly by marine dynamics (waves and n ear shore currents) and indirectly by hum an (man-made cause) T hat was a consequence of the rock exploitation making disappearance of the natural break-w ater barriering the coast from wave currents This exploitation breaks the balance of cross-shore sedim ents tra n sp o rt and makes the coast slope unstable LyHoa mouth is continuously evolved and displaced It is a typical river mouth of square-rule shape and lagoon in the Middle of Vietnam Whenever a severe flood occurs, flows occasionally break the sand spits, sand b ars barriering the mouth an d consequently a new river mouth will be made Ly Hoa river mouth has been re-opened a t least times since 1965 T ạp chí Khoa học Đ H Q G H N K H I N C N I XX So 2004 ... trạng sạt lở dịch chuyến cửa sông vù n g bờ biển Lý Hoà 4.1 H iện trạ n g sa t lở dường bờ biên Lý H oà Thị trấ n Lý Hoà nằm doi cát cổ ven biển bờ bắc cửa sơng Lý Hồ Bò biển Lý Hồ trải qua thời kỳ... thực địa nghiên cứu yếu tố Địa mạo- Địa chất, Địa chất cồng trình, động lực biên, m ặt cắt địa hình mái bờ đo máy đo sâu hồi âm Đặc diêm Địa m ạo-Đ ia chât, Địa ch ấ t n g trình v ù n g bờ b iên Lý. .. 2004 Đ ặc diem địa mạo bờ bicn cứa sông vùng L ý Hòa Ngun nhân sạt lở vùng bờ biển yếu tô động lực biến, lượng sóng vỗ bờ dòng chảy ven đóng vai trò chủ đạo Trước năm 1980 bờ biến Lý Hoả tương