Nghiên cứu hiện tượng xói lở và bồi tụ của cảng lạch huyện và lựa chọn giải pháp phòng chống thích hợp FULL FILE

Kết quả nghiên cứu của đề tài nhằmlàm sáng tỏ quá trình xói lở, bồi tụ tại khu vực nghiên cứu, dự báo sự phát triển củaquá trình này trong tương lai, góp phần cho công tác quản lý, quy h

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hải Phòng là thành phố cảng và công nghiệp quan trọng, là một cực tăngtrưởng của tam giác kinh tế trọng điểm phía Bắc gồm Hà Nội, Hải Phòng và QuảngNinh, là đầu mối giao thông đường biển phía Bắc và là trung tâm kinh tế, văn hoá,giáo dục, khoa học và công nghệ vùng duyên hải Bắc Bộ

Cảng Hải Phòng là một cụm cảng biển tổng hợp cấp quốc gia, hiện đangđược Chính phủ nâng cấp Cảng Hải Phòng nằm trên tuyến đường giao thông trênbiển, kết nối Singapore với Hồng Kông và các cảng của Đông Á và Đông Bắc Á.Theo quy hoạch phát triển hệ thống cảng biển Việt Nam giai đoạn đến năm 2020,định hướng đến năm 2030, cảng biển Hải Phòng được xác định là cảng tổng hợpquốc gia, cửa ngõ quốc tế loại IA, trong đó khu Cảng Lạch Huyện là khu cảng đặcbiệt quan trọng

Dự án Cảng Lạch Huyện được xây dựng từ phía Nam cửa Lạch Huyện, trênđịa bàn huyện đảo Cát Hải, thành phố Hải Phòng, dọc tuyến luồng vào cảng hiện tạiđến độ sâu tự nhiên -3,0m; chiều dài toàn bộ tuyến luồng khoảng 18km với đáyluồng tàu -14m Theo thiết kế, Cảng Lạch Huyện được đầu tư cơ sở hạ tầng và côngnghệ bốc xếp đồng bộ và hiện đại có khả năng tiếp nhận được tàu container trọngtải lớn từ 4.000 đến 6.000 TEU và lên đến 8.000 TEU (tương đương với tàu trọngtải 100.000 tấn hoạt động trên tuyến vận tải biển xa)

Cảng Lạch Huyện nằm trong hệ thống cảng biển Hải Phòng, chịu sự chi phốimạnh mẽ của các hệ thống sông và động lực biển Hàng năm các cửa sông này tải rabiển một khối lượng bùn cát khá lớn Cửa Lạch Huyện 0,4 triệu tấn/năm, cửa NamTriệu 3,6 triệu tấn/năm, cửa Lạch Tray 0,6 triệu tấn/năm, cửa Văn Úc 6,2 triệutấn/năm Nguồn sa bồi này một mặt tham gia vào quá trình thành tạo bar, bãi chắncửa sông, một mặt tham gia vào dòng bùn cát ven bờ gây sa lắng luồng tàu Mặtkhác, khu cảng Lạch Huyện nói riêng và luồng tàu vào cảng Hải Phòng nói chungnằm trong vùng vịnh nửa hở với chế độ thủy thạch động lực phức tạp gây xói lở, bồi

tụ xen kẽ nhau và thay đổi theo mùa Kết quả thực đo và tính toán cho thấy đoạn từcửa kênh Cái Tráp đến Xuân Đán khá ổn định, mức độ bồi lắng không đáng kể đặcbiệt là đoạn từ Bến Gót đến Xuân Đán Tuy nhiên đoạn từ Xuân Đán ra đến đườngđẳng sâu -4,0 m bị sa bồi mạnh, có thời điểm lên tới ≈1,0 m, đoạn từ đường đẳngsâu -4,0 m trở ra mức độ sa bồi có giảm hơn, vào khoảng 0,54 m [12].

Từ những lý do nêu trên, việc nghiên cứu xói lở và bồi tụ khu vực CảngLạch Huyện, lựa chọn giải pháp thích hợp phòng chống xói lở, bồi tụ và bảo vệ bờbiển có một tầm quan trọng và ý nghĩa đặc biệt Kết quả nghiên cứu của đề tài nhằmlàm sáng tỏ quá trình xói lở, bồi tụ tại khu vực nghiên cứu, dự báo sự phát triển củaquá trình này trong tương lai, góp phần cho công tác quản lý, quy hoạch và xâydựng các công trình ven biển và các công trình bảo vệ bờ biển…

Vì vậy “Nghiên cứu hiện tượng xói lở và bồi tụ của Cảng Lạch Huyện và

lựa chọn giải pháp phòng chống thích hợp” có tính cấp thiết và có ý nghĩa khoa

học và thực tiễn cao

2 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu là hiện tượng xói lở, bồi tụkhu vực Cảng Lạch Huyện

- Phạm vi nghiên cứu: Khu vực nghiên cứu là khu vực dự kiến xây dựngCảng Lạch Huyện, được giới hạn bởi kênh Cái Tráp ở phía Bắc, chương Hàng Dày

ở phía Tây, bờ đảo Cát Bà ở phía Đông và kéo dài ra phía biển 18km

3 Mục tiêu của đề tài

- Làm sáng tỏ nguyên nhân, cơ chế hình thành hiện tượng xói lở, bồi tụ khuvực Cảng Lạch Huyện

- Dự báo quá trình xói lở bồi tụ Cảng Lạch Huyện và lựa chọn giải phápphòng chống thích hợp

4 Nội dung nghiên cứu

- Nghiên cứu đặc điểm địa chất, địa chất công trình, địa chất thủy văn, thủyhải văn, hệ sinh thái, các hoạt động kinh tế xã hội khu vực Cảng Lạch Huyện

- Nghiên cứu nguyên nhân, cơ chế và quy luật của hoạt động xói lở, bồi tụ

- Mô phỏng quá trình thủy thạch động lực (Sóng, dòng chảy, vận chuyển bùncát) cho khu vực nghiên cứu bằng bộ mô hình MIKE.

- Nghiên cứu, lựa chọn giải pháp khoa học công nghệ thích hợp phòng chốngxói lở, bồi tụ và bảo vệ đường bờ biển khu vực nghiên cứu

5 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện được các mục đích và nội dung nêu trên, đề tài sử dụng cácphương pháp nghiên cứu sau:

- Thu thập và hệ thống hóa tài liệu

- Phương pháp phân tích hệ thống nhằm thống kê, phân tích, đánh giá các tácnhân gây xói lở, bồi tụ tại khu vực nghiên cứu

- Bản đồ, viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS): Nghiên cứu biếnđộng đường bờ, theo dõi, đánh giá hiện trạng và diễn biến quá trình vận chuyển, bồilắng bùn cát vùng cửa sông ven biển và luồng tàu vào cảng Đây là phương pháphữu hiệu để đánh giá hiện trạng và diễn biến xói lở, bồi lắng bùn cát vùng cửa sôngven biển và sa bồi luồng tàu; các tư liệu ảnh viễn thám (ảnh vệ tinh, ảnh máy bay)qua các thời kỳ khác nhau Công nghệ GIS giúp cho việc lưu trữ, cập nhật và sửdụng có hiệu quả các dữ liệu đã có về quá trình vận chuyển, bồi lắng bùn cát vùngcửa sông ven biển và sa bồi luồng tàu vào cảng Phương pháp bản đồ (mô hìnhkhông gian, trực quan) giúp cho việc thể hiện trực quan nhất các kết quả nghiên cứu

về sự vận chuyển, bồi lắng bùn cát khu vực nghiên cứu

- Nghiên cứu thực nghiệm: Khảo sát, đo đạc ngoài hiện trường nhằm bổ sungtài liệu và kiểm tra kết quả nghiên cứu Khảo sát, đo đạc thường xuyên tại các điểm,trạm quan trắc theo dõi quá trình vận chuyển, bồi lắng bùn cát vùng cửa sông venbiển và sa bồi luồng tàu vào cảng Các kết quả đo đạc khảo sát sẽ bổ sung cho bứctranh hiện trạng xói lở, bồi tụ vùng cửa sông ven biển và sa bồi luồng tàu, đồng thời

là các số liệu đầu vào cho các mô hình tính toán, mô hình dự báo sự vận chuyển, bồilắng bùn cát tại khu vực nghiên cứu trước và sau khi xây dựng công trình

- Phương pháp mô hình toán với công nghệ tin học hiện đại: Mô phỏng cácquá trình thủy thạch động lực vùng ven biển, cửa sông Mô hình động lực vận

chuyển, lắng đọng bùn cát; mô hình dự báo sự vận chuyển, bồi lắng bùn cát khu vựccửa sông và luồng tàu trước và sau khi xây dựng công trình.

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

1 Kết quả nghiên cứu của luận văn có ý nghĩa định hướng cho việc quyhoạch, xây dựng, khai thác hợp lý – bảo vệ môi trường địa chất khu vực xây dựngcảng Lạch Huyện

2 Cơ sở dữ liệu về sóng, gió là nguồn tài liệu tin cậy có thể tham khảo sửdụng trong thiết kế, thi công công trình ở đới ven biển

3 Kết quả của luận văn có thể làm tài liệu giảng dạy trong lĩnh vực Địa chấtcông trình (ĐCCT) – Địa kỹ thuật

7 Cơ sở tài liệu

Luận văn được thực hiện trên các tài liệu sau:

- Tài liệu khảo sát ĐCCT khu vực cảng và luồng tàu - cảng Lạch Huyện dođội khảo sát thuộc công ty cổ phần tư vấn xây dựng Cảng - Đường thủy (TEDIPort)thuộc Tổng công ty cổ phần tư vấn thiết kế giao thông vận tải (TEDI) thực hiện

- Các kết quả thí nghiệm trong phòng được thực hiện bởi Phòng thí nghiệmđịa kỹ thuật TEDIPort (LAS-XD 492)

- Các tài liệu của đề tài: “Nghiên cứu hiện tượng xói lở và bồi tụ vùng venbiển Bắc Bộ và đánh giá tác động của biến đổi khí hậu và nước biển dâng đến cáchoạt động xói lở và bồi tụ”, do TS Trần Hữu Tuyên chủ trì

Ngoài ra, luận văn còn sử dụng nhiều tài liệu đã công bố và lưu trữ trong vàngoài nước có liên quan đến đề tài nghiên cứu

8 Cấu trúc của luận văn

Luận văn được trình bày trong 115 trang gồm phần Mở đầu, 4 chương, phầnKết luận và kiến nghị với 57 hình, 32 bảng biểu minh họa

9 Lời cảm ơn

Luận văn được hoàn thành tại Bộ môn Địa chất công trình, Trường Đại học

Mỏ - Địa chất dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Nguyễn Huy Phương

Trong quá trình hoàn thành luận văn, tác giả đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt

tình và những đóng góp quý báu của ThS Nguyễn Thái Sơn - Viện Địa lý Tác giảcũng đã nhận được sự giúp đỡ nhiệt tình của các thầy, cô và các đồng nghiệp trong

Bộ môn Địa chất công trình, Khoa Địa chất, Phòng Đào tạo sau đại học – TrườngĐại học Mỏ - Địa chất, Công ty Tư vấn xây dựng Cảng đường thủy (TEDIPORT).Nhân dịp này, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành của mình tới PGS.TS.Nguyễn Huy Phương – người trực tiếp hướng dẫn khoa học, các nhà khoa học, các

cơ quan và các bạn đồng nghiệp về những sự giúp đỡ quý báu đó

Hà Nội, tháng 10 năm 2014

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU HIỆN TƯỢNG XÓI LỞ VÀ BỒI TỤ TRÊN

THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM

1.1 Tổng quan về nghiên cứu hiện tượng xói lở và bồi tụ trên Thế giới

1.1.1 Tổng quan về bồi tụ - xói lở ở một số đồng bằng châu thổ trên Thế giới

Tại các khu vực bờ, lượng bùn cát đưa đến lớn hơn lượng mang đi, bờ biển

sẽ được bồi tụ Vì vậy, các đường bờ biển có mức độ bồi tụ mạnh mẽ nhất là khuvực lân cận các sông lớn Ở đây, quá trình bồi tụ được nghiên cứu trong tổng thểchung về sự phát triển của đồng bằng châu thổ

Đồng bằng châu thổ Mississipi (Bắc Mỹ) là một trong những đồng bằng châuthổ lớn nhất thế giới, được hình thành trong điều kiện khí hậu bán nhiệt đới Lưulượng trung bình của sông Mississipi là 18.000m3/s Hàng năm, sông vận chuyển rabiển 300 triệu tấn bùn cát Đồng bằng châu thổ Mississipi đã và đang được pháttriển bằng sự bồi lấp các thùy châu thổ mới Cơ chế bồi tụ lấn biển ở đây được diễn

ra như sau: Các cồn cát hình lưỡi liềm hình thành ở phía trước các chi lưu, phầntrong của cồn được bồi lấp nhanh, sau đó cồn bị phá hủy và thời kỳ lũ lớn và hìnhthành các cồn mới xa hơn về phía biển Đường bờ lấn ra biển với tốc độ trung bình77m/năm

Một đồng bằng châu thổ lớn khác cũng được hình thành trong điều kiện khíhậu bán nhiệt đới là đồng bằng châu thổ Hoàng Hà (Trung Quốc) Hoàng Hà có lưulượng trung bình 4000m3/s, hàng năm vận chuyển vào biển Hoàng Hải 1.900 triệutấn bùn cát Theo kết quả nghiên cứu của CCOP (1996), đồng bằng châu thổ Hoàng

Hà phát triển ra biển với các khối trầm tích dạng vòng cung như một cái quạt Nhiềuđoạn bờ có chế độ bồi tụ và xói lở luân phiên Tốc độ bồi tụ lấn biển trung bìnhkhoảng 800m/năm Vào mùa lũ, đường bờ được bồi tụ, ngược lại vào mùa khô, trầmtích lắng đọng tại chỗ làm tắc cửa sông, gây xói lở mạnh ở khu vực phía bắc [30]

Đồng bằng châu thổ lớn nhất Nam Mỹ là sông Orinoco Đồng bằng nằm

trong vùng khí hậu nhiệt đới, hình thành do sự bồi đắp của bùn cát hạt mịn đượcvận chuyển từ các vùng đất thấp và một phần lớn khác từ sông Amazon Phía bắcchâu thổ là bãi triều bùn được bồi tụ mạnh Phía nam là các cửa sông chết đượccung cấp bùn cát từ phía đông Đồng bằng châu thổ hiện đại của sông bắt đầu pháttriển từ khoảng 8000 năm trước với tốc độ lấn biển 2km/100 năm.

1.1.2 Tổng quan về xói lở bờ biển trên Thế giới

Từ những năm giữa thập kỷ 50 của thế kỷ XX, xói lở bờ biển đã được ghinhận là hiện tượng có quy mô toàn cầu, gây nhiều thiệt hại về người và của cải, vậtchất Ở Tây Âu, bờ biển chủ yếu là bờ đá gốc và bờ cát Theo xu thế phát triển,đường bờ được chia thành 4 kiểu: Ổn định, xói lở, bồi tụ và không rõ xu thế pháttriển Do đường bờ chủ yếu là đá gốc nên chiều dài bờ ổn định là lớn nhất Tiếptheo, chiều dài các đoạn bờ bị xói lở chiếm ưu thế đáng kể so với bờ bồi tụ Bảng1.1 cho thấy trong tổng số 21.972km bờ biển của 11 nước châu Âu có 6.244km bờbiển bị xói lở Đặc biệt là ở Pháp, Hy Lạp và Italia có tới hơn 1.000km bờ biển có

xu thế bị xói lở

Bảng 1.1 Chiều dài bờ biển bị xói lở ở một số nước châu Âu

biển (km)

Chiều dài xói lở (km)

30 bang ven biển Riêng bang California có tới 1.523km bờ biển bị xói lở, chiếm86% chiều dài bờ biển của bang Các đoạn bờ cấu tạo bằng đá trầm tích bở rời cótốc độ xói lở trung bình 0,6-0,9 m/năm ở bờ biển Đại Tây Dương và 1,8 m/năm ởvịnh Mexico [32]

Tại Biển Đen, đường bờ của Gruzia liên tục bị xói lở với quy mô ngày càngtăng, từ 155km (chiếm 49%) năm 1961 lên 183km năm 1971 và 220km năm 1981.Trong vòng 20 năm, 1.400ha đất đã mất đi bất chấp các nỗ lực xây dựng các côngtrình chống xói lở

Tại Nhật Bản, nhiều thập kỷ qua bờ biển luôn bị xói lở ở mức độ nghiêmtrọng Các đoạn bờ bị xói lở mạnh như ở Kaike, tốc độ xói lở trung bình 6m/năm

Bờ biển Nigata và Kashima - Nada xói lở 5m/năm Nhật Bản đã tiến hành rất nhiềucác công trình nghiên cứu đánh giá, dự báo, thực hiện các giải pháp để hạn chế hoạtđộng xói lở bờ biển và chống bồi lấp luồng lạch tại các cảng biển [34]

1.2 Tổng quan về nghiên cứu hiện tượng xói lở và bồi tụ ở Việt Nam

Biển Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, là một bộ phận của biểnĐông với đường bờ biển chạy dài hơn 3.200km Dải đất ven biển chạy dọc theochiều dài đất nước, chiếm 1/6 diện tích, 1/5 dân số, với trên 2.000 đảo ven bờ và 2quần đảo ngoài khơi, là căn cứ hậu cần, kinh tế, kỹ thuật và an ninh quan trọng nhấtcho công cuộc khai thác biển

Vấn đề nghiên cứu xói lở, bồi tụ ở Việt Nam đã được tiến hành từ nhiều nămtrước và ngày càng được chú trọng Nhiều Chương trình, đề tài và dự án và cácnghiên cứu khác đã được thực hiện làm sáng tỏ đặc điểm, cơ chế quá trình xói lở,bồi tụ tại các vùng khác nhau của Việt Nam

Có thể xem năm 1990 với chương trình biển 48B là thời điểm khởi đầu chocông cuộc nghiên cứu về các quá trình thủy thạch động lực bờ biển Việt Nam Kếtquả của chương trình là đã nghiên cứu khá chi tiết chế độ thủy thạch động lực vùng

bờ biển bùn sét, bờ biển cát ở các vị trí trọng điểm, bước đầu kiến giải về nguyênnhân và cơ chế hình thành các hiện tượng bồi tụ và xói lở ở đới bờ biển cát, bờ biểndelta; dựa trên phân tích ảnh viễn thám xác lập được vị trí đường bờ biển vào các

năm khác nhau, đặc biệt là tại các khu vực bồi tụ mạnh vùng châu thổ Bắc Bộ vàNam Bộ.

Đề tài “Nghiên cứu sự biến động đường bờ biển Việt Nam bằng tư liệu viễnthám” thuộc chương trình 48B-07-02-01 do Tô Quang Định, Đặng Kim Quy… thựchiện (1990) Lần đầu tiên bằng các tư liệu viễn thám qua các thời điểm khác nhau,tác giả đã xác lập được vị trí đường bờ biển vào năm 1930, 1965, 1985, đặc biệt làcác khu vực bồi tụ mạnh vùng châu thổ Bắc Bộ và Nam Bộ [13]

Đề tài “Nghiên cứu các quá trình thủy thạch động lực vùng bờ biển và cửasông ven biển” thuộc chương trình 48B-02-01 do Đặng Ngọc Thanh và nnk năm

1991 [25] đã nghiên cứu khá chi tiết về chế độ thủy thạch động lực vùng bờ biểnnhư bùn sét, bờ biển cát ở bốn điểm chính: Cửa Ba Lạt, Thuận An, Xoài Rạp và cửaĐịnh An Trong đề tại này bước đầu đã có các kiến giải về nguyên nhân, cơ chếhình thành các hiện tượng bồi tụ và xói lở ở đới bờ biển cát, bờ biển Delta

Đề tài “Hiện trạng, nguyên nhân bồi xói dải bờ biển Việt Nam, đề xuất cácbiện pháp khoa học kỹ thuật bảo vệ và khai thác vùng đất ven biển” mã số KT.03.14(1995) do Nguyễn Thanh Ngà chủ trì [21] Trong báo cáo tổng hợp đã xác lập đượcnhững đoạn bồi xói trên toàn bộ dải ven biển Việt Nam, sơ bộ lý giải nguyên nhângây ra hiện tượng bồi – xói bờ biển tại thời điểm nghiên cứu Tuy nhiên, đề tài chỉtập trung nghiên cứu những đoạn có cường độ bồi tụ, xói lở lớn ở hai đầu đất nước

Đề án 5B “Nghiên cứu dự báo phòng chống sạt lở bờ biển miền Trung từThanh Hóa đến Bình Thuận”do Nguyễn Văn Cư, Phạm Huy Tiến và nnk thực hiệnnăm 2001 [11] Báo cáo đã thể hiện lượng tư liệu khá phong phú, chi tiết về hiệntrạng bồi – xói bờ biển, đặc điểm của các tác nhân gây sạt lở, nguyên nhân và cácgiải pháp phòng chống ở khu vực nghiên cứu Lần đầu tiên, tính chất ĐCCT lớp đất

đá đã được vận dụng để đánh giá mức độ ổn định được bờ cho vùng Nam Trung Bộ

Các kết quả dựa trên “Báo cáo tổng kết các chương trình điều tra nghiên

cứu biển cấp Nhà nước (1997-2000), chương trình biển KHCN – 06” [1] và các

nghiên cứu trước đó đã cho phép phân chia toàn bộ đới ven biển Việt Nam thành 3vùng: Bờ thủy triều chiếm ưu thế từ Móng Cái (Quảng Ninh) đến Đồ Sơn (Hải

Phòng), bờ châu thổ (phía Bắc là châu thổ sông Hồng - sông Thái Bình, phía Nam

là châu thổ sông Cửu Long - sông Đồng Nai) và bờ tích tụ - mài mòn từ Nga Sơn(Thanh Hóa) đến Vũng Tàu (Bà Rịa - Vũng Tàu)

Một trong những thành công cơ bản của các nghiên cứu trước đây là việc sửdụng rất hiệu quả phương pháp GIS, làm sáng tỏ được bức tranh bồi tụ - xói lở ởchâu thổ sông Hồng – Thái Bình qua các thời kỳ khác nhau trong khoảng 50 đến

100 năm qua Trên cơ sở của phương pháp này, các tác giả đã đề xuất phân cấpcường độ và quy mô xói lở bờ biển ở châu thổ Bắc Bộ

Đỗ Ngọc Quỳnh và nnk [23] đã nghiên cứu biến động đường bờ biển, đưa racác phương pháp tính toán vận chuyển bùn cát và các mô hình tính biến dạng đường

bờ, kết quả ứng dụng cho một số vùng xói lở dọc ven bờ biển Việt Nam Ngoài ra,

một số đề tài đã được tiến hành tại vùng nghiên cứu như: “Nguyên nhân và giải

pháp phòng chống sa bồi luồng tàu vùng Cảng Hải Phòng”, đề tài “Nghiên cứu nguyên nhân và đề xuất giải pháp phòng chống xói lở đảo Cát Hải”, “Nghiên cứu ảnh hưởng của đập Đình Vũ tới điều kiện động lực vùng cửa Cấm – Nam Triệu liên quan đến sa bồi luồng vào cảng Hải Phòng” và các báo cáo nghiên cứu chuyên đề

khác

CHƯƠNG 2 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI

KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.1 Vị trí địa lý, đặc điểm kinh tế xã hội

2.1.1 Vị trí địa lý

Đảo Cát Hải (huyện Cát Hải) có tọa độ địa lý 20047’20’’N – 20050’12’’N và

106040’36’’E – 106054’05’’E Đảo có diện tích xấp xỉ 40km2 và cách nội thànhthành phố Hải Phòng 24km về hướng Đông – Đông Nam, nằm trong vùng cửa sônghình phễu Bạch Đằng

- Phía Bắc giáp đảo Hà Nam (Quảng Ninh) ngăn cách bởi kênh Cái Tráp

- Phía Đông ngăn cách với đảo Phù Long qua Lạch Huyện rộng 1,5km, sâu 13– 15m

- Phía Tây ngăn cách với đảo Đình Vũ qua lạch Nam Triệu rộng trên 1km, sâu

từ 10 – 12m

- Phía Nam đảo là vùng nước nông ven bờ Vịnh Bắc Bộ

Hình 2.1 Khu vực nghiên cứu

2.1.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội

Huyện Cát Hải có 12 đơn vị hành chính bao gồm 2 thị trấn Cát Bà, Cát Hải

và 10 xã, tổng số dân cư là 29.899 người (tính đến tháng 6/2010), mật độ dân số 88người/km2 Huyện Cát Hải gồm 2 khu vực: Cát Bà (đảo đá vôi) và Cát Hải Cát Bà

là khu tập trung chính, nơi đặt huyện lỵ, đang phát triển mạnh mẽ về lĩnh vực dulịch biển và không chịu sức ép xói lở bờ biển Khu Cát Hải là nơi có cơ quan hànhchính đại diện huyện thứ 2, nơi thường xuyên chịu sức ép của quá trình xói lở bờbiển từ nhiều năm nay và đã trở thành khu vực trọng điểm xói lở trong dải bờ biểnBắc Bộ Người dân Cát Hải sống chủ yếu bằng nghề thủy sản, một phần sống bằngnghề làm muối Khu Cát Hải gồm 4 xã và 1 thị trấn, trong đó đê biển và tuyến kèxung yếu nhất thuộc thị trấn Cát Hải bao gồm Hòa Quang – Gia Lộc, Văn Chấn –Hoàng Châu Tuyến đê Cát Hải có tổng chiều dài 20,6km, trong đó có 7,9km kè với6,4km kè xung yếu nhất Trong những năm gần đây, Cát Hải được nâng cấp cải tạomột bước cơ sở hạ tầng, hiện có một bến tàu khách mới (khu vực bến Gót), hai bếnphà ở khu vực Ninh Tiếp và Bến Gót phục vụ đi lại trên tuyến đường xuyên đảo HảiPhòng – Cát Bà Đảo Cát Hải có đường lưới điện năng lượng và điện thông tin, toànđảo đã có điện thắp sáng

Bờ biển Cát Hải nằm trong vùng cửa sông hình phễu Bạch Đằng, cửa sônghình phễu thường có cấu trúc luồng lạch thuận lợi cho phát triển cảng, rừng ngậpmặn, không thuận lợi cho khai hoang nông nghiệp Vùng cửa sông Bạch Đằng lànơi hiện đang phát triển mạnh về cảng và nuôi trồng thủy sản Việc nạo vét luồngtàu vào cảng Hải Phòng hàng năm làm thay đổi cơ bản về cấu trúc mạng lưới thủyvăn và cơ chế thủy thạch động lực vùng cửa sông Bạch Đằng, gây ra những biếndạng đường bờ biển Cát Hải

2.2 Đặc điểm khí hậu

Cát Hải là đảo ven bờ nên về cơ bản chế độ khí hậu giống Hải Phòng, nhưng

do ảnh hưởng của điều kiện địa hình và các đảo chắn gây nên sự khác biệt nhỏ sovới Hải Phòng Mặt khác, đảo nằm trong miền khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa đông(tháng 11 đến tháng 3) lạnh, ít mưa; mùa hè (tháng 5 đến tháng 9) nóng ẩm, mưanhiều Tháng 4 và tháng 10 khí hậu mang tính chuyển tiếp mùa [27]

2.2.1 Nhiệt độ

Thời tiết của khu vực có hai mùa rõ rệt là mùa đông và mùa hè Khí hậutương đối ôn hoà, nhiệt độ trung bình năm là 25 – 280C, dao động theo mùa Mùađông có gió mùa Đông Bắc mang khí hậu lạnh đến miền Bắc của Việt Nam, nhiệt

độ giảm xuống khá thấp trung bình 150 – 200C và có thể xuống dưới 100C Mùa hèthời tiết nóng, nhiệt độ cao có thể trên 300C

2.2.3 Lượng mưa

Theo tài liệu thống kê, lượng mưa trung bình hàng năm của khu vực thay đổi

từ 1100 đến 1850mm Lượng mưa tập trung vào các tháng 5,6,7,8 và chiếm 77%tổng lượng mưa cả năm Tháng 8 có lượng mưa cao nhất là 321mm, các tháng 12, 1

và 2 là các tháng ít mưa nhất, bình quân lượng mưa là khoảng 25mm/ tháng

Bảng 2.1 : Các yếu tố khí tượng trung bình hàng tháng trong nhiều năm khu vực

thành phố Hải Phòng (Nguồn: Số liệu khí hậu trạm Phù Liễn 1995- 2006, Viện khí tượng thuỷ văn)

53,

Bảng 2.2 Tần suất xuất hiện gió nhiều năm trạm Hòn Dấu trong mùa đông (%)

Vào mùa hè khu vực cũng chịu ảnh hưởng của gió mùa TN, nhưng khi vàođến khu vực vịnh Hải Phòng, gió đổi hướng trong cung Đ đến TN, đặc biệt thịnhhành trong cung ĐN đến N (trong đó có cả gió bão)

Bảng 2.3 Tần suất xuất hiện gió nhiều năm trạm Hòn Dấu trong mùa hè (%)

Thống kê các đặc trưng về tốc độ gió thực đo tại khu vực và vùng lân cận(Bảng 2.4), các giá trị cực đại năm thường xuất hiện trong các tháng có bão.Thường các giá trị cực đại chỉ đo được 1 lần trong năm (theo thống kê gió trong 40

năm qua), tuy nhiên nó chỉ tồn tại trong thời gian ngắn Tốc độ gió để tính sóngthường phải là ổn định, duy trì trong khoảng >2h và được xác định theo cấp bão cótính đến cấu trúc bất đối xứng của trường gió trong xoáy bão và tốc độ di chuyểncủa tâm bão Vì bão di chuyển trong khu vực nghiên cứu thường từ Đ sang T, nêntrong bão, gió các hướng nằm trong cung từ Đ đến NĐN đến N Căn cứ vào điều đó

và tính chất vật lý của xoáy bão, xác định được gió cực trị phát sinh sóng trong bãocấp 12 ứng với 5 hướng cần tính toán là các hướng: ĐĐB, Đ, ĐĐN, ĐN, N

Bảng 2.4: Đặc trưng tốc độ gió khu vực nghiên cứu

Tháng

VII

VII

XII

NămTốc độ gió trung bình, m/s

Hòn

Dấu 4,8 4,6 4,4 4,6 5,4 5,6 6,0 4,5 4,4 4,9 4,6 4,6 4,9Phù

Liễn 3,3 3,3 3,4 3,8 4,0 3,6 3,7 3,5 3,4 3,7 3,7 3,5 3,6

Tốc độ gió cực đại, m/sHòn

Hình 2.2 Hoa gió tổng hợp trạm Hòn Dấu (1984 -2013) Bảng 2.5 Tần suất xuất hiện gió nhiều năm tại trạm Hòn Dấu (%)

Hướng

Tần suất, %Lặng 0,1 – 3,9

(m/s)

4 – 8,9(m/s)

9 – 14,9(m/s)

>15(m/s)

- Trong năm, gió thịnh hành là gió thổi từ cung B đến N, trong đó gió hướng

Đ có tần suất chiếm 31%, hướng B 15%, ĐN 15%, N 12% và gió hướng ĐB 10%

- Gió mùa ĐB xuất hiện từ tháng IX đến tháng IV năm sau Tần suất gióhướng Đ là lớn nhất, đạt 33% (tháng XI) đến 54% (tháng II) Tốc độ gió trung bìnhđạt từ 4,4 m/s (tháng III) đến 4,6 m/s (tháng XI) Tốc độ gió lớn nhất trong thời gian

gió mùa ĐB quan trắc được là gần 18 m/s ở hướng B (tháng 2/1987) Tốc độ gió lớnnhất nhiều năm trong các tháng này là 34 m/s (trong gió bão).

- Mùa gió TN thường xuất hiện từ tháng VI đến tháng VIII Tần suất gióhướng N thịnh hành hơn hướng ĐN và dao động từ 21% (tháng VIII) đến 37%(tháng VII) Tốc độ gió trung bình cao hơn các tháng khác trong năm, đạt 4,5 m/s(tháng VIII) đến 6 m/s (tháng VII)

- Tần suất gió hướng N và ĐN trong năm không lớn, nhưng do ảnh hưởngcủa gió bão, tốc độ gió theo các hướng này đã quan trắc được thường rất lớn Theo

số liệu 1984 đến 1993, cấp tốc độ gió >15m/s quan trắc được chiếm 95% Trong đótốc độ gió lớn nhất đã quan trắc được là 58m/s N vào tháng VI/1989

Theo số liệu thống kê của Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn trong vòng 110 năm

có khoảng 231 cơn bão đổ bộ hoặc tiếp cận vào bờ biển của khu vực này, mật độbão đổ bộ vào khu vực nghiên cứu trung bình 2,1 cơn bão/ năm Mùa bão ở đâythường bắt đầu vào tháng VI và kết thúc vào tháng XI Tháng xuất hiện nhiều bãonhất thường rơi vào tháng VII (có 10 cơn bão, chiếm 33,3%) sau đó đến tháng VIII(7 cơn bão, chiếm 23,3%) Tháng XI chỉ có 1 cơn bão, chiếm 3,4% Tốc độ gió cựcđại đạt 58m/s (quan trắc được nhiều lần tại trạm Hòn Dấu)

Đặc biệt năm 2005, bão số 7 (bão Damrey) đã đổ bộ vào vùng dự án với cấp

dộ gió đạt trên cấp 12, gây ra sóng rất lớn trên khu vực

Cơn bão này là cơn bão lớn có tần suất hiếm (khoảng từ 5-7%) tác động lênkhu vực Đây là cơn bão lớn xảy ra trong thời gian gần đây, do đó sẽ được đưa vào

để tính toán ổn định công trình cho các dự án

2.2.5 Sương mù và tầm nhìn

Sương mù trong năm thường tập trung vào các tháng mùa đông, bình quânnăm có 21,2 ngày có sương mù, tháng 3 là tháng có nhiều sương mù nhất, trungbình trong tháng có 6,5 ngày có sương mù; các tháng mùa hạ hầu như không cósương mù

Do ảnh hưởng của sương mù nên tầm nhìn bị hạn chế, số ngày có tầm nhìndưới 1km thường xuất hiện vào mùa đông, còn các tháng mùa hạ hầu như các ngày

trong tháng có tầm nhìn >10km.

2.3 Đặc điểm thủy văn và hải văn

2.3.1 Đặc điểm thủy văn vùng ven biển cửa sông Hải Phòng

Dòng chảy sông có ảnh hưởng đặc biệt lớn đến dòng chảy chung ở vùng cửasông vào mùa hè, mùa mà thường xảy ra các trận lũ lớn do mưa kéo dài ở thượngnguồn các con sông Diễn biến dòng chảy lũ ở khu vực nghiên cứu khá phức tạp do

tổ hợp lũ của 3 lưu vực sông ở thượng du (sông Cầu, sông Thương, sông Lục Nam)với lũ sông Hồng chuyển qua sông Đuống và sông Luộc Khi hoà nhập vào khốinước biển, dưới sự tương tác giữa dòng triều và dòng lũ, nước bị dồn ép mạnh ở phatriều lên và dòng chảy tổng hợp có tốc độ lớn, khi triều rút đã làm cho lòng dẫn ởngưỡng cửa sông bị xói sâu trơ lớp sét dưới đáy, phá vỡ các bar và đảo chắn vùngcửa sông, tạo ra những luồng lạch mới và bồi lấp những luồng lạch cũ

Ở khu vực ven biển Hải Phòng, dòng chảy lũ trong sông có tốc độ lớnthường rơi vào tháng VIII Đây là thời kỳ hoạt động mạnh mẽ và liên tiếp của cácloại hình thời tiết như bão, áp thấp nhiệt đới gây mưa to trên diện rộng, nước tậptrung vào các con sông rồi dồn ra biển với lưu lượng lớn Tốc độ cực đại ở nhữngđoạn sông hẹp và cong ở vùng đồng bằng có thể đạt tới 2,0 - 2,5 m/s và vùng cửasông đạt 1,0 - 1,5 m/s [7], [8], [9] Trong các đợt khảo sát vào mùa lũ năm 1993 -

1995 và 2007 - 2009 chúng tôi ghi nhận được tốc độ dòng chảy lũ ở cửa Nam Triệu

và Lạch Huyện khoảng 1,0 - 1,2 m/s

Dòng chảy lũ hàng năm đã cung cấp cho vùng cửa sông Hải Phòng hàngtriệu tấn phù sa do quá trình bào mòn lưu vực và xâm thực lòng dẫn, độ đục lớnnhất có thể lên tới 2500 - 3000 mg/l [7], [22] Từ tháng XI đến tháng IV năm sau, làthời kỳ ít mưa trên lưu vực các con sông trong khu vực nghiên cứu, dòng chảy sôngngòi giảm thấp Trong mùa này, nước trong sông được cung cấp chủ yếu do nướcngầm Ở những tháng nước sông ngòi kiệt nhất, tốc độ dòng chảy sông thường nhỏhơn 30 cm/s Tuy nhiên ở các tháng đầu và cuối mùa kiệt dòng chảy trong sông tănglên đáng kể do lũ muộn hoặc lũ sớm cuối mùa mưa Các kết quả đo đạc dòng chảytrong mùa cạn ở cửa Nam Triệu, Lạch Huyện cho thấy tốc độ dòng chảy sông ngòi

ở đây dao động trong khoảng 15 - 20 cm/s và lớn nhất là 30 cm/s Độ đục của cácsông khu vực nghiên cứu trong mùa kiệt là khá nhỏ, trung bình đạt từ 30 - 50 mg/l.

2.3.2 Đặc điểm hải văn

2.3.2.1 Mực nước và thủy triều

Theo tài liệu quan trắc ở trạm Hòn Dấu cho thấy, thuỷ triều ở khu vực này lànhật triều thuần nhất, hầu hết số ngày trong tháng là nhật triều (24 - 25 ngày) Biên

độ dao động mực nước từ 3 - 4m vào kỳ triều cường và khoảng 1,5m vào kỳ triềukém Đặc biệt, vào kỳ triều cường, mực nước lên xuống khá nhanh

Dựa vào mực nước cao nhất năm từ 1956 đến 2004 đã tính và vẽ tần suất lýluận mực nước cao nhất cho kết quả mực nước tương ứng với các tần suất:

Bảng 2.6 Mực nước ứng với các tần suất lý luận tại Hòn Dấu

H

(cm)

443

426

417

405

392

373

364

354

350

349

346

Dựa vào mực nước giờ, đỉnh triều, chân triều, trung bình tính tần suất lũytích cho kết quả mực nước ứng với các tần suất:

Bảng 2.7 Mực nước ứng với các tần suất lũy tích tại Hòn Dấu

H đỉnh 38

3

377

362

352

338

305

277

235

174

156

325

305

275

195

225

225

217

210

195

189

182

174

17

1 167Ghi chú:

Theo thống kê từ năm 1956 -2004, theo tần suất lý luận nhận được:

- Mực nước biển trung bình nhiều năm: 2m

- Mực nước biển cao nhất: 4,4 m (22/10/1985)

- Mực nước biển thấp nhất: 0,07m (21/12/1964)

- Biên độ triều lớn nhất: 3,94 m (23/12/1968)

- Mực nước thực đo cao nhất lịch sử tại trạm Hòn Dấu là 4,35m

Vùng biển nằm ngoài cửa sông, ít chịu ảnh hưởng của nước thượng lưu, yếu

tố biển đóng vai trò chủ yếu

Từ đường cong tần suất luỹ tích, cho thấy: H1% = 4,4m; H5% = 4,2m;H10% = 3,6m; H50% = 2m và H99% = 0,4m

§ Ø nh TriÒu Mùc n í c giê M/N trung b× nh ngµy Ch© n triÒu

Tài liệu quan trắc sóng tại trạm Hòn Dấu trình bảy ở bảng 2.8

Bảng 2.8 Độ cao và chu kỳ sóng lớn nhất (1950 – 2004) tại trạm Hòn Dấu

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Độ

cao(m) 2,8 2,2 2,3 2,8 3,5 4,0 5,6 4,0 5,6 2,4 2,1 2,1 5,6Hướng N NĐ

ĐĐ

N N, Đ

21958

41959

191975

31964

31968

201975

131960

11959

11963

20/09/7503/07/64, bãoWinneChu kỳ(s)

7,521973

9,3221958

9,3251957

8,2171959

11031964

7,7121962

7,7221962

6,8131957

6,7231976

7,131976

1103/07/64, bãoWinneNhận xét:

- Sóng có độ cao lớn thường tập trung vào tháng V-IX, lớn nhất vào thángVII và tháng IX, trong đó đã quan trắc thấy sóng đạt độ cao khoảng 5,6m, chu kỳ11s Đây chính là chiều cao sóng cực trị trong gió bão cấp 12

- Trong mùa gió Đông Bắc, độ cao gió không lớn do được che chắn bởi đảoCát Bà và Cát Hải, sóng lớn nhất quan trắc được trong mùa này thường chỉ xuấthiện ở hướng N và ĐN

- Sóng với các hướng nằm trong cung Đ → ĐN → N gây nguy hiểm nhất vớikhu vực nghiên cứu

Năm 2000, đã triển khai quan trắc sóng bằng máy tự ghi ở vùng ven bờ gầnđến biển trong thời gian >1 năm Từ kết quả đo đạc đưa ra một số nhận xét sau:

- Trong năm, độ cao sóng h >1m chỉ xuất hiện vào tháng VIIX, lớn nhất vàotháng VI (1,45 m), tiếp theo là tháng III (1,4 m) và tháng VII (1,3 m)

- Độ cao sóng h > 1,0m chỉ xuất hiện khi tốc độ gió ở các hướng Đ (E), ĐN(SE) và N (S) đạt giá trị khi tốc độ gió 10 m/s

- Độ cao sóng nhỏ thường xuất hiện vào tháng 11 và 12 (h< 0,5 m)

Năm 2005, tiếp tục triển khai quan trắc sóng bằng máy tự ghi ở vùng luồngtàu Bạch Đằng trong thời gian 12 tháng: VII năm 2005VIII năm 2006, trong đóbao gồm toàn bộ thời gian bão số 6 hoạt động và khoảng thời gian của bão số 7

- Hướng sóng chính trên tuyến luồng Lạch Huyện là Đông - Nam, chiếm

>51% Các hướng sóng Đông và Nam đều có tần suất xấp xỉ nhau, đạt khoảng 15%.Sóng có hướng nằm trong cung T - N → T → ĐB có tần suất xuất hiện rất bé (có

thể bỏ qua các hướng này).

- Độ cao sóng phổ biến tại luồng Lạch Huyện nằm trong khoảng 0,5-1,0m.Tần suất lặng gió rất lớn, chiếm đến 16% lần quan sát

- Độ cao sóng cực đại tại luồng Lạch Huyện trong cơn bão số 6 (bão cấp

W

NW

0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65

< 0.25 (m) 0.26 - 0.75 (m) 0.76 - 1.25 (m)

Hình 2.4 Hoa sóng tổng hợp tại khu vực nghiên cứu; Từ 15/7/2005 đến 14/8/2006

Bảng 2.9 Độ cao và tần xuất xuất hiện sóng khu vực nghiên cứu 2005-2006

Độ cao <0,25 (m) 0,26-0,75 (m) 1,25(m)0,76- 2,0(m)1,26 - 3,5(m)2,01- 6,0(m)3,51- Tổng Hướng Số

Số lần %

Số lần %

Số

2.4 Các thành tạo địa chất khu vực

Theo các tài liệu địa chất, địa mạo, lịch sử phát triển địa hình [3], [14], [15],[17], [28], khu vực ven biển cửa sông (VBCS) Hải Phòng thuộc loại bờ biển vũngvịnh, cửa sông dạng hình phễu (estuary), nằm ở vùng chuyển tiếp giữa vùng núi uốnnếp khối tảng Quảng Ninh có kiến trúc Caledonit phía Đông Bắc và trũng Kainozoi

Hà Nội phía Tây Nam với các đặc điểm như sau (PLC2 – Hình 2.40):

2.4.1 Đặc điểm đá gốc trước Đệ Tứ

Đá gốc trước Đệ tứ được lộ ra chủ yếu ở các khu vực Mạo Khê, Yên Lập,Thủy Nguyên, Quảng Yên, Kiến An, Đồ Sơn và đảo Cát Bà Đó là các đá trầm tíchlục nguyên và cacbonat tuổi Paleozoi (PZ) và Mezozoi (MZ) tạo nên các đồi và núithấp Thành phần thạch học chủ yếu của chúng là cuội, sạn kết, cát kết, bột kết vàcacbonat thuộc các hệ tầng Hà Cối (Jhc), Dưỡng Động (D1-2 dd), Lỗ Sơn (D2 ls),Xuân Sơn (S2 - D1 xs), Đồ Sơn (D3 - C1ds), Phố Hàn (D3 - C1ph), Quang Hanh (C2 -Pqh), Cát Bà (C1cb), Hòn Gai (T3hg) Phần lớn đá gốc trước Đệ Tứ đều nằm trêncác kiến trúc nâng tương đối trong tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại Ở dải ven biểncửa sông Nam Triệu - cửa Cấm đá gốc trước Đệ Tứ chìm sâu từ một vài chục méttới 70 m, như ở Quảng Yên đá gốc chìm sâu tới vài chục mét, ở Thuỷ Nguyên chìmsâu từ 25 - 30 m, dọc trục sông Cấm chìm sâu 50 - 70 m [26]

2.4.2 Trầm tích Đệ Tứ

Trầm tích Đệ Tứ trong vùng nghiên cứu có bề dày từ 50 - 70 m, trong đótrầm tích Pleistocene dày trung bình 45 m, trầm tích Holocene dày trung bình trên

có những ổ cát thạch anh muscovit, ổ Kaolin trắng, các kết vón oxýt sắt màu đỏ.Trầm tích của hệ tầng này có bề dày từ 4 - 30 m, trung bình 18 m, được biến đổitheo không gian như sau: Ở khu vực Thuỷ Nguyên nằm ở độ sâu 10 - 15 m trởxuống, ở khu vực Tây Bắc Hải Phòng nằm ở độ sâu 30 m trở xuống, ở Nam thànhphố Hải Phòng nằm ở độ sâu từ 40 - 50 m trở xuống Như vậy trong khu vực nghiêncứu ranh giới trên của hệ tầng Hà Nội chìm dần từ Tây Bắc về phía Đông Nam và

từ phía Bắc xuống phía Nam

- Phần giữa là bùn sét, cát pha chứa các ổ cát màu đen, xám tro chứa nhiềutàn tích thực vật mục nát dày từ 1,5 - 19 m, trung bình 10 m có nguồn gốc đầm lầybiển

- Phần trên là sét pha, sét, cát pha dẻo cứng màu xám vàng, nâu gụ, hồngnhạt, xám trắng chứa oxít sắt, có nguồn gốc Aluvi dày 2 - 12m, trung bình 10m.Trầm tích này được lộ ra trên các địa hình gò đất thấp cao từ 3 đến 3,5m

Theo không gian hệ tầng Vĩnh Phúc được phân bố như sau: Ở khu vực ThủyNguyên gặp ở độ sâu 5 - 6 m, ở Hải Phòng - Kiến An gặp ở độ sâu 10 m trở xuống,

ở đảo Hải Nam gặp ở độ sâu 6m, ở Phù Long gặp ở độ sâu 4 - 5 m, ở Cát Hải gặp ở

độ sâu 12 - 14 m Nhìn chung bề mặt của hệ tầng này chìm dần vào phía trung tâmkhu vực nghiên cứu và từ phía Bắc xuống phía Nam.

Trầm tích Holocene dày từ 2 - 15 m với nhiều nguồn gốc khác nhau, đượcchia làm hai hệ tầng: Hệ tầng Hải Hưng và hệ tầng Thái Bình [6], [19], [26]

- Phần giữa dày từ 0,5 - 6 m, trung bình 3 m, gồm có 2 kiểu nguồn gốc: Trầmtích nguồn gốc đầm lầy biển gồm có sét pha, cát pha màu xám, xám đen, xám xanhchứa di tích thực vật ngập mặn Trầm tích nguồn gốc biển gồm có cát hạt mịn, hạttrung chứa vỏ thân mềm biển, màu xám trắng nâu đỏ tạo nên các thềm biển, đê cátbiển cao 4 - 7 m

- Phần trên dày 1 - 6,5 m, trung bình 4 m có thành phần thạch học chủ yếu làbùn cát, bùn sét màu xám, xám đen chứa mùn bã thực vật có nguồn gốc đầm hồ lụcđịa ven biển và bụi, sét màu xám nâu nghèo di tích sinh vật có nguồn gốc sông biển

- Phần trên, trầm tích ở đây có nhiều nguồn gốc khác nhau, song phổ biến làtrầm tích sông biển, trầm tích hỗn hợp sông biển và đầm lầy Trầm tích sông biển

chủ yếu là sét pha, sét màu xám dày từ 1 - 2 m Trầm tích hỗn hợp sông biển - đầmlầy dày từ 0,1 - 0,9 m, thành phần thạch học chủ yếu là sét pha, sét và có xu thế mịndần từ dưới lên trên.

Những biến đổi chủ yếu của hệ tầng Thái Bình trong khu vực nghiên cứunhư sau: Chiều dày của hệ tầng này ở Thuỷ Nguyên - Hải Phòng là 2 - 2,5 m, HàNam 4 - 6 m, Cát Bà 0,5 - 1 m, Đình Vũ 8 - 10 m, Cát Hải 7 - 8 m Như vậy trongthời kỳ Holocene muộn phần sụt lún và bồi lắng trầm tích nhiều nhất là khu vực đảoĐình Vũ, Cát Hải, Hà Nam

Với kết quả nghiên cứu đặc điểm địa chất, các tầng trầm tích Đệ Tứ và đặcđiểm biến đổi của chúng theo không gian, cho thấy trong suốt thời kỳ Đệ Tứ vùngcửa sông ven biển Hải Phòng liên tục bị sụt lún, song sự sụt lún đó xảy ra khôngđồng đều, phần lấn chìm mạnh nhất thuộc khu vực các đảo Đình Vũ - Cát Hải - HàNam

2.5 Tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại

Theo kết quả của nhiều công trình nghiên cứu đề cập đến tân kiến tạo và kiếntạo hiện đại trong khu vực [3], [4], [5], [6], [14], [26], [29], cho thấy hệ thống đứtgãy vùng nghiên cứu có 4 phương cơ bản là TB – ĐN, ĐB – TN, á vĩ tuyến và ákinh tuyến trong đó các đứt gãy TB – ĐN đóng vai trò chính

- Hệ thống đứt gãy TB - ĐN gồm có các đứt gãy Hải Ninh - Kiến An, đứtgãy Kim Thành - Đồ Sơn, đứt gãy Kinh Môn - Hải Phòng trong đó hệ đứt gãytrượt phải Núi Đèo - Đồ Sơn cắt chéo vùng nghiên cứu qua Đồ Sơn đến Núi Đèo,phía Đông thị xã Đông Triều, cắt qua cả các cấu trúc địa chất trước Đệ Tứ Nhìnchung hệ đứt gãy TB - ĐN này phân bố ở khu vực TB Kiến An - Hải Phòng, ĐBQuảng Yên và dọc theo đường bờ biển từ cửa Cấm đến Đồ Sơn, từ Tây Quảng Yênđến Nam Triệu, từ cửa sông Chanh đến Phù Long và chạy dọc theo sưòn núi đá CátBà

- Hệ thống đứt gãy ĐB - TN trong khu vực nghiên cứu gồm có đứt gãy Văn

Lý - Tiền Hải - Hòn Dáu, đứt gãy Thuỵ Anh - Đồ Sơn, đứt gãy Thái Bình - HảiPhòng Đây là các đứt gãy trượt trái ĐB - TN cắt ngang đới địa hào hạ lưu sông

Hồng và là tổ phần trượt ngược chiều của nó Có thể dự đoán cự ly dịch chuyển tráicủa các đứt gãy này chừng 2 - 3 km.

- Hệ thống đứt gãy á vĩ tuyến và á kinh tuyến, là hệ các đứt gãy thuận cắt quacác thành tạo địa chất trước Đệ Tứ, kể cả trầm tích Mio - Pliocene, được phát triển ởkhu vực vịnh cửa Lục Hệ đứt gãy á vĩ tuyến ở đây phát triển tích cực, mang tínhtrượt bằng và chìm nghịch, đóng vai trò chủ đạo trong sự hình thành của địa hình.Phần lớn các đứt gãy á vĩ tuyến liên kết chặt chẽ với các đứt gãy trượt phải ĐB -

TN, đứt gãy nghịch phương á kinh tuyến, xiết ép tạo nên các vùng nâng trồi ở YênLập - Hoàng Tân Hoặc chúng là tổ phần tách giãn đi kèm với các đứt gãy thuậntrượt phải ở vùng cửa Nam Triệu

Với kết quả trên cho thấy, các hệ thống đứt gãy ở vùng ven rìa ĐB trũngsông Hồng thì hệ đứt gãy TB - ĐN giữ vai trò tích cực trong việc hình thành và pháttriển của kiến trúc âm cục bộ được chuyển hướng sang á vĩ tuyến Hệ đứt gãy á vĩtuyến đóng vai trò chủ đạo có tính chất nghịch và là nhân tố khống chế phương kéodài đường bờ biển của các đảo Hệ đứt gãy ĐB - TN giữ vai trò thứ yếu còn hệ đứtgãy á vĩ tuyến mang rõ nét tính tách giãn tạo ra những đới sụt lún kéo dài ở phầntrung tâm Khu vực nghiên cứu có các đới nâng, hạ chính như sau [3], [4], [5], [6],[26]:

- Đới nâng tương đối mạnh: Ở khu vực Thuỷ Nguyên - Quảng Yên, Kiến An

Đồ Sơn và Cát Bà Biên độ nâng của đới này trong Pliocene đến Đệ Tứ là 100 250m, trong Pleistocene muộn là 10 - 25m, trong Holocene là 5 - 6m

Đới nâng điều hoà: là các dải hẹp nằm ở phía Tây Cát Bà, Nam Hoàng Tân,Nam Thuỷ Nguyên, Đông Bắc Kiến An - Đồ Sơn Bề dày trầm tích Đệ Tứ tại đâykhông lớn, thường đạt 20 - 30 m

- Đới võng hạ tương đối: Đới này trùng với khu vực bãi lầy ven biển nằmven rìa cửa sông Nam Triệu có tốc độ hạ lún trung bình đạt 0,05mm/năm

- Đới võng hạ tương đối mạnh: Trong Holocene đới võng hạ tương đối mạnhnằm trùng với khu vực trung tâm của vùng cửa sông Nam Triệu Bề dày trầm tíchHolocene tăng cao đạt giá trị 11 - 13,5 m, nơi dày nhất đạt tới 17 m

2.6 Địa hình – địa mạo

Theo kết quả nghiên cứu trước đây [20], tại khu đảo Cát Hải, các dạng vàyếu tố địa hình chủ yếu được hình thành do sóng, thủy triều và các hoạt động quaiđắp đê, kè, bờ chống xói lở của con người, chúng bao gồm các dạng địa hình chính:Các Val cát cổ, các Val cát hiện đại, các đảo triều, doi cát triều, các vách mòn, lạchtriều, các tích tụ delta triều, tích tụ bãi triều lầy, các lòng sông ngầm, thềm bồi, bãibồi (PLC2 – Hình 2.41)

- Bãi triều (1, 2): Là một dạng địa hình đặc trưng của địa hình do triều, chúngchiếm một diện tích khá lớn của các đảo và vùng lân cận Có thể chia thành hai loại:Bãi triều cao và bãi triều thấp Bãi triều cao chiếm phần cao trong diện tích ngậptriều, nó bao gồm chủ yếu các diện tích bãi cát biển xung quanh bờ và được thànhtạo do quá trình xói lở bờ, cao độ của nó từ 0m đến 2m Bãi triều thấp bao chiếmlấy phần diện tích dưới nước và luôn bị ngập nước, cao độ nhỏ hơn 0m/HĐ Tại đâydiễn ra quá trình bồi tụ và xói lở đáy bãi do tác động của sóng và dòng triều

- Các đảo triều (3): Các đảo triều là các doi cát (chương Hoàng Châu,chương Hàng Dày, chương Gót) được hình thành bởi dòng tổng hợp – triều xuống.Chương Hoàng Châu hình thành ven lạch Nam Triệu rộng trung bình 500m, dài2500m, nơi cao nhất 1,2 – 1,5m/0mHĐ, cao trung bình 0,2 – 0,5m/0mHĐ ChươngHàng Dày nằm gần cửa Lạch Huyện có chiều rộng trung bình 620m, rộng nhất 1km,dài 6500m, nơi cao nhất 1,3 – 1,5m/0mHĐ, trung bình 0,5 – 0,8m/0mHĐ Cấu tạocủa các chương này là cát hạt nhỏ màu xám vàng

- Doi cát triều (4, 5): Đảo Cát Hải bao gồm dải cồn cát cổ bề mặt cao 1,5 –3,0m, dải cồn cát trẻ cao 3,0 – 3,5m bao quanh rìa nam và tây Hoàng Châu và rìaphía đông của đảo, cơ chế thành tạo là do dòng tổng hợp triều lên đưa vật liệu tớibồi tích, sóng có vai trò vun tụ tạo bãi và nâng cao Đoạn bờ bến Gót, dòng bồi tíchnhỏ nhưng chúng cũng tạo được bãi cát rộng 30 – 40m, cao 1,5- 3,0m/0mHĐ Tại

bờ tây Hoàng Châu có nguồn bồi tích phong phú hơn nên chúng được bồi tụ liên tụctạo ra đê cát dài 1,5km nằm áp sát tuyến luồng Nam Triệu Các bãi sú vẹt còn tồn tạicao 0,5 – 1,0m, các chương cát ở đông và tây nam đảo và một hệ thống dày đặc các

lạch triều chia cắt các cồn cát Hiện tại phần đảo nổi cao nằm trong đê, không chịuảnh hưởng trực tiếp của biển có diện tích 1514ha, được hệ thống đê kè dài 20,6kmbao bọc.

- Các lòng sông ngầm (6): Sông Bạch Đằng và Lạch Huyện trước khi đổ rabiển đã khoét sâu lòng thành một máng trũng sâu 12 – 13m, kẹp phía Tây Nam vàĐông Bắc của đảo Cát Hải, chúng tạo với bờ đảo những sườn dốc Hai máng trũngnày kéo dài ra phía biển, cách bờ 7 – 8km vẫn còn giữ được hình dạng lòng sông,sau đó mờ dần khi đổ ra vịnh Bắc Bộ Sự chênh lệch độ dốc của lòng sông đã gâynên những dòng nước xối mạnh với tốc độ cao khi triều lên và xuống ở phía trong

và phía ngoài cửa sông, dẫn đến thành tạo các máng trũng có dạng gần như khépkín, đó là đặc thù của các sông ngầm ở vùng biển có chế độ thủy triều mạnh Cũngchính vì vậy mà lòng sông ngầm trước khi đổ ra biển phải vượt qua một phần nhôcao của gờ cát chắn ngang lòng sông

- Tích tụ đầm lầy cửa sông ven biển (7): Được hình thành tại phía đông đảo,nằm kề sát Lạch Huyện, chiếm diện tích nhỏ của đảo

- Bãi bồi cao (8): Phân bố tại vụng Gia Lộc và phía Bến Gót, cao độ thay đổi

từ 2,0 – 2,5m/0mHĐ Thành phần chính bao gồm cát pha màu xám nâu

- Val bờ hiện đại (9): Được phân bố và thành tạo tại vụng Gia Lộc do quátrình bồi tụ, vun cao của sóng, cao độ từ 2,5 – 3,0m/0mHĐ Dạng địa hình này ítphổ biến trong khu vực, thành phần bao gồm cát hạt nhỏ màu xám vàng

- Thềm bồi thấp (10): Là phần còn lại gồm những khoanh vùng thành đầmnước lợ và các khu vực bãi triều phát triển tự do ngoài đê, cao độ từ 2,0 –2,5m/0mHĐ Trên khu vực đảo Cát Hải, bãi triều cao chiếm hầu như diện tích củanửa phía Tây, bãi triều thấp chiếm phần trung tâm đảo và nửa phía Đông Từ đó chothấy, phần trung tâm và nửa phía Đông của đảo thấp hơn nửa phía Tây

- Thềm bồi cao bậc 1 và 2 (11, 12): Được phân bố trong khu vực trung tâm

và phía Tây của đảo, cao độ từ 2,5 – 3,5m/0mHĐ Thành phần chủ yếu là cát pha cómàu xám nâu, xám xanh Tại đây hiện đang là khu vực sản xuất của địa phương

- Val cát cổ (13): Phân bố trên mặt khu vực khá rộng dọc theo đới bờ biển

Cát Hải – Cát Bà, cao độ bề mặt Val dao động từ 3,5 – 4,0m/0mHĐ Những val bờnày được hình thành vào khoảng hơn 1000 năm trước đây trong tiến trình biển thoáiHolocene muộn [4] Thành phần vật chất chủ yếu là cát hạt nhỏ lẫn sét và xác sinhvật Ở đây, các val bờ cổ phân chia thành 3 dải song song, mỗi dải có 2 đến 3 valnối tiếp nhau không liên tục Trong đó những val bờ có chiều dài lớn nhất là NinhTiếp, Văn Phong, Hòa Quang và Bến Gót Thành phần chủ yếu của các val bờ cổ ởđây là cát tương đối đồng nhất có màu vàng nhạt, tầng cát này có chiều dày 3m đến4m phủ trên một tầng cát màu xám đen Tại khu vực cửa Lạch Huyện, lớp cát này

có chiều dày mỏng hơn, chỉ dày 0,5m đến 1,0m Theo Đinh Văn Huy, trên bình độnhững val cát cổ của khu vực này kéo dài thành một dải dọc bờ biển, chúng đánhdấu một thời kỳ thành tạo bờ với đường bờ tương đối ổn định sau đó bờ tiếp tục lùi

ra xa đưa những thành tạo từ thế cân bằng động sang thế ổn định hoàn toàn

2.7 Đặc điểm trầm tích hiện đại tầng mặt vùng ven biển cửa sông (VBCS) Lạch Huyện

Từ kết quả phân tích các mẫu trầm tích hiện đại tầng mặt, số liệu khảo sát đosâu, các yếu tố hải văn, thuỷ văn, hoá lý nước biển, ở khu vực ven biển cửa sôngLạch Huyện trong tháng 6, 10/2008 và tháng 5/2009 và kết quả nghiên cứu tronggiai đoạn từ năm 1994 ÷ 2000 [8], [9], [10] cho thấy sự diễn biến của trầm tích hiệnđại tầng mặt khu vực Lạch Huyện như sau:

2.7.1 Đặc điểm trầm tích hiện đại tầng mặt vùng VBCS Lạch Huyện tháng 6/2008 (mùa hè)

Kết quả phân tích hàm lượng phần trăm cấp hạt của trầm tích tầng mặt khuvực nghiên cứu ở cho thấy trầm tích hiện đại tầng mặt vùng cửa sông Lạch Huyệntrong thời kỳ này có sự phân bố và đặc điểm như sau: Trầm tích hiện đại tầng mặtmùa hè vùng cửa sông ven biển Lạch Huyện bắt gặp có 5 loại chính, với cấp độ hạtthay đổi từ 0,001 mm đến 1 mm, trong đó hàm lượng cấp hạt lớn hơn 0,5 mm chiếmdưới 10%, cấp hạt từ 0,5 ÷ 0,01 mm chiếm 10 ÷ 70%, cấp hạt nhỏ hơn 0,01 mmnằm trong khoảng từ 10 ÷ 85 % Các giá trị của đường kính trung bình (Md) thayđổi từ 0,01 đến 0,28 mm, hệ số chọn lọc (S0) có giá trị thay đổi từ 1 đến 7, hệ số độ

lệch (SK), hàm lượng phần trăm cấp hạt (%) thường thay đổi theo từng loại trầm tích

và có mối quan hệ với chế độ động lực, địa hình khá đặc trưng (PLC2 – Bảng TT2.1) Dưới đây là các đặc điểm của từng loại trầm tích:

- Cát thô vừa : Trầm tích cát thô vừa có diện phân bố hẹp, chủ yếu nằm ởtrên đỉnh của các dải cát kéo dài thẳng góc với đường bờ ở hai bên cửa sông Trầmtích có màu xám, xám vàng, thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh Hàmlượng trung bình của các cấp hạt > 1 mm chiếm 11,5 %, cấp hạt 1 ÷ 0,5 mm chiếm21,7 %, cấp hạt 0,5 ÷ 0,25 mm chiếm 18,8 %, cấp hạt 0,25 ÷ 0,1 mm chiếm 32,7%,cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 8,59 %, giá trị Md đạt 0,28 mm, S0 có giá trị 2,3.Đường cong tích phân có dạng hình sin nghiêng thoải (PLC2 - Hình 2.1)

- Cát mịn: Ngoài cửa sông trầm tích cát mịn phân bố chủ yếu ở đới sóng vỡ,tạo nên các dải cát kéo dài thẳng góc với đường bờ ở cửa sông, còn trong lòng dẫnsông và ven bờ biển trầm tích cát mịn phân bố chủ yếu có dạng bãi bồi ven sônghoặc ven bờ biển Trầm tích cát mịn ở đây có màu xám, xám vàng, thành phầnkhoáng vật chủ yếu là thạch anh và mica Hàm lượng trung bình của các cấp hạt 1 ÷0,5 mm chiếm 4,9 %, cấp hạt 0,5 ÷ 0,25 mm chiếm 3,89 %, cấp hạt 0,25 ÷ 0,1 mmchiếm 70,3%, cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 14,3 %, giá trị Md đạt 0,15 mm, S0 đạt

1 Đường cong tích phân có dạng dốc đứng (PLC2 - Hình 2.2)

- Cát bụi: Trầm tích cát bụi nằm bao quanh trầm tích cát mịn, làm cho cácdoi cát kéo dài liên tục từ cửa sông chạy về hai phía của đường bờ hoặc chạy ra phíabiển cùng hướng với lòng dẫn cửa sông Trầm tích cát bụi phân bố chủ yếu ở sườnđón sóng của các cồn cát, chúng có màu nâu xám Trầm tích có hàm lượng cấp hạt0,25 ÷ 0,1 mm chiếm 49,5%, cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 38,56%, cấp hạt 0,05 ÷0,01mm chiếm 1,73 %, giá trị Md đạt 0,09 – 0.1 mm, S0 đạt giá trị 1,2 Đường congtích phân có dạng dốc nghiêng, phần đỉnh thoải (PLC2 - Hình 2.3)

- Cát pha: Trầm tích cát pha phân bố chủ yếu ở sườn bờ ngầm ở độ sâu từ

“0”m đến 3 m đôi chỗ nằm rải rác ở phía khuất sóng sau cồn cát, val Trầm tích cóhàm lượng cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 85,44 %, cấp hạt 0,05 ÷ 0,01 mm chiếm6,8%, cấp hạt 0,01 ÷ 0,005 mm chiếm 0,97 %, cấp hạt 0,005 ÷ 0,001 mm chiếm

3,53%, cấp hạt nhỏ hơn 0,001mm chiếm 3 %, giá trị Md đạt 0,09 mm, S0 có giá trị1,0 Trầm tích có màu nâu xám phớt hồng Đường cong tích phân có dạng dốc, phầnđỉnh thoải (PLC2 - Hình 2.4).

- Sét pha : Trầm tích sét pha phân bố chủ yếu ở sườn bờ ngầm nằm ở độ sâu

từ 2m đến 4 m đôi chỗ đạt tới độ sâu 6 m và ở trong lòng dẫn cửa sông, lạch triều.Trầm tích có hàm lượng cấp hạt 0,25 ÷ 0,1 mm chiếm 22,2 %, cấp hạt 0,1 ÷ 0,05

mm chiếm 43,66 %, cấp hạt 0,05 ÷ 0,01 mm chiếm 14,45%, cấp hạt 0,01 ÷ 0,005

mm chiếm 6 %, cấp hạt 0,005 ÷ 0,001 mm chiếm 11 %, cấp hạt nhỏ hơn 0,001mmchiếm 16 %, giá trị Md đạt 0,03mm, S0 có giá trị 5 Trầm tích có màu nâu hồng.Đường cong tích phân có dạng hình sin nghiêng thoải (PLC2 - Hình 2.5)

- Sét: Trầm tích sét thường gặp ở sườn bờ ngầm và đáy trục lòng dẫn, ứngvới độ sâu từ 6 m đến 15 m Ở vùng bãi triều trầm tích sét nằm trên các bề mặttrũng thấp của bãi triều hoặc được phân bố ở dọc lạch triều Trầm tích này có hàmlượng cấp hạt 0,25 ÷ 0,1 mm chiếm 17 %, cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 28,4 %, cấphạt 0,05 ÷ 0,01 mm chiếm 15%, cấp hạt 0,01 ÷ 0,005 mm chiếm 11 %, cấp hạt0,005 ÷ 0,001 mm chiếm 16 %, cấp hạt nhỏ hơn 0,001mm chiếm 24 %, giá trị Md =0,01 mm, S0 = 7 Đường cong tích phân có dạng hình sin thoải nghiêng (PLC2 -Hình 2.6)

2.7.2 Đặc điểm trầm tích hiện đại tầng mặt vùng ven biển cửa sông Lạch Huyện tháng 11/2008 (mùa đông)

Theo kết quả phân tích hàm lượng phần trăm cấp hạt của trầm tích tầng mặtkhu vực nghiên cứu vào tháng 11/2008 cho thấy trầm tích hiện đại tầng mặt trongthời kỳ này khá đa dạng và biến động như sau (PLC2 – Bảng TT 2.2):

Trầm tích hiện đại tầng mặt mùa đông vùng ven biển cửa Lạch Huyện có cấp

độ hạt nằm trong khoảng từ 0,001 mm đến 2,5 mm, trong đó hàm lượng cấp hạt >2,5 mm chiếm tỷ lệ rất thấp chỉ gặp có 1 mẫu, cấp hạt 2,5 ÷ 1 mm chiếm từ 4 ÷30%, cấp hạt từ 0,25 ÷ 0,01 mm chiếm 10 ÷70%, cấp hạt nhỏ hơn 0,01 mm chiếm

từ 10 ÷ 20 %

Giá trị đường kính trung bình (Md) của trầm tích hiện đại tầng mặt trong thời

kỳ nay biến động trong khoảng 0,06 – 0,80mm, hệ số chọn lọc (S0) là từ 1 đến 7, hệ

số độ lệch (SK) thường >1, hàm lượng phần trăm cấp hạt (%) phụ thuộc vào vị tríphân bố trầm tích song chúng có mối quan hệ khá chặt chẽ với địa hình và chế độthuỷ động lực trong khu vực

- Cát sạn: Trầm tích cát sạn bắt gặp ở đỉnh chương Hoàng Châu bên phảiLạch Huyện và bãi nổi trước Phù Long ở bên trái Lạch Huyện Có thể nói đây làtrầm tích có kích thước hạt lớn nhất trong khu vực nghiên cứu Trầm tích có hàmlượng cấp hạt > 2,5 mm chiếm 28%, cấp hạt 2,5 ÷ 1 mm chiếm 16 ÷ 30%, cấp hạt0,5 ÷ 1 mm chiếm 23 ÷ 40%, cấp hạt 0,25 ÷ 0,5 mm chiếm 6 ÷ 16 %, cấp hạt 0,25 ÷0,1 mm chiếm 12 ÷ 15 %, cấp hạt nhỏ hơn 0,1 mm chiếm 0,5 ÷ 11 %, giá trị Md đạt0,75 ÷ 0,80 mm, S0 đạt từ 1,7 ÷ 2,7 Cát sạn có màu xám, xám vàng, đường congtích phân có dạng nghiêng dốc lồi (PLC2 - Hình 2.7) thể hiện trầm tích luôn bị biếnđộng luôn có sự tác động của sóng

- Cát hạt trung: Trầm tích cát trung bắt gặp ở bãi ngầm bên phải cửa NamTriệu ở độ sâu từ 2,5 m đến 3 m Trầm tích này có hàm lượng cấp hạt > 1 mmchiếm 14%, cấp hạt 0,5 ÷ 1 mm chiếm 27,4%, cấp hạt 0,25 ÷ 0,5 mm chiếm 55 %,cấp hạt 0,25 ÷ 0,1 mm chiếm 0,5 %, cấp hạt nhỏ hơn 0,1 mm chiếm < 2 %, giá trị

Md đạt 0,70 mm, S0 đạt từ 1 ÷ 1,30 Cát hạt trung có màu xám, xám vàng Đườngcong tích phân có dạng dốc đứng (PLC2 - Hình 2.8)

- Cát hạt trung : Trầm tích cát hạt trung bắt gặp ở lòng dẫn sông Chanh phíatrong kênh Cái Tráp nằm ở độ sâu 4 m Trầm tích cát trung có hàm lượng cấp hạt >1

mm chiếm 29,5%, cấp hạt 1 ÷ 0,5 mm chiếm 7 %, cấp hạt 0,5 ÷ 0,25 mm chiếm15,7 %, cấp hạt 0,25 ÷ 0,1 mm chiếm 39,8 %, cấp hạt nhỏ hơn 0,1 mm chiếm 8 %,giá trị Md đạt 0,40 mm, S0 đạt 2,77 Cát có màu xám Đường cong tích phân có dạngnghiêng thoải đặc trưng cho độ chọn lọc đạt loại trung bình (PLC2 - Hình 2.9)

- Cát mịn: Trầm tích cát mịn phân bố khá phổ biến ở đới sóng vỡ nằm ở độsâu từ “0” m đến 2 m có nơi tới 3 m (bên trái lòng dẫn Nam Triệu), tạo nên các doicát ở hai bên cửa sông kéo dài ra biển Trong sông trầm tích cát mịn phân bố chủyếu dưới dạng các bãi bồi ven sông Trầm tích ở đây có màu xám, xám vàng, thành

phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh và mica, hàm lượng cấp hạt > 1 mm chiếm4%, cấp hạt 1 ÷ 0,5 mm chiếm 39%, cấp hạt 0,5 ÷ 0,25 mm chiếm 5,3%, cấp hạt0,25 ÷ 0,1 mm chiếm 77,3%, cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 12 %, cấp hạt nhỏ hơn0,05 mm chiếm 3,4%, giá trị Md đạt 0,14 mm, S0 đạt từ 1 ÷ 1,2 Đường cong tíchphân có dạng dốc đứng, song chân đường cong lại thoải gãy khúc (PLC2 - Hình2.10).

- Cát bụi: Trầm tích cát bụi được phân bố bao quanh trầm tích cát mịn, làmcho các doi luôn có dạng kéo dài liên tục từ hai bên cửa sông chạy về hai phía củađường bờ có dạng của các Val cát ngầm ven bờ hoặc chạy ra phía biển cùng hướngvới lòng dẫn cửa sông cùng với trầm tích cát nhỏ tạo thành doi (chương) Trầm tíchcát bụi phân bố chủ yếu ở sườn của các cồn cát, chúng có màu nâu xám Trầm tích

có hàm lượng cấp hạt > 0,5 mm chiếm 0,4 %, cấp hạt 0,5 ÷ 0,25 mm chiếm 0,3%,cấp hạt 0,25 ÷ 0,1 mm chiếm 33,6%, cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 chiếm 47,8%, cấp hạt 0,05

÷ 0,01 chiếm 11,6 %, cấp hạt nhỏ hơn 0,01 chiếm 19 %, giá trị Md đạt 0,08 mm, S0

đạt giá trị 1,5 Đường cong tích phân có dạng dốc song sau đó ở đỉnh đường congthoải dần (PLC2 - Hình 2.11)

- Sét pha – cát pha: Trầm tích này phân bố chủ yếu ở ngoài các cồn cát, doicát đó là bề mặt ở sườn bờ ngầm ở độ sâu từ 2 m đến 4 Trầm tích có hàm lượng cấphạt > 0,05 mm chiếm 67%, cấp hạt 0.05 ÷ 0,01mm chiếm 12%, cấp hạt 0,01 ÷ 0,005

mm chiếm 2,5%, cấp hạt 0,005 ÷ 0,001 mm chiếm 8,6%, cấp hạt nhỏ hơn 0,001mmchiếm 10%, giá trị Md đạt từ 0,06 mm, S0 đạt 2,5 Trầm tích có màu nâu hồng.Đường cong tích có dạng dốc thoải chia làm hai phần khá rõ, thường ở cấp hạt thôdốc còn cấp hạt mịn thì thoải (PLC2 - Hình 2.12)

- Sét pha: Trầm tích sét pha phân bố chủ yếu ở trên bề mặt bãi triều trũngthấp nằm ở cao trình (0) ÷ (-2,0) mét, và trải rộng đến sườn bờ, lòng dẫn ở độ sâu từ3m đến 5 m Trầm tích có hàm lượng cấp hạt > 0,05 mm chiếm 36%, cấp hạt 0,05 ÷0,01 mm chiếm 34%, cấp hạt 0,01 ÷ 0,005 mm chiếm 5%, cấp hạt 0,005 ÷ 0,001

mm chiếm 11%, cấp hạt nhỏ hơn 0,001mm chiếm 14%, giá trị Md là 0,02 mm, S0

đạt giá trị 4 Trầm tích có màu hồng nhạt Đường cong tích phân nghiêng có dạng

bậc và thoải (PLC2 - Hình 2.13) đặc trưng cho trầm tích có độ chọn lọc kém dần,vai trò của động lực biển đã bị giảm đáng kể.

- Sét - sét pha: Trầm tích sét – sét pha phân bố nằm khuất ven cồn cát, doi cátdọc theo lòng dẫn cửa sông ở độ sâu từ 2 m đến 3 m đôi chỗ đạt tới độ sâu 5m.Trầm tích có hàm lượng cấp hạt > 0,1 mm chiếm 26%, cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mmchiếm 13%, cấp hạt 0,05 ÷ 0,01 mm chiếm 24%, cấp hạt 0,01 ÷ 0,005 mm chiếm5%, cấp hạt 0,005 ÷ 0,001 mm chiếm 16%, cấp hạt nhỏ hơn 0,001mm chiếm 17%,giá trị Md đạt 0,02mm nhưng giá trị S0 đạt 7 Trầm tích có màu nâu hồng Đườngcong tích phân có dạng thoải nhiều bậc (PLC2 - Hình 2.14) đặc trung cho khu vựcchuyển tiếp bị xáo trộn mạnh bởi động lực biển

- Sét: Trầm tích sét trong khu vực nghiên cứu phân bố ở sườn bờ ngầmchúng nằm ngoài trầm tích sét pha tương ứng với độ sâu trên 6 m, còn ở vùng bãitriều chúng nằm trên các bề mặt trũng thấp của bãi triều hoặc được phân bố ở dọclạch triều Trầm tích có hàm lượng cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 28%, cấp hạt 0,05

÷ 0,01 mm chiếm 19%, cấp hạt 0,01 ÷ 0,005 mm chiếm 9%, cấp hạt 0,005 ÷ 0,001

mm chiếm 23%, cấp hạt nhỏ hơn 0,001 mm chiếm 20%, giá trị Md = 0,01 mm, S0 =

7 Đường cong tích phân của trầm tích này thoải võng (PLC2 - Hình 2.15)

- Bùn sét: Trầm tích bùn sét phân bố chủ yếu ở các lạch triều, máng trũng và

ở bề mặt đáy biển sâu trên 10 m Hàm lượng cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 21%, cấphạt 0,05 ÷ 0,01 mm chiếm 7%, cấp hạt 0,01 ÷ 0,005 mm chiếm 13%, cấp hạt 0,005

÷ 0,001 mm chiếm 29%, cấp hạt < 0,001 mm chiếm 30%, giá trị S0 = 3,5, Md =0,005 mm Đường cong tích phân có dạng nghiêng thoải, võng trũng (PLC2 - Hình2.16)

2.7.3 Đặc điểm trầm tích hiện đại tầng mặt vùng ven biển cửa sông Lạch Huyện tháng 5/2009

Kết quả phân tích hàm lượng phần trăm cấp hạt của trầm tích tầng mặt khuvực nghiên cứu vào tháng 5/2009 cho thấy trầm tích hiện đại tầng mặt vùng cửasông Lạch Huyện trong thời kỳ này có 5 loại chính, với cấp độ hạt thay đổi từ 0,001

mm đến 1 mm, giá trị của đường kính trung bình (Md) thay đổi từ 0,006 đến 0,32

mm, hệ số chọn lọc (S0) có giá trị thay đổi từ 1 đến 7, hệ số độ lệch (SK) đối với cấphạt > 0,1 mm có giá trị lớn hơn 1 còn cấp hạt < 0,1 mm có giá trị nhỏ hơn 1, hàmlượng phần trăm cấp hạt (%) theo từng loại trầm tích phụ thuộc vào chế độ độnglực, địa hình khá đặc trưng (PLC2 – Bảng TT 2.3) Dưới đây là các đặc điểm củatừng loại trầm tích:

- Cát thô vừa: Trầm tích cát sạn có diện phân bố hẹp, thường bắt gặp trênđỉnh của các dải cát kéo dài thẳng góc với đường bờ ở hai bên cửa sông Trầm tích

có màu xám, xám vàng, thành phần khoáng vật chủ yếu là thạch anh Hàm lượngtrung bình của các cấp hạt > 1 mm chiếm 32%, cấp hạt 1 ÷ 0,5 mm chiếm 7,9%, cấphạt 0,5 ÷ 0,25 mm chiếm 12,7%, cấp hạt 0,25 ÷ 0,1 mm chiếm 41,9%, cấp hạt 0,1 ÷0,05 mm chiếm 4,2%, giá trị Md đạt 0,32 mm, S0 có giá trị 3 Đường cong tích phânđặc trưng của trầm tích này có dạng nghiêng bậc (PLC2 - Hình 2.17)

- Cát mịn: Trầm tích cát mịn phân bố chủ yếu ở đới sóng vỡ và bao quanhtrầm tích cát sạn, tạo nên các dải cát kéo dài thẳng góc với đường bờ ở cửa sông,còn trong sông và ven bờ biển trầm tích cát mịn phân bố có dạng bãi bồi ven sônghoặc bãi ven bờ biển Trầm tích có màu xám, xám vàng, hàm lượng trung bình củacác cấp hạt >1 mm chiếm 4,9%, cấp hạt 1 ÷ 0,5 mm chiếm 3,7%, cấp hạt 0,5 ÷ 0,25

mm chiếm 5,3%, cấp hạt 0,25 ÷ 0,1 mm chiếm 77%, cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm6,3%, cấp hạt 0,05 ÷ 0,01 mm chiếm 2,7%, giá trị Md đạt 0,17 mm, S0 đạt 1, Sk cógiá trị bằng 1 Đường cong tích phân dốc đứng song ở chân và đỉnh lại thoải (PLC2

- Hình 2.18)

- Cát pha: Trầm tích cát pha phân bố chủ yếu bao quanh cát mịn chạy dài chođến độ sâu từ 2 m đến 3, 4 m đôi chỗ nằm rải rác ở vùng khuất sóng sau cồn, valcát Trầm tích cát pha có hàm lượng cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 75 %, cấp hạt0,05 ÷ 0,01 mm chiếm 8%, cấp hạt 0,01 ÷ 0,005 mm chiếm 2,7 %, cấp hạt 0,005 ÷0,001 mm chiếm 3,9%, cấp hạt nhỏ hơn 0,001mm chiếm 10 %, giá trị Md đạt 0,07

mm, S0 có giá trị 1,7, Sk có giá trị 0,91 Trầm tích có màu nâu xám phớt hồng.Đường cong tích phân dốc song phần đỉnh lại khá thoải (PLC2 - Hình 2.19)

- Sét - Sét pha: Trầm tích sét - sét pha phân bố chủ yếu ở độ sâu từ 2 m đến 4

m đôi chỗ đạt tới độ sâu 6 m và ở thường có mặt trong lòng dẫn cửa sông, lạchtriều Trầm tích sét - sét pha có hàm lượng cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 32,5%, cấphạt 0,05 ÷ 0,01 mm chiếm 21%, cấp hạt 0,01 ÷ 0,005 mm chiếm 11%, cấp hạt 0,005

÷ 0,001 mm chiếm 14%, cấp hạt nhỏ hơn 0,001mm chiếm 21%, giá trị Md đạt0,02mm, S0 có giá trị 4 Trầm tích có màu nâu hồng Đường cong tích phân có dạngnghiêng thoải võng (PLC2 - Hình 2.20)

- Sét: Trầm tích sét thường gặp ở đáy trục lòng dẫn và sườn ven bờ ngầm ở

độ sâu từ 6 đến 15 m Ở vùng bãi triều trầm tích này thường nằm trên các bề mặttrũng thấp của bãi triều hoặc được phân bố ở dọc lạch triều Trầm tích sét có hàmlượng cấp hạt 0,1 ÷ 0,05 mm chiếm 23%, cấp hạt 0,05 ÷ 0,01 mm chiếm 17%, cấphạt 0,01 ÷ 0,005 mm chiếm 8%, cấp hạt 0,005 ÷ 0,001 mm chiếm 21%, cấp hạt nhỏhơn 0,001mm chiếm 31%, giá trị Md = 0,006 mm, S0 = 6 Đường cong tích phân códạng nghiêng thoải võng (PLC2 - Hình 2.21)

2.8 Địa tầng và tính chất cơ lý các lớp đất đá khu vực cảng Lạch Huyện

Giai đoạn khảo sát ĐCCT khu vực cảng Lạch Huyện đã tiến hành khoan 12

hố khoan khu vực bến và 15 hố khoan khu vực luồng, lấy các mẫu đất đá thí nghiệm(PLC2 - Hình 2.23, 2.24a, 2.24b), (PLC2 – Bảng TH1, 2, 3) [2]

2.8.1 Khu vực tuyến luồng

Do các lỗ khoan luồng cũng nằm xa nhau (1km - 2km), số lượng mẫu thínghiệm ít và kết quả thí nghiệm khá phân tán nên chúng tôi cũng không đưa các sốliệu thí nghiệm này vào bảng tổng hợp phần cảng Tuy nhiên, cả số liệu khoan và thínghiệm đều cho thấy, ngoại trừ tại hai vị trí lỗ khoan KL1 và KL2, trong chiều sâunạo vét luồng, chỉ tồn tại các loại đất yếu (bùn sét, sét/sét pha trạng thái chảy, dẻochảy, cát pha…), thuận lợi cho công tác nạo vét sau này (PLC2 - Hình 2.25÷2.39)

2.8.2 Khu vực cảng

Để thể hiện cấu trúc địa tầng trong khu vực cảng, trên cơ sở kết quả công táckhảo sát hiện trường và thí nghiệm trong phòng, thành lập 02 mặt cắt địa chất côngtrình (PLC2 - Hình 2.24a, b) theo các tuyến như trên sơ họa vị trí các lỗ khoan Địatầng khu vực khảo sát được phân thành các lớp đất đá từ trên xuống dưới như sau:

Lớp 1 - Cát hạt mịn màu xám, lẫn vỏ sò: Lớp 1 nằm phủ trên bề mặt địa

hình và chỉ gặp ở vị trí các lỗ khoan thuộc tuyến trong (KB2, 4, 6, 8, 10, 11 và 12),chiều dày của lớp thay đổi từ 0,8m (KB4) đến 5,0m (KB12)

Giá trị tiêu chuẩn

1 Khối lượng riêng hạt  g/cm3 2,66

Lớp 2 - Sét màu xám, trạng thái dẻo chảy: Là lớp đất có diện phân bố rộng

khắp, bắt gặp ở tất cả các lỗ khoan, tại vị trí các lỗ khoan thuộc tuyến ngoài, lớp 2nằm lộ trên bề mặt địa hình, lớp có chiều dày thay đổi khá mạnh, từ 2,5m (KB11)đến 13,5m (KB7), trung bình 8,6m Một số chỉ tiêu của lớp như sau:

3 Khối lượng thể tích khô C g/cm3 1,18

cứng: Giống như lớp 2, lớp 3 cũng được gặp ở tất cả các lỗ khoan Nhìn trên 2 mặt

cắt tuyến bến thấy rằng, chiều dày của lớp nhìn chung, có xu hướng tăng lên theochiều ra phía biển, nhỏ nhất là 1,8m (KB7), lớn nhất là 16,3m (KB10), trung bình7,0m Các chỉ tiêu của lớp cho trong bảng sau:

3 Khối lượng thể tích khô C g/cm3 1,53

Lớp 4 - Sét màu xám xanh, xám ghi, trạng thái dẻo chảy: Lớp 4 cũng có

diện phân bố rộng, tuy nhiên không gặp ở lỗ khoan KB10, vị trí lớp có chiều dàylớn nhất là KB 11(19,8m) Các chỉ tiêu của lớp cho trong bảng sau:

3 Khối lượng thể tích khô C g/cm3 1,23

Lớp 5 - Cát hạt vừa màu xám vàng, kết cấu chặt vừa: Trong các lỗ khoan

khu vực cảng chỉ gặp lớp 5 ở lỗ khoan KB10 với chiều dày 3,9m Giá trị trung bìnhcác chỉ tiêu của 2 mẫu đất thuộc lớp 7 cho trong bảng sau:

Giá trị trung bình

1 Khối lượng riêng hạt  g/cm3 2,66

Giá trị tiêu chuẩn

2 Khối lượng thể tích tự

nhiên

3 Khối lượng thể tích khô C g/cm3 1,64