Tại mặt cắt 7 (hình 3.20, hình 3.21 ảnh trái, phải dƣới): tính từ đợt 1 (7/2013) đến đợt 2 (12/2013), bãi biển bị xói lở là 39,7m; đến đợt 3 (6/2014), bãi biển lại đƣợc bồi là 16,8m. Tại đây, tính từ 9/2007 đến 6/2014 bãi biển đƣợc bồi thêm 5,8m.
Hình 3.21: Bãi biển phía bắc xã Tam Tiến tại mặt cắt 5 vào 7/2013 (trên trái) và
12/2013 (trên phải); bãi biển phía bắc xã Tam Hịa tại mặt căt 7 vào 12/2013 (dƣới trái) và 6/2014 (dƣới phải)(ảnh Trần Văn Bình)
Từ mặt cắt 5 đến mặt cắt 7 thuộc 2 xã Tam Tiến, Tam Hịa (Núi Thành) có chiều dài gần 13km. Địa hình bãi biển thuộc dạng bãi tích tụ - xói lở do tác động của sóng chiếm ƣu thế. Sự biến đổi hình thái địa hình bãi theo mùa khá rõ, bãi đƣợc bồi tụ vào mùa khơ và nâng cao phần bãi phía trên bãi biển ngập triều, đồng thời mở rộng bãi cả về phía trong và phía ngồi, cịn vào mùa mƣa bãi bị xói lở - thu hẹp và hạ thấp từ 0,3-0,5m phía trên đỉnh bãi (hình 3.18; 3.19; 3.20 và 3.22). Phần phía bắc thuộc bờ biển xã Tam Tiến bãi biển ít bị biến đổi hơn so với ở phía Nam, xuống đến phía Nam xã Tam Hịa thì bãi biển lại biến đổi mạnh.
Tại mặt cắt 8, hƣớng về mũi Bàn Than là đoạn bãi biển có chiều dài 1,8km, và có hƣớng đông bắc-tây nam, thuộc bờ biển phía tây bắc xã Tam Hải, xét về nguồn gốc hình thành địa hình thì đây là phần bãi biển đƣợc phát triển từ doi cát nối đảo (tombolo). Địa hình bãi biển thuộc dạng tích tụ-xói lở do tác động của sóng
chiếm ƣu thế. Bãi biển có sự biến đổi theo mùa nhƣng xu thế vẫn đƣợc bồi nhiều hơn. Tại mặt cắt 8: tính từ đợt 1 (7/2013) đến đợt 2 (12/2013) bãi biển bị xói lở là 37,3m; đến đợt 3 (6/2014) bãi biển lại đƣợc bồi là 16,1m.
Hình 3.22: Trắc diện địa hình bãi biển tại mặt cắt 8 (MC.8-8), bờ phía đơng Cửa Lở
thuộc khu vực phía tây bắc xã Tam Hải, Núi Thành
Hình 3.23: Trắc diện địa hình bãi tại mặt cắt 8a (MC.8a-8), khu vực bờ phía đơng
nam Cửa Lở, xã Tam Hải
Đây là đoạn bờ phía đơng nam cửa sơng Trƣờng Giang-phía trong Cửa Lở (hình 3.24), có chiều dài 1,8km. Đoạn bờ này đã và đang bị xói lở mạnh nhất tại khu vực Cửa Lở. Địa hình bãi có chiều rộng thay đổi từ 10m đến 20m, bề mặt bãi luôn biến đổi theo hƣớng phát triển của đƣờng bờ, với xu thế xâm thực vào các cồn cát cao từ 5-11m. Vào mùa mƣa thì quá trình xâm thực bờ diễn ra mạnh mẽ hơn mùa khơ. Tính từ đợt 1 (07/2013) đến đợt 2 (12/2013) bờ và bãi đã dịch chuyển vào
phía trong các cồn cát, theo hƣớng tây bắc-đơng nam là 6,4m; đến đợt 3 (6/2014) thì bờ lại bị sạt lở thêm 4,7m. Cũng trong đoạn bờ này, trƣớc đây đã đƣơ ̣c xây hê ̣ thớng “Kè mềm” để bảo vệ chống xói lở gờm 9 hê ̣ thớng Geotube : mỗi cái dài g ần 25m, cách nhau kho ảng 50 m, trên chiều dài g ần 600m đƣờng bờ . Nhƣng đến nay, hệ thống kè này đã khơng cịn tồn tại, đƣờ ng bờ vẫn bi ̣ xói lở và sẽ tiếp tu ̣c bi ̣ xói lở.
Hình 3.24: Vách xói lở bờ Nam Cửa Lở tại mặt cắt 8a vào 7/2013 (trái) và vào
6/2014 (phải) (ảnh Trần Văn Bình)
Hình 3.25: Trắc diện địa hình bãi biển tại mặt cắt 9 (MC.9-9), khu vực bãi Bà Tình
Đây là đoạn bờ đƣợc cấu tạo bởi đá bazan đã bị phong hóa. Phần trên đã bị biến thành đất sét alit-feralit màu vàng loang lỗ. Bề dày của lớp đất phong hóa này có nơi tới gần 40m. (Theo bản đồ Địa chất Việt Nam, Phần lục địa, tỉ lệ 1:500.000 do Trần Đức Lƣơng, Nguyễn Xuân Bao chủ biên, 1986). Tuy nhiên, lớp đất phong hóa tại vị trí đo trắc diện có bề dày từ 4-6m. Phần dƣới lớp đất phong hóa là đá laterit với sỏi sạn màu nâu sẫm gắn kết chắc.
Hình 3.26: Vách xói lở bờ biển Bà Tình tại mặt cắt 9 đợt 1 tháng 7/2013 (trái) và
đợt 3 tháng 6/2014 (trái) (ảnh Trần Văn Bình)
Địa hình bãi biển đƣợc hình thành và phát triển là hậu quả của quá trình xói lở - tích tụ do tác động của sóng biển chiếm ƣu thế. Theo số liệu đo đạc của 3 đợt khảo sát cho thấy: Bờ biển ở bị xói lở mạnh mẽ vào mùa gió Đơng Bắc, tính từ đợt 1 (7/2013) đến đợt 2 (12/2013) bờ biển đã dịch chuyển vào phía trong là 5,4m; đến đợt 3 (6/2014) thì bờ biển lại bị sạt lở thêm 2,7m đồng thời không gian bãi biển cũng đƣợc tịnh tiến theo đƣờng bờ. Tại đây, bãi biển không mở rộng về không gian mà phát triển theo xu thế giật lùi bờ biển do tác động của sóng biển (hình 3.26).
Tóm lại: hình thái địa hình bãi biển tỉnh Quảng Nam biến đổi mạnh mẽ, theo mùa và đặc biệt là khi có gió bão đổ bộ trực tiếp vào địa phận của tỉnh, nhiều đoạn bãi biển có hiện tƣợng bồi-xói đan xen vào nhau . Tuy nhiên, tại bãi biển phía Bắc của Cửa Đại và một số đoạn bãi phía Nam huyện Núi Thành, ln bị xói lở mạnh mẽ và diễn ra liên tục nhƣ tại bờ sơng Trƣờng Giang-phía tây nam Cửa Lở xã Tam Hải và khu vực bãi biển bà Tình xã Tam Quang (Núi Thành).
Trong thời gian từ tháng 7/2013 đến 6/2014, sự biến đổi hình thái địa hình bãi biển mạnh mẽ giữa mùa khô năm 2013 với mùa mƣa năm 2013 là do ảnh hƣởng của cơn bão (nhƣ đã đề cập ở trên). Nƣớc biển dâng do bão kết hợp với triều cao đã làm cho sóng biển vƣơn tới phần đỉnh bãi gây ra xói lở chân các cồn cát cổ, đồng thời phá vở cân bằng tự nhiên của bãi biển. Để hình thái bãi biển trở lại trạng thái ban đầu, vào mùa khô khi bắt đầu mùa gió đơng nam bãi đƣợc bồi lại.
3.2.2. Đặc điểm biến đổi địa hình đáy các khu vực cửa sơng
3.2.2.1. Mơ hình tính tốn biến đổi địa hình đáy các khu vực cửa sơng
Sự biến đổi địa hình đáy tại khu vực Cửa Đại và khu vực Cửa Lở đƣợc tính theo cơng thức [49] và dƣới sự mơ phỏng tại hình dƣới đây (hình 3.27).
Hình 3.27: Mơ phỏng tính tốn biển đổi khối lƣợng trầm tích địa hình đáy
Thể tích (V) đƣợc giới hạn bởi bề mặt đáy biển và mặt phẳng nằm ngang (x, y, z) với giá trị z = 0 (giới hạn mặt trên) (hình 3.28), theo nguyên tắc mở rộng của Simpson với mơ hình hệ số là {1,4,2,4,2,4,2,…,4,2,1} có cơng thức tính nhƣ sau:
Ai= 3
x
[Gi,1 + 4Gi,2 + 2Gi,3 + 4Gi,4 + … + 2Gi,nCol-1 + Gi,nCol]
Thể tích (V) ≈ 3
y
[A1 + 4A2 + 2A3 + 4A3 + … + 2AnCol-1 + AnCol] [49]. Trong đó: x: là khoảng cách giữa các cột ô lƣới
y: là khoảng cách giữa các hàng ô lƣới
Gi,j : là giá trị giao nhau giữa các ô lƣới hàng i và cột j
Để tính thể tích (V) cho từng khu vực, thì nền đáy địa hình khu vực đƣợc tính tốn đã đƣợc tác giả thiết lập mơ hình số độ cao là giá trị số liệu độ sâu thực đo (hình 3.28). Giữa các ơ lƣới tính tốn đƣợc thiết lập với khoảng cách 2x2m (giá trị hàng và cột). Tuy nhiên, giữa các ô lƣới đƣợc thiết lập với các giá trị càng nhỏ thì khối lƣợng càng chính xác hơn.
3.2.2.2. Đặc điểm biến động địa hình đáy khu vực Cửa Đại và Cửa Lở
Ở đây, chỉ tập trung phân tích và đánh giá đặc điểm biến đổi địa hình đáy khu vực Cửa Đại (từ họng sông trở ra và khu vực lân cận), với diện tích là 1479ha (hình 3.29). Cũng nhƣ tại khu vực Cửa Lở với diện tích là 711,6ha (hình 3.31).
Hình 3.29: Sơ đồ vị trí mặt cắt và vùng tính biến đổi địa hình đáy khu vực Cửa Đại
Theo thời gian từ 07/2014 – 06/2014, bề mặt địa hình đáy tại các khu vực cửa sông đã bị biến đổi mạnh mẽ, đặc biệt tại họng và những cồn ngầm cửa sơng.
Hình 3.31: Sơ đồ vị trí mặt cắt và vùng tính biến đổi địa hình đáy ở khu vực Cửa Lở
Hình 3.32: Biến động địa hình đáy khu vực Cửa Lở tại mặt cắt AB-BC Bảng 3.4: Kết quả biến đổi lượng trầm tích đáy khu vực cửa sơng (qua 03 đợt đo).
Stt Vị trí Diện tích (ha) Thời gian Khối lƣợng (m3) 1 Khu vực Cửa Đại 1479 07/2013 - 12/2013 + 441.133,36 12/2013 - 06/2014 - 1.891.664,42 2 Khu vực Cửa Lở 711,6 07/2013 - 12/2013 - 193.788,25 12/2013 - 06/2014 + 65.845,39
Sự biến động địa hình đáy tại các khu vực cửa sông chủ yếu nằm trong giới hạn đƣợc tính tốn (hình 3.29 và 3.31). Kết quả tính tốn trong luận văn so với cơng trình tính tốn cán cân vận chuyển bùn -cát dọc bờ tại khu vực Cửa Đại, bằng mơ hình sóng của Lê Đình Mầu (2012) [26] cho thấy rằng: quá trình vận chuyển bồi tích ln có xu thế tích tụ tại vùng trƣớc cửa biển, sau đó nguồn vật liệu dƣ thừa lại di chuyển về phía mũi An Lƣơng (Duy Hải).
Hình thái địa hình là những val ngầm nằm ngang hoặc song song với đƣờng bờ trƣớc cửa sơng và bị tác động mạnh bởi q trình sóng và dịng chảy sơng, dịng chảy thủy triều khơng đáng kể.
Địa hình đáy tại khu vực Cửa Đại ln hình thành những cồn cát, val cát ngầm có diện tích đáng kể, đặc biệt là mùa mƣa lũ, các cồn và val này luôn xáo trộn và biến đổi mạnh mẽ (hình 3.30), có thể bồi lấp hồn tồn luồng lạch, nhƣ sau đợt lũ đã xảy ra vào tháng 11/2013. val ngầm thẳng mũi An Lƣơng ra có chiều dài hơn 800m, rộng sấp xỉ 470m, tồn tại ở độ sâu 1,5-2m, val hình vịng cung song song với đƣờng bờ phía nam Cửa Đại đoạn Bến đị Duy Hải đến mũi An Lƣơng (Duy Hải) và ơm lấy Cửa Đại có chiều dài đáng kể gần 1200m, chiều rộng thay đổi từ 270-370m, tồn tại ở độ sâu 1-2,5m. Ngồi ra, cịn thấy những rãnh trũng ở độ sâu từ 2-3m.
Đến mùa mƣa, vào đợt khảo sát và đo đạc tháng 12/2013 thì những val này bị biến đổi đáng kể do quá trình vật liệu từ trong sơng mang ra, đồng thời nguồn vật liệu có thể đƣợc mang đến từ các bãi biển vùng lân cận bị xói lở, dẫn đến hình thái những val này phát triển thành cồn cát cao hơn và rộng hơn. Theo kết quả tính tốn thì khối lƣợng vật liệu đã đƣợc mang đến tích tụ lại, đã tăng lên so với ban đầu (đợt 1) là 441.133,36m3. Tuy nhiên, khối lƣợng này bị giảm đi đáng kể, do trƣớc đó vào cuối tháng 11/2013 tại khu vực Cửa Đại cũng đã đƣợc thực hiện nạo vét luồng lạch để khai thông luồng cho tàu thuyền ra vào cửa, đã lấy đi hàng nghìn mét khối cát ở đây. Những điều trình bày ở trên lại trái ngƣợc với vùng Cửa Lở (Núi Thành) q trình tích tụ trầm tích ở đây chỉ diễn ra tại mũi bờ tây Cửa Lở, phần địa hình đáy lại bị xói lở hay bào mịn và mang đi một khối lƣợng đáng kể vật liệu trầm tích so với ban đầu (đợt 1) là 193.788,25m3. Đến mùa khơ, vào tháng 6/2014 thì địa hình đáy
vùng này lại bồi tụ với khối lƣợng là 65.845,39m3, vật liệu chủ yếu là cát nhỏ mịn, hình thành từ val ngầm và phát triển lên cồn cát (hình 3.32) chắn trƣớc cửa dẫn đến hiện tƣợng bồi cạn dần Cửa Lở. Điều này cũng lại trái ngƣợc với địa hình đáy vùng Cửa Đại, vật liệu tích tụ vào mùa mƣa lũ, đã đƣợc mang đi một lƣợng đáng kể với khối lƣợng xấp xỉ là 1.891.664,42m3. Điều này có thể lý giải rằng, tại đây do tác động của sóng và dịng chảy ven bờ, nguồn vật liệu đã đƣợc mang đi bồi tụ tại các đoạn bờ thiếu hụt bồi tích, theo cơ chế bồi tụ-xói lở xen kẽ theo mùa.
Nhìn chung, vùng biển ven bờ tỉnh Quang Nam ln xuất hiện những chu kỳ sóng ngắn [2], trong điều kiện thời tiết xấu nhƣ bão, áp thấp nhiệt đới, với xu thế tạo ra các dạng địa hình gồm những rãnh trũng và val ngầm song song với bờ rất rõ rệt. Những bar ngầm, hố trũng trƣớc cửa sông cũng đƣợc hình thành, phát triển mạnh tại các khu vực Cửa Đại (Hội An) và Cửa Lở (Núi Thành). Sau đó, các quá trình thủy động lực có cƣờng nhỏ hơn nhƣng có độ ổn định và tần xuất cao hình thành trong điều kiện thời tiết ổn định hơn có xu thế phá hủy những dạng địa hình có tính phân dị cao đã hình thành trong điều kiện thời tiết cực đoan để đƣa khu vực trở về dạng địa hình có thế cân bằng bền hơn. Đó là những rãnh trũng, val ngầm có kích thƣớc nhỏ hơn, phân bố khơng liên tục ở độ sâu từ 1,5-3m (tại đơn vị địa mạo số 29 trên bản đồ địa mạo). Các val bờ hay bãi có dạng răng cƣa biến đổi theo các trƣờng sóng khác nhau tại mỗi đoạn bờ, theo đó làm cho bãi biển diễn ra các q trình xói lở - bồi tụ xen kẽ, nhƣng tỷ lệ xói lở vẫn chiếm ƣu thế hơn, đồng thời tạo ra sự biến đổi đƣờng bờ với xu thế giật lùi đƣờng bờ về phía lục địa nhƣ bờ biển phƣờng Cửa Đại (Hội An), Tam Hải (Núi Thành). Còn tại các khu vực cửa sơng, các bar ngầm, hố trũng hình thành trong điều kiện bão hoặc áp thấp cũng đƣợc “cải biến” dần dần trong điều kiện thời tiết bình thƣờng để trở về trạng thái cân bằng.
3.2.3. Cán cân vật liệu trên mỗi đoạn bờ trong khu vực nghiên cứu
Tƣơng quan giữa lƣợng bồi tích đƣa đến một đoạn ở khu bờ và lƣợng bồi tích mang đi gọi cán cân bồi tích [20]. Việc tính tốn cán cân bồi tích là việc làm khó khăn khi phải xét đến từng hợp của nó trên mỗi đoạn miền bờ. Do vậy, trên cơ sở xây dựng các trắc diện địa hình bãi biển tại các khu vực nghiên cứu trọng điểm,
với 3 đợt khảo sát và đo đạc chi tiết. Từ đó, tác giả đã tính tốn lƣợng bồi tích bị đƣa ra khỏi miền bờ hoặc thu về bằng cách lấy hai trắc diện chồng lên nhau mặt và sƣờn bãi để tính hiệu diện tích (tức là sự biến đổi của địa hình). Với kết quả tính tốn nhƣ vậy tại mỗi mặt cắt trên một mét độ dài đƣờng bờ (đại diện cho một đoạn bờ), ta có thể tích tính bằng mét khối hoặc khối lƣợng trầm tích bị biến động để phân tích cán cân bồi tích trên mỗi đoạn bờ (bảng 3.5).
Bảng 3.5: Lượng bồi tích thu hoặc chi tại các trắc diện bãi (qua 03 đợt đo)
Vị trí Diện tích (m2) Thời gian Cán cân trầm tích (m3) MC.1-1 53.47 09/2007 đến 07/2013 - 53.47 30.14 07/2013 đến 12/2013 - 30.14 7.97 12/2013 đến 06/2014 - 7.97 MC.2-2 86.3 09/2007 đến 07/2013 - 86.3 25.27 07/2013 đến 12/2013 - 25.27 5.8 12/2013 đến 06/2014 + 5.80 MC.3-3 99.11 09/2007 đến 07/2013 - 99.11 MC.4-4 121.47 07/2013 đến 12/2013 - 121.47 60.74 12/2013 đến 06/2014 + 60.74 MC.5-5 9.17 07/2013 đến 12/2013 - 9.17 9.33 12/2013 đến 06/2014 - 9.33 MC.6-6 37.19 09/2007 đến 07/2013 + 37.19 42.59 07/2013 đến 12/2013 - 42.59 19.16 12/2013 đến 06/2014 + 19.16 MC.7-7 15.98 09/2007 đến 07/2013 + 15.98 46.92 07/2013 đến 12/2013 - 46.92 18.66 12/2013 đến 06/2014 + 18.66 MC.8-8 180.71 07/2013 đến 12/2013 - 180.71 69.6 12/2013 đến 06/2014 + 69.6 MC.8a- 8 27.42 07/2013 đến 12/2013 - 27.42 13.86 12/2013 đến 06/2014 - 13.86
Theo đó, tại mỗi mặt cắt trên chiều dài đoạn bờ có độ dài là một mét cho ta thấy rằng, trên cả đoạn bờ phƣờng Cửa Đại từ mặt cắt 1 (MC.1-1) đến mặt cắt 4 (MC.4-4) có chiều dài hơn 3km, trong khoảng thời gian từ 7/2013-6/2014 luôn diễn ra tình trạng thiếu hụt bồi tích rất lớn ở khu bờ, dẫn đến bờ bãi bị biến đổi mạnh mẽ. Tuy nhiên, vào mùa khơ (mùa gió TN) lƣợng bồi tích có bù lại trên mỗi đoạn bãi nhƣng chƣa bằng với khối lƣợng vật liệu đã mang đi khỏi khu bờ vào mùa mƣa (mùa gió ĐB). Lƣợng bồi tích thiếu hụt này cũng khác nhau trên mỗi đoạn bờ, điều này chứng tỏ rằng cơ chế di chuyển bồi tích dọc bờ trên mỗi đoạn rất khác nhau, năng lƣợng sóng và dịng chảy ven bờ phụ thuộc vào cấu trúc nền đáy địa hình.