Tác dụng bảo vệ bờ biển của rừng ngập mặn trong cơn bão số hai năm 2005 tại Bàng La, Đồ Sơn, Hải Phòng

Trong phạm vi bài báo, tác giả nêu góc nhìn nhận khác về vai trò, cấu trúc của RNM đối với việc làm giảm độ cao sóng, năng lượng sóng và ngăn bùn cát gây biến dạng đường bờ biển trong cơn bão số 2 diễn ra vào ngày 31 tháng 7 năm 2005 tại Bàng La, Đồ Sơn, Hải Phòng.

JOURNAL OF SCIENCE OF HNUE Natural Sci., 2011, Vol 56, No 3, pp 86-92 TÁC DỤNG BẢO VỆ BỜ BIỂN CỦA RỪNG NGẬP MẶN TRONG CƠN BÃO SỐ HAI NĂM 2005 TẠI BÀNG LA, ĐỒ SƠN, HẢI PHỊNG Vũ Đồn Thái Đại học Hải Phòng E-mail: VuDoanThai@gmail.com Mở đầu Biển nguồn tài nguyên đem lại nhiều mặt lợi cho quốc gia có biển, song lúc biển sóng có dơng, bão đem lại nhiều điều nguy hại cho quốc gia có đường bờ biển Hải Phòng thành phố biển Việt Nam, với đường bờ biển dài 125 km Hàng năm Hải Phòng hứng chịu tới 31% tổng số bão đổ vào Việt Nam Các bão thường kèm theo gió mạnh với tốc độ 30 - 40 m/s (110 - 140 km/h), gió giật 50 m/s (180 km/h), kèm theo lượng mưa gây ảnh hưởng lớn đến hoạt động kinh tế tác động xấu tới môi trường [6] Ở bờ biển, bão, gió to mang theo lượng lớn bồi tích đẩy vào bờ gây sa bồi luồng bến, làm tính đa dạng vùng triều gây biến dạng đường bờ biển Trước có nhiều nghiên cứu vai trò rừng ngập mặn (RNM) tác giả nước như: Phan Nguyên Hồng, Trần Văn Ba cộng [7], Aksornkoae, S [1], Furukawa, K; Wolanski, E [9], Mazda, Y; Phan Nguyên Hồng [8], Vũ Đoàn Thái, Mai Sỹ Tuấn [10] Trong phạm vi báo, nêu góc nhìn nhận khác vai trị, cấu trúc RNM việc làm giảm độ cao sóng, lượng sóng ngăn bùn cát gây biến dạng đường bờ biển bão số diễn vào ngày 31 tháng năm 2005 Bàng La, Đồ Sơn, Hải Phòng 2.1 Nội dung nghiên cứu Tài liệu, đối tượng địa điểm nghiên cứu * Tài liệu nghiên cứu: - Số liệu đo cấu trúc rừng trang (Kandelia obovata Shuen, Lui Yong); rừng bần - trang (Sonneratia caseolaris (L) Engl - Kandelia obovata Shuen, lui Yong) Bàng La, Đồ Sơn từ tháng 5/2004 đến tháng 8/2004 - Các tài liệu có liên quan khác tới sóng bão 86 Tác dụng bảo vệ bờ biển rừng ngập mặn bão số hai năm 2005 * Đối tượng nghiên cứu: Rừng trang, rừng bần - trang độ tuổi - tuổi nơi có độ rộng dải rừng từ đê biển 650 m * Địa điểm nghiên cứu: Khu vực nghiên cứu dải RNM trồng ven biển Bàng La (Đồ Sơn) Đây điểm trồng RNM thành công vùng ven biển Bắc Bộ 2.2 Phương pháp nghiên cứu - Nghiên cứu cấu trúc RNM dựa phương pháp Braun-Blanquet (1932) - Tất ô tiêu chuẩn thực đo dọc theo mặt cắt vng góc với đê biển - Rừng trang đo Mỗi có diện tích 100 m2 (10m x 10m) - Rừng bần đo ơ có diện tích 1500 m2 (25m x 60m) - Đo đường kính thân bần ví trí 80 cm từ mặt đất trở lên (nguyên tắc đo đường kính thân theo chuẩn độ cao 1,3 m thân) Đo đường kính thân trang từ phía sát cổ bạnh gốc bạnh gốc phần phát triển từ trụ mầm, có nhiều lỗ vỏ vết nứt có tác dụng trực tiếp nhận khơng khí xem rễ hơ hấp Xác định độ che phủ cách đo đường kính tán chiều lớn chiều nhỏ Từ đường kính tán tính độ che phủ tán theo S cơng thức: L = , đó: S diện tích đất che phủ; G diện tích G đất (đơn vị tính m2 ) Đo độ cao sóng biển máy IVANOP-H10 kết hợp với MIA đặt điểm đo cách bờ sóng vỗ phía ngồi đê biển m [5] Tính hệ số suy giảm độ cao sóng: HS − HL R= HS đó: HS độ cao sóng trước rừng (điểm thả phao); HL độ cao sóng điểm gần sát bờ Tính lượng sóng E = ρgH 2L đó: g gia tốc trọng trường; ρ tỉ trọng nước; H độ cao; L độ dài bước sóng Sau bão tan, nước rút, đo độ cao đụn cát-bùn dồn lại khoảng cách từ mép rừng ngồi phía biển vào thước mét 87 Vũ Đồn Thái 2.3 Kết nghiên cứu thảo luận 2.3.1 Cấu trúc rừng trang xã Bàng La, Đồ Sơn Rừng trang trồng đất thời điểm nghiên cứu - tuổi Rừng trồng theo dự án kích thước đồng khoảng cách (trừ chết chưa dặm thêm) Độ rộng dải rừng 650 m * Thành phần lồi Trong tiêu chuẩn phía giáp biển có lồi trang Về mặt xã hội học quần thể trang gần loại Những ô nghiên cứu phía gần bờ đê có bần trồng xen rừng trang với mật độ thưa * Mật độ, số lượng, kích thước rừng Bảng Số lượng kích thước tiêu chuẩn rừng rộng 650 m Trang Trang Tổng Các tiêu Bần tuổi tuổi số 60 175 179 182 Số lượng cây/1 ô nghiên cứu % 4,23 97,77 100 100 400 17.500 17.900 18.200 Số lượng cây/ha Đường kính thân lớn 150 91 101 (mm) Đường kính thân trung bình 121 76 86 (mm) Chiều cao thân lớn 420 190 205 (cm) Chiều cao thân trung bình 380 172 195 (cm) Tổng số 182 100 18.200 * Sự phân tầng rừng Từ số liệu chiều cao chia quần xã rừng ngập mặn thành tầng sau: - Tầng 1: Cây cao 350 cm; - Tầng 2: Cây có chiều cao từ 172 cm đến 195 cm; - Tầng 3: Cây tái sinh cao từ 25 - 40 cm có mật độ từ - 30 cây/1 m2 Đối với rừng trang tuổi ô nghiên cứu chuẩn có 182 121 có đường kính thân từ 65 - 99 mm chiếm 66,4% Ở tầng thấp, độ cao trung bình từ 172 - 195 cm chiếm đại đa số khu vực rừng xã Bàng La, Đồ Sơn, tầng cao bần chua đạt 350 cm song không chiếm số nhiều Chúng trồng năm với trang song vượt 88 Tác dụng bảo vệ bờ biển rừng ngập mặn bão số hai năm 2005 hẳn kích thước, đường kính thân bần lớn trang tới 130 mm Sự to lớn đặc tính lồi q trình sinh trưởng Tầng thứ khu vực tầng tái sinh có độ cao từ 25 - 40 cm với mật độ - 20 cây/1 m2 , vào gần đê mật độ có dày (20 - 30 cây/1 m2 ) Bảng Phân nhóm đường kính chiều cao tiêu chuẩn rừng trồng xã Bàng La, Đồ Sơn Phân Trang tuổi Bần Trang tuổi Thơng số nhóm Số Số Số % % % cây Đường 47 26,8 45 24,2 kính thân Dưới 65 (mm) 65 - 79 80 46 30 16,4 80 - 99 48 27,2 91 50 100 - 120 40 46,6 16 9,4 20 33,4 Trên 120 Chiều cao 100 57 18 10 thân Dưới 180 (cm) 180 - 189 50 28,6 73 40 190 - 210 25 143 91 50 60 100 Trên 210 Ghi Ô tiêu chuẩn trang tuổi: 10 m × 10 m; bần: 25 m × 60 m; trang tuổi: 10 m × 10 m * Mức độ che phủ tán rừng Rừng trang loại phía ngồi biển, phía gần bờ đê trồng xen bần chua với mật độ 400 cây/ha, khoảng cách đồng vào rừng trang, rừng chưa khép tán Kết đo đạc tính tốn cho thấy tỉ lệ che phủ đạt 92 - 95% với trụ có độ cao trung bình thân, cành tạo nên 1,2 m2 2.3.2 Kết đo sóng, tính hệ số suy giảm độ cao sóng, lượng sóng dải cát bùn tạo sóng bão * Cơn bão số (ngày 31/7/2005) Bão đổ vào ven biển Hải Phòng khoảng thời gian từ 8h đến 13h mạnh nhất, hướng gió thay đổi liên tục Độ cao sóng gần Hịn Dáu lớn 3,6 m, mực nước dâng cao 4,26 m lúc 11h30 (Trạm Khí tượng thủy văn Hịn Dáu), dự báo mực nước cường 2,9 m [4] 89 Vũ Đồn Thái Hình Mực nước dâng bão số * Tác dụng làm giảm độ cao sóng bão rừng trang rộng 650 m Bàng La, Đồ Sơn Bảng Độ cao sóng hệ số suy giảm độ cao sóng RNM bão số xã Bàng La, Đồ Sơn HS suy giảm Độ cao sóng (m) độ cao sóng Thời gian (%) Trước rừng Sau rừng 1,00 0,25 75 10:00:00 10:30:00 1,20 0,28 77 1,20 0,25 79 10:45:00 11:00:00 1,30 0,24 82 11:30:00 1,35 0,27 80 11:45:00 1,35 0,2 85 12:00:00 1,40 0,3 79 12:15:00 1,35 0,3 78 12:30:00 1,20 0,28 77 12:45:00 1,30 0,25 81 13:00:00 1,50 0,3 80 13:30:00 1,40 0,3 79 13:45:00 1,35 0,25 815 14:00:00 1,30 0,22 831 1,3 0,27 80 T.bình Việc đo sóng bão tiến hành điểm: phía trước rừng ngập mặn phía biển 150 m phía sau rừng ngập mặn (phía bờ đê) Thời gian đo sóng từ 10h00 đến 14h00 với chu kì đo 15 phút/lần đo Mặc dù độ cao sóng đo Hịn Dáu có giá trị lớn 3,6 m 90 Tác dụng bảo vệ bờ biển rừng ngập mặn bão số hai năm 2005 ảnh hưởng địa hình nên sóng truyền vào tới phía trước RNM (mép ngồi rừng) lượng sóng bị tiêu tán độ cao sóng giảm xuống mức trung bình 1,3 m Sau vượt qua 650 m RNM độ cao sóng giảm đáng kể 0,2 - 0,3 m (trung bình 0,27 m) Các hệ số suy giảm độ cao sóng biến đổi từ 75 - 85% (trung bình 80%) * Tác dụng làm giảm lượng sóng bão Dưới kết tính lượng sóng trung bình bão số qua dải RNM Bàng La, Đồ Sơn có độ rộng 650 m: Trước rừng: H = 1,3 m, E = 212,306 N/m2 ; Sau rừng: H = 0,27 m, E = 9,158 N/m2 * Tác dụng bùn cát tạo thành doi RNM Sau bão tan, nước rút đi, đo độ cao doi bùn cát chạy song song với đường bờ biển tiến sâu vào rừng 42 - 46 m Mỗi doi cát bùn có độ rộng từ 37 - 42 cm độ cao 40 cm Nghiên cứu độ di chuyển doi cát bùn này, thấy bão tan khoảng - tháng sau tác dụng đợt thủy triều lên xuống, hai doi bùn cát bị đợt sóng khỏa lấp làm tan dần hết, chúng dàn trải khắp rừng vào phía bờ theo đợt sóng xơ Dấu vết hai doi cát mờ nhạt Khu vực rừng ngập mặn bị tổn thương đoạn phía ngồi bìa rừng vào rừng 34 - 45 m, song với sức sống rừng tái tạo thường xuyên, sau - tháng chúng trở lại trạng thái gần ban đầu Kết luận - Cơn bão số (31/07/2005) RNM Bàng La với độ rộng 650 m chủ yếu trang trồng phía ngồi biển, bần trồng xen vào rừng trang phía gần bờ đê có độ cao sóng trước RNM biến đổi từ m - 1,5 m Do tác dụng chắn sóng RNM độ cao sóng phía sau rừng giáp đê biển giảm 0,2 m - 0,3 m - Năng lượng sóng trung bình trước RNM độ cao 1,3 m 212,306 N/m2 , sau RNM giảm xuống 9,158 N/m2 Khi vượt qua 650 m RNM loài trang chiếm ưu - Do tác dụng cản sóng, lượng sóng RNM mà hai doi cát bùn tạo thành tiến vào bờ bị cản lại tiến sâu vào rừng 36 m - 42 m - Dưới tác dụng thủy triều lên xuống sau bão từ - tháng, hai doi cát bùn bị điều hòa tan khắp vùng RNM không gây hậu tàn phá biến dạng đường bờ biển Từ khóa: Rừng ngập mặn, bờ biển, bão số 2, Đồ Sơn, Hải Phòng TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Aksornkoae, S., 1993 Ecology and Management of Mangroves The IUCN Wetlands programme, IUCN: p 137 91 Vũ Đoàn Thái [2] Baun-Blangquet, J., 1932 Plant Sociology: the Study of Plant Communities, Mc Graw-Hill, New York, p 439 [3] Coastal Engineering Research Centre, 1984 Shore Protection Manual Vol 1.1 Department of Army, US Army Corps of Engineers, Washington, DC 20314 [4] Trung tâm khí tượng thủy văn, 2005 Bảng thủy triều Nxb Thống kê, Hà Nội [5] Tiêu chuẩn ngành, 1991 Quy phạm quan trắc hải văn ven bờ, 94TCB 8-91 Xí nghiệp in Khí tượng Thủy văn [6] Hội đồng lịch sử thành phố Hải Phòng, 1990 Địa chí Hải Phịng Nxb Hải Phịng [7] Phan Ngun Hồng (Chủ biên), Trần Văn Ban, Nguyễn Hồng Trí, Mai Sỹ Tuấn cs, 1999 Rừng ngập mặn Việt Nam Nxb Nông nghiệp, Hà Nội, tr 205 [8] Madzada, Y.; Phan Nguyên Hồng, 1997 Mangroves as a coastal Protection from waves in the Tonkin delta Mangroves and Salt Marshes, Vol 1, pp 127 -135 [9] Furukawa, K.; Wolanski, E., 1996 Sedimentation in Mangrove Forest Mangroves and Salt Marshe, I: pp 3-10 [10] Vũ Đoàn Thái, Mai Sỹ Tuấn, 2006 Khả làm giảm độ cao sóng tác động vào bờ biển số kiểu rừng ngập mặn trồng ven biển Hải Phịng Tạp chí Sinh học, tập 28, số 2, tr 34-43 ABSTRACT The role of coastal protection of mangroves in typhoon number two in Bang La, Do Son There are many kinds of study about the role of mangrove forests This paper presents some results about new study on the role of mangroves on the preventive influences of wind in typhoon attacks to the shore Mangroves in the study area the Kandelia obvata Shuen, Lui and Yong are - years of age, with about average height of 172 - 195 cm tall and 76 - 86 mm in diameter; density of 17500 trees/ha and 18200 trees/ha In the area of mixing Kandelia obvata, average 380 cm tall and 121 mm in diameter (above 80 cm from bottom); density of 400 trees/ha In the mangrove forest in Bang La community have coverage tree variation of 93 - 95% Averaged wave height measured in the typhoon at the seaward edge of mangrove of the forest is 1.3 m, with wave energy about 212.306 N/m2 have pushed a big band of sand-sediment penetrating to the onshore However, by the influence of the mangrove, sediment-sand has just reached to a distance of 36 - 42 m from the edge of the forest As a result, about - sand bars were created with approximately 40 cm in height which parallel with shoreline in the area of the mangrove forest at the width of 650 m After the typhoon finished (from to months), the material from sand bars scattered everywhere in the forest by the effect made by the wave and tidal currents There were no impacts on shoreline and mangrove root 92 .. .Tác dụng bảo vệ bờ biển rừng ngập mặn bão số hai năm 2005 * Đối tượng nghiên cứu: Rừng trang, rừng bần - trang độ tuổi - tuổi nơi có độ rộng dải rừng từ đê biển 650 m * Địa... tầng cao bần chua đạt 350 cm song không chiếm số nhiều Chúng trồng năm với trang song vượt 88 Tác dụng bảo vệ bờ biển rừng ngập mặn bão số hai năm 2005 hẳn kích thước, đường kính thân bần lớn... [4] 89 Vũ Đồn Thái Hình Mực nước dâng bão số * Tác dụng làm giảm độ cao sóng bão rừng trang rộng 650 m Bàng La, Đồ Sơn Bảng Độ cao sóng hệ số suy giảm độ cao sóng RNM bão số xã Bàng La, Đồ Sơn HS