Khu vực nghiên cứu thuộc khu dự trữ sinh quyển rừng ngập mặn Cần Giờ, huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh. Khu vực này hiện đang diễn ra quá trình xói lở mạnh mẽ do tác động của các yếu tố động lực sông và biển. Trong nghiên cứu này, dựa vào kết quả thực đo mặt cắt đường bờ (cross-shore) và đường bờ (longshore) từ năm 2013–2017, đồng thời kết hợp với ảnh viễn thám và mô hình GENESIS để đánh giá và phân tích quá trình xói lở và bồi tụ trong 5 năm.
Vietnam Journal of Marine Science and Technology; Vol 19, No 2; 2019: 221–231 DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/19/2/11620 https://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst Analysis and evaluation of erosion and deposition processes in Dong Tranh estuary (Can Gio district, Ho Chi Minh city) Nguyen Tien Thanh*, Vo Luong Hong Phuoc University of Science, Vietnam National University - Ho Chi Minh city, Vietnam * E-mail: ntthanh@hcmus.edu.vn Received: March 2018; Accepted: 22 November 2018 ©2019 Vietnam Academy of Science and Technology (VAST) Abstract Study site is a part of Can Gio mangrove biosphere reserve in Can Gio district, Ho Chi Minh City At present, this area is eroded strongly due to the effects of hydrodynamic impact Based on the field measurements of coastal profile and shoreline changes from 2013 to 2017 and combination of remote sensing method and GENESIS model, the erosion and deposition processes in years are evaluated and analyzed The results show that the study site keeps eroding over time and trend to continue in the future Moreover the study also shows that the erosion rate in the northeast monsoon is higher than that in the southwest monsoon These results are very important in contribution to shoreline change studies Keywords: Erosion, deposition, shoreline change, mangrove forests, Can Gio Citation: Nguyen Tien Thanh, Vo Luong Hong Phuoc, 2019 Analysis and evaluation of erosion and deposition processes in Dong Tranh estuary (Can Gio district, Ho Chi Minh city) Vietnam Journal of Marine Science and Technology, 19(2), 221–231 221 Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Biển, Tập 19, Số 2; 2019: 221–231 DOI: https://doi.org/10.15625/1859-3097/19/2/11620 https://www.vjs.ac.vn/index.php/jmst Phân tích đánh giá q trình xói lở bồi tụ khu vực cửa sông Đồng Tranh (huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh) Nguyễn Tiến Thành*, Võ Lƣơng Hồng Phƣớc Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh, Việt Nam * E-mail: ntthanh@hcmus.edu.vn Nhận bài: 5-3-2018; Chấp nhận đăng: 22-11-2018 Tóm tắt Khu vực nghiên cứu thuộc khu dự trữ sinh rừng ngập mặn Cần Giờ, huyện Cần Giờ, thành phố Hồ Chí Minh Khu vực diễn q trình xói lở mạnh mẽ tác động yếu tố động lực sông biển Trong nghiên cứu này, dựa vào kết thực đo mặt cắt đường bờ (cross-shore) đường bờ (longshore) từ năm 2013–2017, đồng thời kết hợp với ảnh viễn thám mơ hình GENESIS để đánh giá phân tích q trình xói lở bồi tụ năm Kết cho thấy khu vực khảo sát diễn q trình xói lở theo thời gian có xu hướng tiếp diễn tương lai Mức độ xói lở vào mùa gió Đơng Bắc lớn mùa gió Tây Nam Đây kết quan trọng, đóng góp vào lĩnh vực nghiên cứu thay đổi đường bờ Từ khố: Xói lở, bồi tụ, biến đổi đường bờ, rừng ngập mặn, Cần Giờ ĐẶT VẤN ĐỀ biệt vùng Cà Mau - đồng sơng Cửu Trong rừng ngập mặn Cần Giờ với diện tích 74.740 xem “lá phổi xanh” thành phố Hồ Chí Minh (Tp HCM), ngồi rừng ngập mặn góp phần quan trọng việc chống lại xói lở tác động từ biển, tạo nên ổn định đường bờ cho khu vực [1] nơi chắn bão, sóng thần, làm giảm lượng sóng Các yếu tố động lực sóng, dòng chảy sông, biển, triều ảnh hưởng mạnh mẽ đến trình xói lở bồi tụ khu vực rừng ngập mặn Cần Giờ [2] Khu vực khảo sát khu vực rừng ngập mặn Nàng Hai có toạ độ 10o23‟01,14‟‟N đến 10o23‟27,25‟‟N, 106o52‟48,03‟‟E đến o 106 52‟48,79‟‟E (hình 1b), nằm sông Đồng Tranh thuộc RNM Cần Giờ Tp HCM khu vực bị xói lở nghiêm trọng [3] Để hiểu rõ nguyên nhân gây q trình xói lở bồi tụ khu vực ta tiến hành „Phân tích đưa giải pháp phòng chóng xói lở khu vực tương lai Long Rạch Nàng Hai Khu vực khảo sát Hà Thanh (a) (b) Hình (a) Khu vực RNM Cần Giờ, (b) Khu vực nghiên cứu rạch Nàng Hai Việt Nam có 29 tỉnh, thành phố có rừng đất ngập mặn ven biển trải dài từ Móng Cái đến Hà Tiên Rừng ngập mặn (RNM) có diện tích phân bố lớn phát triển mạnh phía nam, đặc 222 Phân tích đánh giá q trình xói lở bồi tụ đánh giá q trình xói lở bồi tụ khu vực cửa sông Đồng Tranh, Cần Giờ Tp HCM‟, để từ đưa giải pháp phòng chóng xói lở khu vực tương lai đo đạc yếu tố thuỷ động lực học sóng, triều, dòng chảy, nồng độ trầm tích lơ lửng (SSC) hai đợt từ ngày đến ngày 12/2/2013 ngày 20 đến ngày 25/6/2014 Dữ liệu dùng để làm liệu đầu vào hiệu chỉnh mơ hình GENESIS ụ DSAS (Digital Shoreline Analysis System) [8] Đường bờ đ TÀI LIỆU VÀ PHƢƠNG ranh giới rừng bãiPHÁP bồiNGHIÊN cách sử dụng số thực vật NDVI CỨU Khảo sát thực địa Thực đo đạc khảo sát rừng ngập mặn Nàng Hai, Cần Giờ năm 2013–2017 (a) (b) Hình 2: Mơ tả khu vực khảo sát thực địa Hình Các bị đothiết đạc (a)bị Valeport, Hình 3:thiết Các đo đạc (b) AEM 213D Hình Mơ tả khu vực khảo sát thực địa (a)Valeport (b) AEM 213D Chuỗi liệu đường bờ (longshore) đo máy GPS (GPS map 76CSx) từ năm 2013 đến 2017 Tiến hành dọc theo mép rừng kéo dài từ transect đến transect 20 Quy ước đường bờ ranh giới rừng bãi bồi (hình 2) Chuỗi liệu mặt cắt đường bờ (crossshore) đo máy thuỷ bình (Gradienter SOKKIA) từ 2014–2017 Khảo sát địa hình chia làm mặt cắt nằm song song với kéo dài khoảng 130 m từ rừng ngập mặn bãi bồi Quy ước mặt cắt nằm sát rạch, mặt cắt nằm giữa, mặt cắt nằm phía rừng Mốc m ranh giới rừng bãi bồi Khoảng cách mặt cắt m, mặt cắt 14 m (hình 2) Sử dụng máy Valeport MIDAS DWR (Anh) máy AEM-213D (Nhật) (hình 3) để Mơ hình số Sử dụng mơ hình GENESIS [4] để phân tích đánh giá thay đổi đường bờ (longshore) mùa gió Đông Bắc Tây Nam từ năm 2013–2017 Các thông số đầu vào mơ hình Để vận hành mơ hình GENESIS cần file số liệu đầu vào START, SHORL, SHORM, SEAWL, DEPTH, WAVES với phần đuôi mở rộng “.DAT” Các file START, SHORL, SHORM, WAVES thiết phải có cho lần chạy mơ hình Dữ liệu file “START.DAT” chứa thông số để mô diễn biến đường bờ Ở chọn ô lưới 78, ô có chiều dài 10 m, bước thời gian tính giờ, DB = 1,5 m, DC = m, DZ = 10 m Chọn thông số thực nghiệm K1 = 0,1, K2 = 0,05, d50 = 0,1, Ismooth = 15 223 Nguyễn Tiến Thành, Võ Lương Hồng Phước File “SHORL.DAT” file chứa liệu Tại mặt cắt 1, mặt cắt cạnh rạch, đường bờ ban đầu Dữ liệu cho file số q trình xói lở biến đổi rõ nét toàn mặt liệu đường bờ lấy từ rút trích đường bờ ảnh cắt, từ rừng đến bãi bồi, thay đổi viễn thám ngày 22/4/2013 theo thời gian theo mùa (hình 4a) Ngồi File “SHORM.DAT” file chứa vị trí dòng chảy kênh rạch ảnh hưởng đường bờ thực đo cho kiểm định mơ hình Dữ lớn đến biến đổi mặt cắt Khi liệu cho file số liệu đường bờ lấy từ rút so sánh mặt cắt ngày 21/1/2014 mặt cắt ngày trích đường bờ ảnh viễn thám ngày 20/1/2014 25/5/2017, ta nhận thấy, mặt cắt phía File “SEAWL.DAT” khơng xét đến tường rừng bãi bồi xảy trình biển nên file “SEAWL.DAT” bỏ qua xói lở, phía rừng xảy q trình q trình chạy mơ hình GENESIS xói lở trung bình khoảng -0,9 m lớn phía File “DEPTH.DAT” khơng sử dụng mơ hình bãi bồi khoảng -0,2 m (bảng 1) sóng ngồi nên “DEPTH.DAT”hưởng bỏ đếnqua q trình xói lở vùng nói chung mặt cắt nói riêng File “WAVES.DAT” Vì khơng có số liệu sóng đo đạc bước thời gian nên tơi lấy số liệu sóng đạc đặc trưng cho hai mùa gió Đơng Bắc Tây Nam đợt khảo sát từ đến 12/2/2012 từ 20 đến 25/6/2014 sông Đồng Tranh, Cần Giờ, Tp HCM Cụ thể, số liệu sóng đặc trưng mùa gió Đơng Bắc: Chu kỳ sóng: s, độ cao sóng: 0,7 m, hướng sóng (a) 70o, số liệu sóng đặc trưng mùa gió Tây Nam: Chu kỳ sóng: s, độ cao sóng: 0,2 m, hướng sóng 0o Ban đầu để tính góc sóng mơ hình GENESIS phải xác định đường bờ lệch với hướng bắc góc độ, sau chọn hệ tọa độ OXY cho OX song song với đường bờ nghiên cứu OY vng góc với đường bờ, từ ta quy đổi số liệu (b) góc sóng thực đo sang góc sóng mơ hình Viễn thám GIS Sử dụng ảnh Landsat để phân tích thay đổi đường bờ (longshore) từ năm 2013– 2017 Đề tài sử dụng phần mềm ENVI 4.7 để xử lý ảnh, chiết tách liệu không gian đường bờ [5] Dữ liệu sau chiết tách chồng chập quản lý phần mềm ArcGIS 10.3 để tính tốn tốc độ biến động trạng (c) biến động sử dụng công cụ DSAS (Digital Shoreline Analysis System) [8] Đường bờ mặt4.cắt 20/01/2014 đến cắt 25/05/2017 (a) mặt cắt (b) m chọn ranh giới giữaHình rừng4:vàSự bãithay bồi đổi Hình Sựtừthay đổi mặt từ 20/1/2014 (c) mặt cắt cách sử dụng số thực vật NDVI đến 25/5/2017 (a) mặt cắt 1, (b) mặt cắt 2, (c) mặt cắt KẾT QUẢ Kết thực đo Tại mặt cắt 2, mặt cắt nằm khu vực Mặt cắt thực đo (cross-shore) khảo sát Cũng tương tự mặt cắt 1, Quá trình biến đổi mặt cắt 1, trình xói lở bồi tụ mặt cắt (cross-shore) suốt thời gian khảo sát từ thể rõ nét, thay đổi theo thời gian theo 20/1/2014 đến 25/5/2017 thể rõ rệt, đặc mùa (hình 4b) Khi so sánh mặt cắt ngày biệt mặt cắt (hình 4) 21/1/2014 mặt cắt ngày 25/5/2017, ta thấy 224 Phân tích đánh giá q trình xói lở bồi tụ mặt cắt xảy xói lở lớn khu vực phía rừng trung bình khoảng -1,0 m, phía bãi bồi mặt cắt có xu hướng bồi lên trung bình khoảng 0,1 m (bảng 1) Tại mặt cắt 3, mặt cắt cách xa rạch khu vực khảo sát Cũng mặt cắt 2, q trình xói lở bồi tụ xảy từ rừng đến bãi bồi, tốc độ chậm (hình 4c) Khi so sánh mặt cắt ngày 21/1/2014 mặt cắt ngày 25/5/2017, phía rừng xảy q trình xói lở, mức độ thấp nhiều so với mặt cắt khoảng -0,2 m, ngồi bãi bồi có xu hướng bồi lên trung bình khoảng 0,1 m (bảng 1) So sánh mặt cắt, ta thấy mức độ xói lở giảm dần từ mặt cắt đến mặt cắt mặt cắt 3, biến đổi mặt cắt xói lở mạnh từ rừng đến bãi bồi theo thời gian theo mùa Mặt cắt nằm phía kênh rạch Nàng Hai, xem dòng chảy kênh có ảnh hưởng đến q trình xói lở vùng nói chung mặt cắt nói riêng Bảng Bảng trung bình lượng xói - bồi mặt cắt, đơn vị (m) Các giai đoạn 20/1/2014–25/6/2014 25/6/2014–26/11/2014 26/11/2014–4/2/2015 4/2/2015–9/10/2015 19/10/2015–12/1/2016 12/1/2016–18/12/2016 18/12/2016–25/5/2017 20/1/2014–25/5/2017 Từ m vào rừng Mặt cắt Mặt cắt Mặt cắt -0,118 -0,654 x -0,243 0,207 -0,002 -0,006 0,034 0,043 -0,278 -0,270 0,028 -0,068 -0,309 -0,171 -0,151 0,016 -0,170 -0,119 -0,032 0,113 -0,983 -1,007 -0,158 Mặt cắt -0,305 0,305 -0,018 0,065 -0,019 -0,081 -0,124 -0,177 Từ m bãi bồi Mặt cắt Mặt cắt -0,179 0,032 0,023 -0,007 0,119 -0,007 -0,007 0,023 0,026 0,003 0,153 -0,059 -0,053 0,103 0,082 0,088 Ghi chú: Quy ước “+” bồi tụ, “-” xói lở, “x” khơng có số liệu Đường bờ thực đo (longshore) Hình Đường bờ thực đo từ ngày 24/4/2013 đến 25/5/2017 Đường bờ thực đo (longshore) khu vực khảo sát (hình 2) có chiều dài 200 m trải dài từ transect đến transect 20 transect cách 10 m Nhìn chung đường bờ diễn biến khác phức tạp hầu hết có q trình xói lở xảy với mức độ khác (hình 5) Để hiểu rõ tốc độ xói lở khu vực này, ta tiến hành phân tích thành giai đoạn, giai đoạn thứ từ 24/4/2013 đến 20/1/2014, giai đoạn từ 20/1/2014 đến 4/2/2015, giai đoạn từ 4/2/2015 đến 17/12/2016 giai đoạn thứ từ 17/12/2016 đến 25/5/2017 Giai đoạn (24/4/2013 đến 20/1/2014) Trong giai đoạn này, hầu hết xảy q trình xói lở với mức độ khác nhau, nhiên transect 16 17 lại xảy trình bồi tụ, mức độ khơng đáng kể (hình 6a) Cụ thể q trình xói lở dao động từ -0,1 m/tháng đến -1,2 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -0,6 m/tháng xói lở mạnh 1,2 m/tháng transect xói lở thấp 0,1 m/tháng transect 10 Còn q trình bồi tụ dao 225 Nguyễn Tiến Thành, Võ Lương Hồng Phước động từ 0,1 m/tháng đến 0,5 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng 0,2 m/tháng (a) (b) (a) ) (c) (a) ) (d) (a) ) Hình 6: Q trình xói lở bồi tụ (a) 24/4/2013 đến 20/01/2014, Hình Q xói lở(c)bồi tụ (a) đến 24/4/2013 (b) 20/01/2014 đếntrình 04/02/2015, 04/02/2015 17/12/2016 đến 20/1/2014, (b) 20/1/2014 đến (d) 17/12/2016 đến 25/05/20174/2/2015, (c) 4/2/2015 đến 17/12/2016 (d) 17/12/2016 đến 25/5/2017 Giai đoạn (20/1/2014 đến 4/2/2015) Khác với giai đoạn giai đoạn ta thấy trình xói lở xảy với mức độ khác (hình 6b) mức độ xói lở giai đoạn lại thấp so với giai đoạn 1, có trình bồi tụ xảy transect 6, nhiên mức độ khơng đáng kể Cụ thể q trình xói lở xảy với mức độ dao động từ -0,1 m/tháng đến -0,8 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -0,3 m/tháng xói lở mạnh -0,8 m/tháng transect 16 xói lở thấp -0,1 m/tháng transect Giai đoạn (4/2/2015 đến 17/12/2016) Tương tự giai đoạn giai đoạn ta thấy có q trình xói lở xảy với mức độ khác (hình 6c) Cụ thể q trình xói lở xảy với mức độ dao động từ -0,1 m/tháng đến -0,7 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -0,3 m/tháng thấp so với giai đoạn -0,6 m/tháng Giai đoạn (17/12/2016 đến 25/5/2017) Ở giai đoạn tương tự giai đoạn xảy q trình xói lở bồi tụ (hình 6d), nhiên q trình xói lở chiếm ưu Cụ thể q trình xói lở xảy với mức độ dao động -0,1 m/tháng đến -1,2 m/tháng cao giai đoạn với tốc độ trung bình khoảng -0,5 m/tháng cao giai đoạn 3, lại thấp so với giai đoạn 1, 226 q trình bồi tụ dao động từ 0,1 m/tháng đến 0,7 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng 0,4 m/tháng cao gấp lần so với tổng trình bồi tụ giai đoạn Kết mơ hình GENESIS Biến đổi đường bờ (longshore) hai mùa gió Đơng Bắc Tây Nam Kết mơ hình tính tốn đường bờ theo mùa gió Đơng Bắc Tây Nam năm 2013– 2014 thể hình chia làm 83 transect, transect cách 10 m, ta chia từ transect đến 20 khu vực khảo sát, từ transect 21 đến 83 khu vực khảo sát Nhìn chung đường bờ bị thay đổi tháng mùa gió Tây Nam (hình 7a) Gió khu vực vào mùa gió Tây Nam hoạt động yếu nên sóng vào thời kỳ tương đối yếu Trong khu vực khảo sát, xói lở xảy dao động -0,1 m/tháng đến -0,3 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -0,2 m/tháng, bồi tụ tương đối thấp 0,1 m/tháng Ngoài khu vực khảo sát, xói lở bồi tụ xảy xen kẽ Cụ thể, xói lở dao động -0,1 m/tháng đến -0,8 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -0,3 m/tháng bồi tụ dao động 0,1 m/tháng đến 0,6 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng 0,2 m/tháng Tóm lại tháng mùa gió Tây Nam đường bờ khơng bị thay đổi nhiều Mùa gió Đơng Bắc hoạt động mạnh so với mùa gió Tây Nam nên sóng thời kỳ tương đối lớn Q trình xói lở chiếm ưu vào thời kỳ (hình 7b) Ở khu vực khảo sát, có xói lở xảy dao động -0,1 m/tháng đến -1,6 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -1,1 m/tháng Ở ngồi khu vực khảo sát, xói lở bồi tụ xảy xen kẽ Cụ thể, q trình xói lở dao động -0,1 m/tháng đến -2,5 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -1,4 m/tháng, trình bồi tụ dao động 0,1 m/tháng đến 1,5 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng 0,8 m/tháng Tóm lại tháng mùa gió Đơng Bắc đường bờ bị thay đổi nhiều so với mùa gió Tây Nam (bảng 2), kết dự báo cho thấy q trình xói lở chiếm ưu vào thời kỳ Phân tích đánh giá q trình xói lở bồi tụ Transect Transect Transect 20 Transect 20 (b) (a) Transect 83 Transect 83 Hình Biến đổi đường bờ tháng (a) mùa gió Tây Nam, (b) mùa gió Đơng Bắc Bảng Thống kê biến đổi đường bờ mùa gió Đơng Bắc Tây Nam, đơn vị: m/tháng Giai đoạn Tây Nam (4/2013–10/2013) Đông Bắc (10/2013–4/2014) Transect (m) 1–20 21–83 1–20 21–83 Dao động bồi tụ x 0,1 đến 0,6 x 0,1 đến 1,5 Trung bình bồi tụ < 0,1 0,2 x 0,8 Dao động xói lở -0,1 đến -0,3 -0,1 đến -0,8 -0,1 đến -1,6 -0.1,đến -2,5 Trung bình xói lở -0,2 -0,3 -1,1 -1,4 Ghi chú: Quy ước “+” bồi tụ, “-” xói lở, “x” khơng có số liệu Biến đổi đường bờ (longshore) năm từ Kết cho thấy q trình xói lở xảy 2013 đến 2017 khu vực nghiên cứu với tốc độ khác nhau, n đổi đường bờ tháng (a) mùa gió Tây Nam (b) mùa gióq Đơng Bắcxói lở bồi tụ xảy ngồi khu trình Transect Transect 20 Transect 83 Hình Biến đường bờtừ năm2017 Hình 8: Biến đổi đường bờ đổi năm 20135 đến từ 2013 đến 2017 vực nghiên cứu (hình 8) Ở khu vực khảo sát, có q trình xói lở xảy giai đoạn từ 2013 đến 2017 Cụ thể, năm 2013 đến 2014 q trình xói lở khoảng -0,1 m/tháng đến -0,9 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -0,7 m/tháng (hình 8) Năm 2014 đến 2015 q trình xói lở đạt -0,1 m/tháng đến -0,9 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -0,6 m/tháng thấp so với năm 2013 đến 2014, tương tự 2015 đến 2016, 2016 đến 2017 nhìn chung tượng xói lở giảm so với năm 2013 đến 2014, 2014 đến 2015 đạt trạng thái cân (bảng 3) Ở khu vực khảo sát, q trình xói lở bồi tụ xảy xen kẽ giai đoạn từ 2013 đến 2017 Cụ thể, năm 2013 đến 2014 trình xói lở -0,1 m/tháng đến -1,2 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -0,6 m/tháng, q trình bồi tụ 0,1 m/tháng đến 0,9 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng 0,4 m/tháng (hình 8) 227 Nguyễn Tiến Thành, Võ Lương Hồng Phước Năm 2014 đến 2015 q trình xói lở đạt -0,1 m/tháng đến -1,5 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng -0,7 m/tháng, q trình bồi tụ đạt 0,1 m/tháng đến 0,7 m/tháng với tốc độ trung bình khoảng 0,3 m/tháng thấp so với năm 2013 đến 2014 Tương tự năm 2015 đến 2016, 2016 đến 2017 q trình xói lở giảm so với năm 2013 đến 2014, 2014 đến 2015, nhiên q trình xói lở lại có xu hướng tăng giảm (bảng 3) Bảng Thống kê biến đổi đường bờ qua năm (2013–2017), đơn vị: m/tháng Năm 2013–2014 2014–2015 2015–2016 2016–2017 Transect (m) 1–20 21–83 1–20 21–83 1–20 21–83 1–20 21–83 Bồi tụ x 0,1 đến 0,9 x 0,1 đến 0,7 x 0,1 đến 0,9 x 0,1 đến 0,9 Trung bình bồi tụ x 0,4 x 0,3 x 0,3 x 0,2 Xói lở -0,1 đến -0,9 -0,1 đến -1,2 -0,1 đến -0,9 -0,1 đến -1,5 -0,1 đến -1,0 -0,1 đến -1,4 -0,1 đến -0,6 -0,1 đến -0,9 Trung bình xói lở -0,7 -0,6 -0,6 -0,7 -0,5 -0,5 -0,3 -0,4 Ghi chú: Dấu “-” q trình xói lở, dấu “+” q trình bồi tụ, “x” khơng có số liệu So sánh giá trị thực đo mơ hình GENESIS Kết dự báo (hình 9) nhìn chung ta thấy kết dự báo mơ hình GENESIS diễn biến nhanh so với thực đo, nhiên ngày 20/1/2014 kết dự báo lại diễn biến chậm so với thực đo Theo tính tốn tốc độ xói lở trung bình đường bờ thực đo 20/1/2014 so với đường bờ thực đo 24/4/2013 (a) (c) -0,7 m/tháng nhanh -0,1 m/tháng so với tốc độ xói lở trung bình đường bờ dự báo 20/1/2014 so với đường bờ thực đo 24/4/2013 -0,6 m/tháng (hình 9a) Còn ngày 4/2/2015 (hình 9b), 17/12/2016 (hình 9c), 25/5/2017 (hình 9d) tốc độ xói lở trung bình thực chậm so với dự báo -0,07 m/tháng, -0,06 m/tháng, -0,05 m/tháng (b) (d) Hình So sánh kết dự báo với kết thực đo (a) ngày 20/1/2014, (b) 4/2/2015, (c) 17/12/2016 (d) 25/5/2017 228 Phân tích đánh giá q trình xói lở bồi tụ Sự sai lệch nhiều ngun nhân khác nhau: Mơ hình dự báo đường bờ GENESIS xét đến tác động sóng mà khơng xét đến trầm tích sơng mang ra,… Mơ hình áp dụng cho vùng biển cát, khu vực nghiên cứu vùng biển bùn cát Do đó, kết dự báo mơ hình dừng lại mức độ mô xu biến đổi đường bờ theo thời gian Tuy nhiên, kết dự báo phản ánh phần biến đổi đường bờ khu vực khảo sát với xu phù hợp với kết thực đo Các kết từ viễn thám GIS Nhìn chung đường bờ (longshore) khu vực khảo sát qua năm có q trình xói lở xảy với mức độ khác nhau, nhiên khu vực transect 18, 19, 20 lại xảy trình bồi tụ (giai đoạn 6/1/2017 đến 26/5/2017) (hình 10) để hiểu rõ mức độ xói lở khu vực này, ta tiến hành chia làm giai đoạn số liệu đường bờ thực đo mức độ dao động từ -0,1 m/tháng đến -0,8 m/tháng với tốc độ xói lở trung bình -0,3 m/tháng xói lở mạnh -0,8 m/tháng transect 4, 16, 17 xói lở thấp -0,1 m/tháng transect 9, q trình bồi tụ xảy không đáng kể khoảng 0,2 m/tháng (a) (b) (c) (d) Hình 11 Tốc độ xói lở bồi tụ (a) 22/4/2013 đến 21/01/2014, (b) 21/01/2014 đến 4/2/2015, (c) 4/2/2015 đến 6/1/2017 (d) 6/1/2017 đến 25/5/2017 Giai đoạn (21/1/2014–4/2/2015) Chỉ có q trình xói lở xảy giai đoạn mức độ xói lở lớn so với giai đoạn (hình 11b) Cụ thể, q trình xói lở xảy với mức độ dao động từ -0,2 m/tháng đến -1,0 m/tháng với tốc độ xói lở trung bình -0,6 m/tháng xói lở mạnh -1,0 m/tháng transect 9, 10 xói lở thấp -0,2 m/tháng transect Hình 10 Biến động đường bờ viễn thám 22/4/2013 đến 26/5/2017 Giai đoạn (22/4/2013–21/1/2014) Trong giai đoạn khu vực khảo sát hầu hết xảy q trình xói lở với mức độ khác nhau, nhiên transect lại xảy trình bồi tụ, nhiên mức độ khơng đáng kể (hình 11a) Cụ thể q trình xói lở xảy với Giai đoạn (4/2/2015–6/1/2017) Ở giai đoạn ta thấy có q trình xói lở xảy ra, nhiên mức độ lại thấp so với giai đoạn (hình 11c) Cụ thể, q trình xói lở xảy với mức độ dao động từ -0,1 m/tháng đến -0,6 m/tháng với tốc độ xói lở trung bình -0,2 m/tháng xói lở mạnh -0,6 m/tháng transect xói lở thấp 0,1 m/tháng transect 17 Giai đoạn (6/1/2017–26/5/2017) Ở giai đoạn lại giống với giai đoạn có q trình xói lở bồi tụ xảy ra, nhiên q trình xói lở chiếm ưu so với trình bồi tụ (hình 11d) Cụ thể 229 Nguyễn Tiến Thành, Võ Lương Hồng Phước trình xói lở xảy với mức độ dao động từ -0,1 m/tháng đến -2,6 m/tháng với tốc độ xói lở trung bình -0,5 m/tháng xói lở mạnh -2.6 m/tháng transect xói lở thấp -0,1 m/tháng transect 17, q trình bồi tụ xảy khơng đáng kể trung bình khoảng 0,1 m/tháng Kết phương pháp viễn thám kết thực đo Kết dự báo (hình 12) nhìn chung ta thấy kết viễn thám diễn biến chậm so với thực đo, nhiên kết 4/2/2015 kết viễn thám lại diễn biến nhanh so với thực đo Theo tính tốn tốc độ xói lở trung (a) (c) bình đường bờ thực đo 20/1/2014 so với đường bờ thực đo 24/4/2013 -0,7 m/tháng cao -0,2 m/tháng so với tổng trình xói lở đường bờ viễn thám 20/1/2014 so với đường bờ thực đo 24/4/2013 -0,5 m/tháng (hình 12a) Tương tự 17/12/2016 (hình 12c), 25/5/2017 (hình 12d) -0,03 -0,01, riêng 4/2/2015 (hình 12b) kết viễn thám lại nhanh so với thực đo 0,02 m/tháng Kết viễn thám phản ánh phần biến đổi đường bờ khu vực khảo sát với xu phù hợp với kết thực đo (b) (d) Hình 12 So sánh kết viễn thám với kết thực đo (a) 20/1/2014, (b) 4/2/2015, (c) 17/12/2016 (d) 26/5/2017 KẾT LUẬN Từ kết thực đo đường bờ kết mặt cắt ngang, kết hợp với mơ hình GENESIS viễn thám ta thấy: Phía rừng bị xói lở mạnh vào mùa gió Đơng Bắc bồi mùa gió Tây Nam, 230 ngồi bãi bồi mặt cắt xảy q trình xói lở mặt cắt xảy trình bồi tụ Xu khu vực Nàng Hai tiếp tục bị xói lở tương lai Sóng xem nguyên nhân gây q trình xói lở khu vực khảo sát Dòng Phân tích đánh giá q trình xói lở bồi tụ chảy kênh rạch tăng mức độ xói lở vùng lân cận Kết khảo sát đường bờ cho thấy tốc độ xói lở khu vực Nàng Hai cao với tốc độ trung bình 1,4 m/tháng, tốc độ cực đại 3,2 m/tháng Kết phù hợp với nghiên cứu khác xói mòn rừng ngập mặn Cần Giờ Theo Yoshihiro Mazda et al., (2002) tính tốn tốc độ xói lở Nàng Hai khoảng 50 m/năm [7] Theo Kazuyo Hirose (2004) xói mòn xảy khu vực phía bên phải vùng khảo sát vào năm 1989, 1994, 1997, 2001 ảnh vệ tinh [8] Kết tính tốn Vo Luong Hong Phuoc Massel (2006) chứng minh trường sóng nguyên nhân chủ yếu gây xói lở khu vực Nàng Hai [9] Lời cảm ơn: Các tác giả xin chân thành cảm ơn Bộ Khoa học Công nghệ (MOST) Quỹ Phát triển Khoa học Công nghệ Quốc gia (NAFOSTED) hỗ trợ tài từ dự án ĐT.NCCB-ĐHƯD.2012-G/10 Tôi xin gửi lời cảm ơn đến Ban lãnh đạo Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-TPHCM; Ban chủ nhiệm Khoa Vật lý - Vật lý Kỹ thuật Phòng Khoa học Cơng nghệ tạo điều kiện hỗ trợ kinh phí để tơi thực đề tài [3] [4] [5] [6] [7] [8] TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Võ Lương Hồng Phước, Đặng Trường An, La Thị Cang, Bùi Ngọc Chung, Nguyễn Vĩnh Xuân Tiên, 2010 Nghiên cứu chế độ động lực trầm tích rừng ngập mặn Cần Giờ (Khu vực Nàng Hai, TP HCM), Báo cáo tổng kết kết đề tài KHCN cấp Đại học Quốc gia [2] Trần Thị Thu, 2009 Phân tích số ngun nhân gây xói lởi bồi tụ trầm tích vùng rừng ngập mặn Luận văn [9] Thạc sĩ khoa học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên thành phố Hồ Chí Minh Võ Lương Hồng Phước, Đặng Trường An, Mai Đức Trần, Trần Thị Thu, Nguyễn Iêng Vũ, 2009 Khảo sát thay đổi địa hình đáy khu vực rừng ngập mặn Nàng Hai, Cần Giờ, Tp Hồ Chí Minh Tạp chí Khoa học Trái đất, 31(4), 385–389 Hanson, H., and Kraus, N C., 1989 GENESIS: Generalized Model for Simulating Shoreline Change Report Technical Reference (No CERC-TR-8919-1) Coastal Engineering Research Center Vicksburg MS Lê Văn Trung, 2010 Viễn Thám Nxb Đại học Quốc gia thành phố Hồ Chí Minh Thieler, E R., Himmelstoss, E A., Zichichi, J L., and Ergul, A., 2009 The Digital Shoreline Analysis System (DSAS) version 4.0-an ArcGIS extension for calculating shoreline change (No 2008-1278) US Geological Survey Mazda, Y., Magi, M., Nanao, H., Kogo, M., Miyagi, T., Kanazawa, N., and Kobashi, D., 2002 Coastal erosion due to long-term human impact on mangrove forests Wetlands Ecology and Management, 10(1), 1–9 Hirose, K., Syoji, M., Hang, H T M., Anh, N H., Triet, T., and Nam, V N., 2004 Satellite data application for mangrove management Japan-Vietnam Geoinformatics Consortium, 19 Le Thanh Tong Campus, Hanoi University of Science, Conference Hall, Hanoi, Vietnam http://gisws.media.osaka-cu.ac.jp/gisideas 04/ Hong Phuoc, V L., and Massel, S R., 2006 Experiments on wave motion and suspended sediment concentration at Nang Hai, Can Gio mangrove forest, Southern Vietnam Oceanologia, 48(1), 23–40 231 ... ngập mặn (RNM) có diện tích phân bố lớn phát triển mạnh phía nam, đặc 222 Phân tích đánh giá q trình xói lở bồi tụ đánh giá q trình xói lở bồi tụ khu vực cửa sông Đồng Tranh, Cần Giờ Tp HCM‟, để... nhân gây q trình xói lở khu vực khảo sát Dòng Phân tích đánh giá q trình xói lở bồi tụ chảy kênh rạch tăng mức độ xói lở vùng lân cận Kết khảo sát đường bờ cho thấy tốc độ xói lở khu vực Nàng Hai... sông Đồng Tranh thuộc RNM Cần Giờ Tp HCM khu vực bị xói lở nghiêm trọng [3] Để hiểu rõ nguyên nhân gây q trình xói lở bồi tụ khu vực ta tiến hành Phân tích đưa giải pháp phòng chóng xói lở khu