8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN
1.2. LỊCH SỬ NGHIấN CỨU
1.2.2. Cỏc nghiờn cứu ở trong nƣớc
1.2.2.1. Những nghiờn cứu chung
Cựng theo xu hƣớng phỏt triển chung của thế giới, ở nƣớc ta việc nghiờn cứu sự biến đổi địa hỡnh ở đới bờ đĩ đƣợc quan tõm. Đú là những cơ quan nghiờn cứu về biển nhƣ viện Hải dƣơng học, Cơ học, Thủy lợi, Xõy dựng, cỏc trƣờng đại học cú đào tạo cỏc chuyờn ngành về hải dƣơng, địa mạo, địa chất, và cụng trỡnh biển. Tuy nhiờn, do đặc thự của lĩnh vực đo đạc, nghiờn cứu biển là rất tốn kộm trong khi nền
kinh tế của chỳng ta cũn hạn chế nờn cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu của cỏc nhà khoa học Việt Nam cũn khỏ khiờm tốn.
Xu hƣớng nghiờn cứu biến đổi địa hỡnh bằng mụ hỡnh húa đĩ bắt đầu phỏt triển từ khoảng giữa thập niờn 80. Cỏc mụ hỡnh thƣờng đƣợc thiết lập để tớnh toỏn cỏc yếu tố thủy động lực nhiều hơn cỏc yếu tố thạch động lực. Sự gắn kết giữa 2 quỏ trỡnh thủy và thạch động lực trong một mụ hỡnh của chỳng ta cũn bị hạn chế. Hơn nữa, chỳng ta cũng chƣa cú cỏc phũng thớ nghiệm hiện đại để cú thể mụ phỏng đƣợc cỏc quỏ trỡnh thủy thạch động lực cho một khu vực nghiờn cứu cụ thể. Do đú, cỏc kết quả tớnh bằng mụ hỡnh của chỳng ta rất khú đƣợc kiểm chứng trờn cả 2 phƣơng diện trong phũng thớ nghiệm và ngồi hiện trƣờng.
Nghiờn cứu tớnh quy luật, mụ hỡnh húa cú cỏc tỏc giả thuộc trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiờn, Đại học Quốc gia Hà Nội: Đinh Văn Ƣu, Nguyễn Thọ Sỏo, v.v. đĩ đi sõu vào chi tiết động lực học của lớp gần đỏy để cải tiến phƣơng phỏp tớnh bỏn thực nghiệm đĩ cú. Mục đớch là làm chớnh xỏc hơn cỏc cụng thức bỏn thực nghiệm của cỏc tỏc giả nƣớc ngồi để tớnh dũng vật liệu ven bờ.
Nhúm của Bựi Hồng Long, Viện Hải dƣơng học, Nha Trang nghiờn cứu vựng Phan Rớ (Bỡnh Thuận), vựng Hàm Tiến (Bỡnh Thuận), Phƣớc Thể (Bỡnh Thuận) và nhúm của Nguyễn Ngọc Bớch nghiờn cứu vựng Gũ Cụng (Tiền Giang). Với mục tiờu cung cấp cỏc thụng số kỹ thuật, đƣa ra cỏc phƣơng ỏn thiết kế và thi cụng đờ, kố chống xúi lở.
Nhúm của Nguyễn Mạnh Hựng, viện Cơ học đĩ ứng dụng những mụ hỡnh thủy - thạch động lực tổng hợp nhiều yếu tố để tớnh dũng vật liệu và biến đổi địa hỡnh đỏy vựng ven bờ là rất đỏng ghi nhận theo hƣớng mụ hỡnh húa để nghiờn cứu biến động bờ biển và vựng cửa sụng. Cỏc tớnh toỏn của nhúm cũn đi sõu, chi tiết vào việc tớnh cặp cỏc yếu tố thủy- thạch động lực nhƣ súng, dũng chảy, mực nƣớc vào nghiờn cứu biến đổi đỏy [18]. Tỏc giả Nguyễn Mạnh Hựng cũn đƣa ra những tổng kết về cỏc phƣơng phỏp tớnh toỏn vận chuyển bựn cỏt và cỏc mụ hỡnh tớnh biến động đƣờng bờ và những kết quả ỏp dụng cụ thể cho nhiều vựng xúi lở dọc bờ biển Việt
Nam nhƣ vựng Cảnh Dƣơng, Quảng Bỡnh; Hồ Tàu - Định An, Trà Vinh; Gành Hào, Bạc Liờu hay vựng Hải Hậu, Nam Định [17].
Trong những năm gần đõy đĩ cú nhiều chƣơng trỡnh cấp quốc gia và dự ỏn hợp tỏc quốc tế tiến hành nghiờn cứu cỏc quỏ trỡnh thủy-thạch động lực và xúi lở- bồi tụ nhƣ đề tài KC.09.04 đĩ ứng dụng cỏc mụ hỡnh WAM, STWAVE để dự bỏo súng. Trong 2 năm 1999-2001, Nhà nƣớc đĩ cho triển khai 8 đề ỏn về nghiờn cứu, dự bỏo phũng chống sạt lở bờ sụng, bờ biển, trong đú 3 đề tài về sạt lờ bờ biển là 5A (miền Bắc) do Phõn viện Hải dƣơng học Hải Phũng, 5B (miền Trung) do Viện Địa lý, 5C (miền Nam) do Viện Hải dƣơng học Nha Trang chủ trỡ thực hiện. Nghiờn cứu nguyờn nhõn và giải phỏp phũng chống xúi lở bờ biển Cỏt Hải, Hải Phũng do Viện Cỏc khoa học Trỏi đất thực hiện (1982-1986). Cỏc đề tài KT.03.14, KHCN.06.08 (1996-2000), KC.09.05 (2001-2005) tiến hành nghiờn cứu, dự bỏo quỏ trỡnh xúi lở-bồi tụ bờ biển và cửa sụng Việt Nam; Dự ỏn Quốc tế “EU-Cửu Long Project” (1996-1998): nghiờn cứu, dự bỏo xúi lở tại bờ biển Gành Hào; dự ỏn Việt Nam-Thụy Điển (2004-2007): nghiờn cứu xúi lở bờ biển Hải Hậu, Nam Định, dự ỏn đĩ ứng dụng nhiều mụ hỡnh về súng, vận chuyển bồi tớch; Đề tài cấ p nhà
nư ớ c KHCN-06-10. “Cơ sở khoa họ c và cỏc đặ c trư ng đớ i bờ
phụ c vụ yờu cầ u xõy dự ng cụng trỡnh biể n ven bờ ” do việ n
Cơ họ c chủ trỡ. Cỏc đề tài trờn ngồi việc đo đạc thực địa đĩ xõy dựng và ỏp
dụng cỏc mụ hỡnh nhằm tớnh toỏn cỏc quỏ trỡnh súng, dũng chảy, biến đổi địa hỡnh bĩi, đƣờng bờ, v.v. nhằm lý giải cỏc nguyờn nhõn gõy ra cỏc tỏc động mụi trƣờng trờn.
Cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu về cửa sụng Miền trung của nhúm nghiờn cứu thuộc Viện địa lý do Nguyễn Văn Cƣ chủ trỡ và một trong những nghiờn cứu đú cũn đang tiếp tục.
Cỏc nghiờn cứu của Huỳnh Thanh Sơn và đồng nghiệp (Đại học Kỹ thuật, Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chớ Minh) đi sõu vào nghiờn cứu cỏc quỏ trỡnh vật
Ứng dụng viễn thỏm trong nghiờn cứu biến đổi địa hỡnh đới bờ ở nƣớc ta bắt đầu phỏt triển từ đầu thập niện 90. Tuy nhiờn, do nguồn ảnh vệ tinh phụ thuộc hồn tồn vào nƣớc ngồi, giỏ thành ảnh cũn cao đĩ làm cho kết quả nghiờn cứu của chỳng ta bị hạn chế. Việc ỏp dụng phƣơng phỏp viễn thỏm, kết hợp với GIS trong nghiờn cứu cỏc quỏ trỡnh biến đổi địa hỡnh bờ, bĩi biển, sự di chuyển bar, quỏ trỡnh phỏt triển cửa sụng… do cỏc nguyờn nhõn khỏc nhau (cả tự nhiờn và con ngƣời) đĩ đƣợc tiến hành ở những khu vực khỏc nhau, cú thể kể vắn tắt nhƣ sau:
- Phạm Quang Sơn, 1997 đĩ sử dụng ảnh SPOT, Landsat TM, Radarsat, bản đồ địa hỡnh và cỏc tƣ liệu khớ tƣợng-thuỷ văn vào phõn tớch quỏ trỡnh phỏt triển vựng cửa sụng Hồng trong thời gian từ 1965-1997. Năm 2004 tỏc giả này đĩ sử dụng thụng tin viễn thỏm trong nghiờn cứu sự phỏt triển và biến động cỏc vựng cửa sụng thuộc ven biển đồng bằng Sụng Hồng [71].
Cỏc kết quả nghiờn cứu của cỏc nhà khoa học thuộc Trung tõm Viễn thỏm và Geomatic (VTGEO) (Viện Địa chất, Viện KH & CN VN) với việc sử dụng thụng tin Viễn thỏm và GIS [28, 29, 30] nhƣ:
- Nghiờn cứu biến động cỏc cửa sụng Miền Trung và vấn đề tiờu thoỏt nƣớc lũ ở vựng ven biển (năm 2002).
- Nghiờn cứu tai biến xúi lở - bồi lấp vựng ven biển tỉnh Quảng Ngĩi và đề xuất cỏc giải phỏp xử lý, phũng trỏnh (năm 2000 - 2002) …
Cỏc kết quả thu nhận đƣợc cú ý nghĩa gúp phần xõy dựng cơ sở khoa học và phƣơng phỏp luận về ứng dụng cụng nghệ viễn thỏm và GIS vào nghiờn cứu, theo dừi và cú thể cảnh bỏo sớm một số loại thiờn tai ở vựng đồng bằng, ven biển và cỏc cửa sụng.
Trong khuụn khổ đề tài KHCN.06.07, nhúm tỏc giả Tụ Quang Thịnh [33] và cộng sự (Trung tõm Viễn thỏm, Tổng cục Địa chớnh) đĩ xõy dựng tập bản đồ xúi lở - bồi tụ bờ biển và cửa sụng Việt Nam từ 1965 – 1995, tỉ lệ 1/100.000 với tƣ liệu chớnh là ảnh SPOT, KPA-1000, KATE-200 và LANDSAT.
Tỏc giả Trần Quốc Cƣờng (thuộc VTGEO) đĩ cú nghiờn cứu đỏnh giỏ tỏc động của việc khai thỏc than lộ thiờn tới địa hỡnh và đƣờng bờ biển vựng Cẩm Phả -
Cửa ễng. Bằng ứng dụng GIS và ảnh viễn thỏm, tỏc giả này đĩ phõn tớch cỏc tƣ liệu viễn thỏm năm 1969, 1993 và 2001 đƣa ra kết quả nghiờn cứu tỏc động của khai thỏc than lộ thiờn tới địa hỡnh và đƣờng bờ vựng Cẩm Phả - Cửa ễng [9].
Nguyễn Biểu và đồng nghiệp thuộc Trƣờng Đại học Mỏ - Địa chất, Viện Địa chất - Địa vật lý biển đĩ ỏp dụng phƣơng phỏp viễn thỏm trong nghiờn cứu địa mạo biển ở khu vực tõy nam Biển Đụng [41], đĩ chỉ ra rằng bằng việc ỏp dụng phƣơng phỏp phõn tớch ảnh viễn thỏm cú độ phõn giải khỏc nhau kết hợp với bản đồ đẳng sõu và sự phõn bố trầm tớch cho phộp nghiờn cứu địa mạo đỏy biển ở khu vực tõy nam biển Đụng từ mức độ khu vực đến chi tiết.
1.2.2.2. Những nghiờn cứu ở vựng biển cửa sụng Thu Bồn
Khu vực cửa sụng Thu Bồn núi riờng và vựng lõn cận núi chung đĩ đƣợc nhiều cơ quan với nhiều chuyờn mụn khỏc nhau quan tõm. Trong đú cú khỏ nhiều cỏc cụng trỡnh về địa chất, địa mạo, cũng nhƣ một số vấn đề về động lực hỡnh thỏi bờ biển, cả trờn phần lục địa ven biển, lẫn đỏy biển ven bờ. Cỏc đặc điểm địa chất và địa mạo đồng bằng ven biển Quảng Nam núi chung, đồng bằng sụng Thu Bồn núi riờng và lịch sử tiến húa vựng cửa sụng này đĩ đƣợc đề cập khỏ đầy đủ trong cỏc cụng trỡnh của Đỗ Tuyết và đồng nghiệp [39], Đặng Văn Bào [3], Đặng Huy Rằm [26], Đào Đỡnh Bắc và đồng nghiệp [6], Nguyễn Hiệu [15], Vũ Văn Phỏi và Đặng Văn Bào [23], Phạm Quang Sơn và đồng nghiệp [27], v.v.
Một số đặc điểm khỏi quỏt về động lực hỡnh thỏi bờ (xúi lở và bồi tụ) và đỏy biển ven bờ trong vựng nghiờn cứu cũng đĩ đƣợc đề cập trong cỏc cụng trỡnh của Nguyễn Thế Tiệp [32], Lờ Xũn Hồng [16], Vũ Văn Phỏi [20], Vũ Văn Phỏi và đồng nghiờp [21]. Trong đề ỏn “Điều tra địa chất và tỡm kiếm khoỏng sản rắn vựng
biển nụng ven bờ Việt Nam tỷ lệ 1/500.000” (1991-2001), một bản đồ địa mạo đỏy
biển (0-30m nƣớc) tỷ lệ 1/500.000 đĩ đƣợc thành lập theo nguyờn tắc hỡnh thỏi- nguồn gốc-động lực do Vũ Văn Phỏi và đồng nghiệp [22]. Theo cỏc tỏc giả này, đỏy biển vựng nghiờn cứu đƣợc chia thành 3 đới (đới súng vỗ bờ, đới súng biến dạng và
phỏ hủy, đới súng lan truyền) với 8 kiểu địa hỡnh. Đõy là cơ sở để tiếp tục nghiờn cứu chi tiết hơn trong cụng trỡnh này.
Trong những năm qua, nhiều nghiờn cứu về thủy động lực của vựng nghiờn cứu cũng đĩ đƣợc nhiều nhà khoa học thực hiện. Trong đú đề tài nghiờn cứu khoa học cấp Nhà nƣớc (mĩ số KHCN-06.08) do Lờ Phƣớc Trỡnh chủ trỡ, đĩ sử dụng cỏc cỏc kết quả nghiờn cứu bằng phƣơng phỏp mụ hỡnh húa và phƣơng phỏp viễn thỏm [35]. Dự ỏn “Hợp tỏc nghiờn cứu hiện trạng và quy luật xúi lở - bồi tụ bờ biển Việt
Nam” giữa viện Hải dƣơng học, Nha Trang và viện Hải dƣơng học Quốc gia Ấn Độ
(2000-2002) đĩ sử dụng mụ hỡnh tớnh súng RCPWAVE để tớnh toỏn súng và sau đú tớnh toỏn quỏ trỡnh biến đổi địa hỡnh trong 1 khu vực rất hẹp, xung quanh Cửa Đại, bỏ qua sự ảnh hƣởng của hệ thống đảo Cự lao Chàm [37].
Trong luận ỏn tiến sỹ, Lờ Đỡnh Mầu [62], đĩ sử dụng chƣơng trỡnh tớnh súng SWAN để tớnh toỏn cho cỏc trƣờng hợp: súng chế độ, súng bĩo... và sử dụng phần mền GENESIS (1D) để dự bỏo quỏ trỡnh biến đổi đƣờng bờ khu vực (hỡnh 1.4). Tuy nhiờn, với bƣớc lƣới tớnh 250 m, theo chỳng tụi, kết quả tớnh vẫn cũn hạn chế.
0 500 1000 m 108.4143 Eo 108.3783 Eo 15.8617 No 15.8977 No Thub on R iver DUYHAI PHUOCTRACH Cape Anluong Cape Cuadai CAMAN North ern sh ore line So uth ern sh ore lin e River b ank : September 2006 (predicted) : September 2001 (measured) : August 2003 (predicted) : August 2003 (measured)
Hỡnh 1.4. Dự bỏo sự thay đổi đƣờng bờ từ thỏng 9/2001 tới thỏng 9/2006 [62]
Trần Thanh Tựng [38] cú tớnh toỏn về vận chuyển bựn cỏt và nghiờn cứu diễn biến đƣờng bờ bằng mụ hỡnh UNIBEST cũng là một mụ hỡnh 1D. Tỏc giả đĩ chia đoạn bờ nghiờn cứu thành 6 đoạn (hỡnh 1.5), kết quả tớnh cho thấy tồn bộ bờ phớa bắc của sụng (đoạn D1, D2) và 2 đoạn bờ phớa nam (đoạn D4, D6) là xúi. Đoạn bờ là cửa sụng (đoạn D3) và đoạn bờ nằm xen kẽ giữa 2 đoạn bờ xúi ở bờ nam (đoạn D5) đƣợc bồi.
Hỡnh 1.5. Sự phõn chia cỏc đoạn bờ cho tớnh toỏn [38]
Nguyễn Minh Huấn đĩ xõy dựng mụ hỡnh số trị 3 chiều cho vựng nƣớc nụng ven bờ và ứng dụng cho việc tớnh hồn lƣu nƣớc 3 chiều vựng biển Hội An - Cự Lao Chàm .
Ngồi ra cũn rất nhiều cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu cú liờn quan đến khu vực phục vụ cho cỏc mục đớch khỏc nhau nhƣ khảo cổ, du lịch, nụng nghiệp... đƣợc lƣu trữ ở những cơ quan khỏc nhau.
Cú thể núi, cỏc nghiờn cứu trong nƣớc, do nhiều nguyờn nhõn cũn ở mức độ hạn chế. Việc lập trỡnh nhằm tớnh toỏn cỏc trƣờng thủy-thạch động lực mang tớnh giải quyết cho từng khu vực cụ thể với những mục đớch riờng khỏc nhau. Cỏc kết quả tớnh toỏn này, tuy nhiờn, lại phản ỏnh đƣợc nhiều đặc trƣng động lực rất cụ thể của vựng nghiờn cứu do sự chủ động trong việc đƣa cỏc tham số đầu vào vào trong quỏ trỡnh tớnh toỏn.
KẾT LUẬN CHƢƠNG 1
Khu bờ là nơi xảy ra sự tƣơng tỏc giữa biển và đất liền để tạo ra cỏc dạng địa hỡnh đặc thự. Trong đú, mỗi dạng địa hỡnh chớnh là sản phẩm của một, hay một vài quỏ trỡnh động lực chớnh. Nghiờn cứu động lực hỡnh thỏi bờ cho phộp xỏc định quy luật xúi lở, bồi tụ nguyờn nhõn tạo ra những dạng địa hỡnh đặc trƣng đú ở khu bờ. Bằng nhiều cỏc tiếp cận khỏc nhau, cỏc nghiờn cứu trờn thế giới cũng nhƣ ở Việt Nam đĩ thu đƣợc nhiều thành cụng trong lĩnh vực này.
CHƢƠNG 2
PHƢƠNG PHÁP NGHIấN CỨU ĐỘNG LỰC HèNH THÁI BỜ