5. Nội dung luận văn
3.2.2 Các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xói lở bồi tụ
Xói lở bờ biển Việt Nam nói chung và bờ biển Thuận An - Thừa Thiên Huế nói riêng xảy ra là do tổng hòa của các yếu tố tác động. Nghiên cứu xói lở bờ biển Thừa Thiên Huế phải được đặt trên cơ sở đánh giá tổng hợp một cách có hệ thống các tác nhân gây xói lở. Các tác nhân gây xói lở bờ biển có liên quan hữu cơ với nhau, tương tác qua lại với nhau trong một hệ thống nhất, tuân theo quy luật tự nhiên và chịu sự chi phối sâu sắc của con người nhằm thiết lập nên sự cân bằng động giữa chúng. Khi một hay nhiều tác nhân thay đổi thì các tác nhân khác cũng thay đổi theo nhằm lập lại sự cân bằng mới. Tóm lại, các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình xói lở - bồi tụ được xem xét, cụ thể bao gồm:
a) Các yếu tố động lực biển
- Về sạt lở đường bờ
Theo các kết quả nghiên cứu của Phân viện Cơ học Biển trong khuôn khổ tham gia các đề tài Nhà nước KT.03.14 (1992-1995), đề tài cấp Nhà nước KHCN.06.10 (1996 - 2000) và một số nghiên cứu khác về địa mạo động lực và sạt lở bờ biển Miền Trung. Đã xác định hiện trạng sạt lở bờ biển cả nước, trong đó có Thừa Thiên Huế trên cơ sở kết quả của nhiều phương pháp nghiên cứu khác nhau: bản đồ viễn thám, điều tra theo phiếu, khảo sát thực địa và đo đạc tính toán vận chuyển bùn cát venbờ. Các kết quả nghiên cứu cho phép nhận định rằng hướng vận chuyển bùn cát dọc ven bờ chủ yếu cả năm từ Bắc xuống Nam, trong sóng cấp 4 gió
mùa Đông Bắc từ tháng 9 đến tháng 11 hàng năm. Hiện tượng sạt lở có biểu hiện chu kỳ 10 năm, gần trùng vớichu kỳ hoạt động của mặt trời [10,11,12,24].
- Các yếu tố gây sạt lở rất đa dạng và phức tạp bao gồm các yếu tố nội sinh, ngoại sinh và nhân sinh, trong đó các yếu tố ngoại sinh đóng vai trò trực tiếp và chủ đạo (sóng và dòng chảy) [20,24].
Hiện tượng sạt lở vùng cửa sông ven biển liên quan đến lũ thường mở cửa sông mới, gây ra hậu quả nghiêm trọng, thiệt hại lớn về người và của cho nhân dân và nhà nước như mở cửa sông Lý Hòa, Quảng Bình năm 1995 và của Thuận An, Thừa Thiên Huế tháng 11 năm 1999.
- Về mực nước
Hướng cửa dòng triều phụ thuộc vào pha triều, chủ yếu dọc theo bờ biển tại các vùng gần bờ và có thể đạt 70,4cm/s khi triều dâng, theo hướng bắc nam và 58,4cm/s khi triều rút theo hướng ngược lại.
- Về dòng chảy gió
Cả năm có hướng bắc nam, tháng giêng có thể đạt đến 17 cm/s và tháng 8 có thể đạt 14 cm/s [20].
b) Các yếu tố về khí hậu, thủy văn
Đây là vùng có lượng mưa dồi dào nhất toàn quốc với tâm mưa lớn nhất cả nước là Bạch Mã (8000 mm/năm). Lượng mưa bình quân toàn lưu vực là 2972 mm/năm. Vùng Đông Trường Sơn lượng mưa vào cỡ 2000 - 3000 mm/năm. Mùa mưa từ tháng IX đến tháng I năm sau. Lượng mưa lũ chủ yếu do bão hay áp thấp nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh. Lượng mưa quan trắc ở Huế là 1422 mm (3/11/1999) [33].
Mùa lũ kéo dài vào tháng X đến tháng XII và trong 50 năm trở lại đây đã có những trận lũ lớn vào các năm 1953, 1983, 1990, 1995, 1996, 1999.
Sông Hương là con sông lớn nhất, chi phối sự phát triển tài nguyên nước nói riêng và sự phát triển kinh tế - xã hội nói chung của tỉnh Thừa Thiên Huế.
Hệ thống sông Hương là hợp lưu hai sông Hương và sông Bồ. Tổng diện tích lưu vực F =2713 km2, độ dài sông Ls = 94 km.
Phần lớn các sông thuộc Đông Trường Sơn cửa tỉnh Thừa Thiên Huế đều chảy vào phá Tam Giang - Cầu Hai rồi thoát ra biển qua hai cửa Tư Hiền và Thuận An.
Cửa sông Hương luôn luôn di động và biến động trên đoạn bờ biển dài 40 – 50 km. Quá trình biến đổi cửa xảy ra rất phức tạp. Phá Tam Giang – Cầu Hai thông với biển thường qua hai cửa: cửa chính là cửa Thuận An, rộng 350m sâu 6 - 7m, tốc độ dòng chảy đạt 4 - 5 m/s, còn cửa Tư Hiền rộng chừng 50m, sâu 1m với tốc độ dòng chảy là 0,5 m/s.
Tổng lượng nước mặt toàn tỉnh Thừa Thiên Huế WO = 9,975 tỷ mét khối nước. Các sông Đông Trường Sơn chảy ra phá Tam Giang – Cầu Hai là WO = 9,03 tỷ mét khối nước. Đây là vùng có lượng nước mặt dồi dào nhất trong toàn quốc với tâm mưa lớn nhất cả nước. Bạch Mã có X0 ≈ 8000 mm/năm [33]. Lượng mưa năm bình quân trong toàn tỉnh X0 = 2972 mm. Mùa mưa biến đổi theo cấp lượng mưa. Vùng Đông Trường Sơn với 2000 < X0 ≤ 3000 mm mùa mưa IX – I. Thời kỳ có mưa lớn nhất đột xuất từ 1 đến 3 tháng (IV – VIII), với Xo >3000 mm, mùa mưa IV– I.
Lượng mưa lũ chủ yếu là do bão hoặc áp thấp nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh tràn về. Lượng mưa một ngày lớn nhất quan trắc được tại Huế là 731,3 mm (22/11/1964), 997,6 mm (3/11/1999), tại A Lưới 753,0 mm (2/11/1999), Phú Ốc 721,6 mm (3/11/1999), Tà Lương 1138,5 mm (4/11/1983).
Cường độ mưa 24 giờ lớn nhất tại Huế ngày 3/11/1999 là 1422 mm, tại A Lưới ngày 2/11/1999 là 891 mm.
Mùa lũ kéo dài từ tháng X đến tháng XII và tháng có dòng chảy lớn nhất là tháng X, tháng XI. Thời kỳ lũ tiểu mãn xảy ra trong 4 tháng (VI – IX) song nhiều nhất là tháng VI.
Trong 50 năm gần đây trên sông Hương đã xuất hiện những trận lũ lớn tại Kim Long có mực nước lớn nhất trong năm vượt +4,88 với tần số ngày càng tăng. Đó là 1953 (+5,48), 1983 (+4,88), 1990 (+4,56), 1995 (+4,65), 1996 (+4,55), 1999 (+4,94).
Mùa cạn kéo dài 9 tháng (I – IX). Có hai thời kỳ kiệt trong năm là tháng IV và tháng VIII. Ba tháng có dòng chảy nhỏ nhất là tháng II đến tháng IV [33].
c) Các yếu tố về đặc điểm địa chất
Thừa Thiên Huế nằm trong đới uốn nếp Paleozoi giữa, phát sinh và phát triển trên móng kết tinh trước Rifei và bị hoạt hóa macma kiến tạo cũng như tạo núi mạnh mẽ vào Paleozoi muộn – Mezozoi. Ranh giới tây nam của đới là đứt gãy sông Cu Đê, ranh giới phía bắc là đứt gãy Rào Nậy. Các đứt gãy này vẫn tiếp tục hoạt
động vào giai đoạn Kainoizoi. Song song với các đứt gãy phân đới còn có các đứt gãy trong nội đới đóng vai trò phân cắt cấu trúc tạo thành các khối, các trũng Kainozoi và xê dịch các cấu trúc như đứt gãy Hữu Trạch và Tả Trạch...Tại trũng ở khu vực Huế lớp phủ trầm tích Kainoizoi có bề dày thay đổi, kế thừa địa hình trước Kainozoi. Mặt khác còn chịu ảnh hưởng của quá trình nâng hạ Tân kiến tạo. Ngoài ra sự thay đổi cấu trúc các trũng Kainozoi ở Huế còn bị tác động và bị quy định bởi sự thay đổi mực nước đại dương xẩy ra trong kỷ đệ tứ. Theo Nguyễn Hữu Cử (1995) cấu trúc ngang của lớp phủ Kainozoi ở hệ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai gắn liền với quá trình phát triển đồng bằng ven biển. Hệ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai, một bồn tích tụ chưa kết thúc, xuất hiện trong giai đoạn san bằng cung bờ Đèo Ngang – Hải Vân vào thời Hôlôxen.
Trầm tích lắng động trong hệ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai là do từ sông và biển mang tới, từ nguồn sinh vật và các quá trình rửa trôi ven đầm phá tạo thành.
d) Các yếu tố về đặc đặc điểm địa mạo động lực hình thái vùng cửa Thuận An. Địa mạo động lực hình thái vùng cửa Thuận An có những nét chung của sự hình thành và phát triển bờ biển khu bờ Đeo Ngang – Hải Vân, nằm trên khối kiến trúc Bình – Trị - Thiên, thuộc miền kiến trúc Bắc Trung Bộ. Khối kiến trúc này được giới hạn bởi đứt gãy sâu Rào Nạy ở phía Bắc và đứt gãy sâu Cu Đê ở phía Nam. Chúng được hình thành và phát triển trên nền cấu trúc địa chất uốn nếp Việt – Lào, đới Nam Trường Sơn. Khu bờ này có cường độ động đất yếu hơn so với các khu bờ phía Bắc vào khoảng cấp VI, tương đương với giá trị cực đại Magnitute M =4,5 ÷ 5,0 độ Richte. Địa hình đường bờ có hướng Tây bắc – Đông nam và có cấu trúc đường phương địa chất xiên chéo với đường bờ. Địa hình ven bờ là một dải đồng bằng tích tụ Thừa Thiên Huế có nguồn gốc sông biển làm phẳng xen giữa hai kiểu bờ mài mòn – bóc mòn khống chế ở hai đầu đồng bằng (Mũi Lai và Mũi Chân Mây). Các kiểu bờ của vùng này được thành tạo bởi động lực biển thống trị và chiếm ưu thế. Dọc bờ biển thường phát triển các cồn cát, đê cát ven biển cao 20 – 30m, nằm dọc song song với đường bờ. Các dải cồn cát này thường được tác động và tái tạo lại hình dáng bởi quá trình gió. Nằm trong các cồn cát là đầm phá và vùng kín. Hệ số khúc khuỷu đường bờ ở vùng bờ là K =1,39 và hệ số độ nghiêng mái bờ đến độ sâu 30m là ϕ= 0,015 - 0,05 [13].
Hình thái động lực vùng cửa sông Thuận An được đặc trưng bởi hai kiểu kiến trúc ngang bờ và dọc bờ khác nhau. Chúng phụ thuộc vào hai yếu tố chính: tính chất cầu tạo địa chất của bờ và động lực biển tác động vào đới bờ.
e) Các yếu tố về hình thái cấu trúc dọc bờ
- Bờ tích tụ sông – biển.
Đoạn bờ này được phân bố từ Cửa Tùng - Cửa Việt đến cửa Tư Hiền ở Chân Mây Tây. Chúng nằm trên cấu trúc uốn nếp phức nếp lồi Nam Trường Sơn. Đường bờ tương đối thẳng và phẳng. Độ dốc trung bình mái bờ tương đối thoải đến trung bình. Trầm tích đáy ven bờ có thành phần cấp hạt nhỏ và mịn. Bãi triều Bắc Thuận An ít phát triển so với Nam Thuận An. Do ảnh hưởng của cửa sông Thuận An và Tư Hiền mà bờ biển luôn biến động bởi động lực biển và các cửa sông luôn luôn thay đổi vị trí của chúng.
- Bờ bài mòn – bóc mòn
Đường bờ hiển hẹp, khúc khuỷu, thuộc kiểu bờ biển miền núi và hải đảo. Bờ được cấu tạo bởi đá cứng macma xâm nhập granit, nằm trong kiến trúc khối nâng Bạch Mã – Hải Vân. Chúng phân bố ở phía nam cửa Tư Hiền, khống chế đầm phá Tam Giang – Cầu Hai ở phía nam và đá cững macma phun trào bazan Vĩnh Linh. Đặc điểm của đoạn bờ này là dốc, đá gốc lộ ra tiếp xúc với mặt nước biển. Địa hình bờ biển biểu hiện các vách sóng vỗ hiện đại, bãi triều và bãi tắm nhỏ, hẹp, đôi chỗ lộ thềm mài mòn.
- Các cửa sông.
Đầm phá Tam Giang - Cầu Hai hiện nay được thông với biển bởi hai cửa: cửa Thuận An và cửa Tư Hiền.
- Cửa Thuận An rộng khoảng 350 m, sâu 6 - 7m. Biên độ triều thấp nhất ở cửa Thuận An và tăng dần về phía cửa Tư Hiền. Tốc độ dòng triều ở đây có thể đạt tới 4 - 5m/s (ở cửa Thuận An) vào mùa lũ, còn tốc độ trung bình khoảng 1m/s vào mùa khô.
- Cửa Tư Hiền nằm ở phía nam phá Tam Giang - Cầu Hai, sát Chân Mây Tây rộng 50m, sâu chỉ 1m. Cửa Tư Hiền xuất hiện các delta triều lên và triều xuống, còn ở cửa Thuận An không hình thành các delta triều lên mà chỉ có một bãi cát ngầm (bar) trước cửa sông ở phía ngoài biển.
Trước trận lũ lịnh sử xảy ra năm 1999, ở vùng cửa Tư Hiền quan sát thấy delta triều lên bị phân cắt thành 3 phần bởi các lạch triều dạng cành cây. Đây là một dạng delta triều lên điển hình, rộng 1,5km, dài 2,5km, nằm ở độ sâu 2,2 – 0,3m. Đối diện với nó ở ngoài cửa Tư Hiền, còn có một delta triều xuống nhỏ, nằm lệch về hướng bắc cao 0,4 – 0,5m so với 0m HĐ [5, 6].
g) Các yếu tố về hình thái cấu trúc ngang bờ
Vùng bờ biển cửa sông Thuận An gồm ba đới chủ yếu:
- Đới không chịu tác động của sóng hiện đại với địa hình đặc trưng gồm: thềm biển, vách thềm hiện đại và hệ thống val cát ven bờ;
- Đời bãi nằm trong phạm vi đới sóng vỗ bờ với địa hình vách sóng vỗ và các bãi triều, bãi tắm;
- Đới thường xuyên ngập nước trong phạm vi sóng vỡ (phá hủy), biến dạng và lan truyền. Địa hình đặc trung là hệ thống val ngầm.
*) Địa hình bờ ảnh hưởng của thủy triều và đã thoát khỏi tác động của động lực của sóng biển
Trong phạm vi nghiên cứu, chúng phân bố chủ yếu là đồng bằng tích tụ thấp ven biển Thừa Thiên Huế, bao gồm cả đầm phá Tam Giang - Cầu Hai. Ranh giới dưới là các đỉnh val cát ven bờ cao nhất sát mực nước biển hiện đại hoặc đê ngăn mặn.
- Hệ thống cồn đụn với độ cao 7 - 8m. Đây là cac val cát ven bờ cổ được hình thành trong thời kỳ tiền đầm phá Tam Giang - Cầu Hai, có tuổi Hôlôxen sớm và giữa (QIV1-2). Chúng phân bố ở Phú Lương, Vinh Phú, Phú Xuân và Quảng Phước thuộc các huyện Phú Vang, Phong Chương và Quảng Điền.
- Đồng bằng thấp ven biển Thừa Thiên Huế cao 2 - 3m. Trầm tích cấu tạo bề mặt đồng bằng có nguồn gốc sông, thành phần trầm tích bao gồm cat, bột và sét. Chúng phân bố kế tiếp nhau giữa các hệ thống cồn đụn. Nhiều nơi trên đồng bằng còn để lại di tích của các lòng sông và lạch triều sót cổ. Đặc biệt ở Phong Chương tồn tại các trâm bầu nước ngọt, nơi đã hình thành các bể than bùn.
- Các thềm và bãi bồi ven đầm phá cao 0m - 1,5m. Dọc hai bên bờ phá Tam Giang và đầm Thủy Tú phân bố các thềm đầm và bãi bồi. Các bề mặt này có nguồn gốc sông – biển. Một số bãi bồi thấp dạng địa hình này, ngày nay đã được cải tạo sử dụng khai thác để nuôi thủy sản (tôm, cá và rau câu) và trồng rừng ngập mặn.
- Hệ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai.
Đầm phá Tam Giang – Cầu Hai: Tam Giang – Cầu Hai đã có tuổi đời trên 3000 năm, là một loại hình thủy vực ven bờ rất độc đáo, đặc trưng của vùng bờ biển nhiệt đới ẩm gió mùa.
Hệ đầm phá Tam Giang – Cầu Hai có diện tích 22.000ha, kéo dài trên 68 km dọc ven biển Thừa Thiên Huế bao gồm Phá Tam Giang, Đầm Thanh Lam, Đầm Thủy Tú và Đầm Cầu Hai. Nơi rộng nhất 9km, nơi hẹp nhất 0,5km, độ sâu trung bình 2 - 2,5m. Nó có vai trò rất lớn đối với ngành kinh tế thủy sản, du lịch, giao thông - cảng, nông nghiệp và có chức năng điều hòa môi trường. Đây là địa bàn cư trú gần 35% dân số toàn tỉnh với số dân khoảng 90.000 người sống bằng nghề thủy sản bao gồm 16580 hộ, trong số đó có khoảng 1000 hộ sống bán định cư, du canh trên đầm phá. Họ sinh sống và đánh bắt thủy sản lang thang trên mặt đầm, nhưng có chỗ đỗ thuyền cố định trên các bãi ngang hoặc trước các xóm định cư có sẵn ven bờ. Họ được gọi là dân thủy diện. Đối với họ, các trận bão lũ thường rất nguy hiểm. Năm 1995, cơn bão số 8 đã làm trên 300 người thiệt mạng. Trận đại hồng thủy thế kỹ vào tháng 11/1999 đã làm 352 người chế và mất tích, 94 người bị thương và thiệt hại rất nhiều tiền của [35].
Thể tích chứa nước ở mực nước trung bình của đầm vào khoảng 1300.00m3. Độ muối trước trận lũ lịch sử năm 1999 là 20%0 về mùa khô và dưới 1020%0 vào mùa mưa.
Hiện nay trong đầm phá Tam Giang – Cầu Hai đã xuất hiện các bãi bồi, mùa mưa bị ngập và được bổ sung trầm tích hàng năm. Hệ đầm phá Tam Giang – Cầu