3.2. Hiện trạng biến đổi địa hình (xói lở bồi tụ) và nguyên nhân
3.2.1. Hiện trạng biến đổi địa hình bờ
Đoạn bờ biển từ Cát Bà đến Đồ Sơn nằm hoàn toàn ở vùng duyên hải thành phố Hải Phịng. Địa hình đƣờng bờ ở đây tƣơng đối đa dạng. Đây là khu vực duy nhất của đồng bằng có đá gốc (đá lục nguyên và carbonat) ở sát đƣờng bờ tạo nên các các dạng đƣờng bờ mài mòn trên đá gốc, các cliff, thềm mài mòn ở khu vực đảo Cát Bà và bán đảo Đồ Sơn. Bờ cấu tạo bởi đất đá trầm tích bở rời đệ tứ chiếm tỷ lệ lớn trên đoạn đƣờng bờ của Hải Phịng. Địa hình trên trầm tích này chủ yếu là các bãi biển, cồn đụn chạy song song với đƣờng bờ ở những nơi bờ cấu tạo bởi cát, các dạng bãi triều bùn, bãi triều có rừng ngập mặn thƣờng đặc trƣng cho bờ có cấu tạo bởi bột sét. Do tốc độ đơ thị hóa nhanh, nên đƣờng bờ có nhiều biến động do chính hoạt động của con ngƣời tạo nên. Bên cạnh những đoạn bờ bị xói lở cịn có những đoạn bờ đƣợc bồi tụ tự nhiên hoặc đƣợc quai lấn biển để nuôi trồng thủy sản cũng nhƣ để xây dựng các hệ thống cầu cảng, kho bãi, khu công nghiệp. . .
a) Giai đoạn 1965-2001
Các kết quả phân tích bản đồ và ảnh viễn thám cho thấy bờ biển khu vực cửa sông Bạch Đằng thay đổi đáng kể trong giai đoạn 1965-2001 với tốc độ bồi tụ - xói lở bờ có xu hƣớng ngày càng tăng nhanh (Bảng 3.1, hình 3.2).
Bảng 3.1.Biến đổi bờ biển giai đoạn 1965-2001
Biến đổi bờ Giai đoạn
1965-1989 1989-2001
Diện tích bồi tụ (ha) 1142.4 1387.2
Tốc độ bồi trung bình (ha/năm) 47,6 115,6
Diện tích xói lở (ha/năm) 348,0 153.6
Tốc độ xói trung bình (ha/năm) 14,5 12,8
Tỷ lệ xói - bồi 1 - 3 1 - 9
Đồ Sơn
Hiện tƣợng xói lở trong giai đoạn sau năm 1965 xảy ra chủ yếu tại bờ biển đảo Cát Hải, bãi Phù Long và bãi biển phía tây nam của đảo Đình Vũ với tốc độ trung bình là 16,8ha/năm và tổng diện tích bị xói là 670,4ha (hình 3.3). Sự dịch chuyển về phía bờ ở cả phần bờ và đáy có sự biến đổi đáng kể qua các thời kì.
Hình 3.2. Biến động đƣờng bờ VCS Bạch Đằng giai đoạn 1965 – 2001 [16]
Thời gian năm 1965-1988, bờ biển đảo Cát Hải bị xói lở trên chiều dài 6,4km từ Bến Gót tới Hồng Châu (Hình 3.3). Do có kè đá bảo vệ, nên đoạn bờ thị trấn Cát Hải từ Đôn Lƣơng đến Gia Lộc đã hạn chế đƣợc tốc độ xói lở. Chiều rộng vùng xói ở thị trấn Cát Hải từ 20-45m, lấn vào khu dân cƣ đơng đúc, có nhiều chùa chiền, các cơng trình văn hố và di tích lịch sử. Trên đoạn bờ Gia Lộc - Hồng
lớn nhất tới 400m. Tốc độ xói ngang từ 10 - 15m/năm [4]. Có thể nói đây là giai đoạn xói lở nghiêm trọng của đảo Cát Hải, ảnh hƣởng trực tiếp tới an toàn các khu dân cƣ, các cơng trình văn hố và di tích lịch sử.
Hình 3.3. Biến động đƣờng bờ khu vực Cát Hải giai đoạn 1965 - 1988
Các khu vực khác ở Cát Hải: bờ đảo thuộc cửa Nam Triệu và cửa Lạch Huyện bị xói lở trên các đoạn có chiều dài từ 1,7 đến 2,3km. Đoạn bờ đảo Cát Hải thuộc cửa Nam Triệu bị xói mạnh, một phần do nƣớc sơng Cấm chuyển hồn tồn sang sơng Bạch Đằng khi đập Đình Vũ chặn lấp cửa Cấm năm 1978. Dịng nƣớc vùng cửa sơng Nam Triệu chảy tập trung và xiên góc với bờ đảo, gây xói lở đoạn bờ từ cửa kênh Cái Tráp tới Hoàng Châu. Ngoài ra, hiện tƣợng xói nhân tạo diễn ra tại khu vực xây dựng kênh Cái Tráp (năm 1985), nối liền cửa Nam Triệu và cửa Lạch Huyện phục vụ giao thông thuỷ nội địa. Ngồi việc đào kênh, đắp đập này, thì các hoạt động nhân tạo khác nhƣ nạo vét duy tu luồng tầu vào cảng, sóng rẽ đi tầu và dịng chảy do tầu biển qua lại có ảnh hƣởng ít nhiều tới khả năng bồi tụ - xói lở ven
Bờ nam đảo Cát Hải và bờ tây nam đảo Đình Vũ bị xói lở ra mạnh trong giai đoạn 1965 – 1989 (Hình 3.4). Đây là khu vực biển hở, bờ biển chịu tác động trực tiếp rất mạnh của sóng. Trong mùa hè, sóng gió ở đây có hƣớng chủ yếu là ĐN, Đ và NĐN với tần suất cao (trên 70%). Vào thời kì triều cƣờng, thời gian triều lên cao sóng vỗ trực tiếp vào thân đê kè và bờ biển với áp lực lớn từ 0,4T/m2
đến 7,4T/m2, trong bão áp lực này có thể tăng lên tới 20T/m2. Sóng vỡ ngay sát chân đê kè tạo thành dịng chảy sóng với tốc độ khá lớn, từ 0,35m/s đến 1,28m/s làm rửa trơi trầm tích hạt mịn thậm chí cả cát trung. Lƣợng sa bồi thiếu hụt hàng năm ở đoạn bờ biển Đình Vũ và Cát Hải vào khoảng 10 triệu m3/năm [4]. Tuy nhiên, sau năm 1989, cƣờng độ xói lở đã giảm mạnh ở các khu vực này nhờ việc xây dựng các tuyến đê kè chống xói lở.
Hình 3.4. Biến đổi đƣờng bờ kv Cửa Cấm – Đình Vũ giai đoạn 1965-1989
Đoạn bờ biển đảo Đình Vũ dài khoảng 4,2km thuộc loại bờ tích tụ – mài mòn, nằm kẹp giữa hai cửa sông lớn là Cửa Cấm và Nam Triệu. Thời gian năm 1965-1988, xói lở bờ phía đơng đảo trên chiều dài hơn 4km, chiều rộng vùng xói
trung bình 150m và tối đa 290m, tốc độ xói lở từ 6-12m/năm. Hiện tƣợng xói lở bờ diễn ra chủ yếu do sóng hƣớng Nam và Đông Nam hoạt động trong thời gian mùa hè.
Năm 1978, khi xây đập Đình Vũ, cửa Cấm bị chặn lấp, nƣớc sơng Cấm chuyển hồn tồn sang cửa Nam Triệu qua kênh Đình Vũ. Do đó ảnh hƣởng trực tiếp của dịng chảy từ sơng Cấm tới đoạn bờ này khơng cịn. Đoạn bờ cửa Cấm – cửa Lạch Tray đƣợc bồi tụ mạnh trên suốt chiều dài 4,6km. Vùng bồi rộng trung bình 400m, tối đa tới 600m. Hiện tƣợng bồi tụ mạnh còn do hoạt động nhân tạo, đó là việc quai đê lấn đất, trồng rừng ngập mặn và xây dựng các vùng nuôi thuỷ sản ven biển.
Bên cạnh các nhân tố tự nhiên (thuỷ triều lớn, bão mạnh, gió mùa…) thì hoạt động nhân tạo đã góp phần đáng kể làm thay đổi địa hình đảo Cát Hải. Đoạn bờ đảo Cát Hải thuộc cửa Nam Triệu bị xói mạnh, một phần do nƣớc sông Cấm chuyển hồn tồn sang sơng Bạch Đằng khi đập Đình Vũ chặn lấp cửa Cấm năm 1978. Dịng nƣớc vùng cửa sơng Nam Triệu chảy tập trung và xiên góc với bờ đảo, gây xói lở đoạn bờ từ cửa kênh Cái Tráp tới Hồng Châu. Ngồi ra, hiện tƣợng xói nhân tạo diễn ra tại khu vực xây dựng kênh Cái Tráp (năm 1985), nối liền cửa Nam Triệu và cửa Lạch Huyện phục vụ giao thơng thuỷ nội địa. Ngồi việc đào kênh, đắp đập này, thì các hoạt động nhân tạo khác nhƣ nạo vét duy tu luồng tầu vào cảng, sóng rẽ đi tầu và dịng chảy do tầu biển qua lại có ảnh hƣởng ít nhiều tới khả năng bồi tụ – xói lở ven biển đảo Cát Hải. Sự xuất hiện của các cơng trình bảo vệ bờ (đê, kè mỏ hàn) đã phần nào làm giảm bớt xói lở trong khu vực. Tuy nhiên, mặc dù có đê, song xói lở vẫn tiếp tục xảy ra. Tuyến đê bảo vệ nhiều lần bị sóng biển phá hủy và phải lùi sâu vào đất liền. Tại Hoàng Châu (đảo Cát Hải), theo lời kể của dân địa phƣơng thì trƣớc đây đã từng tồn tại một ngôi làng nằm cách đƣờng bờ biển hiện nay khoảng 100m và xa hơn nữa là rừng phi lao rộng vào chục mét bảo vệ ngôi làng này trƣớc biển cả, thế mà tất cả hiện nay đã bị xóa sạch do xói lở. Sự tấn cơng mạnh mẽ của biển đã buộc dân địa phƣơng phải xây dựng các tuyến đê mới lùi sâu vào bên
Thời gian năm 1988-2001, bờ biển phát triển bồi tụ mạnh mẽ trên suốt chiều dài gần 5km từ cửa Cấm đến cửa Lạch Tray (Hình 3.5). Vùng bồi tụ rộng trung bình 1200m, tối đa 1400m. Tốc độ bồi tụ cao, đạt từ 90-110m/năm. Rừng ngập mặn đang phát triển mạnh. Rừng này đƣợc nhân dân ven biển chăm sóc phát triển để bảo vệ bờ và các vùng ni thuỷ sản ven bờ
Hình 3.5 . Đƣờng bờ cửa Cấm – Lạch Tray giai đoạn 1988 – 2001
Thời gian 1988-2001(Hình 3.6), đoạn bờ xói lở nằm ở mũi đảo Đình Vũ trên chiều dài gần 1,9km, rộng trung bình 60m và lớn nhất tới 150m. Hiện tƣợng bồi tụ diễn ra mạnh mẽ ở đoạn bờ phía tây bên lịng dẫn cũ của cửa Cấm Vùng bồi tụ kéo dài tới 7,2km từ đập Đình Vũ tới giữa đoạn bờ biển phía nam Đình Vũ. Vùng bồi tụ rất rộng, đạt tới 1300m, là khu vực đang phát triển nghề nuôi trồng thuỷ sản ven biển.
Hình 3.6 . Đƣờng bờ khu vực cửa Cấm - Đình Vũ, 1988 – 2001
b) Giai đoạn 2001-2008
Thời gian 2001-2005, bờ biển đảo Cát Hải tiếp tục bị xói lở từ Bến Gót tới Hồng Châu, tuy nhiên qui mơ và tốc độ xói lở giảm hơn giai đoạn trƣớc, do có các biện pháp cơng trình bảo vệ bờ. Những cơng trình bảo vệ bờ đã phát huy đƣợc tác dụng ban đầu, nhƣng giảm dần tác dụng sau này. Các khối đá tảng đổ làm kè chắn sóng ở Đơn Lƣơng - Gia Lộc khơng có sắp xếp đã bị mài mịn, dần trở thành cuội trịn rất dễ bị lăn, trƣợt và chìm dần vào trong nền cát. Kè lát mái và bảo vệ chân đê đất ở Văn Chấn - Hoàng Châu bị biến dạng do lún và trƣợt lở khi có sóng lớn và dịng chảy mạnh ven bờ… Bên cạnh vùng bờ biển bị xói lở, các đoạn bờ thuộc các cửa sông Nam Triệu và Lạch Huyện đƣợc bồi tụ trở lại với tốc độ chậm.
Phân tích các ảnh vệ tinh trong giai đoạn 1994 - 2005 cho thấy đƣờng bờ phía bắc đảo Đình Vũ giáp với luồng Nam Triệu đƣợc mở rộng, với tốc độ tiến ra biển khá lớn song hình dạng đƣờng bờ cho thấy sự phát triển này không tự nhiên.
kè chắc và đổ đất để xây dựng một loạt các hệ thống cầu cảng, kho bãi container, và các nhà xƣởng… Dọc theo luồng Nam Triệu, nhiều nơi cịn quan sát q trình quai đê lấn biển để nuôi trồng thủy sản.
Tốc độ bồi tụ trung bình thời kì 2001 - 2005 là 209ha/năm, lớn gần gấp đơi so với thời kì 1989-2001 và gấp hơn 4 lần so với thời kì 1965-1989 (Bảng 3.1, Bảng 3.2). Diện tích đƣợc mở rộng là 3365,6ha, lớn gấp 5 lần diện tích bị xói lở mất trong thời kì này, tập trung ở khu vực cửa Lạch Tray (mở rộng trung ra 2,5km ở phía bắc và 2,3km ở phía nam), cửa Cấm (mở rộng 1,5km ở phía tây nam đảo Đình Vũ) và ở phía nam bãi Nhà Mạc (mở rộng 1km). Điều này cũng có nghĩa là diện tích mặt nƣớc của khu vực cửa sông bị thu hẹp lại 2695,2 ha so với năm 1965[4].
Thời gian năm 2005 - 2008, bờ biển tiếp tục phát triển bồi tụ mạnh (hình 3.7, bảng 3.2). Chỉ trong khoảng thời gian 4 năm, diện tích bồi tụ ƣớc tính khoảng 1068.2 ha. Tốc độ bồi tụ cao, đạt 267.5 ha/năm. Cùng với quá trình bồi tụ, q trình xói lở cũng diễn ra vơi tốc độ 34.4 ha/năm. Tỷ lệ giữa xói lở - bồi tụ là 1-8. Ngun nhân chính của hiện tƣợng xói lở là do các hoạt động nhân sinh, đó là sự hình thành của các đầm ni.
Phân tích tƣ liệu ảnh vệ tinh và khảo sát thực địa cho thấy, nguyên nhân của hiện tƣợng lấn biển gia tăng nhanh trong khu vực nghiên cứu chủ yếu do hoạt động quai đê lấn biển để tạo các diện tích đầm ni hải sản. Mặt khác, đây cũng là điểm bất thƣờng liên quan đến sự thay đổi đột biến tƣơng quan giữa lƣợng bồi tích với động lực dịng chảy. Lƣu lƣợng nƣớc và hàm lƣợng bồi tích của sơng Bạch Đằng bị chi phối bởi sông Đuống mang từ sông Hồng sang và của các sông Cầu, sông Thƣơng, sông Lục Nam bắt nguồn từ miền núi Đơng Bắc. Ảnh hƣởng của đập Hịa Bình đến lƣu lƣợng nƣớc và dịng bùn cát sông Đuống là không đáng kể, mà chủ yếu do tăng lƣợng bồi tích của các sơng Cầu, sơng Thƣơng và sơng Lục Nam liên quan đến tình trạng xói mịn lƣu vực đƣợc tăng cƣờng do giảm diện tích rừng che phủ.
Hình 3.7. Biến đổi đƣờng bờ giai đoạn 2001-2008
Bảng 3.2. Biến đổi bờ biển giai đoạn 2001-2008
Biến đổi bờ Giai đoạn
2001-2005 2005-2008
Diện tích bồi tụ (ha) 836,0 1068.2
Tốc độ bồi trung bình (ha/năm)
209,0 267.5
Diện tích xói lở (ha/năm) 168.8 137.6
Tốc độ xói trung bình (ha/năm) 42,2 34.4 Tỷ lệ xói - bồi 1 - 5 1-8 2001 2008 Đình Vũ Đò Sơn Cát Hải Nam Triệu Cửa Cấm Bãi Nhà Mạc 2005 Hịn Xồi