Ứng dụng công nghệ viễn thám và gis nghiên cứu sự thay đổi đường bờ và đánh giá nguy cơ xói lở bờ biển khu vực quần đảo thổ chu, tỉnh kiên giang

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC MỎ - ĐỊA CHẤT NGUYỄN THỊ ÁNH NGUYỆT ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI ĐƯỜNG BỜ VÀ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ XÓI LỞ BỜ BIỂN KHU VỰC QUẦN ĐẢO THỔ CHU, TỈNH KIÊN GIANG Ngành: Bản đồ viễn thám hệ thông tin địa lý Mã số: 60440214 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS Trần Xuân Trường HÀ NỘI - 2015 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng thân Các số liệu, kết trình bày luận văn xác, trung thực chưa cơng bố cơng trình khác Hà Nội, ngày tháng Tác giả năm 2015 Nguyễn Thị Ánh Nguyệt ii MỤC LỤC TRANG PHỤ BÌA LỜI CAM ĐOAN i MỤC LỤC ii DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT iv DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU v DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU XÓI LỞ ĐƯỜNG BỜ 1.1 Khái niệm chung xói lở đường bờ .6 1.2.Tình hình xói lở khu vực bờ biển, cửa sông 1.2.1 Tình hình xói lở giới 1.2.2 Tình hình xói lở Việt Nam 1.2.3 Tình hình nghiên cứu xói lở quần đảo Thổ Chu .8 1.3 Các yếu tố ảnh hưởng tới q trình xói lở 11 1.3.1 Đặc điểm địa chất 11 1.3.2 Điều kiện địa hình 12 1.3.3 Đặc điểm trầm tích địa động lực .12 1.3.4 Điều kiện khí tượng - thủy văn 13 1.3.5 Ảnh hưởng hoạt động dân sinh .13 1.4 Các phương pháp nghiên cứu xói lở bờ biển 14 1.4.1 Phương pháp thu thập, xử lý tổng hợp tài liệu 14 1.4.2 Phương pháp phân tích đồ, biểu đồ .15 1.4.3 Phương pháp khảo sát, điều tra thực địa .15 1.4.4 Phương pháp phân tích hệ thống 15 1.4.5 Phương pháp phân tích ảnh viễn thám hệ thống thông tin địa lý 16 1.4.6 Phương pháp chuyên gia 21 1.4.7 Phương pháp đánh giá tác động môi trường 21 1.4.8 Phương pháp phiếu điều tra 22 1.4.9 Phương pháp mơ hình hóa 22 1.5 Phương pháp thành lậpbản đồ 22 1.6 Cơ sở liệu nghiên cứu 24 iii CHƯƠNG 26 HIỆN TRẠNG XÓI LỞ ĐƯỜNG BỜ KHU VỰC QUẦN ĐẢO THỔ CHU 26 2.1 Khái quát chung khu vực nghiên cứu .26 2.1.1.Vị trí địa lý 26 2.1.2 Điều kiệntự nhiên, kinh tế- xã hội 27 2.1.3 Đặc điểm khí tượng, thủy văn 31 2.2 Các yếu tố ảnh hưởng tới q trình xói lở bờ biển quần đảo Thổ Chu 33 2.2.1 Điều kiện địa hình 34 2.2.2 Điều kiện lớp phủ thực vật 37 2.2.3 Thành phần thạch học 40 2.2.4 Hệ thống đứt gãy kiến tạo 42 2.2.5 Đặc điểm địa chất cơng trình .43 2.2.6 Đặc điểm địa chất thuỷ văn 44 2.2.7 Điều kiện địa mạo 46 2.2.8 Sự phân bố dân cư 47 2.2.9 Hệ thống sở hạ tầng 48 2.3 Nguyên nhân xói lở bờ biển khu vực nghiên cứu 49 CHƯƠNG 51 ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ XÓI LỞ ĐƯỜNG BỜ TẠI KHU VỰC QUẦN ĐẢO THỔ CHU, TỈNH KIÊN GIANG 51 3.1 Phân tích q trình biến động đường bờ 51 3.1.1 Nguồn tư liệu ảnh viễn thám khu vực nghiên cứu .51 3.1.2 Phân tích q trình biến động đường bờ theo thời gian .54 3.2 Đánh giá nguy xói lở đường bờ khu vực quần đảo Thổ Chu .62 3.2.1 Trọng số yếu tố mơi trường ảnh hưởng đến nguy xói lở 62 3.2.2 Đánh giá mức độ tin cậy kết phân vùng nguy xói lở 68 3.3 Các yếu tố có khả ảnh hưởng đến xói lở đường bờ tương lai 72 3.3.1 Nguy dâng cao mực nước biển .72 3.3.2 Nguy sóng thần .75 3.4 Đề xuất giải pháp phịng chống xói lở bờ 81 3.4.1.Các giải pháp công trình .81 3.4.2 Các giải pháp phi cơng trình 83 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 iv DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT GIS: Geographic Information System NDVI: Normalized Diffirence Vegetation Index NDWI: Normalized Difference Water Index MLC: Maximum Likelihood Classification SAM: Spectral Angle Mapper v DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Các thông số ảnh vệ tinh Landsat (TM) 19 Bảng 1.2 Các thông số ảnh vệ tinh Landsat (ETM+) 19 Bảng 1.3 Các thông số ảnh vệ tinh Landsat (OLI+TIRS) 20 Bảng 2.1 Các thành phần môi trường yếu tố ảnh hưởng liên quan đến tai biến xói lở 34 Bảng 3.1 Kết tính tốn trọng số cho yếu tố độ dốc địa hình 62 Bảng 3.2 Kết tính tốn trọng số cho độ cao địa hình 62 Bảng 3.3 Kết tính tốn trọng số cho hướng dốc địa hình 63 Bảng 3.4 Kết tính toán trọng số cho thành phần thạch học 63 Bảng 3.5 Kết tính tốn trọng số cho điều kiện địa chất cơng trình 64 Bảng 3.6 Kết tính tốn trọng số cho điều kiện địa chất thủy văn 64 Bảng 3.7 Ngưỡng phân bậc nguy xói lở khu vực nghiên cứu 65 Bảng 3.8 Bảng thống kê diện tích nguy xói lở 67 Bảng 3.9 Ma trận sai số kết dự đoán thực tế 68 Bảng 3.10 Mức độ tin cậy kết 70 Bảng 3.11 Mực nước biển dâng theo kịch biến đổi khí hậu vùng biển từ Cà Mau đến Kiên Giang (cm) 73 Bảng 3.12 Diện tích có nguy bị ngập theo mực nước biển dâng 74 vi DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1 a) Đặc trưng kênh phổ nước b) Phản xạ nước với số bước sóng dải thị tần cận hồng ngoại 18 Hình 1.2 Các thành phần GIS 21 Hình 1.3 Các đồ địa hình Pháp đo vẽ Hải quân Mỹ chỉnh lý năm: 1963(a), 1964(b) 24 Hình 2.1 Vị trí khu vực quần đảo Thổ Chu 26 Hình 2.2 Địa hình khu vực quần đảo Thổ Chu 35 Hình 2.3 Sơ đồ độ cao địa hìnhkhu vực quần đảo Thổ Chu 36 Hình 2.4 Sơ đồ độ dốc địa hìnhkhu vực quần đảo Thổ Chu 36 Hình 2.5 Sơ đồ hướng dốc địa hìnhkhu vực quần đảo Thổ Chu 37 Hình 2.6 Ảnh tổ hợp kênh RGB652 khu vực quần đảo Thổ Chu 38 (Landsat 8, năm 2013) 38 Hình 2.7 Sơ đồ số thực vật NDVIkhu vực quần đảo Thổ Chu 39 Hình 2.8.Sơ đồ địa chất trầm tích tầng mặt khu vực quần đảo Thổ Chu 42 Hình 2.9 Sơ đồ vị trí đứt gãy khu vực quần đảo Thổ Chu 43 Hình 2.10 Sơ đồ địa chất cơng trình khu vực quần đảo Thổ Chu 44 Hình 2.11.Sơ đồ địa chất thuỷ văn khu vực quần đảo Thổ Chu 46 Hình 2.12 Sơ đồ địa mạo khu vực quần đảo Thổ Chu 47 Hình 2.13 Sơ đồ mật độ dân cư khu vực quần đảo Thổ Chu 48 Hình 2.14 Sơ đồ sở hạ tầng khu vực quần đảo Thổ Chu 49 Hình 3.1 Ảnh viễn thám khu vực quần đảo Thổ Chu năm: a) 1989 (TM), 54 b) 1999 (TM), c) 2004 (ETM+), d) 2009 (ETM+) e) 2013 (OLI+TIRS) 54 Hình 3.2 Ranh giới đường bờ sử dụng số NDWI cho năm 58 a) 1989, b) 1999, c) 2004, d)2009 e) 2013 58 Hình 3.3 Ranh giới đường bờ qua năm sử dụng số NDWI 58 Hình 3.4 Diễn tiến đường bờ giai đoạn: a) 1989-1999, b) 1999-2004 59 Hình 3.5 Diễn tiến đường bờ giai đoạn: a) 2004-2009, b) 2009-2013 60 vii Hình 3.6 Sơ đồ trạng đường bờ khu vực quần đảo Thổ Chu 61 Hình 3.7 Phương pháp phân bậc theo phân phối chuẩn 65 Hình 3.8 Bản đồ phân vùng nguy xói lở đường bờ khu vực quần đảo Thổ Chu, tỉnh Kiên Giang 66 Hình 3.9 Diễn biến mực nước biển theo số liệu vệ tinh thời kỳ 1993-2010 (IMHEN, 2010) 72 Hình 3.10 a) Quần đảo Thổ Chu với mực nước biển b) Bản đồ nguy ngập khu vực quần đảo Thổ Chu ứng với mực nước biển dâng0,5m 75 Hình 3.11 Bản đồ nguy ngập khu vực quần đảo Thổ Chu ứng với mực nước biển dâng 1m(a), 2m(b) 75 Hình 3.12 Các vùng phát sinh động đất gây sóng thần khu vực Biển Đơng (Trần Thị Mỹ Thành nnk, 2011) 77 Hình 3.13 Độ cao sóng thần Biển Đơng ven biển Việt Nam theo kịch động đất M= xảy đới hút chìm Manila (Vũ Thanh Ca nnk, 2008) 79 Hình 3.14 Độ cao sóng thần Biển Đông ven biển Việt Nam theo kịch động đất M= xảy đới hút chìm Manila (Vũ Thanh Ca nnk, 2008) 79 Hình 3.15 Thời gian lan truyền sóng thần Biển Đông ven biển Việt Nam theo kịch động đất M= xảy đới hút chìm Manila (Vũ Thanh Ca nnk, 2008) 80 Hình 3.16 Thời gian lan truyền sóng thần Biển Đông ven biển Việt Nam theo kịch động đất M= xảy đới hút chìm Manila (Vũ Thanh Ca nnk, 2008) 80 Hình 3.17 Mặt cắt đê biển điển hình 81 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Vùng đất ven bờ đảo thường nơi thích hợp cho việc phát triển kinh tế - xã hội nơi sinh sống chủ yếu nhân dân địa phương Tuy nhiên, khu vực hoàn toàn nằm đới tương tác chịu ảnh hưởng trực tiếp trình tự nhiên đới gần bờ từ đới sườn ngầm (như nước dâng, xói lở …), phần đất ven biển dễ bị phá huỷ trình tự nhiên nhân tạo, gây mối đe dọa cho môi trường đới ven biển gây nguy ô nhiễm mơi trường nước, trầm tích cường hóa tai biến thiên nhiên Một số cơng trình nghiên cứu địa chất mơi trường cho thấy khu vực có biểu rõ tai biến bão, lũ lụt, xói lở, bồi tụ… ngày có diễn biến phức tạp, nguy gây nhiều thiệt hại cho người tài nguyên môi trường Đặc điểm chung đường bờ quần đảo Thổ Chu đường bờ phát triển thành tạo đá gốc cứng xen kẽ thành tạo bở rời có đường bờ khúc khuỷu có nhiều mũi, vịnh nhỏ, chiều dài bờ đá chiếm ưu thế, chiều dài bờ cát ngắn phân bố số nơi Dưới áp lực sóng biển, dịng hải lưu đặc biệt thiếu hụt lượng trầm tích đưa tới, q trình xói lở mài mịn bờ đá xảy diện rộng diện tích nghiên cứu Các tài liệu thu thập từ kết khảo sát thực Dự án “Điều tra tài nguyên, môi trường số hải đảo, cụm đảo lớn, quan trọng phục vụ quy hoạch phát triển kinh tế biển bảo vệ chủ quyền lãnh hải” Tổng cục Biển - Hải đảo, Bộ Tài nguyên Môi trường tiến hành khu vực quần đảo Thổ Chu cho thấy hầu hết phần đảo đảo cấu tạo đá trầm tích tuổi Creta hệ tầng Thổ Chu (K1tc), với đặc trưng sườn đổ lở phân bố hầu hết khu vực ven bờ Hình thái sườn đổ lở ln bao gồm vách đổ lở phía với độ dốc lớn, gần thẳng đứng phần khối tích tụ cấu tạo khối tảng lớn xếp chồng lên Hiện tượng quan sát nhiều khu vực Đồi Đông, mũi Bãi Dong phía đơng, mũi Cổ Cị phía tây tồn khu vực phía bắc đảo Thổ Chu, khu vực phía tây tây bắc Hịn Từ, phía bắc Hịn Cao tồn phần ven bờ đảo Hòn Xanh, Hòn Nhạn Phần lớn khối đổ lở phân bố đến tận đới bờ chịu tác động trình mài mịn mực nước biển Hình dạng cấu tạo khối tích tụ đổ lở cho thấy chúng trẻ, vật liệu đa số cịn sắc cạnh, bị mài mịn sóng vật liệu vụn nhỏ thường bị mang đi, làm giảm độ bền vững khối Các trình đổ lở đại liên tục xảy làm chúng khu vực đới bờ Ở khu vực thềm biển Bãi Ngự Mũi Cổ Cò, độ cao khoảng 0,5m so với dạng địa hình đại, có dạng bậc thềm thấp, phát triển thực vật với gỗ lớn bị xói lở lộ lớp san hô trơ rễ rạng ven bờ Q trình đổ lở xói lở bờ xung quanh quần đảo Thổ Chu gây nguy hiểm lớn cơng trình dân sinh qn ven đảo Xuất phát từ luận khoa học nhằm góp phần giải vấn đề cấp thiết nêu trên, học viên chọn đề tài luận văn “Ứng dụng công nghệ viễn thám GIS nghiên cứu thay đổi đường bờ đánh giá nguy xói lở bờ biển khu vực quần đảo Thổ Chu, tỉnh Kiên Giang” Kết nghiên cứu có ý nghĩa khoa học thực tiễn, việc làm cần thiết, có ý nghĩa cơng tác quy hoạch, quản lý lãnh thổ khu vực đảo tiền tiêu tổ quốc Mục tiêu nội dung nghiên cứu  Làm sáng tỏ trạng xu biến đổi đường bờ khu vực quần đảo Thổ Chu theo thời gian tư liệu viễn thám GIS; 76 đề nghiên cứu đánh giá nguy sóng thần vùng bờ biển Việt Nam nhiều nhà khoa học quan tâm Nhiều nhà nghiên cứu nước tiến hành nghiên cứu quy mô khác nhằm đánh giá nguy sóng thần vùng bờ biển Việt Nam Một số cơng trình nghiên cứu theo hướng tiêu biểu đề tài nghiên cứu Vũ Thanh Ca, Bùi Công Quế, Trần Thị Mỹ Thành, Nguyễn Hồng Phương… Kết cơng trình xác định vùng biển Đông không chịu ảnh hưởng đợt sóng thần sinh từ trận động đất lớn từ đới hút chìm máng biển Sumatra đới hút chìm máng biển Philippin mặc đù hai vành đai động đất lớn khu vực Đơng Nam Á Ngun nhân khu vực biển Đơng khơng bị ảnh hưởng sóng thần từ vùng nguồn che chắn vòng cung đảo Philippin, Indonesia, Malaysia, Java Dựa kết nghiên cứu điều kiện phát sinh sóng thần, bình đồ kiến tạo địa động lực biển Đông công trình nghiên cứu khẳng định nguy sóng thần lớn vùng bờ biển Việt Nam xuất phát từ nguồn động đất tiềm ẩn vùng biển Đơng là: vùng nguồn Bắc Biển Đơng (đứt gãy Nam Hải Nam), vùng nguồn Tây Biển Đông (đứt gãy 109o) đới hút chìm Manila, Celerbes Sulu (Trần Thị Mỹ Thành, 2011) Trong đó, đới Manila với tổng chiều dài từ bắc xuống nam 1.150km, đánh giá vùng nguồn động đất gây sóng thần nguy hiểm cho vùng ven biển Việt Nam Đới hút chìm Manila có tốc độ tương đối 98mm/năm phía bắc khoảng 52mm/năm đoạn phía nam (theo tài liệu GPS toàn cầu) Hoạt động động đất khu vực diễn phức tạp Phần lớn động đất xảy lớp vỏ với độ sâu nhỏ 65 km (Trần Thị Mỹ Thành, 2011) Các vùng nguồn động đất sóng thần khác Bắc Biển Đơng, Tây Biển Đơng, Celebes… có khả gây sóng thần có tác động nghiêm trọng lên bờ biển Việt Nam 77 (BBĐ - vùng nguồn Bắc Biển Đông; TBĐ - vùng nguồn Tây Biển Đông; MNL - vùng nguồn Manila; PLW - vùng nguồn Parawan; SL - vùng nguồn Sulu; CLB - vùng nguồn Celebes) Hình 3.12 Các vùng phát sinh động đất gây sóng thần khu vực Biển Đơng (Trần Thị Mỹ Thành nnk, 2011) Theo nghiên cứu này, khu vực vịnh Thái Lan vùng biển quanh quần đảo Thổ Chu không tồn vùng phát sinh động đất có khả gây sóng thần ảnh hưởng đến đảo Ảnh hưởng lớn từ vùng nguồn phát sinh động đất Celebes Trong giai đoạn 2008 đến 2010, Vũ Thanh Ca Bùi Công Quế tính tốn độ cao sóng thần thời gian sóng lan truyền tới 78 bờ, đặc biệt tác giả xây dựng đồ cảnh báo nguy sóng thần cho vùng bờ biển Việt Nam theo kịch phát sinh động đất đới hút chìm Manila Các kết tính tốn giúp khẳng định động đất lớn độ Richter đới hút chìm nguồn động đất gây nguy hiểm cho vùng bờ biển nước ta Khi động đất từ đến 8,4 độ Richter đới hút chìm Manila, độ cao sóng thần cực đại vùng biển thuộc quần đảo Thổ Chu 0,5m Khi động đất có đột lớn M = 8,6 đến độ Richter xảy đới hút chìm Manila, độ cao sóng thần cực đại khu vực 0,5m Tuy nhiên, động đất có độ lớn M ≥ 8,6 khó xảy đới hút chìm Manila Do vậy, kịch với độ lớn động đất lớn M ≥ 8,6 đới hút chìm Manila đưa với tư cách kịch dự phịng Đồng thời, thời gian lan truyền sóng thần từ tâm động đất tới vùng biển thuộc quần đảo Thổ Chu dài theo kịch động đất khác khoảng 8-10h Với kịch vùng nghiên cứu không nằm vùng chịu tác động mạnh sóng thần Tuy nhiên, cần phải tuyên truyền nâng cao nhận thức người dân nơi để tăng cường khả ứng phó thảm họa xảy 79 Hình 3.13 Độ cao sóng thần Biển Đơng ven biển Việt Nam theo kịch động đất M= xảy đới hút chìm Manila (Vũ Thanh Ca nnk, 2008) Hình 3.14 Độ cao sóng thần Biển Đông ven biển Việt Nam theo kịch động đất M= xảy đới hút chìm Manila (Vũ Thanh Ca nnk, 2008) 80 Hình 3.15 Thời gian lan truyền sóng thần Biển Đơng ven biển Việt Nam theo kịch động đất M= xảy đới hút chìm Manila (Vũ Thanh Ca nnk, 2008) Hình 3.16 Thời gian lan truyền sóng thần Biển Đơng ven biển Việt Nam theo kịch động đất M= xảy đới hút chìm Manila (Vũ Thanh Ca nnk, 2008) 81 3.4 Đề xuất giải pháp phòng chống xói lở bờ Thực tế việc phịng chống xói lở bờ biển giới Việt Nam cho thấy vấn đề khó khăn phức tạp, đòi hỏi phải tiến hành đồng toàn diện giải pháp từ trực tiếp gián tiếp, giải pháp cơng trình phi cơng trình phù hợp với đoạn bờ cụ thể Các giải pháp gián tiếp nằm nội dung quản lý lãnh thổ quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế- xã hội Các giải pháp phi cơng trình cần phải huy động tham gia tích cực cộng đồng dân cư lãnh đạo địa phương Các giải pháp cơng trình phải phù hợp với điều kiện tự nhiên sở xác định xác tác nhân xói lở, chế xói lở, không gây tác động tiêu cực đến môi trường khơng gây ảnh hưởng xói lở đến khu vực lân cận Các giải pháp khoa học công nghệ phịng chống xói lở bờ biển bao gồm nhóm giải pháp sau: 3.4.1.Các giải pháp cơng trình Trên sở đánh giá trạng cho thấy vùng nghiên cứu chịu tác động mạnh mẽ tai biến xói lở nguy nước biển dâng Vì vậy, cần thiết phải đầu tư xây dựng cơng trình phịng, chống giảm nhẹ thiên tai cho loại hình tai biến Tại khu vực có mật độ dân cư cao Bãi Ngự, Bãi Dong cần đầu tư cơng trình kè, đê biển đảm bảo an tồn tính mạng tài sản nhân dân Các cơng trình cần thiết kế đủ khả ứng phó bối cảnh biến đổi khí hậu ngày gia tăng, với mặt đê cao chiều rộng mặt mái dốc bảo đảm, với đợt triều cường cao  Xây dựng đê chắn sóng: Hình 3.17 Mặt cắt đê biển điển hình 82 Các cơng trình bảo vệ bờ trực tiếp đê chắn sóng, tường, kè chắn sóng có mục đích làm giảm áp lực sóng phản xạ phần lượng sóng vào bờ Đê phá sóng cơng trình gây sóng vỡ trước vị trí cơng trình, nhằm giảm chiều cao sóng tác động lên bãi biển thay đổi hướng dịng bồi tích, đóng vai trị bẫy tích tụ tiêu tán lượng phía bờ ngầm Tuy nhiên khu vực có dịng vận chuyển dọc bờ lớn tác dụng bảo vệ trì ổn định vùng bờ bị hạn chế Kè mỏ hàn có tác dụng hạn chế mát bồi tích dịng chảy ven bờ, giảm thiểu cường độ xói lở thay đổi hướng dịng chảy Cơng trình gây hiệu ứng bồi xói cục khoảng cách chúng không hợp lý Khi thiết kế tuyến đê biển cần phải nghiên cứu kỹ xu diễn biến đường bờ, chế nguyên nhân tượng xói bãi yếu tố ảnh hưởng khác để định phương án tuyến xây dựng thích hợp Việc bố trí tuyến đê phải gắn với biện pháp chống xói giữ ổn định bãi trước đê, trước mắt phải thiết kế chân khay cách thích hợp để bảo vệ mái đê tốt Tuy nhiên cơng trình đê, kè tường chắn sóng bảo vệ bờ phần đất phía sau cơng trình, cịn phần bờ bãi biển kế cận tiếp tục bị xói lở, nhiều đe dọa ổn định thân cơng trình  Giải pháp cơng trình bảo vệ bãi Để bảo vệ bờ chống xói lở, người ta thường sử dụng giải pháp sau: - Trồng rừng ngập mặn chống sóng, giữ cát ngồi bãi; - Ni bãi nhân tạo cách đưa cát từ nơi khác đến bồi đắp vào vùng bờ bị xói; - Đê chắn sóng từ bờ song song với đường bờ dạng đê nhô đê ngầm; - Hệ thống mỏ hàn ngăn dòng bùn cát dọc bờ; - Hệ thống mỏ hàn chữ T nhằm ngăn dòng bùn cát dọc bờ giảm cường độ sóng từ bờ đưa vật liệu biển sâu 83 Do bờ biển khu vực nghiên cứu bờ biển mỏ, áp lực sóng lớn, dịng chảy ven bờ lớn nên sử dụng hệ thống cơng trình tổng hợp mỏ hàn chữ T mỏ hàn kết hợp với đê chắn sóng phía ngồi Mục đích mỏ hàn nhằm phân tán lượng sóng, giảm áp lực sóng vỗ bờ, chặn dịng chảy nơng ven bờ có tác dụng ổn định mở rộng bãi biển, đồng thời bảo vệ bờ cách tích cực Các mỏ hàn có kết cấu khối hay cọc, đặt vng góc với đường bờ Vật liệu đá hộc kết cấu bê tơng đúc sẵn Kích thước mỏ hàn chế độ sóng, mực nước thủy triều, nước biển dâng đặc điểm địa hình bờ bãi sườn bờ quy định Tuy nhiên mức đầu tư cơng trình lớn hiệu cần quan trắc theo thời gian nên ưu tiên khu vực Bãi Ngự Bãi Dong, nơi có tập trung lớn dân cư hoạt động nhân sinh khác 3.4.2 Các giải pháp phi cơng trình Tại khu vực hải đảo ven bờ, giải pháp phi cơng trình giảm thiểu thiệt hại tai biến bao gồm: Quản lý tổng hợp đới bờ, quy hoạch sử dụng hợp lý; cảnh báo tai biến; bố trí sản xuất sinh hoạt theo phương châm sống chung với tai biến; lập quỹ bảo hiểm thiên tai; nâng cao nhận thức, kiến thức, kinh nghiệm phòng tránh thiên tai cho cộng đồng - Quy hoạch sử dụng hợp lý lãnh thổ - lãnh hải giải pháp phịng chống tai biến cách có hiệu cao chủ động, có hiệu cao tiết kiệm Đối với vùng có nguy tai biến cao, công tác quản lý cần trọng công tác phòng tránh, giảm nhẹ tai biến bảo vệ tài nguyên môi trường nhằm hạn chế tối đa thiệt hại mà tai biến gây Đối với vùng có nguy tai biến thấp cho phép có kiểm sốt hoạt động đánh bắt hải sản, khai thác xa bờ - Cảnh báo tai biến bao gồm tổ chức theo dõi tai biến thông tin kịp thời tới người dân phát lệnh tổ chức di dời dân cư vĩnh viễn tạm thời 84 khỏi khu vực nguy hiểm, tùy khu vực cụ thể cần thiết phải lắp đặt phao cảnh báo - Để bảo vệ môi trường nước trầm tích vùng nghiên cứu, cần quản lý chặt chẽ nguồn xả thải từ khu vực dân cư Đồng thời, lập quỹ bảo hiểm thiên tai nhằm chia sẻ bớt thiệt hại cho cộng đồng tai biến xảy - Nâng cao nhận thức, kiến thức, kinh nghiệm phòng tránh thiên tai cho cộng đồng dân cư đảo thông qua tuyên truyền giáo dục, tập huấn giải pháp mềm dẻo, linh hoạt thiết thực 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Xói lở tai biến phổ biến khu vực bờ biển thuộc quần đảo Thổ Chu, đặc biệt khu vực phía Bắc, Đơng Đơng Nam đảo Tuy nhiên, xói lở đảo chủ yếu diễn khu vực có dân cư sinh sống, khơng gây nhiều hậu nghiêm trọng Bồi tụ xảy đảo nhỏ xa bờ, khơng có dịng chảy lớn tập trung đặc biệt nguồn vật liệu trầm tích theo dịng biển đến đảo khơng lớn Từ kết nghiên cứu thu luận văn, rút số kết luận sau: Các yếu tố định tới tai biến địa chất vùng biển đảo Thổ Chu là: Các yếu tố nội sinh (cấu trúc địa chất, hệ thống đứt gãy), yếu tố ngoại sinh (điều kiện địa hình, địa mạo, khí hậu, chế độ mưa, chế độ gió, chế độ hải văn - thủy văn) hoạt động nhân sinh (Các hoạt động đánh bắt thủy sản dịch vụ nghề cá, hoạt động giao thông thủy, du lịch) Mức độ xói lở - bồi tụ tác nhân nội sinh lại liên quan chặt chẽ đến cấu tạo vùng bờ, hướng đường bờ Vì vậy, q trình xói lở vùng bờ biển đá đảo thuộc quần đảo Thổ Chu tiếp tục diễn với tốc độ chậm diện tích nhỏ Tại khu vực bờ biển trầm tích bở rời với vật liệu cát, cát bùn… khả xói lở diễn mạnh mẽ vùng khơng có nguồn cung cấp vật liệu trầm tích từ bờ Tại khu vực có đường bờ mở có hướng Bắc, Tây Bắc đảo Thổ Chu, Hịn Từ, Hịn Cao tồn Hịn Xanh, Hịn Khơ… q trình xói lở diễn với quy mô cường độ mạnh nơi khác chịu tác động trực tiếp áp lực sóng dịng chảy vào thời kỳ gió mùa Đơng Bắc Theo số liệu phân tích từ ảnh viễn thám từ 1989 đến 2013 cho thấy diễn biến bồi tụ vùng nghiên cứu giảm quy mô, tập trung khu vực Bãi Ngự, Bãi Nhì, Bãi Dong 86 Kết nghiên cứu dựa phương pháp phân tích ảnh viễn thám đa thời gian tính tốn định lượng cho phép vùng có khả xói lở với cấp độ nguy khác khu vực nghiên cứu Phương pháp toán Chỉ số thống kê sử dụng để đánh giá mối quan hệ nguy xảy tai biến xói lở bờ với thông số địa chất môi trường liên quan Việc sử dụng phối hợp phương pháp toán viễn thám GIS cho phép phân tích dự báo khả xảy xói lở vị trí cụ thể khu vực nghiên cứu Kết phân vùng kiểm nghiệm sử dụng vị trí điểm trượt lở thực tế diện tích nghiên cứu cho thấy kết phân vùng theo phương pháp Chỉ số thống kê có độ xác độ tin cậy cao Các khu vực đánh dấu có nguy xói lở mạnh chiếm khoảng 27,08% diện tích ven biển đảo song dự đốn xác tới gần 73% vị trí xói lở ghi nhận Về ý nghĩa thực tiễn, kết nghiên cứu cung cấp cho nhà quản lý liệu tai biến xói lở khu vực nghiên cứu Vùng biển đảo Thổ Chu khơng có ý nghĩa quan trọng việc phát triển kinh tế biển đảo, phát triển du lịch mà cịn có vị trí quan trọng an ninh quốc phịng bảo vệ đất nước Với vai trò bật trên, nhiệm vụ hoạch định sách phát triển kinh tế, xã hội, an ninh - quốc phòng cho đảo cụm đảo nhiệm vụ cấp bách, cần phải thực cách nhanh chóng, xác hiệu Muốn làm điều phải có hệ thống thơng tin đầy đủ, xác điều kiện tự nhiên, tài nguyên môi trường khu vực Các số liệu nghiên cứu phân tích sử dụng công tác khảo sát đánh giá mức độ xói lở cho vị trí cụ thể nhằm đưa giải pháp an toàn hợp lý 87 Kiến nghị Về mặt khoa học, kết nghiên cứu cho thấy việc đánh giá điều kiện địa chất, điều kiện tự nhiên nhân sinh, đặc biệt yếu tố bất lợi có khả gây xói lở cần phải tiến hành chu đáo nhằm có hiểu biết đầy đủ trước triển khai dự án sở hạ tầng, an ninh quốc phòng đảo Việc khảo sát tai biến, nghiên cứu xác định nguyên nhân, trạng phân vùng dự báo xói lở nói riêng tai biến địa chất nói chung phải coi phần quan trọng, thiếu trình phát triển sở hạ tầng, hướng tới phát triển bền vững kinh tế - xã hội môi trường, đặc biệt khu vực có vị trí chiến lược đặc biệt quan trọng quần đảo Thổ Chu Các kết nghiên cứu mở rộng phân tích cho khu vực cụ thể, đặc biệt đoạn đường bờ đánh giá có nguy xói lở mạnh mô tả nhằm đánh giá hệ số an tồn tốc độ xói lở có, giúp thiết kế biện pháp an tồn, phục vụ cho cơng tác đảm bảo an tồn cho cơng trình tính mạng tài sản nhân dân Bên cạnh cần tuyên truyền kiến thức truyền thống khoa học việc lựa chọn vị trí định cư, chuẩn bị vị trí xây dựng sở hạ tầng Không xây nhà cửa gần sườn bờ nguy hiểm, vách núi ven biển nơi có dấu hiệu xói lở bờ Tăng cường phủ xanh, giữ đất, giữ rừng, phát triển rừng ngập mặn ven biển… Chính quyền địa phương cần có kế hoach di dân khỏi khu vực nguy hiểm trước vào mùa mưa bão Đồng thời, cần quan trắc, theo dõi diễn biến khu vực bị xói lở khu vực có nguy cao Cần có đánh giá quy mơ xu hướng phát triển để có biện pháp hợp lý kịp thời đảm bảo an toàn cho người, phương tiện cơng trình liên quan 88 DANH MỤC CƠNG TRÌNH ĐÃ CƠNG BỐ CỦA TÁC GIẢ Nguyễn Quốc Phi, Phí Trường Thành, Nguyễn Thị Ánh Nguyệt (2014),“Ứng dụng công nghệ viễn thám nghiên cứu chất lượng nước khu vực ven biển Cửa Đáy”, Tạp chí Khoa học Trái Đất, Hà Nội tr335-346 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Tài nguyên Môi trường (2012), Kịch biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, cập nhật Đào Mạnh Tiến nnk (2009),Lập đồ địa hóa mơi trường nhiễm mơi trường nước biền (tầng đáy) từ 0-20m nước toàn vùng ven biển Việt Nam tỷ lệ 1:250.000, Lưu trữ Bộ Khoa học Công nghệ Hà Nội Lê Đức An (2009), Hệ thống đảo ven bờ Việt Nam: Tài nguyên Phát triển Nxb Khoa học Tự nhiên Công nghệ, Hà Nội, 200 trang Mai Trọng Nhuận nnk (2006), Báo cáo thuyết minh bàn đồ địa chất tai biến Biển Đông vùng phụ cận tỷ lệ 1:1000.000, Lưu trữ Trung tâm Địa chất Khoáng sản Biển, Hà Nội Nguyễn Biểu (chủ nhiệm) nnk (2001),Điều tra địa chất tìm kiếm khống sản rắn vùng biển nông ven bờ Việt Nam tỷ lệ 1:500.000, Lưu trữ Tổng cục Địa chất Kháng sản Việt Nam Nguyễn Kỳ Phùng nnk (2010),Nghiên cứu trình tương tác biểnlục địa ảnh hưởng chúng đến hệ sinh thái ven bờ đông bờ tây Nam Bộ, Báo cáo tổng hợp đề tài thuộc Chương trình KC09/06-10, mã số KC09,12/06-10, TP HCM, 314 trg (lưu trữ Bộ KH&CN Việt Nam) Nguyễn Thế Tiệp nnk (2008), Chương trình Khoa học Cơng nghệ cấp Nhà nước KC-09-24,Biên tập xuất tập đồ điều kiện tự nhiên môi trường biển việt Nam kế cận Báo cáo tổng kết đề tài Do Nguyễn Thế Tiệp làm chủ nhiệm, Hà Nội, 153 trg (lưu trữ Viện Địa chất Địa Vật lý Biển, Viện KH&CN Việt Nam) Phạm Tích Xuân, Nguyễn Trọng Yêm (1999),“Đặc điểm hoạt động núi lửa Kainozoi muộn Việt Nam”, TC Các Khoa học Trái đất, 21/2; Hà Nội, trg 128-135 90 Phạm Văn Thanh nnk (2009),Lập đồ địa hóa mơi trường nhiễm mơi trường trầm tích biển tơàn vùng ven biển Việt Nam từ 20m nước, tỷ lệ 1:250.000, Lưu trữ Trung tâm Địa Chất Khoáng sản biển 10 Trịnh Nguyên Tính (Chủ nhiệm) nnk (2011), Báo cáo “Điều tra địa chất, địa động lực, địa chất khống sản, địa chất mơi trường dự báo tai biến địa chất vùng biển Việt Nam từ độ sâu 30M nước đến 100M nước tỷ lệ 1:500.000, Lưu trữ Trung tâm Địa chất Khoáng sản Biển 11 Võ Thịnh (2004),Địa mạo hệ thống đảo ven bờ Việt Nam, Luận án Tiến sỹ Địa lý, Hà nội, 176 trg 12 Vũ Văn Phái, Dương Tuấn Ngọc Bùi Quang Dũng (2011), “Sử dụng số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển để nghiên cứu biến đổi đường bờ biển tỉnh Bình Thuận”, Tuyển tập báo cáo Hội nghị khoa học cơng nghệ biển tồn quốc, Hà Nội 159-164 13 Bell F G (2002), Geological hazards: Their assessment, avoidance and mitigation, Taylor & Francis Group, London, UK, 625p 14 Cutter, SL (1996), Vulnerability to Environmental Hazards, Progress in Human Geography 20, pp 529 - 539 15 ISDR (2004), Living with Risk: A global review of disaster reduction initiatives, United Nations International Strategy for Disaster Reduction, Geneva 16 MRAG Asia Pacific (2010), Monitoring the vulnerability and adaptation of Pacific coastal fisheries to climate change, Secretariat of the Pacific Community, Marine Resources Division Brisbane, Australia 85p 17 South Pacific Applied Geoscience Commission (SOPAC) (2004), Building resilience in SIDS - The Environmental Vulnerability Index, SOPAC Technical Report 384 388p ... viên chọn đề tài luận văn ? ?Ứng dụng công nghệ viễn thám GIS nghiên cứu thay đổi đường bờ đánh giá nguy xói lở bờ biển khu vực quần đảo Thổ Chu, tỉnh Kiên Giang? ?? Kết nghiên cứu có ý nghĩa khoa học... Tổng quan tình hình nghiên cứu xói lở đường bờ Chương Hiện trạng xói lở đường bờ khu vực quần đảo Thổ Chu Chương Đánh giá nguy xói lở đường bờ khu vực quần đảo Thổ Chu, tỉnh Kiên Giang Lời cảm ơn... nhân xói lở bờ biển khu vực nghiên cứu 49 CHƯƠNG 51 ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ XÓI LỞ ĐƯỜNG BỜ TẠI KHU VỰC QUẦN ĐẢO THỔ CHU, TỈNH KIÊN GIANG 51 3.1 Phân tích trình biến động đường