Đáy, sông Càn.
Quá trình hình thành và phát triển bãi bồi Kim Sơn gắn liền với quá trình thành tạo và phát triển các cồn cát, bar (cồn cát ngầm) chắn cửa sông Đáy tương tự quy luật thành tạo và phát triển các bar cát cửa sông của một số cửa sông lớn có bãi triều rộng trên thế giớị Quá trình hình thành và phát triển bãi bồi Kim Sơn gắn liền với quá trình dịch chuyển chung của châu thổ sông Hồng. Trong quá trình dịch chuyển của các thuỳ châu thổ sông Hồng thì thuỳ Kim Sơn có tốc độ dịch chuyển tương đối lớn, với tốc độ lấn ra biển trung bình xấp xỉ 100m/năm.
Bãi bồi Kim Sơn được phát triển trong điều kiện cửa sông có đáy nông, lực ma sát đáy lớn, xếp vào loại cửa sông có lực cản mạnh (inertia river mouth). Chính do sức cản mạnh (đáy nông) mà hình thành các bar cát chắn cửa hình tam giác. Các bar chắn cửa này đã tạo điều kiện cho quá trình lắng đọng các vật liệu mịn sau bar. Dần dần, vùng sau bar được lấp đầy bởi vật liệu tương đối mịn (sét bột, bột sét pha cát mịn). Một khi đáy cửa sông bị lấp đầy thì dòng sông sẽ chuyển hướng tìm cửa mới bằng cách xẻ thẳng bar cát cửa sông trong mùa lũ lớn hay phân nhánh chảy theo hai hướng khác nhau tạo cửa sông mớị Tại mỗi vùng cửa sông mới lại hình thành các bar cát chắn mới và lịch sử lại tiếp diễn. Cứ như vậy, vùng bãi bồi cứ liên tục tiến ra phía biển với cơ chế dịch chuyển từng bước một.
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 18
Trong vùng nghiên cứu, lượng bùn cát vận chuyển theo con triều có kích thước hạt lớn hơn so với bùn cát mà chính dòng sông đưa rạ Chuyển động hai hướng tại vùng cửa sông có triều có tốc độ dòng lớn cả ở trên mặt và cả ở dưới đáỵ Theo số liệu tính toán của một số các nhà nghiên cứu, hàng năm sông Hồng vận chuyển ra phía biển khoảng 114,363 triệu tấn bùn cát [10]. Số bùn cát này được phân bố như sau:
+ 9,657 triệu tấn được vận chuyển ra khỏi vùng cửa sông ven biển. + 71,736 triệu tấn/năm lắng đọng trong quá trình thành tạo và phát triển bãi cửa sông.
+ 40,633 triệu tấn/năm lắng đọng ở các nhánh cửa sông.
Từ các số liệu trên cho thấy, lượng bùn cát tham gia vào quá trình thành tạo và phát triển cồn, bãi ở vùng cửa sông ven biển chỉ chiếm khoảng 63% tổng lượng bùn cát vận chuyển bởi nước sông. Đồng thời các tài liệu nghiên cứu ven biển cũng chỉ ra rằng, không phải tất cả lượng bùn cát sông đều được đưa ra lắng đọng lại ở vùng ven biển mà có đến 9% lượng bùn cát này được đưa đi rất xa đến tận vùng miền Trung cách xa cửa sông Hồng chừng 300km. Qua số liệu nghiên cứu của Nguyễn Văn Cư và cộng sự [10] thấy rằng, hàng năm có ít nhất 25 ÷ 30 triệu tấn phù sa được mang đến vùng cửa Đáy qua sông Ninh Cơ và sông Đáy, chưa kể vật liệu được các dòng hải lưu, dòng triều mang đến từ vùng Hải Hậu, Giao Thuỷ (Nam Định).
Theo các số liệu quan trắc, tốc độ dòng chảy ở những cửa sông này có khi đạt đến 1,8m/s. Với tốc độ như vậy, dòng chảy làm cho vùng ngưỡng dưới của cửa sông có lòng sông được mở rộng và độ sâu đáy luôn giữ ở thế ổn định, mặc dù lượng phù sa bồi trong mùa mưa khá lớn. Mùa khô, ngoài dòng chảy sông, dòng do gió mùa Đông Bắc kết hợp với dòng triều đã tạo nên dòng tổng hợp có tốc độ khoảng 1,2 ÷ 1,5m/s. Dòng chảy với tốc độ lớn như vậy đã làm cho lòng sông bị xói sâu, thành dốc trơ lớp sét dưới đáỵ
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 19
Nhìn chung, tốc độ dòng sông bị giảm dần từ ngưỡng dưới cửa sông ra biển. Vào khoảng 5 ÷ 8km tính từ cửa sông ra phía biển, tốc độ dòng sông rất nhỏ, có thể xem như hoàn toàn bị triệt tiêụ Trong điều kiện như vậy, do tốc độ bị giảm nhanh, trầm tích lắng đọng dần bùn cát và tạo nên các cồn cát ngầm chắn trước cưả sông và các bãi bồi hai bên cửa sông.
Bãi bồi Kim Sơn có đặc điểm là ở phía Tây Nam có sông Càn đổ ra biển cũng mang theo một lượng trầm tích và bồi tụ ở cửa sông, cho nên bãi bồi Kim Sơn có tốc độ nâng cao trình và lấn ra biển nhanh, do vậy bãi bồi Kim Sơn thường không bị chia cắt. Ở cửa Đáy bar chắn cửa sông có dạng hình tam giác, phân bố ở cách bờ khoảng 5 ÷ 8km. Cùng với sự hình thành bar chắn và bãi bồi hai bên cửa sông là sự hình thành các lạch triều có hướng song song hoặc hơi xiên góc so với đường bờ biển. Đây là giai đoạn đầu tiên của chu trình phát triển kéo dài cửa sông.
Giai đoạn tiếp theo là bar chắn cửa sông được phát triển mở rộng và nhô cao dần lên khỏi mặt nước. Dòng chảy sông bị chặn, cho nên buộc phải phân nhánh về 2 phía cửa sông. Tuỳ theo thời gian và điều kiện ngoại sinh mà một trong các nhánh trở thành nhánh chính. Đây là giai đoạn cửa sông phân nhánh. Các nhánh này phát triển kéo dài ra cùng với sự lớn dần của các bãi bên và bãi chắn. Đồng thời sức cản động năng của các lạch cũng ngày một tăng dần lên làm giảm khả năng thoát lũ (trong mùa mưa) và xâm nhập mặn (trong mùa kiệt) ở vùng cửa sông.
Kết quả đo đạc nhiều năm, từ 1939 đến nay cho thấy, chu kỳ phát triển bar và kéo dài cửa sông vùng sông Hồng và sông Đáy là khoảng 35 ÷ 40 năm. Các thời kỳ thành tạo và phát triển bãi chắn cửa sông trùng với thời kỳ nhiều nước và ít nước của sông Hồng.
Bản chất của quá trình thành tạo và phát triển bãi bồi Kim Sơn cũng phản ánh những nét đặc trưng nhất của các bãi bồi của đồng bằng châu thổ Sông Hồng. Trước hết đó là sự phát triển của đất liền ra phía biển dưới sự tương tác
Trường Đại học Nông Nghiệp Hà Nội – Luận văn thạc sĩ khoa học nông nghiệp……….. 20
đan xen của động lực dòng chảy sông và động lực biển ven bờ. Do bãi bồi được bồi đắp cùng một lúc bởi lượng phù sa lớn do hai sông: sông Đáy và sông Càn nằm không cách xa nhau (trên 10km) đều có hướng á kinh tuyến. Mặt khác, quá trình hình thành bãi bồi xảy ra trên bình đồ kiến trúc hạ lún (0,05 ÷ 0,06mm/năm) với tốc độ bồi tụ thẳng đứng từ 1 ÷ 7cm/năm (thậm chí đến 12cm/năm) [21]. Những đặc điểm nêu trên là điều kiện thuận lợi cho bãi bồi Kim Sơn có tốc độ lấn biển thuộc loại lớn nhất ở ven biển châu thổ sông Hồng.
Một số nhà nghiên cứu cho rằng tốc độ lấn ra biển của các đường bờ là tốc độ đặc trưng mà không phải là giá trị trung bình cộng của tốc độ lớn nhất và nhỏ nhất. Giá trị đặc trưng của các bãi bồi cửa sông thuộc châu thổ sông Hồng trong đó có sông Đáy là khoảng 25m/năm. Tuy nhiên, một số tài liệu khác lại cho rằng tốc độ lấn biển trung bình mỗi năm của sông Hồng và sông Đáy lấn ra biển là 50 ÷ 100m, thậm chí 80 ÷ 120m [10].