Vùng biển tỉnh Phú Yên có hình thái địa hình địa mạo với nhiều đầm, vịnh, bãi cát xen với mũi đá nhô sát ra biển và khá nhạy cảm với những tác động của các yếu tố ngoại sinh và nội sinh của biến đổi khí hậu như mực nước biển dâng. Do đó, chỉ số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển (Coastal Vulnerability Index) được áp dụng để đánh giá khả năng tổn thương bờ biển tỉnh Phú Yên, trong hai trường gió mùa điển hình Đông Bắc và Tây Nam góp phần vào công tác quản lý tổng hợp đới bờ.
Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” DOI: 10.15625/vap.2019.000128 ĐÁNH GIÁ MỨC ĐỘ DỄ BỊ TỔN THƢƠNG BỜ BIỂN TỈNH PHÚ YÊN Bùi Minh Chung1,2, Phạm Bá Trung2, Ngô Minh Thiện1 Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG-HCM, Email:buiminhchung14@gmail.com Viện Hải dương học, Viện Hàn lâm Khoa học Cơng nghệ Việt Nam, Email: batrungpham@gmail.com, nmthien@hcmus.edu.vn TĨM TẮT Vùng biển tỉnh Phú n có hình thái địa hình địa mạo với nhiều đầm, vịnh, bãi cát xen với mũi đá nhô sát biển nhạy cảm với tác động yếu tố ngoại sinh nội sinh biến đổi khí hậu mực nước biển dâng Do đó, số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển (Coastal Vulnerability Index) áp dụng để đánh giá khả tổn thương bờ biển tỉnh Phú n, hai trường gió mùa điển hình Đơng Bắc Tây Nam góp phần vào cơng tác quản lý tổng hợp đới bờ Chỉ số CVI tính dựa biến số sau: địa mạo, độ dốc (%), tốc độ xói lở/bồi tụ trung bình năm (m/năm), độ cao sóng trung bình (m), độ cao triều trung bình (m), tốc độ thay đổi mực nước biển dâng tương đối (mm/năm) Dựa vào giá trị CVI tính cho đoạn bờ cụ thể mùa gió Đơng Bắc khoảng 2,58 đến 32,66; mùa gió Tây Nam từ 2,58 đến 28,28, đường bờ biển tỉnh Phú Yên chia thành mức độ dễ bị tổn thương là: thấp, thấp, trung bình, cao cao Từ khóa: Chỉ số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển, xói lở, bồi tụ, Phú Yên GIỚI THIỆU Phú Yên tỉnh ven biển Nam Trung Bộ có đường bờ biển dài khoảng 189 km, hình thái địa hình địa mạo với nhiều đầm, vịnh, bãi ngang nằm xen mũi đá nhô sát biển Vùng bờ tương đối nhạy cảm với tác động yếu tố ngoại sinh nội sinh Hiện nay, việc đánh giá mức độ tổn thương bờ biển số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển (Coastal Vulnerability Index – CVI) áp dụng nhiều khu vực giới [5], [6] với trợ giúp đắc lực hiệu công cụ viễn thám GIS Trên sở đó, phương pháp áp dụng để nghiên cứu mức độ dễ bị tổn thương bờ biển tỉnh Phú n góp phần phục vụ cho cơng tác quản lý tổng hợp đới bờ, ứng phó với biến đổi khí hậu, mực nước biển dâng tương lai PHƢƠNG PHÁP 2.1 Phƣơng pháp số mức độ dễ bị tổn thƣơng bờ biển Đây số sử dụng để đánh giá mức độ dễ bị tổn thương bờ biển (Coastal Vulnerability Index – CVI) CVI tính tốn dựa điểm trọng số đoạn bờ cụ thể với biến số tương ứng chia theo cấp độ tổn thương khác [5]: (a) địa mạo, (b) độ dốc (%), (c) tốc độ xói lở/bồi tụ bờ (m/năm), (d) độ cao sóng trung bình (m), (e) độ cao triều trung bình (m), (f) tốc độ thay đổi mực nước biển dâng tương đối (mm/năm) công thức sau (theo Thieler Hammar-Klose, 2001): CVI = √ (1) 2.2 Phƣơng pháp viễn thám GIS Trong phương pháp này, sử dụng ảnh vệ tinh thu thập từ phần mềm Google Earth, loại đồ phần mềm GIS (Mapinfo 15.0, ArcGis 10.6…) để trích xuất, giải đốn đường bờ, sau tính tốn tốc độ xói lở/bồi tụ bờ giai đoạn từ năm 2002 – 2019 công cụ DSAS 5.0 phần mềm Arcgis [4] cho đoạn bờ Độ dốc bờ khu vực nghiên cứu tính tốn 252 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Môi trường” công cụ Vertical Mapper 3.7 phần mềm Mapinfo dựa đồ đồ địa hình đáy ven biển tỉnh Phú Yên kết khảo sát đo sâu địa hình đáy máy đo sâu Lowrance LMS525CD khu vực đầm Cù Mông, phần bãi Long Thủy, bãi Mơn Độ cao sóng trung bình phân loại cho khu vực bờ biển theo kết tính tốn phân bố đặc trưng sóng vùng biển Phú Yên [2]; độ cao triều trung bình 1,5-2,0 m (mức độ dễ bị tổn thương cao); tốc độ biến đổi mực nước biển dâng tương đối tỉnh Phú Yên nằm khu vực ven biển Nam Trung Bộ theo kịch biến đổi khí hậu 2016 Bộ Tài nguyên Môi trường [1] 5,6 mm/năm (mức độ dễ bị tổn thương cao) Từ đó, kết hợp liệu thuộc tính khơng gian đoạn bờ dưa biến số để thành lập đồ chuyên đề phục vụ cho việc tính tốn số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển (CVI) toàn khu vực nghiên cứu KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN Đoạn bờ biển tỉnh Phú Yên dài 189 km, phía Bắc tỉnh bờ biển khúc khuỷu, tạo nên đầm, vịnh đầm Cù Mơng, đầm Ơ Loan, vịnh Xn Đài Phía Nam tỉnh chủ yếu bãi ngang với cồn cát dọc ven biển, riêng từ chân núi bãi Gốc (Hoà Tâm) đến Hịn Nưa có mũi Nạy vịnh nước sâu Vũng Rô, nằm cực nam tỉnh Dọc bờ biển từ bắc xuống nam có cửa lạch từ sơng đầm chảy biển là: Cửa đầm Cù Mông; cửa Tiên Châu (sông Cái), cửa Lễ Thịnh (đầm Ơ Loan), cửa Đà Rằng (sơng Đà Rằng), cửa Đà Nông (sông Bàn Thạch) Đoạn bờ biển Phú n đặc trưng tích tụ cửa sơng tạo thành bãi cát tích tụ biển kéo dài, tương đối thẳng, độ dốc lớn Phía sau bãi thành tạo tích tụ biển kiểu val bờ đụn cát cao, kéo dài dọc theo đường bờ bãi cát đại Phần lớn chiều dài bờ biển bãi cát (bãi Tuy Hoà, Tuy Hồ – Phú Lâm), bãi có chiều dài lớn 15-20 km (bãi Tuy Hoà – Phú Lâm), trung bình – km, thành phần chủ yếu cát từ cát thơ đến cát nhỏ hình thái địa mạo vùng ven bờ biển Phú Yên chủ yếu phân loại kiểu bờ sau: bờ cấu tạo đá (mức độ tổn thương thấp khu vực đầm Cù Mông; xã An Chấn); bờ cát (mức độ tổn thương cao bãi biển bãi Tuy Hòa, bãi Xuân Hải); bờ khu vực đầm (đầm Cù Mơng, đầm Ơ Loan), cửa sơng (cửa Đà Rằng, cửa Đà Nông) mức độ tổn thương cao Khu vực có bờ đầm, vịnh khai thác để nuôi thủy sản gần biến động đánh giá mức độ dễ bị tổn thương trung bình theo biến số tốc độ biến đổi bờ Vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên chịu ảnh hưởng đặc trưng trường gió mùa điển hình Đơng Bắc (hướng sóng NE) Tây Nam (hướng sóng SE) với độ cao triều trung bình 1,52,0 m (mức độ dễ bị tổn thương cao), số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển (CVI) tỉnh Phú Yên tính tốn theo mùa gió với đặc trưng sóng khác cho đoạn bờ tương ứng theo kết phân tích chia cấp mức độ dễ bị tổn thương thấp, thấp, trung bình, cao cao Trong thời kỳ gió mùa Đơng Bắc, kết tính số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển (CVI) toàn bờ có giá trị từ 2,58 đến 32,66 Với mức độ dễ bị tổn thương thấp (2,58-6,32) chiếm 81% (Đầm Cù Mông, vịnh Vũng Rô); thấp (6,32-10,32) chiếm 10 % (bãi Xuân Hải, bãi Vinh Hòa – Từ Nham); trung bình (10,33-14,61) chiếm % (phía bắc bãi Long Thủy, cửa Tiên Châu); cao (14,61-20,41) chiếm 1% (bãi An Hải, cửa sông Đà Rằng); cao (20,41-32,66) chiếm tỷ lệ nhỏ (cửa sơng Đà Rằng) (Hình 1) Thời kỳ gió mùa Tây Nam, số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển (CVI) có giá trị từ 2,58 đến 28,28 Với mức độ dễ bị tổn thương thấp (2,58-4,47) chiếm 78% (từ Mũi Điện tới vịnh Vũng Rơ, đầm Cù Mơng, đầm Ơ Loan); thấp (4,48-7,07) chiếm 13% (phía nam bãi Xuân Hải, bãi Hịa Hiệp); trung bình (7,07-11,54) chiếm % (phía nam bãi Long Thủy, bãi Gốc); cao (11,5515,81) chiếm 3% (bãi Tuy Hịa, cửa sơng Đà Rằng, khu vực cửa Đà Nông); cao (15,81-28,28) chiếm tỷ lệ nhỏ (cửa sơng Đà Rằng) (Hình 2) 253 Hồ Chí Minh, tháng 11 năm 2019 KẾT LUẬN Bằng việc sử dụng số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển (CVI) phân loại mức độ tổn thương khác theo trường gió mùa điển hình Đơng Bắc Tây Nam bờ biển Phú Yên thấp, thấp, trung bình, cao, cao Các đoạn bờ bãi An Hải, bãi Long Thủy, bãi biển từ cửa Đà Rằng đến cửa Đà Nơng có mức độ dễ bị tổn thương từ thấp đến cao khu vực có cấu tạo bờ chủ yếu cát, chịu tác động mạnh mẽ yếu tố thủy động lực Các đoạn bờ cấu tạo đá, bờ đầm, vịnh vịnh Xn Đài, vịnh Vũng Rơ, đầm Ơ Loan có mức độ dễ bị tổn thương từ thấp tới thấp (chiếm phần lớn độ dài đường bờ khu vực khoảng 50%) Các kết phản ánh cách chi tiết mức độ dễ bị tổn thương bờ biển tỉnh Phú Yên tác động yếu tố ngoại sinh nội sinh Từ đó, thấy rằng, phương pháp áp dụng cho nhiều vùng bờ biển khác nhau, phục vụ cho công tác quản lý tổng hợp đới bờ tương lai Tuy nhiên, để tăng mức độ tin cậy xác kết tính toán, cần thiết tiến hành nhiều đợt khảo sát đo đạc, khảo sát thực địa khu vực nghiên cứu yếu tố địa mạo, địa hình đáy biển ven bờ, độ cao sóng, độ cao triều Lời cảm ơn Bài báo sử dụng số liệu đề tài VAST 05/05-18-19 Thạc sỹ Phạm Bá Trung làm chủ nhiệm Chúng xin chân thành cảm ơn Viện Hải dương học, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam hỗ trợ kinh phí điều kiện vật chất để hồn thành nghiên cứu TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Bộ Tài ngun Mơi trường, 2016 Kịch biến đổi khí hậu 2016 Nhà xuất Tài nguyên - Môi trường đồ Việt Nam [2] Lê Đình Mầu, Bùi Hồng Long, 2003 Đặc điểm phân bố đặc trưng sóng vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên Tạp chí Khoa học Cơng nghệ biển, 3(3), tr 32-46 [3] Vũ Văn Phái, Dương Tuấn Ngọc, Bùi Quang Dũng, 2011 Sử dụng số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển nghiên cứu biến đổi đường bờ biển tỉnh Bình Thuận Hội nghị Khoa học Cơng nghệ Biển toàn quốc lần thứ V, Quyển 3: Địa lý, Địa chất Địa vật lý biển Nxb Khoa học tự nhiên Công nghệ, Hà Nội, tr 159-164 [4] Emily A Himmelstoss, Rachel E Henderson, Meredith G Kratzmann, Amy S Farris 2018 Digital Shoreline Analysis System (DSAS) version 5.0 User Guide – An ArcGIS extension for calculating shoreline change U.S Geological Survey Open-File Report 2018-1179 [5] Thieler E.R and Hammar-Klose E.S., 2001 Coastal Vulnerability to Sea-level Rise: A Preliminary database for the U.S Atlantic and Gulf of Mexico coast https://pubs.usgs.gov/dds/dds68/ [6] Vasilis KOTINAS, Niki EVELPIDOU, Anna KARKANI, Miltiadis POLIDOROU Modelling Coastal Erosion Hellenic republic National and Kapodistrian University of Athens 254 Kỷ yếu Hội nghị: Nghiên cứu “Khoa học Trái đất Mơi trường” Hình Bản đồ mức độ dễ bị tổn thương bờ biển CVI mùa gió Đơng Bắc (hướng sóng NE) Hình Bản đồ mức độ dễ bị tổn thương bờ biển CVI mùa gió Tây Nam (hướng sóng SE) ASSESSMENT OF COASTAL VULNERABILITY IN PHU YEN PROVINCE Bui Minh Chung1,2, Pham Ba Trung2, Ngo Minh Thien1 University of Science, VNU-HCM, Email: buiminhchung14@gmail.com Institute of Oceanography, Vietnam Academy of Science and Technology Email: batrungpham@gmail.com, nmthien@hcmus.edu.vn ABSTRACT The coastal area of Phu Yen province has diverse forms with many marshes, bays, sandy beaches and the rocky heads jutting into the sea and they are quite vulnerable to the impacts of exogenous and endogenous factors of climate change such as sea-level rise Therefore, the Coastal Vulnerability Index (CVI) is used to assess the coastal vulnerability of Phu Yen province in the northeast and southwest monsoon periods CVI is calculated based on the following variables: geomorphology, coastal slope (%), shoreline erosion/accretion rates (m/year), relative sea-level change (mm/year), mean significant wave height (m) and mean tide range (m) Based on the value of CVI calculated for each specific section of shoreline in the Northeast monsoon season in the range of 2.58 to 32.66; Southwest monsoon season from 2.58 to 28.28, the shoreline of Phu Yen province is divided into five vulnerability classes of very low, low, moderate, high and very high Keywords: Coastal vulnerability index, erosion, accretion, Phu Yen 255 ... Nông) mức độ tổn thương cao Khu vực có bờ đầm, vịnh khai thác để nuôi thủy sản gần biến động đánh giá mức độ dễ bị tổn thương trung bình theo biến số tốc độ biến đổi bờ Vùng biển ven bờ tỉnh Phú Yên. .. cấp mức độ dễ bị tổn thương thấp, thấp, trung bình, cao cao Trong thời kỳ gió mùa Đơng Bắc, kết tính số mức độ dễ bị tổn thương bờ biển (CVI) tồn bờ có giá trị từ 2,58 đến 32,66 Với mức độ dễ bị. .. Ơ Loan có mức độ dễ bị tổn thương từ thấp tới thấp (chiếm phần lớn độ dài đường bờ khu vực khoảng 50%) Các kết phản ánh cách chi tiết mức độ dễ bị tổn thương bờ biển tỉnh Phú Yên tác động yếu