Xây dựng bản đồ phân vùng tổn thương bờ biển đối với mực nước biển dâng trong tương lai ở vùng Hà Tiên Kiên Lương tỉnh Kiên Giang

Xây dựng bản đồ phân vùng tổn thương bờ biển đối với mực nước biển dâng trong tương lai ở vùng Hà Tiên Kiên Lương tỉnh Kiên Giang Xây dựng bản đồ phân vùng tổn thương bờ biển đối với mực nước biển dâng trong tương lai ở vùng Hà Tiên Kiên Lương tỉnh Kiên Giang Xây dựng bản đồ phân vùng tổn thương bờ biển đối với mực nước biển dâng trong tương lai ở vùng Hà Tiên Kiên Lương tỉnh Kiên Giang

DAI HOC QUOC GIA THANH PHO HO CHI MINH

TRUONG DAI HOC KHOA HOC TU NHIEN

ĐÈ TÀI NGHIÊN CỨU KHOA HOC CAP TRUONG

XAY DUNG BAN DO PHAN VUNG TON THUONG BO BIEN DOI VOI MUC NƯỚC BIÊN DANG TRONG TUONG LAI

Ở VÙNG HÀ TIÊN - KIÊN LƯƠNG TÍNH KIÊN GIANG

Chủ nhiệm đề tài: HOÀNG THỊ PHƯƠNG CHI

Nhóm cán bộ thực hiện: LỄ THỊ BẠCH LINH

Thành phố Hồ Chí Minh, 2013

TOM TAT

Đới bờ biển Hà Tién — Kién Lương, với chiều dài sân 72,80 km thuộc khu vực nhạy

cam, dé bị tốn thương trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu Nghiên cứu đã phân

loại được đường bờ vùng biển Hà tiên - Kiên Lương làm cơ sở cho các nghiên cứu

sau về đới bờ biển này; đồng thời đánh giá được mức độ tổn thương đới bờ do mực

nước biển dâng trong tương lai Bản đô phân vùng tốn thương đới bờ được thành lập trên cơ sở tính toán CVI (Coastal vulnerability Index — chi s6 tổn thương đới bờ) và khảo sát thực địa kiểm tra Kết quả nghiên cứu cho thấy vùng tổn thương rất cao chiếm 22%, vùng tôn thương cao chiếm đến 39%, vùng tổn thương trung bình chiếm 20% và vùng tôn thương thấp chiếm 19% Tính toán CVI cho phép đánh giá mức độ tôn thương đới bờ có cơ sở khoa học và độ tin cậy cao Phương pháp này can tiếp tục

sử dụng đề đánh giá cho các vùng bờ khác ở Việt Nam

Từ khóa: Bản đô phân vùng tồn thương, Mực nước biển dâng, biến đổi khí hậu, chỉ số

tồn thương đới bờ (CWJ), Hà Tiên - Kiên Lương

ABSTRACT

The coastal zone in Ha Tien — Kien Luong commune, nearly 72,80 km in length, is

vulnerable to future sea level rise due to global climate change This study aims to assess the vulnerability of these areas of the future sea level rise Coastal vulnerability map has been carried out by using the results of calculating the coastal vulnerability index (CVI) and field surveys For the result of calculating, the portion of very high,

high, moderate and low vulnerable areas was 22%, 39%, 20% and 19% respectively

In this study, CVI calculating combined with field surveys provided the scientific and accuracy assessment of vulnerable coastal areas This method is recommended in other coastal areas in Vietnam

Key words: coastal vulnerability map, sea level rise, climate change, CVI, Ha Tien —

Kien Luong

1.2 Muc tiéu nghién ctu oo ecceeeeeeseeeeeeeeeeeeseeeseeeceneeceeecesesessseseecesescseeseaseesaeeeas 1

LS ING CURE: TONISH CU scccressssceenseevesscarascasssaconeenersranenesamemremeenscnceres ereueeneap areecereyernonse I

Lá Pha vinBhiÔñ CĨH, -ceeoosenniineeibuiiotLdondtogtiidcslllGESSIA2N030300040:3853.S0N8940S85 2

2.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu . -:- ¿25252 +t+x+xt2E+Ev+v+Etexsttretrrkrkrkrtkrrrkrree 3

35 ;Độ cao địa hÌHÏ:ssssasassesnaaosessiirtEsiESiDEES6SXSASESSES4554ESSEXGEESSGSSEMESASSSE1439935P993053125405 9

CHUONG 4: KET QUA NGHIEN CUU VÀ THẢO LUẬN -+-e+ 11

4.1 Thành lập bản đồ phân vùng tổn thương đới bờ Hà Tiên - Kiên Lương 11 4.2 Nhận xét kết quả và dự báo tai ĐiẾN n1 2 1121 1111151 111111215101 21122102 xe 14 42.1 — Các khu vựcbðc6váchđã e.-css-.evs-eS-ss-eSEA B55 g0ÊA tà 8803500838958 14

4.2.2 Khu vực có kè bảo vệ và hiện tượng hốc sóng vỗ trên chân kè 17

4.2.3 Các khu vực đồng bằng ¿2-52 5222222 E2 SE E2Eertrrrrrrrrre 18

IV )80i9909:7 9,804 24

DANH MUC CHU VIET TAT

CVI: Coastal vulnerability Index (Chi số tốn thương đới bờ) KVNC: Khu vực nghiên cứu

IPCC: Tổ chức Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu

RNM: Rừng ngập mặn

ĐB - TN: Đông Bac — Tay Nam

DANH MUC HINH

Hình 1 Bờ vách đá gốc, có hiện tượng gãy, đồ của một cột đá vôi tại núi Hòn Chông 8

Hình 2 Bờ có vách trầm tích gắn kết yếu tại Cảng Hòn Chông . ©5252: 8

Hình 3 Công trình Khu đô thị lấn biển Hà Tiên nhìn từ núi Pháo Đài (bờ có kè bảo vệ) §

Hình 4 Rừng ngập mặn ven 1)i0A/11.8:-0i 10077 §

Hình 5 Bờ không vách, không rừng ngập mặn, bị xâm thực mạnh gần Núi Ông Cọp 8

Hình 7 Bờ có vách là cát kết quazit tai e0) 1177 9

Hình 10 Hốc sóng võ chân kè đá tại cảng Hòn Chông -¿- ©55++++ctst+ererersrsrre 9

Hình 11 Kết quả tính toán diện tích loại hình sử dụng "1 .====- ae 10

Hình 12 T¡ lệ tổn thương bờ biển Hà Tiên — Kiên Lương tính theo phan trăm II

Hình 13 Bản đồ phân vùng tổn thương đới bờ Hà Tiên —- Kiên Lương - - 13

Hình 14 Tai biến của phun trào ryolit hệ tầng Núi Cọp cccc-cccsceersrrrerrrrrrres 15 Hinh 15 Tai bién cla da hé tang Hon Heo scsccccecccsssseseesseseesceeeeeseeeeseeeeeaescsuessesesessesseeneees 15 Hình 16 Hòn Phụ đồ về phía đông theo phương 80° Nguồn [6] -: ‹: -: - l6

Hình 17 Hiện tượng gãy đỗ của một cột đá vôi tại núi Hòn Chông -. - - 17 Hình 18 Hiện tượng hàm ếch trên chân sườn tại núi Hòn Chông + <+++ 17

Hình 19 Hốc sóng vỗ trên chân kè đá tại HK 517 Bãi đá gốc lộ phía ngoài kè bị phá hủy bởi

SONG csaewevaveranseawasrsoaneneavensmesveesencm eves kề HỆ HH HH tt HH HH HH Hee 18

Hình 20 Hốc sóng vỗ trên chân kè đá Khu vực Mũi Nai Kè mới xây dựng đã bị sóng phá

Hình 21 Nền cũ cao khoảng 1,2— 1,5m, bị xâm thực cây sát mép lộ rõ gốc tại HK421 19

Hình 22 Hàng thốtnốt bị đỗ do xâm thực tại HKA2Í ssecseaseasiineenniimiirieniirsare 19

Hình 23 Các núi sót có nguy cơ thành đảo khi nước biển dâng .-.¿ :-++cscxccxee 20

Hình 24 RNM sát biển - Vịnh Ba Trại — HK 507 . - 25+ 22<<+x+£vrersrrsrkrrsrrree 21 Hình 25 RNM vào bên trong đất liền, sát kênh Quốc Phòng - Vịnh Ba Trại - HKS08 21

DANH MUC BANG

Bang 1 Dit li@u nghién ctru sesssssevecsnesesessesssonssssonsenereeaneevanssvesensertesenceseeneseeenseess 3

Bảng 2 Thang phân loại mức độ tổn thương đới bờ - ¿+ ++vs2xsrrsrrrrres 7

CHUONG 1: MO DAU

1.1 Đặt vấn đề

Đới ven biển là vùng đất có sự tương tác giữa đất liền và biển Đây còn là nơi giàu

tài nguyên thiên nhiên, có tiềm năng to lớn trong phát triển kinh tế nên dân cư thường

tập trung sinh sống Chính vì tính nhạy cảm của đới ven biển, bất kỳ một sự thay đôi nào của khí hậu cũng gây ra những tác động khôn lường, và sự ảnh hưởng nặng nề nhất đến vùng ven biển được đề cập trong bài báo này là sự dâng lên của mực nước biển

Tổ chức Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu — IPCC da dự báo mức biển toàn cầu

sẽ tăng từ 17,8 — 54,42 em vào cuối thế kỷ (2090 — 2099 so với giai đoạn 1980 — 1999)

[14] Dựa vào dự báo của IPCC [14], Bộ Tài nguyên và Môi trường Việt Nam đã đưa

ra kịch bản dự báo vào cuối thế kỷ 21, nhiệt độ ở nước ta có thé tăng 2,3°C, và mực

nước biển dâng 75cm so với trung bình thời kỳ 1980 — 1999 [2]

Mực biển dâng sẽ kéo theo hàng loạt tai biến đới bờ mà nghiêm trọng nhất là ngập lụt vĩnh viễn trên diện rộng [10] Khi một khu vực ngập dài hạn do biển dâng, hậu quả của nó sẽ tác động không những lên môi trường tự nhiên mà còn thay đổi hoàn toàn

điều kiện kinh tế xã hội của khu vực đó Do đó đánh giá mức độ tổn thương đới bờ do

mực biển dâng trong tương lai là cơ sở cho việc xây dựng hành động ứng phó Phương pháp đánh giá tồn thương trong bài báo này được sử dụng dựa trên các yếu tố về địa chất, địa mạo và hải văn

1.2 Mục (iêu nghiên cứu

Mục tiêu của đề tài là phân vùng tôn thương cuả khu vực đới bờ do mực nước

biển dâng trong tương lai

1.3 Nội dung nghiên cứu

— Điều tra, khảo sát hiện trạng môi trường tự nhiên đang diễn ra để làm cơ sở cho

dự báo

— Xây dựng các yếu tố ảnh hưởng đến mức độ tổn thương đới bờ đối với mực

nước biển dâng trong tương lai

— Xây dựng Thang phân loại dựa trên Chỉ số tổn thương bờ biển (Coastal

Vulnerability Index - CV]

— Thành lập bản đồ phân vùng tôn thương.

1.4 Phạm vi nghiên cứu

Về phía đất liền, nghiên cứu thực hiện đọc theo lộ trình ven biển thị xã Hà Tiên,

huyện Kiên Lương thuộc tỉnh Kiên Giang và một phần đồng bằng thuộc huyện Kiên

CHUONG 2: TONG QUAN

2.1 Tổng quan khu vực nghiên cứu

Khu vực nghiên cứu thuộc thị xã Hà Tiên và huyện Kiên Lương, tỉnh Kiên Giang,

nằm trong khung tọa độ 10°8°12 đến 10°26°54 vĩ độ bắc và 104°26°11 đến 104946°58

kinh độ đông Khu vực này có đường bờ biển kéo dài 72,8 km theo hướng TB-ĐÐN

Khí hậu gió mùa cận xích đạo chịu ảnh hưởng của biển với đặc điểm chung là nóng

âm, mưa nhiều theo mùa nhưng ít bão Lượng mưa trung bình năm đạt 1.600 đến

2.000mm [7] Nhiệt độ trung bình năm cao 27,3°C [7] Chế độ thủy triều nhật triều là

chủ yếu

Đây là một vùng đất giàu tài nguyên: đất, nước, biển, khoáng sản và nhất là tài

nguyên du lịch Bên cạnh đó tính đa dạng sinh học và đa dạng địa học cũng là nguồn tài nguyên thiên nhiên quí của vùng Những nghiên cứu mới cho thấy: Hà Tiên - Kiên Lương là khu vực rất đa dang về sinh cảnh, có lẽ vào hạng bậc nhất đồng bằng sông Cửu Long Ở đây vừa có rừng ngập mặn, đầm nước lợ, sông, rạch, rừng, đồng cỏ ngập

theo mùa, vừa có các sinh cảnh trên núi, đồi đất và hang động đá vôi [10] Bảo tồn tính

đa dạng sinh học cũng là một van dé được quan tâm ở khu vực này Nhất là các hệ sinh thái mang tính chất đặc trưng của cả vùng như thảm thực vật trên núi đá vôi, hay hệ

sinh thái đồng cỏ bàng [10]

Dân cư phân bố tập trung chủ yếu tại thị xã Hà Tiên, thị trấn Kiên Lương và các vùng đất thấp ven biển, hay đọc theo quốc lộ Nền kinh tế địa phương phụ thuộc vào nông nghiệp trồng lúa, hoa màu, kết hợp nuôi trồng thủy sản cũng như du lịch, dịch

vụ, khai thác khoáng sản

2.2 Tổng quan tài liệu

Ngoài việc tập hợp các tài liệu có tính chất tong quan dé cap đến điều kiện tự nhiên, nghiên cứu này sử dụng các dữ liệu thuộc tính và không gian từ ảnh viễn thám

và các bản đồ chuyên đề đã được triển khai trong khu vực Các dữ liệu chính đã thu thập được trình bày trong Bang 1

Bảng 1 Dữ liệu nghiên cứu

Bản đồ địa hình tờ Hà Tiên, Kiên

Bản đồ sô địa chât vùng Hà Tiên

— Kiên Lương, tỉ lệ 1: 50.000

Bộ Tài nguyên và Môi trường, 1998

Làm cơ sở cho việc phân loại đặc điêm thạch học của đới bờ

Bản đồ độ sâu vùng biển Tây Việt

Nam

Nội suy từ dữ liệu

đo đạc đáy biên

vùng Hà Tiên — Kiên Lương

biên Hà Tiên - Kiên Lương Khảo sát thực địa Kiêm tra lại các vùng

tôn thương theo tính toán và so sánh với

thực tế

CHUONG 3: PHUONG PHAP NGHIEN CUU

Chỉ số tổn thương đới bờ (CVI) được V Gornitz và cộng sự [L7] xây dựng như là

công cụ để đánh giá khả năng thay đổi của vùng bờ biển Chỉ số này được áp dụng cho

cả khu vực quy mô vùng hoặc quốc gia trong việc quản lý tài nguyên đới bờ

Theo V Gornitz và cộng sự [17], CVI được tính toán như sau:

CVI= {= (a, X tty % ae a,)|

Trong đó: a; = bién

n= tổng số biến hiện hữu

Chỉ số tổn thương đới bờ được xây dựng từ các biến mà có tác động lý học trực tiếp lên sự thay đổi đường bờ biển trong điều kiện mực nước biển dâng gồm: địa mạo

bờ biển (đặc điểm hình thái các vách bờ), địa chất bờ biển (đặc điểm thạch học các đá

cấu tạo bờ và bãi), độ dốc bờ về phía biên, tốc độ bồi/ xói, độ cao địa hình, mực nước

biển dâng trung bình, mực triéu trung bình, độ cao sóng trung bình Sự định lượng ton thương đới bờ dựa trên các biến sẽ phản ánh cụ thé ving bi tác động lý học của nước biển dâng tùy theo mức độ Do đó công thức tính CVI trong nghiên cứu sẽ là:

Trong đó, các biến được phân thành hai nhóm chính:

e Biến phụ thuộc yếu tố địa chất, địa mạo:

—_a: tốc độ xói lở/ bồi tụ của bờ (mm/năm)

— b: yếu tố địa mạo

—_ c: yếu tố địa chất

—_ d: độ đốc của bờ biển (%)

—e: độ cao địa hình (m)

e Bién phụ thuộc các yếu t6 hải văn:

—_ f mực triều trung bình (m)

ø: chiều cao sóng trung bình (m)

— _h: mực nước biên dâng toàn câu (mm/năm)

3.1 Dia mao

Yếu tố địa mạo được phân chia làm 5 cấp, mô tả mối liên quan giữa đặc điểm hình

thái các vách bờ và mức độ xói lở Thang phân chịa được tính điểm từ 1 đến 5 theo

mức độ gia tăng sự tổn thương đới bờ đối với hiện tượng nước biển dâng Trong

nghiên cứu này, yếu tố địa mạo chủ yếu dựa vào khảo sát thực địa Các phân cấp trong thang phân loại tốn thương được trình bay chi tiết ở bảng 2

3.2 Địa chất

Yếu tố địa chất cũng được phân thành 5 cấp, mô tả mối liên quan giữa các loại đá/

trim tích cấu tạo bờ biển và mức độ xói lở Bờ có cấu tạo từ đá gốc của hệ tầng Núi

Cop (Da tuff, ryolit xen phién silic, cát kết, bột kết) hoặc hệ tầng Hòn Heo (Đá cát kết thạch anh, cát kết quazit, đá phiến bột kết) tương đối vững chắc nhất trong khu vực nghiên cứu, do đó mức độ tổn thương thấp nhất (thang điểm 1) Dạng bờ có cau tao

bởi trầm tích bở rời như cát, bột, sét kém ổn định nhất và chịu tác động đầu tiên đối với hiện tượng biển dâng, do đó mức độ tổn thương sẽ là cao nhất (thang điểm 5) 3.3 Tốc độ bồi / xói

Tốc độ bồi xói (mm/năm) được tính toán dựa trên dữ liệu ảnh vệ tính Landsat nam

1979, 1992 và 2009 (30 năm) Sử dụng kỹ thuật sử lý ảnh số tách đường bờ của hai

thời kỳ bằng phương pháp chọn ngưỡng cho band 4 của ảnh Landsat TM và ETMI

Từ bản đồ đường bờ hai thời kỳ, tiến hành giải đoán và xác định được 41 phân đoạn có biểu hiện bồi, xói Tốc độ bồi xói sẽ được tính toán bằng cách đo các khoảng cách

đường bờ trong một đoạn và tính trung bình Đới bờ của khu vực nghiên cứu có tất cả

10/41 đoạn xói lở (11,95km) với tốc độ cao nhất lên đến -3,2m/năm, có 16/41 đoạn bờ

bồi tụ (41,25km) với tốc độ cao nhất khoảng +6,38m/năm, và có 14/41 đoạn bờ én

dinh (17,32km) (bao gồm khu vực bờ nhân tạo và các vùng có kè bảo vệ) Vùng bờ càng xói thì mức độ tổn thương do mực biển dâng trong tương lai càng cao và ngược lại Các phân cấp trong thang phân loại ton thương được trình bay chi tiết ở bảng 2

3.4 Độ dốc bờ biến (%)

Độ đốc vùng bờ mô tả mối tương quan giữa mức độ tổn thương do ngập đến khả

năng thay đôi của đường bờ do vùng bờ thoải sẽ có thể thay đổi đường bờ (lùi về phía

đất liền) nhanh hơn vùng bờ đốc [11].

Độ dốc bờ được tính toán dựa trên đữ liệu cao độ đáy biên của khu vực nghiên cứu

Đoạn bờ dùng để tính độ đốc được quy ước là phần bờ về phía biển và cách đường bờ

7,5km Độ dốc được tính bằng % tỷ số của hiệu của cao độ vị trí mép bờ, cao độ vỊ trí

cách bờ 7,5km và khoảng cách giữa hai vị trí đó Cứ mỗi đoạn bờ sẽ tính 3 điểm và lay

trung bình Theo tính toán trong khu vực nghiên cứu, độ dốc lớn nhất là 0,95% và độ

dốc nhỏ nhất là 0,44% Theo phân cấp tổn thương, độ dốc càng thấp thì mức độ tốn

thương càng cao, và ngược lại

Bảng 2 Thang phân loại mức độ tôn thương đới bờ

T Biến Rất thấp Thấp Trung bình Cao Rất cao

2 | Địa chất Đá gốc: Đá gốc: - Trầm tích | Trâm tích Trâm tích

-Đá tuẾ, rhyolit | Đá vôi gin két yéu | Cudi,san, | bởrời cát,

xen phién silic, | (Hinh 1) (Hinh 2) s0i bé roi bun

(Hình 6) xây dựng

thạch anh, cát kết quazit, đá

Hình 1 Bờ vách đá gốc, có hiện tượng gấy,

đô của một cột đá vôi! tại núi Hòn Chông

Hinh 3 Cong trinh Khu dé thi lan bién Ha

Tiên nhìn từ núi Pháo Đài (bờ có kè bảo vệ)

Bài báo này lấy kịch bản mực biển dâng 0,75m vào năm 2100 [2] làm cơ sở đề dự

báo Phân vùng ngập do mực biển dâng được thực hiện dựa trên bản đề địa hình, bản

đồ sử dụng đất, ảnh Landsat và dữ liệu vệ tính Google Earth Khu vực nghiên cứu

được phân thành hai vùng: trên 0,75m và dưới 0,75m Khu vực nghiên cứu phan lớn

diện tích là đồng bằng thấp, có độ cao tuyệt đôi là 0,2-0,5m nên người dân đã tìm

những vùng đất cao để định cư Vùng trên 0,75m được xác định là các vùng: đất ở

nông thôn và đô thị; đường giao thông; núi, đôi Phần còn lại của khu vực nghiên

cứu, bao gồm kênh rạch, đầm hoặc các vùng trũng ngập nước, các khu vực RNM ven

biên, các khu nuôi trông thủy hải sản

Theo kết quả tính toán (hình 11), vùng cao trên 0,75m có diện tích gần 170km”,

vùng có cao độ dưới 0,75m được dự báo ngập nếu mực biển dâng vào năm 2010 có

diện tích khoảng 373km”, chiếm tới 68,84% diện tích nghiên cứu

loại mức độ tổn thương; vùng bờ nào có độ cao địa hình dưới 0,75m sẽ có điểm là 5 và

là vùng có mức độ tồn thương rất cao

3.6 Các thông số khác

Trong bài báo này, các biến mực triều trung bình, chiều cao sóng trung bình và

mực nước biển dâng toàn cầu sẽ được đồng nhất cho tất ca 41 đoạn bờ Việc cho điểm

3 biến này được tham khảo từ thang phân loại của nghiên cứu bờ biển Tây An [11]: mực triều trung bình 0,95m [7], 5 điểm (mức độ tổn thương rất cao); chiều cao sóng trung bình 2,5m [7], mực nước biển dâng toàn cầu 3,1mm/năm [7] đều 4 điểm (mức

độ tổn thương cao)

10