2.2.1. Phƣơng pháp kế thừa
Phương pháp kế thừa và tổng hợp các tài liệu là một phương pháp rất quan trọng trong việc đánh giá tổn thương. Từ đó, sẽ cho chúng ta cái nhìn tổng quan nhất về khu vực nghiên cứu và định hướng được những công việc phải triển khai để tiến hành đánh giá MĐTT khu vực nghiên cứu.
Tổng hợp và kế thừa các kết quả nghiên cứu về đặc điểm khí tượng thuỷ văn, đặc điểm địa chất, địa mạo, môi trường, các dạng tài nguyên, yếu tố xã hội... Các tài liệu này sẽ được phân loại, sắp xếp có trình tự và được định hướng vào nghiên cứu để xác định các chỉ tiêu đánh giá MĐTT tài nguyên, môi trường bao gồm các chỉ tiêu về : mức đô ̣ nguy hiểm do các tai biến và các yếu tố cường hóa tai biến liên quan; mật đô ̣ các đối tượng bi ̣ tổn thương và khả năng ứng phó của hệ thống tự nhiên - xã hội.
Các số liệu, tài liệu thu thập được tổng hợp, phân tích một cách khoa học, logic nhằm sử dụng một cách hiệu quả nhất các thông tin từ khảo sát thực địa và dữ liệu thừa kế. Các số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, tai biến, được xử lý trên phần mềm Microsoft Office Excel 2007 và Arcgis 10.0 server.
2.2.2. Phƣơng pháp khảo sát thực địa
Trong quá trình thực hiện luận văn, học viên đã tiến hành khảo sát thực địa nhằm thu thập các dữ liệu thực tế phục vụ quá trình nghiên cứu. Phương pháp thu thập thông tin từ những người dân có kinh nghiệm, quan sát thực tế đã được thực hiện trong các chuyến điều tra về các nội dung cụ thể sau:
- Khảo sát điều kiện tự nhiên khu vực nghiên cứu: các đặc điểm địa hình, địa chất, thủy văn, khí hậu.
- Khảo sát các hoạt động kinh tế - xã hội: dân cư, nông nghiệp, công nghiệp, khai thác, đánh bắt thủy, hải sản....
- Khảo sát khu vực quận Hải An: nhận định một số tai biến điển hình (tự nhiên và nhân tạo) đặc điểm, tần xuất, sự phân bố của chúng theo không gian và thời gian. Đánh giá sơ bộ hiện trạng các đối tượng bị tổn thương và khả năng ứng phó của khu vực. Trên cơ sở đó kết hợp với các dữ liệu bản đồ đã thu thập từ trước để thành lập bản đồ đánh giá tổng hợp MĐTT tài ngyên, môi trường ven biển quận Hải An - Thành phố Hải Phòng.
2.2.3. Phƣơng pháp viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS)
Đặc trưng của GIS có khả năng lưu trữ và xử lý một tập hợp lớn lượng thông tin không gian và thuộc tính của nó, tập hợp thông tin từ nhiều nguồn tài liệu khác nhau về nội dung, định dạng, lưới chiếu, tỷ lệ, khả năng chồng chập, định dạng khác nhau tạo cơ sở dữ liệu thống nhất và dễ sử dụng, lưu trữ. Các tài liệu sử dụng để xây dựng bản đồ MĐTT tài nguyên, môi trường ven biển khu vực quận Hải An bao gồm: bản đồ địa hình, bản đồ phân bố các tai biến và các kiểu tài nguyên; các số liệu về thu nhập, mức sống, y tế, văn hóa, giáo dục… Các phương pháp nội suy khoảng cách, mật độ và theo vùng trong phần mềm Arcgis 10 đã được áp dụng để phân tích, đánh giá các hợp phần tổn thương. Sau khi tiến hành nội suy, các lớp được phân ra các bậc (reclassify) tương ứng với thang điểm từ thấp đến cao. Tùy thuộc vào tính chất từng đối tượng mà có các cách phân chia khác nhau. Ví dụ như đối với lớp tai biến xói lở, sử dụng phương pháp nội suy khoảng cách, khu vực càng gần xói lở thì mức độ ảnh hưởng càng lớn, điểm
càng cao. Cuối cùng sau khi đã sử dụng phần mềm Expert Choice 11 trong việc lựa chọn trọng số đối với các đối tượng trong từng hợp phần và với từng hợp phần với nhau. Bước cuối cùng là tiến hành chồng chập bản đồ để xây dựng bản đồ MĐTT và đưa ra được kết quả phân vùng MĐTT khu vực nghiên cứu.
2.2.4. Phƣơng pháp đánh giá tổng hợp mức độ tổn thƣơng tài nguyên, môi trƣờng
a. Phương pháp đánh giá
MĐTT ven biển khu vực quận Hải An có thể coi hàm số (V) gồm 3 hợp phần được xác định như sau (Cutter, 2000 và Mai Trọng Nhuận, 2008):
Vxiyj = f (aRxiyj, bPxiyj, cCxiyj) Trong đó:
- Rxiyj là mức độ nguy hiểm của các yếu tố gây tổn thương, được xác định bằng sự tích hợp cường độ, quy mô, tần suất và diện tích ảnh hưởng của những tai biến và các yếu tố cường hóa tai biến có nguồn gốc tự nhiên và con người.
- Pxiyj là mật đô ̣ các đối tượng bi ̣ tổn thương được xác định theo sự phân bố , vai trò của các đối tượng bị tổn thương.
- Cxiyj là khả năng ứng phó, phục hồi và thích ứng với các tai biến và yếu tố cường hoá tai biến.
- Khả năng ứng phó của hệ thống tự nhiên: thành tạo địa chất; địa hình địa mạo ven biển; hệ sinh thái RNM.
- Khả năng ứng phó của hệ thống kinh tế-xã hội: giáo dục, y tế, cơ sở hạ tầng, công tác bảo vệ, phòng tránh tai biến…
- xiyjlà toạ độ địa lý của mỗi pixel (ô lưới) và a, b, c là các giá trị trọng số về mức độ quan trọng.
b. Quy trình đánh giá
Các bước đánh giá MĐTT của hệ thống tài nguyên, môi trường ven biển khu vực quận Hải An được tiến hành như sau:
Bước 1: Nhận định, phân tích và đánh giá các hợp phần tổn thương:
- Các yếu tố gây tổn thương: các yếu tố tai biến ven biển khu vực nghiên cứu (bão, ngập lụt, dâng cao mực nước biển, xói lở…) các yếu tố gây cường hóa tai biến (yếu tố tự nhiên, các hoạt động nhân sinh).
- Các đối tượng bị tổn thương: tài nguyên khoáng sản, tài nguyên ĐNN, các công trình nhân sinh.
- Các đối tượng có khả năng ứng phó: khả năng ứng phó tự nhiên (thành tạo địa chất, địa hình địa mạo ven biển, hệ sinh thái RNM) và khả năng ứng phó của hệ thống xã hội (giáo dục, y tế, cơ sở hạ tầng, công tác bảo vệ môi trường, phòng tránh tai biến…)
Bước 2: Xây dựng các tiêu chí đối với các yếu tố gây tổn thương (các tai biến và các yếu tố cường hóa tai biến), các đối tuợng bị tổn thương, khả năng ứng phó với các yếu tố gây tổn thương.
Bước 3: Đánh giá, phân vùng mức độ nguy hiểm do các tai biến.
Bước 4: Đánh giá, phân vùng mật độ đối tượng bị tổn thương. (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Bước 5: Đánh giá khả năng ứng phó của hệ thống tài nguyên khu vực trước các tai biến
Bước 6: Đánh giá, phân vùng MĐTT khu vực nghiên cứu
c. Phương pháp thành lập bản đồ đánh giá tổng hợp MĐTT ven biển khu vực quận Hải An
Bản đồ thể hiện MĐTT ven biển khu vực quận Hải An trên cơ sở các bản đồ thành phần như mức độ nguy hiểm do các yếu tố gây tổn thương , mâ ̣t đô ̣ đối tươ ̣ng bị tổn thương và khả năng ứng phó trước các yếu tố gây tổn thương . Các bản đồ này được chồng chập có trọng số tạo nên bản đồ cuối cùng là bản đồ MĐTT. Trong đó, trọng số được xác định thông qua việc lựa chọn và đánh giá những yếu tố quan trọng của từng bản đồ thành phần.
Trên bản đồ phân vùng MĐTT, mỗi vùng được thể hiện bằng màu sắc khác nhau tương ứng với các chỉ số MĐTT khác nhau. Trong đó, vùng MĐTT cao sẽ có
màu đậm hơn và nhạt dần khi chuyển sang vùng có MĐTT thấp hơn. Các bản đồ thành phần và sự phân vùng MĐTT được thực hiện nhờ phần mềm Arcgis 10.
Hình 2.1. Các bước lập bản đồ MĐTT ven biển khu vực quận Hải An
Các yếu tố gây tổn thƣơng
- Các tai biến liên
quan: dâng cao mực
nước biển, nhiễm mặn, xói lở, bão, ngập lụt… - Các yếu tố cường hóa
tai biến: các yếu tố tự
nhiên, các hoạt động nhân sinh Đối tƣợng bị tổn thƣơng - Tài nguyên khoáng sản - Tài nguyên ĐNN - Công trình nhân sinh … Khả năng ứng phó - Khả năng ứng phó của hệ thống tự nhiên: thành tạo địa
chất; địa hình địa mạo ven biển; hệ sinh thái RNM
- Khả năng ứng phó của hệ
thống xã hội: giáo dục,y tế, cơ
sở hạ tầng, công tác bảo vệ tài nguyên, môi trường, phòng tránh tai biến… Mức độ nguy hiểm do các yếu tố gây tổn thương Mật độ đối tượng bị tổn thương Khả năng ứng phó của hệ thống tự nhiên - xã hội Các bản đồ thành phần
BẢN ĐỒ MĐTT VEN BIỂN KHU VỰC QUẬN HẢI AN - THÀNH PHỐ HẢI PHÒNG
Chồng chập có trọng số
CHƢƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3.1. Đánh giá các yếu tố gây tổn thƣơng ven biển khu vực quận Hải An
3.1.1. Nhận định các yếu tố gây tổn thƣơng
Các yếu tố gây tổn thương tài nguyên, môi trường ở khu vực nghiên cứu bao gồm các tai biến và các yếu tố cường hóa tai biến. Một số tai biến điển hình trong khu vực là dâng cao mực nước biển, xói lở, bồi tụ biến động luồng lạch, động đất, bão và ô nhiễm môi trường.
3.1.1.1. Dâng cao mực nước biển
Tác động trực tiếp của dâng cao mực nước biển là làm mất quỹ đất tại các vùng đất thấp ven biển. Ngoài ra, tác động gián tiếp của nó là cường hóa các tai biến xói lở, ngập lụt, nhiễm mặn và thay đổi đa dạng sinh học. Dâng cao mực nước biển khiến các bãi triều ngập sâu hơn, ảnh hưởng đến phát triển của RNM, đặc biệt là các loài cây có khả năng giữ lại phù sa để bồi đắp cho các bãi đất ven biển. Bên cạnh đó, hiện tượng này còn kéo theo sự gia tăng nhiệt độ nước biển và đẩy hàm lượng muối xâm nhập vào các vùng ĐNN ven biển gây bùng phát nhiều dịch bệnh cho các loài sinh vật bám đáy, xáo trộn mạnh mẽ điều kiện sống các sinh vật [7].
Bảng 3.1. Mực nước biển dâng theo các kịch bản phát thải thấp, trung bình và cao (cm)
Kịch bản phát thải
Các mốc thời gian của thế kỷ 21
2020 2030 2040 2050 2060 2070 2080 2090 2100 Thấp 8-9 11-13 15-17 19-23 24-30 29-37 34-44 38-51 42-58
Trung bình 7-8 11-13 15-18 20-24 25-32 31-39 37-48 43-56 49-65
Cao 8-9 12-14 16-19 22-27 30-36 38-47 47-59 56-72 66-86 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Nguồn: Kịch bản biến đổi khí hậu, nước biển dâng cho Việt Nam, 2011
Từ năm 1957 đến 1994 tốc độ dâng lên của mực nước biển là 2,15 mm/năm [1]. Giai đoạn 1993 - 2010 cho thấy mực nước biển trung bình dâng lên khoảng 2,9 mm/năm. Trong khoảng 50 năm qua, số liệu mực nước biển tại trạm Hòn Dấu (Đồ Sơn) cho thấy mực nước biển đã dâng khoảng 20 cm. Nếu mực nước biển dâng cao 0,5 m (tương ứng vào năm 2090), sẽ có khoảng 4,1% diện tích vùng đồng bằng
sông Hồng có nguy cơ bị ngập (ảnh hưởng trực tiếp gần 3,4 % số dân và 2 % chiều dài quốc lộ). Còn theo kịch bản nước biển dâng cao 1 m khu vực động bằng sông Hồng sẽ ngập khoảng 10% diện tích, khi đó toàn bộ diện tích khu vực nghiên cứu sẽ bị ngập [1].
Hình 3.1. Bản đồ nguy cơ ngập lụt vùng Hải Phòng theo kịch bản nước biển dang 1 m
Nguồn: [1]
3.1.1.2. Xói lở
Hoạt động xói lở ở khu vực nghiên cứu chủ yếu xảy ra ở bán đảo Đình Vũ và cửa sông Bạch Đằng. Nguyên nhân của hiện tượng xói lở là do yếu tố nội sinh (chuyển động nâng hạ tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại, các hoạt động đứt gãy gây ra xói lở vùng cửa sông), cộng với các nguyên nhân ngoại sinh do sóng, gió, bão, dòng chảy ven bờ, dòng triều và sự dâng cao mực nước biển. Bên cạnh đó, các hoạt động nhân sinh cũng đóng vai trò đáng kể làm tăng tốc độ xói lở, điển hình là hoạt động đắp đê, kè, đập ngăn cản dòng chảy tự nhiên.
Theo kết quả nghiên cứu của Trần Anh Tú (2008) cho thấy ở phía nam và đông nam Đình Vũ, đường 0 mHĐ năm 1934 gần như định hướng song song với luồng cửa Cấm và Nam Triệu, tạo nên 2 doi cát triều thấp kéo dài ra phía biển và áp sát hai bên cửa sông này. Phần bãi triều thấp ở phía Nam, đường 0 mHĐ lồi lõm dạng răng cưa. Vào năm 1991, phần đuôi và phần giữa của các doi cát này bị cắt dời ra và bị đẩy về phía đông nam tạo nên các bãi cát nổi cao, có đỉnh cao trên mực nước biển trung bình. Đường 0 mHĐ có dạng răng cưa thuộc bãi triều thấp phía nam đảo Đình Vũ được vật liệu trầm tích xói mòn ở bãi cao đưa xuống bồi lấp về phía biển. Bức tranh chung biến đổi đường 0 mHĐ là mở rộng xuống phía nam (phía cửa sông Cấm), nơi rộng nhất tới 800 m, nhưng lại bị xói phía cửa Nam Triệu và tạo nên các bãi cát nổi cao trên mực nước biển trung bình. Các bãi cát này lại có xu hướng di chuyển về phía tây và đạt cự ly 700 - 800 m. Mười năm sau đắp đập Đình Vũ (1991), luồng lạch cửa Cấm sau đập Đình Vũ bị lấp đầy hoàn toàn và trở thành bãi triều thấp, độ dài xói lở Đình Vũ khoảng 3000 m. Đến năm 2001, hai mươi năm sau đắp đập, luồng lạch cửa Cấm sau đập Đình Vũ đã nổi cao đến mực biển trung bình và đã được quai đắp thành nhiều đầm nuôi trồng thủy sản. Hiện nay giữa bờ Đình Vũ và bờ Tràng Cát chỉ còn cách nhau 100 - 200 m làm lạch triều lấy nước và tiêu thoát nước đầm nuôi thủy sản. Tóm lại xu thế bồi, xói chung ở phía nam, đông nam Đình Vũ là xói lở bãi triều cao, bồi tụ luồng lạch và bồi tụ mở rộng bãi triều thâp đã diễn ra từ rất lâu. Đặc biệt sau khi đập Đình Vũ được hoàn thiện, bồi tụ luồng lạch và bờ thấp ở phía tây, tây nam Đình Vũ tăng lên đột biến làm bồi lấp hẳn lạch cửa Cấm, bắt đầu xuất hiện xu thể phát triển bồi tụ mở rộng cả bãi triều cao. Tuy nhiên, từ đầu đoạn bờ kè bê tông phía nam Đình Vũ tới cửa Nam Triệu, mức độ bồi tụ bãi cao giảm chậm, xói lở mạnh vẫn diễn ra ở nhiều đoạn thuộc bờ cao.
Ngoài ra, trong khu vực nghiên cứu còn nằm trong khối sụt vùng cửa sông Bạch Đằng. Đây là quá trình sụt lún hiện đại, theo Nguyễn Cẩn (1996) và Chu Văn Ngợi (1997) khối này có biên độ hạ võng kiến tạo là 500 - 1000 m và tốc độ võng hiện đại là 0,2 - 0,8 mm/ năm. Quá trình sụt lún hiện đại và các cửa sông đều có
dạng estuary, tại những nơi giao giữa động lực sông và động lực biển sẽ hình thành nên các dòng xoáy đáy có thể gây xói lở tại các vùng cửa sông.
3.1.1.3. Bồi tụ biến động luồng lạch
Ven bờ biển quận Hải An nói riêng và bờ biển Hải Phòng nói chung đang phải đối mặt với vấn đề bồi tụ, nhất là luồng vào cảng Hải Phòng. Hai con sông chi phối toàn bộ chế độ thủy văn khu vực là sông Cấm và sông Bạch Đằng, cùng đổ ra
biển qua cửa Nam Triệu. Tổng tải nước hàng năm qua cửa Nam Triệu là 12 km3
và tải lượng bùn cát xấp xỉ 5 triệu tấn. Hàm lượng bùn cát lơ lửng lớn, thay đổi theo
mùa. Mùa mưa độ đục trung bình ở các trạm thay đổi trong khoảng 53 - 215 g/m3
,
cực đại đến 700 - 964 g/m3
. Mùa khô độ đục trung bình ở các trạm thay đổi trong
khoảng 42 - 94 g/m3
, cực đại đạt 252 - 860 g/m3
, tập trung ở các vùng cửa sông phía ngoài do khuấy động của sóng và dòng triều. Tháng 8 thường có tổng lượng bùn cát lớn nhất chiếm từ 35 - 40 % tổng lượng bùn cát trong năm, lượng bùn cát nhỏ nhất