Báo cáo tổng hợp đề tài “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông ven biển Việt Nam.

Việt Nam có đường bờ biển dài hơn 3200km với một hệ thống sông ngòi, kênh rạch có mật độ cao. Hệ thống sông ngòi của Việt Nam có ý nghĩa rất lớn đối với phát triển kinh tế xã hội, giao thông, thương mại, dịch vụ, văn hoá... của đất nước. Các cửa sông lớn của Việt nam như cửa Bạch Đằng, Ba Lạt, Văn Úc, Lạch Trường,... là nơi cung cấp nguồn dinh dưỡng phong phú cho các vựa lúa, các đầm nuôi trồng thuỷ sản. Tuy nhiên, đây cũng là nơi tích luỹ và phân tán các chất ô nhiễm từ lục địa như các chất hữu cơ, kim loại nặng, hoá chất bảo vệ thực vật... Việc đánh giá khả năng tích luỹ và phân tán của các chất ô nhiễm khu vực cửa sông ven biển Việt Nam đã được đặt ra trong khuôn khổ của đề tài cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông ven biển Việt Nam. Đề tài được thực hiện trong thời gian 2 năm (20062007) với sự tham gia của các cán bộ Viện Tài nguyên và Môi trường Biển. Mục tiêu của đề tài là: Nắm được hiện trạng và đánh giá mức độ ô nhiễm bởi các chất gây ô nhiễm (COD, BOD, dinh dưỡng, kim loại nặng, HCBVTV, xianua) trong vùng cửa sông ven biển Việt Nam Đánh giá mức độ tích luỹ và phạm vi phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông ven biển; khả năng tác động của sự phân tán chất ô nhiễm trong các cửa sông đến các hệ sinh thái. Trong điều kiện nguồn kinh phí hạn hẹp và thời gian ngắn (2 năm), đề tài đã tập trung nghiên cứu chi tiết một số cửa sông ven biển miền Bắc Việt Nam (cửa Bạch Đằng và Ba Lạt). Các kết quả nghiên cứu của đề tài vẫn còn nhiều hạn chế do thời gian khảo sát ngắn, số lượng mẫu phân tích không nhiều nên chỉ mang tính chất bán định lượng. Tuy nhiên, đề tài hy vọng các kết quả nghiên cứu sẽ góp phần giúp các nhà khoa học và các nhà quản lý có cơ sở trong việc đưa ra các quyết định phát triển kinh tế xã hội của đất nước. Để thực hiện mục tiêu nói trên, đề tài đã tiến hành thu thập tài liệu, khảo sát hiện trạng môi trường và tính toán. Trong khuôn khổ đề tài, 2 chuyến khảo sát đã được thực hiện trong 2 mùa khô và mùa mưa. Tổng số 77 mẫu nước, 38 mẫu sinh vật và 28 mẫu trầm tích trạm mặt rộng đã được thu và phân tích trong hai cửa sông Bạch Đằng và Ba Lạt vào kỳ triều kém. Ngoài ra, 2 trạm khảo sát liên tục về vật lý thuỷ văn đã được thực hiện trong 2 mùa khô và mưa vào kỳ triều cường. Việc tính toán khả năng tích luỹ các chất ô nhiễm hầu hết dựa vào những công thức tính đơn giản, dễ hiểu. Báo cáo tổng hợp được xây dựng dựa trên cơ sở thực hiện các báo cáo chuyên đề và báo cáo thu thập tài liệu: Báo cáo thu thập tài liệu: Tổng quan môi trường khu vực cửa sông Bạch Đằng và Ba Lạt Báo cáo chuyên đề: “Mô hình toán nghiên cứu thủy động lực, lan truyền trầm tích lơ lửng khu vực cửa sông CấmBạch Đằng và Ba Lạt” Báo cáo chuyên đề: “Khả năng lưu giữ các chất ô nhiễm trong khối nước vùng cửa Cấm Bạch Đằng và Ba Lạt” Báo cáo chuyên đề: “Khả năng tích luỹ và phân tán chất ô nhiễm trong trầm tích vùng cửa sông Bạch Đằng và Ba Lạt” Báo cáo chuyên đề: “Nghiên cứu tác động của các chất ô nhiễm đối với sinh vật và các hệ sinh thái” Ngoài phần mở đầu và kết luận, báo cáo được bố cục thành 6 chương: Chương I. Tài liệu và phương pháp nghiên cứu Chương II. Tổng quan điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực cửa sông CấmBạch Đằng và Ba Lạt Chương III. Hiện trạng môi trường nước và trầm tích khu vực cửa sông Cấm Bạch Đằng và Ba Lạt Chương IV. Khả năng tích luỹ và phân tán chất ô nhiễm trong khu vực nghiên cứu Chương V. Tác động của các chất ô nhiễm đối hệ sinh thái khu vực nghiên cứu Chương VI. Đề xuất các giải pháp quản lý nguồn thải, bảo vệ môi trường. Trong quá trình thực hiện đề tài, tập thể tác giả đã nhận được sự động viên, giúp đỡ của Lãnh đạo Viện Tài nguyên và Môi trường Biển, các cán bộ của các phòng chuyên môn Viện Tài nguyên và Môi trường Biển. Tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ đó. Tập thể tác giả cũng xin cảm ơn Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã động viên và tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện đề tài này.

MỞ ĐẦU

Việt Nam có đường bờ biển dài hơn 3200km với một hệ thống sông ngòi, kênhrạch có mật độ cao Hệ thống sông ngòi của Việt Nam có ý nghĩa rất lớn đối với pháttriển kinh tế xã hội, giao thông, thương mại, dịch vụ, văn hoá của đất nước Các cửasông lớn của Việt nam như cửa Bạch Đằng, Ba Lạt, Văn Úc, Lạch Trường, là nơi cungcấp nguồn dinh dưỡng phong phú cho các vựa lúa, các đầm nuôi trồng thuỷ sản Tuynhiên, đây cũng là nơi tích luỹ và phân tán các chất ô nhiễm từ lục địa như các chất hữu

cơ, kim loại nặng, hoá chất bảo vệ thực vật Việc đánh giá khả năng tích luỹ và phântán của các chất ô nhiễm khu vực cửa sông ven biển Việt Nam đã được đặt ra trong

khuôn khổ của đề tài cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam “Đánh giá khả năng tích tụ và phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sông ven biển Việt Nam" Đề tài được

thực hiện trong thời gian 2 năm (2006-2007) với sự tham gia của các cán bộ Viện Tàinguyên và Môi trường Biển Mục tiêu của đề tài là:

- Nắm được hiện trạng và đánh giá mức độ ô nhiễm bởi các chất gây ô nhiễm(COD, BOD, dinh dưỡng, kim loại nặng, HCBVTV, xianua) trong vùng cửa sông venbiển Việt Nam

- Đánh giá mức độ tích luỹ và phạm vi phân tán các chất ô nhiễm vùng cửa sôngven biển; khả năng tác động của sự phân tán chất ô nhiễm trong các cửa sông đến các hệsinh thái

Trong điều kiện nguồn kinh phí hạn hẹp và thời gian ngắn (2 năm), đề tài đã tậptrung nghiên cứu chi tiết một số cửa sông ven biển miền Bắc Việt Nam (cửa Bạch Đằng

và Ba Lạt) Các kết quả nghiên cứu của đề tài vẫn còn nhiều hạn chế do thời gian khảosát ngắn, số lượng mẫu phân tích không nhiều nên chỉ mang tính chất bán định lượng.Tuy nhiên, đề tài hy vọng các kết quả nghiên cứu sẽ góp phần giúp các nhà khoa học vàcác nhà quản lý có cơ sở trong việc đưa ra các quyết định phát triển kinh tế- xã hội củađất nước

Để thực hiện mục tiêu nói trên, đề tài đã tiến hành thu thập tài liệu, khảo sát hiệntrạng môi trường và tính toán Trong khuôn khổ đề tài, 2 chuyến khảo sát đã được thựchiện trong 2 mùa khô và mùa mưa Tổng số 77 mẫu nước, 38 mẫu sinh vật và 28 mẫutrầm tích trạm mặt rộng đã được thu và phân tích trong hai cửa sông Bạch Đằng và BaLạt vào kỳ triều kém Ngoài ra, 2 trạm khảo sát liên tục về vật lý thuỷ văn đã được thực

hiện trong 2 mùa khô và mưa vào kỳ triều cường Việc tính toán khả năng tích luỹ cácchất ô nhiễm hầu hết dựa vào những công thức tính đơn giản, dễ hiểu

Báo cáo tổng hợp được xây dựng dựa trên cơ sở thực hiện các báo cáo chuyên đề

và báo cáo thu thập tài liệu:

- Báo cáo thu thập tài liệu: Tổng quan môi trường khu vực cửa sông Bạch Đằng

Ngoài phần mở đầu và kết luận, báo cáo được bố cục thành 6 chương:

- Chương I Tài liệu và phương pháp nghiên cứu

- Chương II Tổng quan điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực cửa sôngCấm-Bạch Đằng và Ba Lạt

- Chương III Hiện trạng môi trường nước và trầm tích khu vực cửa sông Bạch Đằng và Ba Lạt

Cấm Chương IV Khả năng tích luỹ và phân tán chất ô nhiễm trong khu vực nghiêncứu

- Chương V Tác động của các chất ô nhiễm đối hệ sinh thái khu vực nghiên cứu

- Chương VI Đề xuất các giải pháp quản lý nguồn thải, bảo vệ môi trường

Trong quá trình thực hiện đề tài, tập thể tác giả đã nhận được sự động viên, giúp

đỡ của Lãnh đạo Viện Tài nguyên và Môi trường Biển, các cán bộ của các phòng chuyênmôn Viện Tài nguyên và Môi trường Biển Tập thể tác giả xin chân thành cảm ơn sựgiúp đỡ đó Tập thể tác giả cũng xin cảm ơn Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đãđộng viên và tạo điều kiện thuận lợi cho việc thực hiện đề tài này

CHƯƠNG I TÀI LIỆU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

I Phương pháp nghiên cứu hiện trạng môi trường nước và trầm tích

1.1 Vị trí, sơ đồ thu mẫu và kế hoạch khảo sát khu vực cửa Cấm - Bạch Đằng và Ba Lạt

Trong khuôn khổ đề tài, 2 chuyến khảo sát mặt rộng đã được thực hiện ở 2 khuvực cửa sông Bạch Đằng và Ba Lạt Đợt khảo sát mùa mưa diễn ra từ ngày 16 đến17/7/2006 Đợt khảo sát mùa khô diễn ra từ ngày 2 đến 3/4/2007 Mỗi khu vực cửa sông

có 6 trạm vị thu mẫu (hình 1, 2) Ngoài ra đề tài còn tham khảo thêm các số liệu trongkhuôn khổ Nhiệm vụ Bảo vệ Môi trường “Đánh giá tình trạng ô nhiễm và suy thoái môitrường khu vực cửa sông Cấm – Bạch Đằng và đề xuất các giải pháp bảo vệ” thực hiệnnăm 2006-2007 (các trạm 1, 3, 6, 7, 9, 10, 11, 13, 14 khu vực cửa Bạch Đằng )

 Mẫu nước được thu vào kỳ nước kém của tháng để tránh ảnh hưởng của thuỷtriều Mẫu nước được lấy 2 tầng, tầng mặt và tầng đáy Đối với các trạm có độ sâu nhỏhơn 5m, chỉ lấy mẫu nước tầng mặt Các thông số phân tích đối với mẫu nước bao gồm:

- Đo nhiệt độ, pH, oxy hoà tan, độ đục, độ muối

- Phân tích các chất hữu cơ BOD5, COD

- Phân tích các chất dinh dưỡng: NH4+, NO3-, NO2-, PO43-, SiO32-, N - T, P-T

- Phân tích nồng độ chất rắn lơ lửng TSS và chlorophyll a

- Phân tích các thông số ô nhiễm: Dầu mỡ, xyanua, các kim loại nặng (Cu, Pb,

Cd, Hg, As, Zn), Hoá chất bảo vệ clo hữu cơ (Lindan, Aldrin, Endrin, Dieldrin, tổngDDT), chỉ tiêu coliform

 Mẫu trầm tích bề mặt được thu bằng cuốc Peterxen tại 4 trạm của khu vực cửaCấm - Bạch Đằng và 4 trạm cửa Ba Lạt Các trạm thu mẫu trầm tích khu vực cửa Cấm -Bạch Đằng bao gồm: trạm số 2, 4, 12, và 15 Các trạm thu mẫu trầm tích khu vực cửa BaLạt gồm: trạm số 1, 2, 4 và 6 Các chỉ tiêu phân tích đối với mẫu trầm tích:

- Cấp hạt <0,063mm

- COD, tổng Nitơ, tổng Phospho

- Các thông số ô nhiễm: xyanua, dầu mỡ, các kim loại nặng (Cu, Pb, Cd, Hg, As, Zn),hoá chất bảo vệ thực vật cơ clo (Lindan, Aldrin, Endrin, Dieldrin, tổng DDT)

Hình 1 Vị trí sơ đồ thu mẫu khu vực cửa Cấm - Bạch Đằng

Hình 2 Vị trí sơ đồ thu mẫu khu vực cửa Ba Lạt

1.2 Phương pháp phân tích mẫu

1.2.1 Mẫu nước

Để phân tích nồng độ của các chất ô nhiễm trong mẫu nước, sử dụng các phươngpháp sau:

- Đo đạc các thông số ngoài hiện trường bao gồm:

+ Nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước được đo bằng nhiệt kế thuỷ ngân chuyên dụng(sai số cỡ 0,1oC) hoặc máy điện tử

+ Độ muối của nước biển (S0/00) xác định bằng máy đo độ muối - khúc xạ kế cầm tay(Hand Refrectometer) (sai số cỡ 10/00)

+ pH của nước được đo bằng máy đo pH (sai số 0,01 đơn vị pH)

+ Oxy hòa tan trong nước được đo bằng máy đo oxy hoặc chuẩn độ theo phương phápWinkler (sai số 0,01 mg/l).

- Phân tích mẫu nước trong phòng thí nghiệm

+ Nhu cầu ôxy sinh hóa (BOD5) được xác định bằng phương pháp trực tiếp, khôngpha loãng, ủ ở nhiệt độ 20oC  0,1oC

+ Nhu cầu Oxy hóa học (COD) được xác định bằng phương pháp Oxy hóa bởi KaliPemanganat (KMnO4) trong môi trường kiềm

+ Tổng chất rắn lơ lửng (TSS) được xác định bằng phương pháp trọng lượng sấy - cân)

(lọc-+ Dầu mỡ trong nước được chiết bằng n-hexan, sau đó làm khan bằng Na2SO4 khan,xác định bằng phương pháp so màu

+ Các chất dinh dưỡng: phosphat (PO43-), nitrit (NO2-), nitrat (NO3-), ammonia(NH4 ), tổng Nitơ, tổng Phốt pho được xác định bằng phương pháp so mầu trên quangphổ kế DR/2000 (hãng HACH, USA)

+ Các ion kim loại nặng trong nước (Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg) được xác định trên máyquang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS) sau khi xử lý mẫu

+ Hoá chất bảo vệ thực vật (HCBVTV):

Phân tích HCBVTV cơ clo (Lindane, Aldrin, Endrin, Dieldrin, DDD, DDE, DDT)trong nước bằng phương pháp sắc ký khí với đầu đo cộng kết điện tử (ECD) sau khi xử

lý mẫu

+ Xyanua được xác định bằng phương pháp so màu với thuốc thử axít pyridin/

barbituric sau khi xử lý mẫu

+ Coliform trong nước: mẫu nước được lấy vào chai sạch đã khử trùng và đậy kínnút Được bảo quản trong khoang lạnh Xác định Coliform bằng phương pháp màng lọcvới môi trường Lauryl sunfate ở nhiệt độ 37oC trong thời gian 12-16 giờ

1.2.2 Mẫu trầm tích

+ Nhu cầu tiêu hao oxy hoá học (COD) được xác định bằng phương pháp oxy hoáBicromat Kali (K2Cr2O7) trong môi trường axit H2SO4 có thêm Ag2SO4 để loại Cl- trong

+ Phân tích cấp hạt < 0,063 mm, sử dụng sàng có kích thước mắt lưới 0,063 mm sàngướt loại phần cấp hạt > 0,063 mm Từ lượng mẫu ban đầu biết trước sẽ tính được hàmlượng cấp hạt < 0,063 mm.

+ Phân tích N - T bằng phương pháp Kjendhal bằng chuẩn độ hoặc so màu với chỉ thịmàu Nessler

+ Phân tích P - T bằng cách phá mẫu với các axit oxy hoá mạnh như axit nitric,pecloric Sau đó xác định bằng phương pháp trắc quang với mầu xanh Molipden bởi hợpchất Ascobic - SnCl2

+ Dầu mỡ trong trầm tích được xác định bằng phương pháp trọng lượng sau khi làmkhô mẫu bằng Na2SO4 khan và chiết Soxlet bằng n-hexan

+ Xyanua trong trầm tích được xác định bằng phương pháp chưng cất sau đó đo mầuvới thuốc thử axit pyridin barbituric

+ Các kim loại nặng Cu, Pb, Zn, Cd, As, Hg được phá mẫu trầm tích bằng axitHNO310%, sau đó trưng dung dịch về dạng dung dịch mẫu với HCl Các kim loại nặngsau đó được xác định bằng phương pháp quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS)

+ HCBVTV clo hữu cơ bao gồm: Lindan, Aldrin, Endrin, Dieldrin, 4,4’- DDD, 4,4’DDT trong trầm tích bằng cách đo trên máy sắc ký khí với đầu đo cộng kết điện tử(ECD), sau khi chiết mẫu bằng n- hexan và làm khô bằng Na2SO4 khan, làm sạch trêncột Florisil

-II Phương pháp nghiên cứu khả năng tích luỹ và phân tán chất ô nhiễm

2.1 Tính hình nghiên cứu trong và ngoài nước

Việc nghiên cứu khả năng tích luỹ của các chất ô nhiễm trong các vùng biển trênthế giới đã được nghiên cứu từ nhiều năm nay Phần lớn các nghiên cứu tập trung vàotính toán tốc độ lắng đọng trầm tích hay tuổi trầm tích bằng các phương pháp Cs 137, Pb

210 (phương pháp đánh dấu) hay đơn giản hơn là đặt các bẫy lắng đọng trầm tích tại cáckhu vực cửa sông Việc thu mẫu trầm tích bằng các ống phóng trọng lực sau đó chia ratừng giai đoạn tích tụ của trầm tích để xác định nồng độ các chất ô nhiễm kết hợp vớiphương pháp Pb 210 để tính khả năng tích tụ chất ô nhiễm trong trầm tích là hay được

sử dụng hơn cả Tuy nhiên, việc sử dụng Pb 210 để xác định tuổi của trầm tích đòi hỏicông nghệ thiết bị cao để có thể xác định được hàm lượng của các chất phóng xạ

Tại Việt Nam, phương pháp Pb 210 cũng đã được sử dụng để xác định tuổi củatrầm tích và khả năng tích luỹ chất ô nhiễm nhưng hầu hết là các nghiên cứu trong khuôn

khổ hợp tác với nước ngoài như trong chương trình JSPS thực hiện ở vùng biển Ba Lạt,Sầm Sơn, Cửa Lò năm 2002 Còn hầu hết các nghiên cứu đều tập trung vào đặc điểmtrầm tích, quá trình vận chuyển trầm tích, mô tả trầm tích, hiện trạng chất ô nhiễm trongtrầm tích và quá trình lan truyền chất ô nhiễm trong nước … như các nghiên cứu củaNguyễn Đức Cự [10, 12], Trần Đức Thạnh [45], Đinh Văn Huy [30], Đỗ Đình Chiến [8]

và gần đây nhất có nghiên cứu của Vũ Thị Thu Hoài [25] về thành phần vật chất và sựvận chuyển của dòng phù sa của hệ thống sông Hồng Ngoài ra còn các nghiên cứu vềcác quá trình của trầm tích như lắng đọng, phân huỷ, khuyếch tán hay các chu trình sinhđịa hoá của thuỷ vực Tuy nhiên, chưa có các nghiên cứu sâu về khả năng tích luỹ củacác chất ô nhiễm trong trầm tích cũng như phạm vi lan truyền của các chất ô nhiễm ở cáckhu vực cửa sông Hy vọng trong tương lai, Việt Nam có thể áp dụng các phương pháptiên tiến trên thế giới để nghiên cứu các quá trình động lực của các khu vực cửa sông venbiển

2.2 Các phương pháp áp dụng trong đề tài

2.2.1 Tính toán tải lượng thải

 Số liệu tải lượng thải của khu vực nghiên cứu được lấy từ chuyên đề “Tải lượngthải do hệ thống sông Hồng và Thái Bình tải ra biển” của nhóm tác giả Viện Cơ học [62]trong khuôn khổ đề tài “Đánh giá mức độ ô nhiễm do nguồn thải lục địa, đề xuất giảipháp kiểm soát, quản lý ô nhiễm vùng biển ven bờ phía bắc” thực hiện năm 2001-2003

 Ngoài ra, trong khuôn khổ đề tài, các chuyến khảo sát thuỷ văn cũng đã được tiếnhành vào các kỳ nước cường của 2 mùa khô và mưa Đợt khảo sát mùa mưa diễn ra từngày 7/8 đến 10/8/2007 Đợt khảo sát mùa khô diễn ra từ ngày 27/3-30/3/2007 Trongđợt khảo sát này, mẫu nước được thu 1 tiếng/ốp Đề tài đã tiến hành đo đạc các thông sốhiện trường và phân tích nồng độ các chất lơ lửng có trong mẫu nước

Dựa vào mô hình tính toán trong Delft – 3D, tính lưu lượng nước vào và ra quacác mặt cắt của khu vực cửa Bạch Đằng và Ba Lạt Mặt cắt khu vực cửa Bạch Đằngđược tính từ vùng cửa sông phía bắc của thành phố Hải Phòng và mở rộng sang mộtphần của vịnh Hạ Long Mặt cắt khu vực cửa Ba Lạt được tính cắt ngang qua cửa Cáckết quả lưu lượng từ mô hình cho phép ta tính tổng lượng nước qua mặt cắt đó trong 1ngày đêm Đề tài đã tiến hành tính toán lượng trầm tích lơ lửng đi qua 2 mặt cắt trongthời gian 1 năm, trong đó tính cho 5 tháng mùa mưa và 7 tháng mùa khô Đối với cácthông số khác tham khảo số liệu nồng độ trung bình chất ô nhiễm tại trạm Đồ Sơn đốivới khu vực cửa Bạch Đằng và tại Trạm Ba Lạt đối với khu vực cửa Ba Lạt

 Xử lý số liệu:

- Đối với khu vực cửa Bạch Đằng, sử dụng số liệu của Viện cơ học nhưng có một

số điều chỉnh về hàm lượng đầu vào của TSS và các kim loại nặng cho phù hợp tình hìnhphát triển thực tế

- Đối với khu vực cửa sông Ba Lạt, chúng tôi sử dụng số liệu trung bình của đề tàitính toán và các tài liệu trước đó của Viện cơ học

2.2.2 Xác định giới hạn địa hoá và biên vùng tích luỹ

Giới hạn địa hoá ven bờ được xác định dựa trên các tiêu chí sau (Nguyễn Đức Cự,2001):

- Các sông và vùng cửa sông ven bờ

- Chế độ thuỷ văn ven bờ

- Địa hình đáy và khu vực ven bờ

- Trầm tích đáy và quá trình lắng đọng trầm tích hiện đại

Căn cứ vào các tiêu chí này, giới hạn địa hoá khu vực cửa sông Bạch Đằng và BaLạt được xác định chính là giới hạn địa hoá của vùng cửa sông châu thổ Sông Hồng vàvùng cửa sông hình phễu Bạch Đằng (theo Nguyễn Đức Cự, 2001) (hình 3)

Diện tích vùng tích luỹ được tính theo giới hạn địa hoá ở hình 3, nhưng lấy biêntheo đường đẳng sâu 6m Phạm vi vùng tích luỹ khu vực cửa Cấm - Bạch Đằng lấy từkhu vực Cát Bà đến Hòn Dấu, phạm vi vùng tích luỹ khu vực cửa Ba Lạt lấy từ Cửa Lânđến Lạch Trường Để tính diện tích vùng tích luỹ, dựa vào:

- Số liệu thống kê diện tích đất ngập nước trong khu vực

- Tính từ đường đẳng sâu 6m trở vào khi triều kém vì khu vực này là nơi tậptrung các hoạt động nhân sinh chủ yếu và khoảng 90% lượng chất ô nhiễmđưa ra từ lục địa lắng đọng trong khu vực này [17]

- Sử dụng bản đồ địa hình của khu vực để tính toán

Hình 3 Sơ đồ giới hạn địa hoá ven bờ bắc Việt Nam [17, 19]

2.2.3 Tính toán khả năng lưu giữ chất ô nhiễm trong khối nước

Để tính khả năng lưu giữ của các chất trong khối nước, đã tính toán các yếu tốsau:

- Tính thể tích khối nước

- Tính nồng độ của các chất trong nước (mg/l)

Khi đó, trong khối nước sẽ lưu giữ một lượng chất như sau:

Ai = Ci x VTrong đó

Ai: Khối lượng chất ô nhiễm có trong toàn bộ khối nước (kg)

Ci: Nồng độ trung bình chất ô nhiễm i trong nước (mg/l)

V: Thể tích khối nước (m3), được tính theo công thức V = S x h (trong đó S làdiện tích vùng tích luỹ và h là độ sâu trung bình của khối nước.)

2.2.4 Tính toán khả năng tích luỹ chất ô nhiễm trong trầm tích

 Thí nghiệm lắng đọng

Để đánh giá tốc độ lắng đọng tự nhiên, các thí nghiệm lắng đọng được bố trí Haitrạm thí nghiệm lắng đọng tự nhiên tại các khu vực đảm bảo độ khách quan là cao nhấtcho mỗi vùng cửa sông và không nằm gần các khu vực có thể bị ảnh hưởng bởi các hoạtđộng nhân sinh như tầu bè qua lại Thí nghiệm được bố trí 4 ống lắng đọng có chiều dài0.4m và đường kính ống 10cm Các ống thí nghiệm được đặt cách đáy 1m so với bề mặtống sao cho ống luôn đứng thẳng để các vật chất lắng đọng vào ống trong thời gian thínghiệm Thời gian bố trí thí nghiệm trong khoảng thời gian liên tục trong 24 giờ trongngày trong quá trình thí nghiệm Mẫu nền được thu ban đầu làm cơ sở đối chứng, sauthời gian thí nghiệm các mẫu lắng đọng cũng được thu và được bảo quản, xử lý và đưa

về phòng thí nghiêm để phân tích mẫu

Xử lý số liệu

Tính trung bình kết quả của 4 ống thu được kết quả trung bình mỗi lần thínghiệm Tính trung bình kết quả 5 lần thí nghiệm thu được kết quả trung bình lắng đọngcủa mỗi trạm tại thời điểm thí nghiệm

Dựa trên kết quả phân tích các thông số sẽ tính toán kết quả lắng đọng trung bìnhcủa một giờ lắng đọng theo từng lần thí nghiệm Giá trị này được xác định bằng cách lấygiá trị trung bình của 4 ống chia cho số giờ thí nghiệm Tính giá trị lắng đọng trung bìnhtrong 1 ngày trong toàn ống thí nghiệm:

C’ = C x 3, 14 trong đó 3, 14 là thể tích (lit) của mỗi ống

Đây chính là giá trị lắng đọng trong 1 giờ trên 1 đơn vị diện tích đáy ống (S =5cm x 5 cm x 3,14 = 78,5cm2) Theo đó, giá trị lắng đọng trung bình trong 1 ngày trên1m2 sẽ là: C’’= C’ x 1m2/0,00785m2 Cuối cùng tính giá trị lắng đọng trung bình trong 1giờ trên 1m2 thực sự của cả cột nước từng trạm (có kể đến sự hiệu chỉnh thêm 1m sâucách đáy) như sau:

i

i i

h

h C

 Đánh giá khả năng tích tụ

Mỗi trường trầm tích (loại trầm tích) có khả năng tích luỹ các vật chất là khác nhaudựa trên đặc trưng trầm tích vì vậy để tính khả năng tích tụ các vật chất gây ô nhiễmtrong trầm tích sử dụng công thức

Mi =

1

n

i i i

Si là khối lượng vật chất bị lắng đọng trong trường trầm tích i

Ai là hàm lượng nguyên tố, hợp chất trong trường trầm tích i

2.2.5 Phạm vi và khả năng phân tán chất ô nhiễm

Phương pháp chính được sử dụng trong nghiên cứu này là mô hình hoá các đốitượng trên cơ sở khai thác mô hình Delft-3d Đây là bộ phần mềm chuyên dụng đượcxây dựng và phát triển bởi Viện Thủy lực Delft, Hà Lan Phần mềm này có khả năng tính

toán - mô phỏng 2 hoặc 3 chiều các quá trình thủy động lực và chất lượng nước ở cácvùng cửa sông ven biển, trong đó có module tính toán trầm tích lơ lửng và xâm nhậpmặn.

2.2.5.1 Cơ sở khoa học

- Mô hình thuỷ động lực

Cơ sở toán học của Delft3d - Flow là giải phương trình Navier Stokes với chất lỏngkhông nén trong nước nông và phương pháp xấp xỉ Boussinesq Sự biến đổi của thànhphần vận tốc thẳng đứng trong phương trình động lượng được bỏ qua Với mô hình 3chiều, thành phần vận tốc thẳng đứng được tính toán từ phương trình liên tục Sử dụng ôlưới chữ nhật có thể gặp khó khăn trong việc làm trơn đường bờ ở những khu vực nhưsông, cửa sông hoặc ven biển, mặt khác, biên tính không đều có thể gây ra những lỗitrong quá trình tính toán Chính vì vậy Delft3d - Flow sử dụng lưới cong trực giao

Phương trình liên tục (viết trong hệ toạ độ cong trực giao):

(1)

- Với Q thể hiện sự thêm vào hay mất của nguồn nước, sự bốc hơi và mưa trên một đơn

vị diện tích:

E P d q q H



0

1

) (

trong đó: là các thành phần bình lưu trong hệ toạ độ cong trực giao;

-các hệ số chuyển đổi từ hệ toạ độ đề -các sang hệ toạ độ cong trực giao; d-độ sâu tại điểmtính;  - mực nước tại điểm tính; U, V lần lượt là các thành phần vận tốc trung bình theocác hướng ; qin và qout - các nguồn nước đưa vào và ra trên một đơn vị thể tích; H là

độ sâu tại điểm tính (H = d + ); P, E lần lượt là lượng mưa và bốc hơi

Phương trình bảo toàn động lượng theo hướng  và  ( tọa độ cong trực giao):

G G

G U

d G

)(1

Trong công thức trên:

C: là số Counrant

fv

G G

G

v G

G G

uv u

d

u G

v u

fu

G G

G

u G

G G

uv v

d

v G

v v

)(

)(1

)(1

out

in q q H G

v d G

G

G u d G

1 1

2

y x

g H

t C

g: gia tốc trọng trường (m/s2)

H: là độ sâu của cột nước tại điểm tính (m)

t: là bước thời gian (giây)

x : là kích thước ô lưới theo phương x (m)

y: là kích thước ô lưới theo phương y (m)

Số Counrant có quan hệ chặt chẽ với bước thời gian tính toán, độ sâu điểm tính vàkích thước ô lưới Nó rất cần thiết trong việc lựa chọn bước thời gian lớn nhất cho môhình nhằm giảm thời gian chạy cho mỗi trường hợp mà vẫn đảm bảo độ chính xác và ổnđịnh của mô hình

Các quá trình vật lý chính đã được thể hiện trong các phương trình trên, bao gồm:

- Lực Coriolis

- Sự khuyếch tán rối với 4 sự lựa chọn: κ-epsilon, k-L, biểu thức đại số và hằng

số đưa vào với mỗi mô hình

- Ứng suất đáy (có thể chọn Chézy, công thức Manning hoặc công thức WhiteColebrook)

- Sự trao đổi nhiệt trong khu vực tính với xung quanh (khuyếch tán bình lưu)

- Ứng suất bề mặt của nước gây ra bởi gió

Điều kiện ban đầu và điều kiện biên của mô hình:

- Giá trị mực nước và vận tốc dòng chảy bằng 0 tại thời điểm bắt đầu tính toán của

mô hình

- Điều kiện biên được xác định tại mỗi biên mở Với mỗi trường hợp cụ thể có thể

áp dụng 1 trong 4 kiểu điều kiện biên khác nhau: biên mực nước, biên dòng chảy, biênlưu lượng, biên Riemann

Số liệu cung cấp tại mỗi biên mở có thể từ đo đạc, tính toán, hoặc sử dụng từ kết quảcủa một mô hình khác

- Mô hình trầm tích lơ lửng

Phương trình lan truyền và khuyếch tán vật chất:

C D z C

u y

C D y C

u x

C D x t

C

z z

y y

x

Nếu tính cả nguồn đưa từ ngoài vào thì:

),(C t F C u z

C D z C u y

C D y C u x

C D x t

C

z z

y y

Trong các phương trình (5), (6): Dx, Dy, Dz là các hệ số khuyếch tán

F(C, t) là nguồn thêm vào hoặc mất đi Phương trình (5) và (6) có thể được giải theo phương pháp Cyclic hoặc sơ đồ VanLeer-2

Hàm lượng trầm tích lơ lửng trong cột nước giảm khi xảy ra quá trình lắng đọngtrầm tích Mặt khác quá trình xói (tái lơ lửng-resuspension) xảy ra khi hàm lượng trầmtích lơ lửng trong cột nước tăng lên Quá trình lắng đọng trầm tích phụ thuộc vào ứngsuất xung quanh bề mặt (ambient shear stress-Tau) và ứng suất tới hạn cho quá trình lắngđọng (Taucrsed) Nếu ứng suất xung quanh thấp hơn ứng suất tới hạn, thì diễn ra quá trìnhlắng đọng trầm tích:

Dòng trầm tích lắng đọng (Sedimentation flux) = Psed x Vsed x (IM1)

Ngược lại, quá trình xói xảy ra khi ứng suất xung quanh cao hơn ứng suất tới hạn cho quá trình tái lơ lửng (Taucrres):

Dòng tái lơ lửng (Ressuspension flux)=Pres x Zres

0 max

Tau

Taures cr

Trong đó: IM1 là hàm lượng trầm tích lơ lửng; Psed- xác suất xảy ra quá trình lắngđọng trầm tích; Vsed- Vận tốc lắng đọng; Tau-ứng suất xung quanh; Taucrsed-ứng suất tớihạn cho quá trình lắng đọng trầm tích; Taucrres-ứng suất tới hạn cho quá tái lơ lửng; Pres-xác suất xảy ra quá trình tái lơ lửng; Zres- tốc độ tái lơ lửng từ bề mặt đáy

Ứng suất xung quanh phụ thuộc vào các quá trình động lực:

Tau = f (sóng, gió, dòng chảy, mực nước, độ nhám đáy)

2.2.5.2 Triển khai mô hình tính toán cho khu vực cửa sông cấm-Bạch Đằng và Ba Lạt

 Cửa sông Cấm-Bạch Đằng

Mô hình thủy động lực

- Phạm vi và lưới tính của mô hình: miền tính của mô hình là vùng cửa sông phía

bắc của thành phố Hải Phòng và mở rộng sang một phần của vịnh Hạ Long Đường bờ

và độ sâu của miền tính được số hoá từ các bản đồ địa hình Hải Phòng và Quảng Ninh,

do Cục Bản đồ, bộ tổng tham mưu quân đội nhân dân Việt Nam xuất bản năm 1990.Kích thước và phạm vi của miền tính được thể hiện trên hình 4 Hệ thống lưới cong trựcgiao của mô hình đã được chọn để làm lưới tính cho khu vực Lưới tính không đều cókích thước biến đổi từ 32,49 mét đến 433,24 mét, toàn bộ miền tính được chia làm 366 x

430 điểm tính Miền tính của khu vực có 2 biên lỏng phía biển là Hòn Dáu - Cát Bà vàCát Bà - Hạ Long Các biên lỏng từ lục địa tại sông Lạch Tray, sông Cấm và sông BạchĐằng

- Thời gian tính toán: mùa mưa, tháng 8 năm 2006 và mùa khô, tháng 3 năm

2007 Bước thời gian tính toán của mô hình là 0,5 phút

- Các quá trình vật lý được tính đến trong mô hình: lực Coriolis, ma sát đáy, nhiệt

độ nước biển và độ muối, tốc độ và hướng gió

- Điều kiện ban đầu: mực nước lấy bằng 0 m Điều kiện biên: tại các biên lỏng

sông, vận tốc dòng chảy trung bình đã được chọn; các hằng số điều hoà thuỷ triều của 6sóng triều chính: O1, K1, Q1, P1, M2, S2 được sử dụng tại các biên lỏng phía biển

- Phạm vi và lưới tính của mô hình: miền tính của mô hình là vùng cửa sông Ba Lạt.

Đường bờ và độ sâu của miền tính được số hoá từ các bản đồ địa hình khu vực cửa sông

Ba Lạt, do Cục Bản đồ, bộ tổng tham mưu quân đội nhân dân Việt Nam xuất bản Kíchthước và phạm vi của miền tính được thể hiện trên hình 5 Hệ thống lưới cong trực giaocủa mô hình đã được chọn để làm lưới tính cho khu vực Lưới tính không đều có kíchthước biến đổi từ 96,31 mét đến 1075,98 mét, toàn bộ miền tính được chia làm 308x 158điểm tính Miền tính của khu vực có tính đến 3 biên lỏng phía biển và biên lỏng tại cáccửa sông

- Thời gian tính toán: mùa mưa, tháng 8 năm 2006 và mùa khô, tháng 3 năm 2007 Bướcthời gian tính toán của mô hình là 1,0 phút

Hình 5 Miền và lưới tính khu vực cửa sông Ba Lạt

- Các quá trình vật lý được tính đến trong mô hình: lực Coriolis, ma sát đáy, nhiệt độnước biển và độ muối, tốc độ và hướng gió

- Điều kiện ban đầu: mực nước lấy bằng 0 m; điều kiện biên: tại các biên lỏng sông, vận

tốc dòng chảy trung bình đã được chọn; các hằng số điều hoà thuỷ triều của các sóngtriều chính được sử dụng tại các biên lỏng phía biển

Mô hình trầm tích lơ lửng

- Mô hình trầm tích lơ lửng sử dụng miền, lưới tính cũng như các kết quả khác của môhình thủy động lực Thời gian tính toán: mùa mưa, tháng 8 năm 2006 và mùa khô, tháng

3 năm 2007

2.2.5.3 Hiệu chỉnh, đánh giá độ tin cậy của mô hình thuỷ động lực

Để đánh giá độ tin cậy trong các kết quả tính toán của mô hình thuỷ động lực, cáckết quả tính cần được so sánh và hiệu chỉnh với số liệu quan trắc thực tế

Một trong những chỉ tiêu quan trọng để đánh giá độ tin cậy của mô hình, đó là sai

số bình phương trung bình (RMSE- Root Mean Square Error) RMSE được xác địnhtheo công thức:

N

O P RMSE

N i

i i

ở đây: x, y lần lượt là các giá trị tính toán và quan trắc; n là tổng số số liệu

Trong nghiên cứu này, kết quả tính toán mực nước của mô hình đã được dùng để sosánh và hiệu chỉnh với số liệu quan trắc thực tế và bảng thuỷ triều Kết quả phân tích chothấy, sau lần hiệu chỉnh cuối cùng đã có sự phù hợp tương đối giữa kết quả tính toánmực nước của mô hình với các kết quả quan trắc và dự tính trong bảng thuỷ triều trong

cả các giá trị về pha và biên độ So sánh giữa giá trị mực nước quan trắc và tính toán từ

mô hình, sai số bình phương trung bình RMSE  0,19m; và tương quan giữa quan trắc

và tính toán  0,98

2.2.6 Khả năng phân tán chất ô nhiễm từ trầm tích vào môi trường

Sử dụng hệ số Igeo để đánh giá khả năng phân tán vật chất của trầm tích vào môitrường Hệ số Igeo được xác định bằng [7]

lg1.5

e geo

f

C I

B



Trong đó, I geo được coi là hệ số tích tụ địa chất

Ce là hàm lượng nguyên tố trong trầm tích

Bf là hàm lượng nguyên tố trong cơ thể sinh vậtNếu hệ số I dương thì phần dư là khả năng vật chất tích luỹ hẳn trong môi trườngtrầm tích, còn nếu âm thì chứng tỏ vật chất trong môi trường trầm tích không đủ đáp ứngnhu cầu của sinh vật và hàm lượng các kim loại được tính trung bình cho nhiều loài sốngtrong sinh vật Tuy nhiên, trong nghiên cứu này chúng tôi chỉ thực hiện tính toán trên

loài ngao (metric), vốn là một sinh vật đáy và sống khá phổ biến trong môi trường trầm

tích nên được chọn làm đối tượng để tính toán

III Phương pháp nghiên cứu tác động của chất ô nhiễm tới hệ sinh thái

Tài liệu

- Số liệu điều tra khảo sát bổ sung về sinh vật (thực vật phù du, động vật phù du)

và các chất ô nhiễm (hoá chất bảo vệ thực vật cơ clo, kim loại nặng) trong sinh vật đáytại vùng cửa Cấm - Bạch Đằng và cửa Ba Lạt trong hai mùa mưa và mùa khô trongkhuôn khổ đề tài

- Các báo cáo điều tra khảo sát về hệ động thực vật, hệ sinh thái, đa dạng sinh họcvùng cửa Cấm - Bạch Đằng và Ba Lạt từ trước đến nay

- Báo cáo của Trạm quan trắc Môi trường biển miền Bắc từ năm 2002 đến 2006

Phương pháp

- Phương pháp tổng hợp tài liệu

- Phương pháp đánh giá số liệu và so sánh với tiêu chuẩn của Việt Nam và cácnước Canada, Mỹ

- Tính toán hệ số tích luỹ của chất độc trong sinh vật: bằng tỷ số của nồng độ chấtđộc trong sinh vật với hàm lượng nền của chúng trong nước sau khi đã quy về cùng đơn

vị tính

CHƯƠNG II ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ - XÃ HỘI KHU VỰC

CỬA SÔNG CẤM - BẠCH ĐẰNG VÀ BA LẠT

I Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực cửa Cấm - Bạch Đằng

1.1 Điều kiện tự nhiên

Vùng cửa sông Cấm - Bạch Đằng có ranh giới phía biển chạy theo đường bờ độ sâu6m từ Đồ Sơn đến đông nam Cát Bà, phía đông nam giáp đảo Cát Bà, phía đông giápVịnh Hạ Long, đỉnh nằm ở Bến Triều cách biển 45km

Khu vực cửa sông Bạch Đằng nằm trong vùng khí hậu có tính chất nhiệt đới, mùa

hạ nóng ẩm mưa nhiều và mùa đông khô lạnh mưa ít Mùa đông (tháng 11 đến tháng 3năm sau) hướng gió thịnh hành là đông bắc, bắc và đông, các hướng khác chiếm tần suấtnhỏ Vận tốc gió trung bình đạt 3,2 - 3,7m/s Mùa hè (tháng 5 đến tháng 9), khu vựcnghiên cứu chịu ảnh hưởng của các luồng không khí nóng và ẩm từ phía tây và nam trànqua Hướng gió thịnh hành chủ yếu là đông, đông nam và nam

Tổng lượng mưa cả năm dao động trong khoảng 1600 - 2000mm nhưng phân bốkhông đều theo mùa Lượng mưa cao nhất rơi vào tháng 8 (235 mm), thấp nhất vàotháng 12, khoảng 16mm Tổng số ngày mưa trong năm đạt 100 - 150 ngày, tập trung chủyếu vào các tháng mùa hạ

Nhiệt độ không khí trung bình năm dao động trong khoảng 22,5 - 23,50C Mùa hạnóng, nền nhiệt độ trung bình đạt trên 25oC kéo dài từ tháng 5 đến tháng 9, nhiệt độ caonhất có thể đạt 35oC - 40oC, thường xuất hiện vào tháng 7 Mùa đông lạnh, nền nhiệt độ

hạ xuống dưới 20oC kéo dài từ tháng 11 năm trước đến tháng 3 năm sau Trong mùađông, khu vực này chịu ảnh hưởng của các đợt gió mùa đông bắc, nhiệt độ trung bình 18

Khu vực nghiên cứu nằm trong vùng có bão và áp thấp nhiệt đới đổ bộ nhiều,chiếm 31% tổng số cơn bão đổ bộ vào nước ta hàng năm, trung bình hằng năm có 1 - 2cơn bão và áp thấp đổ bộ trực tiếp, 3 - 4 cơn bão và áp thấp gián tiếp ảnh hưởng đếnvùng ven biển Thời kỳ bão đổ bộ trực tiếp vào ven bờ khu vực nghiên cứu tập trungtrong các tháng 7 đến tháng 9 với tổng tần suất 78%, trong đó tháng 7 là 28%, tháng 8 là21% và tháng 9 là 29% Dông, lốc, mưa đá, mưa lớn là các hiện tượng thời tiết đặc biệt,tuy chỉ xuất hiện trong thời gian ngắn nhưng thường gây ra những hậu quả nặng nề chongười và tài sản

 Đặc trưng chế độ thuỷ văn

- Thuỷ văn sông

Khu vực nghiên cứu là phần hạ lưu cuối cùng trước khi đổ ra biển của hệ thốngsông Thái Bình Hướng chảy của dòng sông chủ yếu là tây bắc - đông nam, độ uốn khúclớn, bãi sông rộng, phù sa bồi đắp ngày càng nhiều, nhất là ở vùng cửa sông, vài đoạnhình thành các doi bãi hay cồn cát Sông có cửa trực tiếp đổ ra biển vừa chịu ảnh hưởngcủa chế độ dòng chảy thượng nguồn, vừa chịu ảnh hưởng của chế độ thủy triều vịnh BắcBộ; càng gần cửa sông, lòng sông càng mở rộng, hai bờ được bồi đắp nhiều Nguồn cungcấp nước cho hệ thống sông ngòi khu vực nghiên cứu chủ yếu là nước từ thượng nguồn,nước mưa trên lưu vực, nước ngầm và nước mặn từ biển truyền vào

Dòng chảy sông có sự biến đổi rất lớn theo mùa, tương ứng với mùa mưa và mùakhô có mùa lũ và mùa cạn Mùa lũ thường bắt đầu chậm hơn mùa mưa một tháng (vàotháng 6 - 10), mùa cạn từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Trong mùa lũ, lưu lượng nướcchiếm 75 - 85% cả năm, đặc biệt trong 3 tháng 7, 8, 9 lưu lượng nước chiếm 50 - 70%

Lũ lớn nhất thường vào tháng 7 hoặc tháng 8, chiếm 20 - 27%, có khi tới 35% lưu lượngnước cả năm Vào mùa khô, tốc độ dòng chảy từ lục địa ở khu vực cửa sông ít khi đạtquá 50cm/s Kết quả đo đạc cho thấy ở cửa Nam Triệu tốc độ dòng chảy sông dao độngtrung bình trong khoảng 5-15cm/s, lớn nhất đạt 40cm/s Trong khi đó, tại cửa sông TháiBình, Văn Úc giá trị vận tốc dòng chảy sông thường thay đổi từ 15-30cm/s, lớn nhất đạt

75 cm/s

- Độ mặn

Nước mặn xâm nhập từ biển vào sông phụ thuộc rất nhiều vào chế độ thuỷ triều,chế độ nước từ thượng lưu về chi phối Nồng độ muối trong nước sông luôn luôn biếnđổi theo thời gian và không gian, thường khá cao vào các tháng mùa cạn, cao nhất làtháng 3, nhưng do phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác mà sự xuất hiện của độ mặn cực đại

Độ mặn nước sông có quan hệ chặt chẽ với với chế độ thuỷ triều, vào thời kỳ triềucường nước có độ mặn lớn hơn thời kỳ triều kém Đường quá trình độ mặn tương tự nhưđường quá trình triều nhưng sự xuất hiện các cực trị của độ mặn thường chậm hơn cựctrị của mực nước từ 1 - 2 giờ Độ mặn phân bố giảm dần từ đáy lên mặt, càng vào sâutrong nội địa độ mặn càng giảm, đến một ranh giới nhất định thì nước sông không cònchịu ảnh hưởng của độ mặn nữa

- Độ đục và bồi tích

Hàm lượng bùn cát thay đổi theo khu vực và theo mùa, trên sông Bạch Đằng vàphía ngoài cửa Nam Triệu có giá trị khá nhỏ 80 - 100g/m3, trong khi độ đục cực đại trênluồng Cửa Cấm đạt tới 700 - 964 g/m3 Mùa khô, độ đục trung bình biến đổi trongkhoảng 42 - 94g/m3, cực đại đạt 252 - 860g/m3 tập trung ở vùng cửa sông phía ngoài doảnh hưởng khuấy đục đáy của sóng và dòng triều Lượng bùn cát trong sông chủ yếu từthượng lưu hệ thống sông Thái Bình chuyển về, và một lượng bùn cát rất đáng kể từsông Hồng chuyển sang qua sông Đuống ở phía trên và sông Luộc ở phía dưới Trongnăm, lượng cát bùn tập trung chủ yếu vào những tháng mùa lũ, chiếm tới 90% lượng bùncát cả năm Tháng 8 thường có tổng lượng bùn cát lớn nhất, chiếm từ 35 - 40% tổnglượng bùn cát trong năm, lượng bùn cát nhỏ nhất thường là vào tháng 3 chỉ từ 0,5 - 1%tổng lượng bùn cát cả năm

Bảng 1 Đặc trưng dòng bùn cát theo mùa và theo pha triều

Triều lên Triều xuốngBạch Đằng

 Đặc trưng chế độ hải văn

- Thủy triều và mực nước

Chế độ triều tại khu vực cửa sông tiếp giáp với biển hầu như tuân theo qui luậtdiễn biến của thủy triều ngoài biển Những dao động triều ở ngoài biển được truyền vàosông về cơ bản vẫn phù hợp với qui luật triều ngoài biển Tuy nhiên càng vào sâu trongsông, thủy triều càng bị biến dạng do nhiều yếu tố chi phối như lượng nước thượng lưudồn về, ma sát đáy sông, hình dạng, kích thước lòng sông và độ uốn khúc lớn nhỏ Càngvào sâu, sự biến động của sóng triều càng lớn, thể hiện các biên độ dao động triều giảm

đi, thời gian triều lên ngắn dần và thời gian triều xuống tăng dần, hình dạng sóng triềubẹt dần đến một ranh giới nhất định thì sóng triều hoàn toàn tắt

Thủy triều vùng ven biển khu vực nghiên cứu là nhật triều thuần nhất với biên độdao động lớn Thông thường trong ngày xuất hiện 1 đỉnh triều (nước lớn) và một chântriều (nước ròng) Trung bình trong một tháng có 2 kỳ triều cường, mỗi chu kỳ kéo dài

11 - 13 ngày với biên độ dao động mực nước từ 2,0 - 4,0 m Trong kỳ triều kém tính chấtnhật triều giảm đi rõ rệt, tính chất bán nhật triều tăng lên: trong ngày xuất hiện 2 đỉnhtriều (cao, thấp) Hằng năm thủy triều có biên độ lớn vào các tháng 5, 6, 7 và 10, 11, 12,biên độ nhỏ vào các tháng 3, 4 và 8, 9 Mùa đông triều thấp vào ban ngày, mùa hè triềuthấp vào ban đêm

- Dòng chảy

Chế độ dòng chảy cửa sông Bạch Đằng được thể hiện qua mối quan hệ tương tácgiữa thuỷ triều, sóng, gió, dòng chảy sông, địa hình khu vực Dòng chảy ven bờ trongkhu vực là tổng hợp của các dòng chảy triều, dòng chảy sóng ven bờ, dòng chảy gió,dòng chảy sông, trong đó dòng triều là thống trị, quy định tính chất của dòng tổng hợp.Dòng triều mang tính chất thuận nghịch, elíp triều dẹt, định hướng theo luồng, lạch, cửasông hoặc song song với đường bờ Dòng triều mạnh vào các tháng 6, 7, 12, 1 và yếuvào các tháng 3, 4, 8, 9 trong năm Kết quả phân tích điều hoà các thành phần dòng triềucho thấy, dòng toàn nhật có độ lớn áp đảo, gấp 5 - 10 lần dòng bán nhật và lớn hơn nhiềudòng triều 1/4 ngày

Dòng chảy ở vùng cửa sông chủ yếu là dòng triều, chiếm 60 - 90% dòng tổng hợp.Dòng tổng hợp hoàn toàn theo hướng của dòng triều và phụ thuộc vào chế độ thủy triều,dòng chảy tổng hợp đạt tốc độ cao trung bình 50 - 80cm/s, cao nhất đạt trên 100cm/s ởcửa Nam Triệu, Lạch Huyện Dòng tổng hợp khi triều xuống luôn lớn hơn dòng tổnghợp khi triều lên, tốc độ về mùa đông 5 - 10cm/s và mùa hè 10 - 20cm Hướng dòng

thời gian triều xuống từ 12 - 16 giờ và thời gian triều lên từ 8 - 11 giờ Hướng chảythường song song với đường bờ, trừ các khu vực cửa sông hướng dòng chảy thay đổiphụ thuộc vào các luồng lạch chính Trường dòng chảy ổn định trong mùa đông hướngtây nam, tốc độ trung bình 20 - 25cm/s, trong mùa hè hướng đông bắc, tốc độ trung bình

15 - 20cm/s Khi triều lên dòng chảy thường có hướng từ nam lên bắc, khi triều xuốngdòng chảy có hướng ngược lại Tốc độ dòng triều lớn nhất khi triều dâng đạt 50cm/s, tốc

độ dòng chảy cực đại khi triều triều rút: 50 - 70cm/s

Khu vực Bạch Đằng, do ảnh hưởng của sông, tốc độ chảy xuống cực đại 90cm/s

và chảy lên cực đại 60cm/s Ngoài khu vực bến cá Ngọc Hải, dòng chảy xuống hướngđông-đông nam, kéo dài 12 - 14 giờ, tốc độ cực đại 35cm/s, dòng chảy lên hướng tây bắckéo dài 10 - 12 giờ, tốc độ cực đại 42cm/s Phía ngoài Hòn Dáu, dòng chảy thay đổi theomùa rõ rệt Mùa hè, dòng chảy hướng đông bắc, tốc độ trung bình 10 - 15cm/s Mùađông, dòng chảy có hướng tây nam, tốc độ trung bình 20 - 30cm/s

Dòng chảy tầng mặt vùng biển khu vực nghiên cứu chủ yếu là dòng chảy gió.Nhưng do ảnh hưởng của địa hình, tác dụng của các thành phần dòng lục địa, dòng triều,nên tính chất của dòng gió ở đây có đặc điểm sau: trong trường gió nam, hướng dòngchảy lệch về phía bắc Góc lệch này được tạo thành bởi hướng gió và hướng dòng chảytrên toàn vùng biển khu vực nghiên cứu, về bên phải hướng gió Trong trường gió bắc,hướng dòng chảy lệch về phía nam, góc lệch trên toàn vùng biển chủ yếu là giá trịdương, hướng dòng chảy lệch về bên phải hướng gió

- Sóng

Chế độ sóng phụ thuộc vào chế độ gió và đặc điểm địa hình và hình dạng đường bờ.Sóng ven biển khu vực nghiên cứu chủ yếu là sóng truyền từ ngoài khơi đã bị khúc xạ vàphân tán năng lượng do ma sát đáy, trong sông thường xuyên xuất hiện sóng do tàuthuyền gây ra Từ tháng 10 năm trước đến tháng 3 năm sau, hướng sóng thịnh hành làđông bắc, tần suất lớn hơn 40% Mùa hè, từ tháng 5 đến tháng 8, sóng hướng nam khốngchế trên toàn vùng biển, tần suất tới 43% Tháng 7, tần suất sóng hướng đông chiếm tới18%

1.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo, trầm tích

 Địa hình, địa mạo

Địa hình vùng triều trong khu vực được chia thành các loại địa hình sau:

- Địa hình bãi biển: được thành tạo do sóng của khu vực ven bờ, dạng địa hình nàyrất ít, vì sóng trải qua địa hình rộng lớn của bãi triều đã bị giảm năng lượng sóng vào đến

bờ, vì vậy không còn đủ năng lượng thành tạo các bãi biển ven bờ thuộc vùng triều Cácbãi có địa hình cao trung bình từ 2,5 - 3,5m (so với MBTB) Trong điều kiện thời tiếtbình thường sóng không thể đưa các trầm tích lên bề mặt cao của bãi chỉ khi có mưa bão

và gió mùa đông bắc thì sóng mới phủ chờm lên và đưa vật liệu vào bãi triều

- Địa hình bãi triều cao phân bố rộng lớn trong vùng và được xác định từ độ cao1,86m trở lên đến bờ đe quốc gia hay đến các chân bãi biển, rìa đảo Sự trùng hợp giữaphần bãi triều cao với diện tích phân bố thực vật ngập mặn phát triển là do chế độ thủytriều và độ đục của nước biển vùng nghiên cứu

- Địa hình bãi triều thấp được phân chia từ 0m đến 1,86m (so với 0m/HĐ) phần địahình này về cơ bản là một bề mặt bằng phẳng và không có thực vật ngập mặn vì điềukiện ngập nước trong ngày lớn, điều kiện động lực mạnh do sóng và dòng chảy, độ đụcnước ven bờ cao Bề mặt địa hình tương đối phẳng ở những khu vực có sự tác động củasóng và dòng triều tương đối đồng đều trên bề mặt

- Địa hình các hệ thống lạch triều đã được phân chia thành các cấp khác nhau vàchủ yếu là nhóm lạch triều xâm thực và nhóm lạch triều kế thừa Trong nhóm lạch triềuxâm thực được chia thành 4 cấp từ cấp 1 đến cấp 4, nhóm lạch triều kế thừa được chiathành 3 cấp từ cấp 5 đến cấp 7 Các cấp lạch triều kiến tạo phát triển, chia cắt tất cả phầnbãi triều cao và bãi triều thấp và chúng cũng chính là các lạch sông, cửa sông dẫn nướckhi triều lên, triều xuống vào lục địa và lưu chuyển nước trong vùng triều, chia cắt cácbãi triều thành những đảo nhỏ

 Trầm tích bãi triều

Các loại trầm tích bãi triều trong vùng cửa sông Bạch Đằng có 5 loại trầm tích bãinhư sau:

- Cát nhỏ phân bố trên các bãi cát cửa sông Văn Úc, doi cát triều Đình Vũ, Cát Hải

và bãi triều thấp Phù Long Các bãi triều cát phân bố chủ yếu trên địa hình bãi triều thấp

về hướng biển, chúng có độ chọn lọc tốt từ 1,25 - 1,37

- Bột lớn phân bố liền kề với cát nhỏ ở Đình Vũ và Đường 14, ngoài ra bột lớnphân bố thành một dải rộng ở Cát Hải và Yên Lập Chúng có độ chọn lọc tốt 1,50 - 2,30

và đường kính trung bình Md trong khoảng 0,080 – 0,086mm

- Bùn bột nhỏ phân bố chủ yếu trên các bãi triều thấp ở Bàng La, Đình Vũ, TràngCát, các dải bùn bột nhỏ ở cửa Văn Úc và Đình Vũ là sự kế tiếp liên tục của trầm tích cátnhỏ và bột lớn Đường kính trung bình Md trong khoảng 0.018 - 0.035, độ chọn lọc kém

So trong khoảng 2.75 - 4.29

- Trầm tích bột sét là những dải rộng phân bố ở vùng cửa sông Bạch Đằng và cửasông Văn úc trên các bãi triều Đình Vũ, đường kính trung bình Md trong khoảng 0.0053

- 0.0092mm, và chúng có độ chọn lọc kém So = 4.30 - 4.85

- Trầm tích sét bột phân bố tập trung chủ yếu ở trung tâm cửa sông Bạch Đằng,đường kính trung bình Md trong khoảng 0.047 - 0.053, độ chọn lọc kém So = 4.27 -4.85

Như vậy, trầm tích hạt thô phân bố ở bãi triều thấp còn các trầm tích hạt mịn thìphân bố chủ yếu ở các bãi triều cao

1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

1.2.1 Dân số và lao động

Khu vực cửa sông Cấm - Bạch Đằng được bao quanh bởi các quận Ngô Quyền,

Lê Chân, Hồng Bàng, Hải An, Kiến An, huyện Thuỷ Nguyên, thị xã Đồ Sơn, huyện CátHải, huyện Kiến Thụy của Thành Phố Hải Phòng và huyện Yên Hưng, thị xã Uông Bíthuộc tỉnh Quảng Ninh với diện tích đất tự nhiên là 1500,7 km2

Tổng dân số của khu vực sông Cấm - Bạch Đằng khoảng 1,4 triệu người, với mật

độ dân số 929 người/km2 (bảng 2)

Bảng 2 Dân số khu vực cửa sông Cấm - Bạch Đằng

Dân số trung bình (nghìn người)

Mật độ dân số

Nguồn: Niên Giám thống kê 2004 (Hải Phòng) và 2005 (Quảng Ninh)

Bảng 3 trình bày một số chỉ tiêu kinh tế - xã hội của thành phố Hải Phòng và tỉnh

Bảng 3 Một số chỉ tiêu kinh tế xã hội của thành phố Hải Phòng

5 Số người trong độ tuổi lao

động (% tổng dân số)

Nguồn: Niên giám thống kê Hải Phòng, 2004 và Quảng Ninh, 2005.

- Lao động và việc làm: Tổng số lao động của khu vực khoảng 892.000 người,trong đó ở nông thôn chiếm 63% và nội thành chiếm 37% Số lao động làm việc trongcác ngành kinh tế quốc dân là 812.300 người, chiếm 91,1%, phân bố trong các ngànhnhư sau: công nghiệp-xây dựng có 145.400 người (chiếm 16% tổng số lao động), chủyếu tập trung vào một số lĩnh vực chính như vật liệu xây dựng (19.000 người), đóngmới, sửa chữa tàu thuỷ (5.100 người), hoá chất (4.750 người), giầy dép, dệt may (43.000người), sản xuất kim loại (3.600 người), chế biến nông thuỷ sản (3.500 người); Dịch vụ

có 265.000 người (chiếm 30% tổng số lao động), trong đó du lịch là 5000 người, lâm-ngư nghiệp có 401.900 người (chiếm 45% tổng số lao động), trong đó thuỷ sản là15.000 người Trung bình hàng năm có trên 10.000 lượt người tham gia học nghề ở cáctrung tâm và trường dạy nghề của thành phố, quận, huyện Bình quân hàng năm có trên1,75 vạn lao động được đào tạo, đạt tỷ lệ lao động qua đào tạo đạt trên 25% Mỗi năm cótrên 3 vạn lao động được giải quyết việc làm, nên tỷ lệ thất nghiệp ở thành thị giảm từ8,1% (năm 1996) xuống còn dưới 7% (năm 2003)

nông-1.2.2 Các hoạt động kinh tế chủ yếu

 Công nghiệp: các ngành công nghiệp chính của khu vực bao gồm:

- Công nghiệp khai thác: khai thác đá và mỏ

- Công nghiệp chế biến: thực phẩm và đồ uống, thuốc lá, dệt, may, giày dép, chế

kim loại, sản xuất thiết bị văn phòng và máy tính, máy móc và thiết bị điện, dụng cụ

y tế, phương tiện vận tải

- Sản xuất và phân phối điện, nước

 Nông nghiệp và chăn nuôi

- Diện tích đất nông nghiệp của 11 quận, huyện khu vực cửa Cấm - Bạch Đằngkhoảng 30.363 ha, diện tích đất trồng lúa khoảng 46.237 ha với sản lượng trên 200tấn/năm Ngoài trồng lúa, người dân trong khu vực còn trồng thêm các loại cây lượngthực, rau, đậu, cây công nghiệp hàng năm góp phần nâng cao thu nhập, ổn định cuộcsống Các hộ nông nghiệp chủ yếu tập trung tại huyện Thuỷ Nguyên, quận Hải An, quậnKiến An, thị xã Đồ Sơn, huyện Kiến Thuỵ (thành phố Hải Phòng), huyện Uông Bí,huyện Yên Hưng (tỉnh Quảng Ninh)

- Hoạt động chăn nuôi trong khu vực tập trung ở các hộ nông nghiệp thuộc cácquận, huyện trên, trong đó chăn nuôi gia súc, gia cầm là chủ yếu Năm 2006, khu vực cókhoảng gần 6 nghìn con trâu, 14 nghìn con bò và hơn 34 nghìn con lợn

 Du lịch

Hoạt động du lịch-dịch vụ trong khu vực chủ yếu liên quan đến khu du lịch ĐồSơn, du lịch Cát Bà thuộc thành phố Hải Phòng Năm 1995 tổng số khách đến thành phốHải Phòng là 300 nghìn lượt khách (khách quốc tế là 43,8 nghìn lượt khách), năm 2000

số khách đến thành phố là 785,6 nghìn lượt khách (khách quốc tế là 256,4 nghìn lượtkhách), đến năm 2004 số khách tăng nhanh 2.142 nghìn lượt khách (khách quốc tế là607,5 nghìn lượt khách), tăng gấp 6,1 lần năm 1995 và tăng gấp 1,7 lần năm 2000, riêngkhách quốc tế tăng gấp 12,9 lần năm 1995 và tăng gấp 1,4 lần năm 2000

Việc đầu tư nâng cấp, cải tạo cơ sở hạ tầng và quảng bá du lịch cùng với việc tìmcác biện pháp thu hút khách du lịch quốc tế, ngành du lịch đã nỗ lực cố gắng tổ chức hội

nghị khách sạn xếp hạng sao tìm biện pháp khắc phục khó khăn, tổ chức liên hoan vănhoá ẩm thực, lễ hội du lịch sinh thái, thiên văn… hàng năm đầu tư hàng tỷ đồng cải tạo,nâng cấp khách sạn để thu hút khách trong và ngoài nước nên lượng khách ngày mộttăng so cùng kỳ, việc xây dựng, cải tạo, sửa chữa các công trình tại các khu du lịch đượcquan tâm.

II Điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội khu vực cửa Ba Lạt

2.1 Điều kiện tự nhiên

Vùng cửa sông Ba Lạt giới hạn của vùng từ cửa Lân tới cửa sông Phú Hải và đi qua

2 xã của tỉnh Nam Định là Giao Xuân, Giao Thiên và 1 xã của Tỉnh Thái Bình là xã NamHưng

Tọa độ địa lý:

106027'52'' - 106040'00'' E

20010'30'' - 20022'40'' N

Tọa độ trung tâm: 106035'00'' E- 20016'20'' N

2.1.1 Đặc trưng chế độ khí hậu, thuỷ hải văn

 Đặc trưng chế độ khí hậu

Gió khu vực cửa Ba Lạt về mùa gió tây nam, gió hướng nam, đông nam thịnhhành, phát triển mạnh vào các tháng 5 - 8, đạt tần suất lớn nhất 60% vào tháng 7, tốc độtrung bình hướng này đạt 4,5-5,9m/s Về mùa gió đông bắc, từ tháng 10-12 gió hướngbắc, đông và đông bắc thịnh hành, tần suất và tốc độ trung bình 3 hướng này lần lượt là:bắc: 27,7-29,7%, 3,5-3,8m/s; đông: 17,1-21,3%, 4-4,8m/s; đông bắc: 11,6-14,3%, 4,4-4,9m/s Thời kỳ tháng 1-4, gió đông chiếm ưu thế với tần suất 25,2-41,9%, tốc độ trungbình 4,2-4,8m/s Gió hướng bắc và đông bắc chiếm tần suất nhỏ hơn, mỗi hướng chiếmkhoảng15-20% Tốc độ trung bình hướng bắc 3,2-3,5m/s, hướng đông bắc tương đươnghướng đông (4,2-4,8m/s) Tốc độ gió trung bình theo các hướng trong mùa đông đạt 3,5-3,7m/s, nhỏ hơn trong mùa hè (3,3-4,4m/s) Theo thống kê số liệu gió nhiều năm, tốc độgió đông bắc cực đại đạt tới 48m/s trong các tháng 9, 10, 12, gió đông và nam chỉ đạtcực đại 18m/s

Nhiệt độ không khí trung bình năm 22-230C Mùa đông nhiệt độ trung bình 200C,thấp nhất vào tháng 1 và 2 (16,90C) có khi nhiệt độ mùa đông xuống dưới 100C và kéodài 5-7 ngày Mùa hè nhiệt độ trung bình 27-280C, cao nhất vào tháng 7 (290C) Có khinhiệt độ mùa hè đến 35-360C kéo dài nhiều giờ trong ngày, thậm chí đạt đến 390C Số

ngày nắng trong năm 1600 - 1900 giờ ứng với tổng lượng bức xạ cao, trung bình

115-125 kcal/ cm2/năm, thấp nhất 6-8 kcal/ cm2 trong tháng 1

Lượng mưa tại khu vực nghiên cứu khá cao, trung bình năm đạt 1759mm Mùamưa trong khoảng tháng 5-10, nhưng lượng mưa cao nhất vào các tháng 8 (325mm) và 9(345mm) Các tháng có lượng mưa thấp nhất là 12 (29mm), tháng 1 (28mm) và tháng 2(35mm)

Ảnh hưởng của bão rất lớn đối với quá trình phá huỷ bờ, đê và xói lở trong khuvực Hàng năm có 3-5 cơn bão đổ bộ vào khu vực, tần suất cực đại rơi vào tháng 9 đạt32,2% Gió mạnh trong bão thường có hướng đông bắc, đạt tốc độ trên 20m/s, mạnhnhất tới 48m/s, hướng đông bắc vào các năm 1963 và 1972 Theo thống kê và tính toánnước dâng trong bão ở ven bờ khu vực đạt độ cao 1,5-2,8m Phần lớn các cơn bão đổ bộvào lúc triều thấp nước kém Tuy nhiên, cũng có cơn bão gây nước dâng trùng kỳ triềucường gây sóng lớn tác động sâu sắc đến các quá trình trầm tích và thành tạo địa hìnhven bờ

 Đặc trưng chế độ thuỷ văn

Cửa Ba Lạt là phía hạ lưu cuối cùng của hệ thống sông Hồng, hệ thống sôngHồng có tổng diện tích lưu vực 155 nghìn km2, trong đó có 52% diện tích nằm trên địaphận Trung Quốc Phù sa và nước hệ thống sông Hồng đổ ra vịnh Bắc Bộ qua các cửachính là Ba Lạt, Lạch Huyện, Nam Triệu, Văn úc, Thái Bình, Trà Lý, Lạch Giang, CửaĐáy và Cửa Càn Trong đó, Ba Lạt và Cửa Đáy là những cửa lớn nhất Tổng lưu lượngnước và lưu lượng bồi tích trung bình nhiều năm của sông Hồng trước khi có đập HoàBình tại trạm Sơn Tây là 114 km3/năm và 114 triệu tấn/năm, ứng với hàm lượng phù satrung bình 1 kg/m3, cực đại 7 kg/m3 Ra gần đến biển, lượng nước phù sa của hệ thốngsông Hồng và Thái Bình phân lưu cho các cửa sông như sau:

- Cửa Ba Lạt (trực tiếp sông Hồng): 29 - 30%

- Cửa Cấm, Bạch Đằng (qua sông Đuống): 3 - 4%

- Cửa Lạch Tray (qua sông Lạch Tray): 1 - 1,5%

- Cửa Văn úc và cửa Thái Bình (qua sông Luộc): 20 - 22%

- Cửa Trà Lý (qua sông Trà Lý): 10 - 12%

- Cửa Lạch Giang (qua sông Ninh Cơ): 5 - 6%

- Cửa Đáy (qua sông Nam Định): 25- 26%

Nước và phù sa cửa Ba Lạt phân bố không đều trong năm, tập trung 58-90% vàomùa mưa lũ Lượng bùn cát trung bình đổ ra các cửa sông hằng năm của hệ thống sôngHồng qua cửa Ba Lạt là chủ yếu, đạt trên 27 triệu tấn/năm Cửa Lạch Giang có lượngbùn cát không đáng kể do lưu lượng nhỏ, độ đục thấp.

Bảng 4 Lượng bùn cát trung bình đổ ra các cửa sông hàng năm

c a h th ng sông H ng ủa hệ thống sông Hồng ệ thống sông Hồng ống sông Hồng ồng

20 km, trong khi đó ở sông Thái Bình là 48 km

 Đặc trưng chế độ hải văn

- Thuỷ triều và mực nước

Thủy triều ven bờ cửa Ba Lạt thuộc loại nhật triều, chế độ nhật triều đều ở rìađông bắc, chuyển dần sang không đều ở rìa phía tây nam Biên độ triều cực đại cũnggiảm dần từ 4 m ven bờ ở phía đông bắc sang 3,5 m ở phía tây nam Các giá trị mực biểntrung bình, chủ yếu xác định bởi dao động triều có trị số 2,06 m ở Hòn Gai, 1,98 m ởCửa Cấm, 1,86 m ở Hòn Dấu, 1,92 m ở cửa Ba Lạt (do ảnh hưởng đáng kể của khốinước sông), 1,85 m ở Bạch Long Vĩ và Văn Lý Độ cao trung bình triều nước lớn vànước ròng lần lượt 2,7 m và 0,7 m ở Hòn Dấu, 2,6 m và 0,7 m ở Trà Lý và cửa Ba Lạt.Vào thời kỳ triều cường độ cao trung bình nước ròng đều 0,4 m ở Hòn Dấu, Trà Lý và

Ba Lạt Trong khi đó, độ cao trung bình nước lớn giảm từ 3,5 m ở Hòn Dấu xuống 3,2 m

ở Trà Lý - Ba Lạt

Hàng tháng có 2 chu kỳ triều cường xen kẽ 2 kỳ triều kém ở rìa phía Đông Bắc

bờ châu thổ, mỗi kỳ triều kém có 3-4 ngày có tính chất bán nhật triều ở rìa phía TâyNam, mỗi tháng có 5-7 ngày bán nhật triều (nước lên 2 lần và nước xuống 2 lần trongngày)

- Sóng biển

Tại khu vực nghiên cứu, sóng chỉ đứng vị trí thứ ba sau sông và thuỷ triều Tuynhiên, sóng góp phần quan trọng trong di chuyển và lắng đọng bồi tích Đánh giá chung,thấy rằng sóng lớn ở vịnh Bắc Bộ truyền vào ven bờ khu vực nghiên cứu thường cóchiều dài bước sóng 50-60 m Vì thế từ độ sâu 25-30 m trở ra, vai trò của sóng không tácđộng đến đáy Độ cao sóng trung bình 0,88m, phổ biến trong khoảng 0,5-2 m, ứng vớitốc độ gió 4-5 m/s chiếm tần suất lớn nhất 15-17% và chu kỳ sóng 3-4 s chiếm 30-35%

Do chủ yếu nguồn gốc từ gió, tính chất mùa của sóng cũng tương tự gió

Trong năm hướng sóng thịnh hành nhất là hướng Đông (27,6%), sau đó là hướngNam (14,68%), sóng Bắc và Đông Nam chiếm tần suất nhỏ (10-11%) còn các hướngkhác không đáng kể

- Dòng chảy

Mặc dù dòng chảy tổng hợp ven bờ khu vực Cửa Ba Lạt và lân cận phức tạp vàgồm các yếu tố thành phần dòng triều, dòng sóng, dòng gió, dòng chảy sông Tuy nhiênmỗi dòng thành phần phát huy ưu thế ở một khoảng nhất định cắt ngang bờ

+ Dòng chảy triều

Dòng chảy triều có ảnh hưởng thuận nghịch thay đổi trong ngày và có ưu thếtrong vùng nước sát bờ, trung bình độ sâu 6 m trở vào, có nơi đến 12 m Trục chính củadòng chảy triều định hướng song song với bờ ở đoạn giữa các cửa sông, trùng với trụclòng sông khi đi vào các cửa sông Thời gian dòng chảy triều xuống xấp xỉ triều lên ở rìaĐông Bắc đến gấp đôi thời gian triều lên ở rìa Tây Nam Tốc độ dòng chảy triều thườngnằm trong khoảng 10-30 cm/s khi triều lên và 10-50 cm/s khi triều rút Giá trị dòng triềucực đại có thể đạt 90 cm/s ở gần bờ Bạch Long và Văn Lý, dòng triều khá mạnh, songsong với bờ, tốc độ đạt 30-32 cm/s triều lên và 51 cm/s triều xuống

Thời gian triều dừng chảy thường kéo dài 0,5-1 giờ và chậm pha trên dưới 1 giờkhi dao động mực nước triều đạt giá trị thấp nhất hoặc cao nhất Thời gian dừng triềukhi triều lên hết sức thuận lợi cho lắng đọng bùn sét và bột nhỏ ở các bãi triều cao Tốc

độ dòng chảy triều thường cực đại khi mực nước dao động lên và xuống qua mực biển

trung bình Vì vậy, trong mặt cắt bãi triều, dải bãi ngang mực biển trung bình có vật liệulớn nhất.

+ Dòng chảy sóng

Dòng chảy sóng phát huy ở đới sóng vỡ bờ, ở những đoạn bờ thẳng, cấu tạo ở cácbãi cát, val cát ở các bãi triều rộng, thoải và nhiều sú vẹt, năng lượng sóng tiêu hao khivào bờ và không tạo nên dòng sóng dọc bờ Dòng chảy sóng có hướng phụ thuộc vàohướng gió và hướng sóng và biến đổi theo mùa Đó là dòng không liên tục, thường cótốc độ 10-20 cm/s, trong trường hợp đặc biệt có sóng bão, có thể đạt 50-70 cm/ s Theohướng sóng thống trị là Đông, dòng chảy tổng hợp năm do sóng hướng về ven bờ phíaTây Nam châu thổ Dòng sóng có vai trò lớn đối với phát triển cồn cát cửa sông, gâydịch lấn dòng chảy cửa sông về phía Tây Nam hay Đông Bắc

+ Dòng chảy gió

Dòng chảy gió, có tốc độ không lớn, thường 5-15 cm/ s ứng với tốc độ gió phổbiến 4-5 m/s ở ven bờ, hướng dòng chảy gió phụ thuộc vào hướng gió Nó thường pháthuy ở tầng mặt nhưng phát huy trên toàn bộ không gian bề ngang mặt cắt ven bờ, đónggóp tích cực vào hoàn lưu dòng chảy mùa ở ven bờ Tốc độ dòng chảy gió lớn nhất vàomùa gió Đông Bắc có thể đạt 35 cm/s ở cửa Ba Lạt

2.1.2 Đặc điểm địa hình, địa mạo, trầm tích

 Địa hình, địa mạo

Dưới tác động của các yếu tố: sông-sóng-triều, đã hình thành nên các dạng địa hìnhsau trong khu vực:

1-Đồng bằng tích tụ Holocen muộn (Q II 3 )

Dạng địa hình này nằm trong đê quốc gia bao gồm 4 kiểu địa hình chính: đồngbằng tích tụ aluvi, đồng bằng tích tụ sông – biển, đồng bằng tích tụ có nguồn gốc biển vàđầm lầy Các dạng địa hình này, hiện là nơi sinh cư, sinh sống của con người

2-Dạng địa hình tích tụ hiện đại (phân bố ở phía ngoài đê biển hiện đại)

Đây là dạng địa hình tích tụ dạng bán ngập triều và luôn chịu tác động bởi động lựcsông, sóng, triều, dòng chảy Chúng bao gồm: bờ biển hiện đại, địa hình bán ngập triều:-Bờ biển hiện đại: là dạng địa hình tích tụ do tác động kết hợp giữa sông, biển vàthảm thực vật ngập mặn Ngoài ra còn kể tới các cồn chắn ngoài cửa sông: cồn Lu, cồnVành,…Chúng đóng vai trò là lá chắn ngoài, tạo điều kiện cho quá trình bồi tụ

-Địa hình bán ngập triều: dạng địa hình này chịu tác động mạnh mẽ của sóng, gió,dòng chảy ven bờ, dòng chảy sông cũng như các nhân tố ảnh hưởng tới địa hình khác.Dựa vào đó có thể chia làm 2 khu vực: khu vực chịu tác động mạnh của sóng, khu vực ítchịu tác động của sóng:

+ Khu vực ít chịu tác động cửa sóng là khu vực bãi triều trũng thấp kế tiếp các đỉnhcát được các cồn phía ngoài che chắn sóng và chỉ ngập khi triều lên Tại đây, năng lượngsóng nhỏ do phải vượt qua địa hình cao và thảm thực vật ngập mặn tạo điều kiện cho quátrình lắng đọng trầm tích Các kết quả nghiên cứu cho thấy khu vực khuất sóng bị xói lởvài mùa hè và bồi tụ vào mùa đông, nhưng xu thế chung là bồi tụ với tốc độ 5-12cm/năm+ Ngược lại sườn đón gió của các cồn như Vành, Thủ và bãi biển như Đồng Châu,Hợp Châu… thường chịu tác động mạnh của sóng hướng đông - đông nam vào mùa hè

và đông - đông bắc vào mùa đông Do vậy, quá trình bồi tụ diễn ra vào mùa hè và xói lởvào mùa đông Địa hình thường bị xói lở mạnh và không liên tục, xen kẽ các dải cát songsong với đường bờ Bãi triều hẹp có độ nghiêng bãi lớn tạo thành các khu vực bờ lõmven rìa cửa sông Sự biến dạng của đường bờ và mặt bãi của khu vực này là kết quả củaquá trình mài mòn san bằng do sóng biển và dòng chảy ven bờ gây ra, kèm theo đó làquá trình bồi tụ lấp góc thu hẹp dần đoạn bờ lõm Vật liệu thành tạo chủ yếu là cát hạtnhỏ, từ cát bột đến bột có độ chọn lọc tốt

 Trầm tích bãi triều

Các loại trầm tích bãi triều trong vùng cửa sông Ba Lạt có các loại trầm tích như sau:

- Cát nhỏ phân bố trên các bãi cát cửa sông Ba Lạt, các doi cát triều nằm song songvới đường bờ Các bãi triều cát phân bố chủ yếu trên địa hình bãi triều thấp về hướngbiển, chúng có độ chọn lọc tương đối tốt

- Bột lớn phân bố liền kề với cát nhỏ ở ven bờ cửa sông Ba Lạt và nằm xen kẽ giữatrầm tích cát nhỏ và bùn bột nhỏ và có hướng song song với bờ, ngoài ra bột lớn phân bốthành một dải rộng ở ven các doi cát triều

- Bùn bột nhỏ phân bố chủ yếu trên các bãi triều thấp ở ven các doi cát triều vàchúng là sự kế tiếp liên tục của trầm tích cát nhỏ và bột lớn

- Trầm tích bột sét là những dải hẹp ở khu vực bãi triều thấp có phủ thực vật ngậpmặn và bao quanh chúng là trầm tích bùn bột nhỏ

Như vậy, trầm tích hạt thô phân bố ở bãi triều thấp còn các trầm tích hạt mịn thìphân bố chủ yếu ở các bãi triều cao

2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

2.2.1 Đặc điểm kinh tế xã hội chung của thành phố Thái Bình và tỉnh Nam Định

Bảng 5 Đặc trưng dân số của Thái Bình và Nam Định năm 2003

Tỷ trọng GDP công nghiệp - xây dựng tỉnh Thái Bình rất thấp so với NLNN vàdịch vụ, chỉ vào khoảng 12,6%, trong đó chủ yếu là công nghiệp chế biến có 8,84%, xâydựng 2,78% và các loại hình công nghiệp khác 0,44% Dân số toàn tỉnh tính đến năm

2004 là 1.787.900 người và mật độ dân số là 1.160 người/ km2 Thu nhập theo đầu người

1995 hay 19,8% năm 1999, trong đó công nghiệp chế biến có 10,6%, xây dựng 8,23% và

các công nghiệp khác 0,97% Sản lượng thủy sản Nam Định tăng gấp đôi từ năm 1996(19.193 tấn ) tới 1999 (38.384 tấn), trong đó Giao Thủy chiếm 19,70% (7.565 tấn), HảiHậu 29,97% (11.507 tấn) và Nghĩa Hưng 31,60% (12.132 tấn) và chủ yếu thuộc hải sản53,61% (20.578 tấn) Riêng cá biển, sản lượng khai thác của Nam Định năm 1996 chỉđạt 7.635 tấn nhưng năm 1999 đã tăng 16.868 tấn, trong đó huyện Giao Thủy có 2.350tấn (13,93%), Hải Hậu 9.090 tấn (53,88%) và nghĩa Hưng 4.500 tấn (26,67%) Tổng sảnlượng 3 huyện đạt 15.940 tấn (94,49%).

Dân số toàn tỉnh tính đến năm 2004 là 1,9 triệu người và mật độ dân số là 1.155người/ km2

Bảng 7 Lao động của tỉnh Nam Định trong các ngành kinh tế

Bảng 8 Đặc điểm dân số của các huyện khu vực cửa sông Ba Lạt

Dân số trung bình (nghìn người)

Mật độ dân số (người/

3 Huyện Kiến Xương 213,1 235.800 1.106

Nguồn: Cục thống kê, 2004

 Huyện Tiền Hải

Tổng diện tích tự nhiên của huyện gần 287 m2 ( bao gồm cả diện tích ngoài bãitriều địa giới hành chính), mật độ dân số khoảng 750 người /km2

Kinh tế đa dạng kể cả nông- lâm, ngư nghiệp, thương mại, dịch vụ du lịch, côngnghiệp và tiểu thủ công nghiêp Thu nhập bình quân đầu người đạt 6,4 triệu đồng, tăng10,3 % so với năm 2003 Cơ cấu kinh tế đã có sự chuyển dịch đúng hướng Tỷ trọng giátrị sản xuất ngành công nghiệp – xây dựng tăng từ 18,7% năm 2000 lên 25,5% năm2004; thương mại dịch vụ tăng từ 21,6% năm 2000 lên 21,1% năm 2004 và giảm tỷtrọng trong giá trị sản xuất ngành nông, lâm, ngư nghiệp từ 59,7% năm 2000 xuống còn53,4% năm 2004

Dân số của huyện 204.200 người với mật độ là 904 người/ km2 Dân số lao độngtập trung vào ngành nông nghiệp và ngành đánh bắt cá, nuôi trồng thủy sản,

 Huyện Thái Thụy

Tổng diện tích tự nhiên của huyện Thái Thụy là 256,8 km2 Dân số 260.900 người(số liệu năm 2004) với gần 13 vạn lao động được phân bổ ở 47 xã và 1 thị trấn Mật độdân số 1.016 người /km2

Thái Thụy có 1.552,3 ha rừng ngập mặn, tập trung tại các xã ven biển, bờ biểnđài 27 km và hàng chục nghìn km2 lãnh hải

Năm 2003 kinh tế tăng trưởng 6,3%, giá trị sản xuất đạt 1,541 tỷ đồng Sáu thángđầu năm 2004 giá trị sản xuất đạt 871,7 tỷ đồng, đạt 50,54% kế hoạch tăng 15,5% so vớicùng kỳ năm 2003 Cơ cấu kinh tế chuyển dịch theo hướng tích cực, tỷ trọng giá trị sảnxuất ngành nông nghiệp giảm dần, công nghiệp, tiểu thủ công nghiệpvà thương mại dịch

vụ tăng; năm 2003 cơ cấu kinh tế Nông - Lâm - Ngư nghiệp chiếm 55,22%, đạt 851 tỷđồng; công nghịêp-tiểu thủ công nghiệp-xây dựng cơ bản chiếm 19,47%, đạt 300 tỷđồng; thương mại - dịch vụ chiếm 25,31% đạt 390 tỷ đồng; sáu tháng đầu năm 2004 tỷtrọng sản xuất ngành Nông - Lâm - Ngư nghiệp giảm còn 43,8%, đạt 382 tỷ đồng, tăng14,3% so với cùng kỳ năm 2003; công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp-xây dựng cơ bảnchiếm 27,4%, đạt 238, 7 tỷ đồng, tăng 20,5%; thương mại-dịch vụ chiếm 25,31%, đạt 25

tỷ đồng, tăng 14,3%

 Huyện Kiến Xương

Tổng diện tích tự nhiên của huyện Kiến Xương là 213,1 km2 Dân số 253.800người (số liệu năm 2004) với mật độ dân số 1.106 người /km2 Giá trị GDP năm 2004ước tính là 1.206 tỷ đồng, tăng trưởng so với năm 2003 là 11% Cơ cấu kinh tế: Côngnghiệp, thủ công nghiệp-xây dựng chiếm (21,5%), nông lâm ngư nghiệp chiếm 53,7%,thươn mại dịch vụ chiếm 24,8% Dự kiến đến năm 2010, sẽ có sự chuyển dịch cơ cấukinh tế theo hướng: công nghiệp, thủ công nghiệp-xây dựng chiếm (30%), nông lâm ngưnghiệp chiếm 40%, thươn mại dịch vụ chiếm 30% Tỷ lệ hộ nghèo năm 2003 là 9%.

 Huyện Giao Thủy

Giao Thuỷ có diện tích tự nhiên là 23.799,64 ha, được bao bọc bởi sông và biển.Huyện có 32km bờ biển

Nền kinh tế của huyện phát triển tương đối toàn diện và vững chắc Nhịp độ tăngtrưởng bình quân 5 năm (2001-2005) là 7,42%/năm Dân số của huyện năm 2005 là205.075 người, dân số trong độ tuổi lao động 107.000 người Tổng sản lượng thuỷ hảisản bình quân 15.000-20.000tấn/năm; tổng sản lượng lương thực bình quân 106.000 tấn /năm là nguồn nguyên liệu dồi dào cung cấp cho ngành công nghiệp chế biến thuỷ hảisản, lương thực, thực phẩm xuất khẩu và ngành công nghiệp chế biến thức ăn chăn nuôicho gia súc, gia cầm

 Huyện Hải Hậu

Huyện Hải Hậu là huyện ven biển có diện tích 230,2 km2 Tổng sản lượng lươngthực quy thóc năm 1999, sản lượng của Huyện Hải Hậu đạt tới 154.071,1 chiếm 15,18%.Sản lượng thủy sản Nam Định tăng gấp đôi từ năm 1996 (19.193 tấn ) tới 1999 (38.384tấn) trong đó Hải Hậu chiếm tới 29,97% (11.507 tấn) Riêng cá biển, sản lượng khai tháccủa Nam Định năm 1996 chỉ đạt 7.635 tấn nhưng năm 1999 đã tăng 16.868 tấn, trong đóHải Hậu 9.090 tấn (53,88%) Tổng giá trị sản xuất công nghiệp của huyện Hải Hậu khácao đạt 5,06% năm 1996, 5,23% năm 1997, 4,22% 1998 và 6,12% năm 1999

Dân số của huyện là 287.506 người, với mật độ dân số 1.213 người/ km2 Trong đó

tỷ lệ nam là 140.008 người và nữ là 147.498 người

 Huyện Nghĩa Hưng

Dân số của huyện là 201.283 người, với mật độ dân số 791 người/ km2 Trong đó

tỷ lệ nam là 98.020 người và nữ là 103.263 người Tỷ lệ phân theo thành thị, nông thôn

là 14.393 người sống ở thành thị và 186.890 người sống ở nông thôn