Bài viết với mong muốn đóng góp những giải pháp nhằm ổn định đường bờ, đặc biệt là cửa sông nhằm phát triển bền vững kinh tế xã hội cho khu vực. Mời các bạn cùng tham khảo bài viết để nắm chi tiết hơn nội dung nghiên cứu.
ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG BỜ BIỂN KHU VỰC CỬA SÔNG THU BN BNG CễNG NGH VIN THM- GIS Th.S Đặng Đình Đoan Trường Cao đẳng Công Nghệ - Kinh tế & Thđy lỵi miỊn Trung Tóm tắt: Trong năm gần đây, phát triển vùng ven biển ưu tiên chiến lược phát triển kinh tế xã hội Quảng Nam Thành phố Đà Nẵng Một nhân tố tác động tới trình phát triển phát qui luật tự nhiên tương tác yếu tố thủy động lực với đường bờ Thông qua việc nghiên cứu diễn biến đường bờ biển cơng nghệ viễn thám, báo mong muốn đóng góp giải pháp nhằm ổn định đường bờ, đặc biệt cửa sông nhằm phát triển bền vững kinh tế xã hội cho khu vực Mở đầu Sông Thu Bồn bắt nguồn từ sườn núi phía đơng dãy Trường Sơn, có độ cao trung bình khoảng 200-300m, với đỉnh Gle-lang thượng nguồn dịng Thu Bồn có độ cao lớn đạt tới 1855m Trước chảy vào vùng đồng trũng thấp ven biển, sông Thu Bồn có hai nhánh Thu Bồn Vu Gia nối với sông Quảng Huế khu vực huyện Đại Lộc - tỉnh Quảng Nam, sau chảy biển miền đồng với nhánh sông Ái Nghĩa chảy cửa Hàn nhánh Thu Bồn chảy cửa Đại Bài báo trình bày nghiên cứu biến động đường bờ biển khu vực cửa sông Thu Bồn phạm vi 20 km công nghệ viễn thám & GIS Vài nét chế độ thủy hải văn Quá trình phát triển đường bờ khu vực cửa Thu Bồn chịu tác động tổng hợp yếu tố sơng biển Nằm vùng có chế độ mưa dịng chảy mang tính cực hạn lớn với mùa mưa ngắn khoảng tháng, lượng dòng chảy chiếm tới 80% tổng lượng dòng chảy năm Thêm vào địa chất bề mặt vùng đồng thuộc loại cát từ trung bình đến thơ nên mùa lũ bị mang theo dòng nước biển Trong tháng mùa khơ dịng chảy sơng nhỏ, yếu tố biển mạnh nhiều lần yếu tố sơng Dịng bùn cát theo dịng chảy dọc bờ sóng tạo bồi lấp cửa diễn biến phức tạp, gây khó khăn khơng nhỏ cho vận tải khu vực cửa sơng lũ đầu mùa Về chế độ sóng: Bờ biển vùng cửa sơng Thu Bồn có hướng Tây Bắc-Đông Nam, nên dễ nhận thấy khả ảnh hưởng hướng sóng gió vào mùa đông thường cao nhiều so với hướng sóng gió mùa hè Các hướng sóng gió thịnh hành vào mùa đông Bắc, Đông Bắc Đơng Đặc biệt sóng gió hướng Bắc hướng Đơng hai số ba hướng sóng gió thịnh hành khu vực Tia sóng gió hướng Bắc Đơng tạo với đường bờ góc khoảng 45o, có tác động mạnh tới q trình chuyển dịch bùn cát dọc bờ; tia sóng hướng Đơng Bắc đổ gần trực diện vào đới bờ, có khả gây áp lực phá huỷ cao đổ vỡ tác nhân động lực q trình di chuyển bùn cát từ khơi vào bờ ngược lại Các hướng sóng có ảnh hưởng mạnh có bão hoạt động thời gian mùa hè gió Đơng Bắc thổi mạnh liên tục theo đợt dài mùa đơng Theo số liệu quan trắc khí tượng - hải văn bán đảo Sơn Trà (nằm cách cửa Đại 25 km phía bắc), khu vực nghiên cứu sóng gió hướng Đơng có tần suất xuất chiếm tỷ lệ cao (trên 30%) Khi tia sóng hướng Đơng chuyển vận từ ngồi khơi vào vùng ven bờ bị khúc xạ ma sát đáy chuyển dần sang hướng sóng Đơng Bắc Mặt khác cửa sơng Thu Bồn nằm khuất hướng sóng 15 sau đảo Cù Lao Chàm, nên mức độ tác động sóng hướng Đơng bị giảm đáng kể đới ven bờ thuộc cửa Đại Về chế độ thuỷ triều: Vùng ven biển cửa Đại có chế độ thủy triều tương đối phức tạp: vùng chuyển tiếp chế độ bán nhật triều khơng (ở phía Bắc) chế độ nhật triều khơng (ở phía Nam) Thuỷ triều có độ lớn khoảng 2,2m, trung bình 0,8 1,2m thấp khoảng 0,1m hình vẽ số 2, với việc sử dụng phần mềm xử lý ảnh hệ thông tin địa lý (GIS) T liệu nhập vào ảnh máy bay, ảnh vệ tinh Các tư liệu liên quan khác Bản đồ địa hình Lựa chọn ảnh, chọn lưới toạ độ, tiền xử lý tư liệu nhập vào Số hoá ảnh tương tự, nắn chỉnh hình học theo lưới chiếu UTM Triết xuất thông tin, lập đồ chuyên đề, tính toán, phân tích kÕt qu¶ Hình 1: Dao động triều đặc trưng khu vực nghiên cứu Ngoài dao động mực nước thuỷ triều, khu vực ven biển cửa Đại xuất nước dâng gió mùa đơng bắc, bão áp thấp nhiệt đới với trị số lên tới khoảng 1.0 - 1.2m Dòng chảy ven bờ gồm dòng chảy sóng, chênh lệch mực nước triều sơng đổ (dịng dư) vv Nhưng xét ảnh hưởng chúng tới vận chuyển bùn cát người ta thường xét đến dịng chảy sóng Do tính thuận nghịch, dịng chảy ven bờ vào thời kỳ gió mùa Đơng Bắc thường có hướng từ Bắc tới Nam, vào thời kỳ gió mùa Tây Nam, dịng chảy ven bờ lại có hướng từ Nam lên Bắc Diễn biến đoạn bờ phụ thuộc vào cán cân bùn cát mùa thay đổi cán cân bùn cát thời kỳ nhiều năm tạo nên tiến triển đường bờ Phương pháp nghiên cứu Phương pháp sử dụng nghiên cứu giải đốn thơng tin ảnh máy bay, ảnh vệ tinh, đồ địa hình tài liệu khác có liên quan để phân tích tình hình diễn biến lịng dẫn Thu Bồn Có thể nêu tóm tắt qui trình xử lý thơng tin từ ảnh đồ địa hình theo sơ đồ tóm tt trờn 16 Kết xử lý Lưu giữ In kÕt qu¶ Hình 2: Cơng cụ qui trình phân tích diễn biến lịng sơng cơng nghệ GIS Nguồn tư liệu sử dụng ảnh vệ tinh đồ địa hình UTM ghi nhận trạng đoạn hạ lưu sông Thu Bồn thời gian khác 1965, 1981, 1988, 1996 quan chuyên môn nắn chỉnh đưa hệ toạ độ để so sánh biến đổi hệ thống sông qua thời kỳ khác Tình hình biến động đường bờ biển khu vực cửa sơng Thu Bồn Qua phân tích trạng lịng dẫn hạ lưu sông Thu Bồn thời kỳ khác sở ảnh vệ tinh năm 1965, 1981, 1988, 1996 tư liệu có liên quan cho hình ảnh tình hình biến động lịng dẫn hạ lưu sơng Thu Bồn a) Đoạn bờ biển phía bắc cửa Đại Trên vùng ven biển thuộc địa phận huyện Điện Bàn - Hoà Vang, đường bờ biển bảo tồn tương đối ổn định, thiên tượng bồi tụ nhẹ Ngược lại, đoạn bờ biển huyện Điện Bàn thị xã Hội An lại xảy tượng xói lở bờ liên tục thời gian dài, tới chân cồn cát cao Có lúc tượng xói lở cồn cát cắt đỉnh cồn cắt đứt tuyến đường giao thông ven biển kề gần cửa sơng Khu vực xói lở dài khoảng 8km mạnh kéo dài khoảng 6km thuộc xã Cẩm Hải (thị xã Hội An), với độ rộng vùng xói lở trung bình khoảng 80m lớn tới 200m Đoạn bờ ổn định Đoạn bờ xói lở đảo chắn Hình 3: Hiện trạng biến động đường bờ phía Bắc Cửa Đại - Giai đoạn 65-81-88 Đoạn bờ xói lở Đoạn bờ bồi Doi cát dịch chuyển Hình 4: Hiện trạng biến động đường bờ phía Bắc Cửa Đại - Giai đoạn 88-96 Song song với tượng xói chân cồn cát ven biển phía bắc Cửa Đại tượng dịch chuyển bãi bồi ngầm trước cửa sông (bar, hay đảo chắn cửa sông) Bar chắn cửa sơng dạng bãi bồi ngầm hình thành khoảng trước năm 1965 sau dịch chuyển dần phía Nam Năm 1981 đảo chắn bán chìm ngập hình cánh cung lớn có vị trí án ngữ gần cửa sơng, sau dịch dần phía bờ Bắc Năm 1988, đảo chắn phát triển cao, vượt khỏi mực nước biển án ngữ phía bờ bắc cửa Đại Đến năm 1995 -1996, đảo chắn phát triển cao nối liền với vùng bờ bắc Cửa Đại, lúc vùng ven biển phía bắc cửa Đại chuyển sang giai đoạn bồi tụ trở lại với cường độ chậm đoạn bờ Điện Bàn - Hồ Vang lại xói lở trở lại Các trọng điểm xói lở kể sau: Xã Điện Dương( huyện Điện Bàn) tốc độ xói lở 60 17 m/năm, thị xã Hội An - 32m/năm, xã Tam Hải (huyện Núi Thành) chiều dài bờ bị xói lên tới km b) Đoạn bờ biển phía nam Cửa Đại Diễn biến phần bờ biển phía nam Cửa Đại chia làm phần: phần bờ biển sát với cửa sông liên tục bị biến động với dịch chuyển doi cát bồi ngầm trước cửa sông và; phần đoạn bờ cịn lại từ N6 đến N12 (trên hình 5,6) trạng thái ổn định, thiên bồi tụ nhẹ Song song với tượng xói lở lịng dẫn phía sông tượng bồi tụ cường độ thấp chân cồn cát ven biển Vùng bờ bồi tụ kéo dài khoảng 2km, sau đoạn bờ dài khoảng 3km bị xói nhẹ vùng bờ biển tương đối ổn định suốt ba chục năm qua Do vị trí hướng đường bờ phần phía Nam cửa Đại có khác biệt so với phần phía Bắc nên diễn biến bờ biển đoạn có khác biệt so với đoạn bờ phía Nam Riêng đoạn bờ gần cửa sơng liên tục có biến đổi qua thời kỳ có tương tác qua lại với dịch chuyển Cửa Đại Khi dịng chảy ven bờ có hướng Bắc - Nam doi cát bờ Nam có chuyển động tịnh tiến hướng với hướng dòng chảy ven bờ (giai đoạn từ 1965 - 1981 1988) Hình 5: Hiện trạng biến động đường bờ phía Nam Cửa Đại - Giai đoạn 65-81-88 Với lượng bùn cát lơ lửng xấp xỉ triệu tấn/năm, sông Thu Bồn bổ sung lượng bùn cát cho đoạn bờ biển lân cận vùng cửa sông 18 Các hạt mịn hạt phù sa bị dịng chảy sơng đẩy ngồi biển tham gia vào trình vận chuyển bùn cát dọc bờ sau Hình 6: Hiện trạng biến động đường bờ phía Nam Cửa Đại - Giai đoạn 65-81-88 Phần cịn lại hạt thơ phân bố dọc theo bờ biển theo hướng dòng chảy ven bờ Khi dịng chảy ven bờ có hướng Bắc -Nam chiếm ưu cát hạt bùn cát thơ vận chuyển phía nam gây bồi bờ Nam Cửa Đại ngược lại Tuy nhiên vai trị dịng bồi tích sơng chiếm phần tồn lượng bồi tích ven bờ Hình 7: Biến động đường bờ cửa sơng Thu Bồn tháng 6/1998 Như vậy, đoạn bờ biến động mạnh cửa Đại (đoạn bờ biển bồi tụ phía nam, đoạn bờ biển bị xói lở mạnh phía bắc đoạn xói phía cửa sơng) có chiều dài thay đổi từ đến km Trong giai đoạn nay, vị trí cửa sơng thay đổi chút hướng dịng chảy cửa sơng chuyển dần phía Bắc, dấu hiệu giai đoạn biến động đường bờ diễn Trên đồ biến động đường bờ năm 1998 năm 2001 thấy q trình biến động đường bờ diễn với tốc độ nhanh So với đường bờ năm 1996 đến năm 1998, doi cát phía bờ Nam Cửa Đại dịch chuyển trở lại hướng nam giống năm 1988 trục động lực dòng chảy có xu ép sát phía Nam Đến tháng 12/2001, trục động lực lệch hẳn phía Nam phần doi cát phía bờ Nam bị xói hết Rất doi cát bị xói xảy trận lũ lớn sông Thu Bồn giai đoạn từ 6/1998 đến 12/2001 Tính đến tháng năm 2002, phần bờ nam tiếp tục bị xói dịch chuyển phía Nam 19 Hình 8: Biến động đường bờ cửa sông Thu Bồn tháng 12/2001 Kết luận kiến nghị mùa cung cấp phần lớn bùn cát cho cửa sông Nghiên cứu diễn biến đường bờ ứng dụng hình thành dịng bùn cát dọc bờ công nghệ viễn thám GIS cho ta thời kỳ tranh tổng quát trình phát triển Tuy nhiên, cửa sơng có tượng di động, đường bờ thời gian dài nông khép lại dần kết thúc mùa lũ Hướng di Khu vực nghiên cứu không xảy tượng động có xu phát triển dần vào phía Nam xói hay bồi liên tục cho khu vực xác định Kết nghiên cứu viễn thám GIS mà nói đường bờ “ổn định động”, nghĩa sở cho việc nghiên cứu thông qua khảo sát có tượng xói đoạn bờ thời tế ứng dụng mơ hình tốn nhằm tái gió mùa đơng bắc lại bồi thời kỳ gió lại dự báo phát triển cửa sông mùa tây nam Thu Bồn đường bờ biển năm Hiện tượng xói bồi chịu ảnh hưởng trục động qua năm tới lực dịng chảy sơng mùa lũ – Tài liệu tham khảo Báo cáo “Qui hoạch phát triển bảo vệ tài nguyên nước lưu vực sông Vũ Gia- Thu Bồn phần Qui hoạch chi tiết phịng chống xói lở “ , 1999 - 2001 Báo cáo "Nghiên cứu giải pháp thoát lũ, phịng tránh xói lở bồi lấp cửa sơng Vũ Gia Thu Bồn" , 2001- 2003 Đặng Văn Bào, Nguyễn Vi Dân, 1996, Lịch sử phát triển địa hình dải đồng Huế-Quảng Ngãi Tạp chí Khoa học-Chuyên san Địa lý 1996-Đại học Quốc gia Hà Nội Tr 7-14 Vũ Văn Phái, 1996, Địa mạo khu bờ biển đại Trung Bộ Việt Nam Luận án PTS khoa học địa lý-địa chất Đại học quốc gia Hà nội Phạm Quang Sơn nnk,1996, Đặc điểm động thái vùng cửa sông Thu Bồn khu vực phố cổ Hội An Địa chất tài nguyên -Tập I Trung tâm Khoa học tự nhiên công nghệ quốc gia Nhà xuất KHKT, Hà Nội Vũ Minh Cát, 2002, Ứng dụng viễn thám – GIS nghiên cứu diễn biến hạ lưu sơng Ba, Tạp chí Nơng nghiệp & PTNT Vũ Minh Cát, 2003, Đánh giá tình hình biến động lịng dẫn hạ lưu sơng Thu Bồn từ Giao Thủy tới Cửa Đại công nghệ viễn thám – GIS, Tạp chí KHTL Mơi trường, ĐH Thủy lợi Summary: Study on the coastal evolution of the Thu Bon estuary by using remote sensing and GIS techniques In current years, the socio-economics development has been paid much attention by Quang Nam and Da Nang provinces The interactions between hydrodynamic phenomena and coastlines cause to evolute the coastal morphology Using GIS technology, author find out the evolution of coastline and river mouth of Thu Bon river and suggest the solutions in order to mitigate risks caused by erosion and sustainably to develop the area 20 ... đưa hệ toạ độ để so sánh biến đổi hệ thống sông qua thời kỳ khác Tình hình biến động đường bờ biển khu vực cửa sơng Thu Bồn Qua phân tích trạng lịng dẫn hạ lưu sông Thu Bồn thời kỳ khác sở ảnh... Thành) chiều dài bờ bị xói lên tới km b) Đoạn bờ biển phía nam Cửa Đại Diễn biến phần bờ biển phía nam Cửa Đại chia làm phần: phần bờ biển sát với cửa sông liên tục bị biến động với dịch chuyển... bồi bờ Nam Cửa Đại ngược lại Tuy nhiên vai trị dịng bồi tích sơng chiếm phần tồn lượng bồi tích ven bờ Hình 7: Biến động đường bờ cửa sơng Thu Bồn tháng 6/1998 Như vậy, đoạn bờ biến động mạnh cửa