3. BỐ CỤC KHÓA LUẬN
2.3. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.3.1. P ương p áp tiếp cận
Bờ biển luôn bị thay đổi hình dạng do tác dụng của sóng vỗ, thủy triều, các dòng chảy có hướng và dọc theo bờ cũng như tác dụng vật lí, hóa học của nước, của sinh vật sống trong nước. Quá trình làm thay đổi hình dáng bờ biển chủ yếu do sóng vỗ gọi là hiện tượng mài mòn.
Đường tiếp xúc giữa đất (lục địa) và vực nước (biển) gọi là đường bờ. Vị trí đường bờ hoặc thay đổi từ thời địa chất này sang thời địa chất khác (do các chuyển động gần đây nhất của vỏ Trái Đất, do các dao động đơn thuần của mực nước đại dương), cũng như trong các khoảng thời gian ngắn (năm, mùa, tháng, ngày, đêm…) liên quan với sóng, thủy triều. Đường bờ có thể dịch chuyển sâu vào lục địa hoặc ra biển hàng chục, hàng trăm mét thậm chí hàng km hoặc hàng chục km.
Dải lục địa tương đối hẹp, tiếp giáp với đường bờ, có dạng địa hình do biển tạo nên với mực nước trung bình hiện tại của biển gọi là bờ. Ranh giới của bờ được đánh dấu bằng chỗ có cát do sóng biển đem vào lục địa. Tác
17
dụng qua lại giữa biển lục địa được thể hiện trong sự tạo thành các dạng địa hình nhất định: vách bờ, đới các thềm biển “nâng”, đới các bình nguyên ven biển dạng bậc thềm, đới các vách bờ cổ hơn tạo thành đới ven bờ.
Tùy thuộc vào các quá trình và hiện tượng địa chất chiếm ưu thế trong đới bờ, chia ra thành bờ mài mòn và bờ tích tụ. Bờ mài mòn thường sâu, dốc cấu tạo chủ yếu là đá gốc chịu tác dụng xói lở và phá hoại mạnh mẽ. Các yếu tố hình thái chủ yếu của loại bờ này là: vách bờ, ngấn sóng vỗ, bãi bồi. Bờ tích tụ thường nông thoải gồm cát, sỏi hiếm khi cuội nhỏ. Các yếu tố hình thái chủ yếu của bờ này là: thềm tích tụ nổi, đê bờ, bãi bồi, thềm tích tụ ngầm – các bờ ngầm hoặc đê bờ lộ trên mặt nước, đôi khi ngăn thành các vũng [12].
Xói lở và biến đổi đường bờ là một quá trình địa chất được biểu hiện bằng sự thay đổi hình thái: Thay đổi mặt cắt, hình dáng bờ và tính ổn định của nó.
Hiện tượng xói lở và biến đổi đường bờ có các đặc trưng sau:
- Tác dụng mài mòn của vực nước thể hiện sự rửa xói sườn bờ của sóng dẫn đến sự hình thành phần mài mòn của thềm bờ ngầm; dọc theo thềm bờ ngầm về phía bờ hình thành đới sóng trườn. Sự vận chuyển vật liệu rời rạc do các dòng chảy có hướng dọc theo bờ, trong một số trường hợp cũng thúc đẩy sự hình thành thềm bờ mài mòn.
- Tích tụ vật liệu do tác dụng của rửa xói bờ, vật liệu đó một phần được lắng đọng tạo nên phần tích tụ của thềm bờ.
- Vật liệu tích tụ do các dòng chảy có hướng dọc theo bờ [11].
Việt Nam nằm dọc theo bán đảo Đông Dương, gắn liền với lục địa Châu Á rộng lớn và thông ra biển Thái Bình Dương. Phần đất liền của Việt Nam trải dài chiều dọc tính theo đường thẳng trong đất liền từ Bắc xuống Nam khoảng 1650 km. Chiều ngang từ Tây sang Đông, nơi rộng nhất trên đất liền
18
khoảng 600 km, nơi hẹp nhất 50 km. Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới, chịu ảnh hưởng của chế độ gió mùa Châu Á. Trung bình hàng năm có từ 6 – 10 cơn bão và áp thấp nhiệt đới, kéo theo mưa lớn gây ra lũ lụt và đôi khi xảy ra sóng thần ven biển. Việt Nam là một nước có nhiều núi và sông, bờ biển dài, có hệ sinh thái rừng đầu nguồn và ven biển rất phong phú, đa dạng [8].
Vai trò của rừng phòng hộ ven biển là rừng được xây dựng và phát triển cho mục đích bảo vệ và điều tiết nguồn nước, bảo vệ đất, chống xói mòn đất, hạn chế thiên tai, điều hòa khí hậu, bảo đảm cân bằng sinh thái và an ninh môi trường [14].
Hiệu quả của rừng phòng hộ chắn gió, chống cát bay đã được nghiên cứu bởi Turnbull, JW and Martensz năm 1982. Cho thấy trên các hoang mạc muốn cải thiện tiểu khí hậu và cải tạo đất phải trồng rừng phòng hộ thành hệ thống đai theo mạng lưới ô vuông, có kết cấu kín, hỗn giao nhiều tầng [30].
Các kết quả nghiên cứu đều khẳng định vai trò to lớn của các đai rừng phòng hộ và cải thiện điều kiện canh tác. Một đai rừng có chiều rộng 100m, hàng năm có khả năng cố định được 104 – 223m3
cát. Ở thành phố Zhanjiang, được bao quanh trên 20.000 ha cát di động và bán di động đã được cố định bởi các đai rừng và kết quả là hàng nghìn ha đất nông nghiệp được phục hồi (Yang, J.C và cộng sự, năm 1995) . Ở khoảng cách 5 – 25H tốc độ gió giảm 25 – 40%, vùng có hiệu quả nhất trong phạm vị 5H, ở đó tốc độ gió giảm 46 – 69%. Hiệu quả chắn gió giảm đi khi khoảng cách giữa các đai rừng càng xa nhau. Nhiệt độ không khí trong đai rừng tăng 0,3 – 1,50C vào mùa đông, giảm 1 – 20C vào mùa hè và lượng bốc hơi trong đai rừng giảm 10 – 30% so với nơi đất trống. Theo tài liệu của Trạm Nông Lâm Dao Đông ở Đảo Hải Nam, một khu rừng trồng Phi lao 10 tuổi đã tạo một lớp thảm mục dày 4 – 9cm, với tổng lượng rơi rụng 15 – 21 tấn/ha trong mười năm [35].
19
Hiện tượng gió cuốn hàng tỉ tấn đất màu ở Đại Bình Nguyên Bắc Mĩ là chứng nghiệm rõ rệt nhất về sự tàn phá của gió. Chính cây cỏ nhờ rễ mới giữ được đất, tránh xói lở bào mòn do gió. Ở Liên Xô trước đây kế hoạch GOELRO của Lê - Nin năm 1921 đã đưa ngành nông nghiệp phát triển cao nhờ trồng hơn 2 triệu ha rừng làm vành đai phòng hộ phần đất phía đông châu Âu của Liên Xô. Ngoài ra, các nhà khoa học cho rằng vùng Cận Đông từ Do Thái đến Ấn Độ không nhất thiết trở thành sa mạc nếu người ta trồng rừng, trồng cỏ và ngăn không cho gia súc phá hại [32].
2.3.2. P ương p áp t u t ập số liệu
a. Vị trí khu vực nghiên cứu:
Sử dụng máy định vị GPS 62sc, thước dây hiệu DFJ 30m, thước cầm tay 3m kết hợp với phương pháp lập tuyến điều tra của Nguyễn Nghĩa Thìn (2007), Hoàng Chung (2006) [3], [17], cụ thể như sau:
- Lập tuyến điều tra: Trước tiên xác định địa điểm nghiên cứu, căn cứ vào bản đồ khu vực lập các tuyến điều tra theo hướng Bắc – Nam, chạy dọc theo trục đường Hoàng Sa – Trường sa (thuộc quận Sơn Trà và quận Ngũ Hành Sơn); dọc theo tuyến đường Nguyễn Tất Thành – ven biển phường Hòa Hiệp Bắc (thuộc quận Liên Chiểu), sau đó trên tuyến điều tra cứ 100 m, lập tuyến ngang, vuông góc với tuyến Bắc – Nam theo hướng Đông – Tây.
- Thu thập số liệu: Trên tuyến điều tra dọc, ngang theo chiều dài bãi cát ven biển, tiến hành đo đạc (vị trí khu vực nghiên cứu).
b. Thu thập vị trí xói lở:
- Chọn vị trí xói lở: Trên mỗi tuyến điều tra nghiên cứu chọn điểm xói lở theo phương pháp tiếp cận.
20
c. Thu thập số liệu rừng phòng hộ:
- Căn cứ vào Hồ sơ thiết kế trồng rừng phòng hộ năm 2007 và bản đồ mapinfo phân bố rừng phòng hộ năm 2013 của sở NN và PTNTthành phố Đà Nẵng, rừng phòng hộ ven biển được trồng thành lô dọc theo bãi cát ven biển [22].
- Khảo sát thực tế: Dùng GPS đo tọa độ các đỉnh đa giác giác của lô rừng phòng hộ ven biển.
d. Thu thập số liệu đường bờ biển Đà Nẵng:
- Số liệu đường bờ biển Đà Nẵng trong năm 2014 được lấy bằng phương pháp hồi cứu tài liệu tại Sở công nghệ và thông tin thành phố Đà Nẵng (bản đồ mô hình hóa).
2.3.3. P ương p áp xử lý số liệu
Bản đồ địa lý thành phố Đà Nẵng của sở thông tin và truyền thông Đà Nẵng năm 2014 dưới dạng file Mapinfo. Để thuận tiện cho quá trình xây dựng bản đồ, đề tài chuyển đổi sang dạng Shapefile để thực hiện trên ArcGIS.
21
Hình 2.3. Bản đồ thông tin địa lý thành phố Đà Nẵng sau khi chuyển từ Mapinfo sang ArcGIS
Tọa độ điểm xói lở, tọa độ điểm của rừng phòng hộ ven biển sau khi thu thập bằng GPS sẽ được chuyển đổi phù hợp với hệ tọa độ VN2000 bằng phần mềm GIScoord 2.0.
Để chuyển đổi dữ liệu từ WGS84 sang VN2000, trước tiên ta cần kiểm tra dữ liệu có chắc chắn ở WGS84 chưa. Một công cụ hỗ trợ cho việc xem dữ liệu có thể đang ở WGS84 là công cụ ArcGoogle 2.0. Với dữ liệu ở WGS84, khi ta hiển thị trên nền Google maps, dữ liệu sẽ nằm trùng khớp với ảnh Google maps.
- Khởi động chương trình GISCoord;
- Chọn vào menu Chuyển đổi hệ tọa độ: WGS84 sang VN2000; - Chọn địa phương tương ứng;
22 - Chọn múi chiều 3 độ hoặc 6 độ;
- Nhấn vào để chọn lớp dữ liệu cần chuyển sang VN2000; - Chọn suất sang Shapefile hoặc Personel Geodatabase;
- Nhấn vào để chọn tới thư mục nơi lưu dữ liệu xuất ra; - Nhập vào tên file xuất ra;
Hình 2.4. Hướng dẫn cách chuyển WGS84 quan VN2000
- Nhấn nút Chuyển để chuyển sang VN2000;
- Sau khi chuyển thành công chương trình sẽ đưa ra thông báo chuyển thành công;
- Sau khi lớp dữ liệu đã chuyển đổi sang VN2000, ta có thể kiểm tra bằng cách đưa lớp dữ liệu này vào ArcMap và kết hợp với công cụ Arcgoogle để xem lớp dữ liệu ở hệ tọa độ VN2000 đã sinh ra.
23
Trong hệ thống thông tin địa lý có nhiều chương trình để làm việc như Mapinfo, QGIS, ArcGIS…Đề tài sử dụng phần mềm ArcGIS vì đây là hệ thống mở, có thể phát triển ra nhiều phương tiện khác như web, mobi…
ArcGIS là dòng sản phẩm hỗ trợ trong hệ thống thông tin địa lý của ESRI. Tùy mức độ đăng ký bản quyền mà ArcGIS sẽ ở dạng ArcView, ArcEditor, ArcInfo. Trong đó ArcInfo có chi phí bản quyền lớn nhất và nhiều chức năng nhất.
ERSI có những sản phẩm chủ yếu sau: ArcGIS gồm các ứng dụng chính ArcMap, ArcCatalog, ArcToolbox.
- ArcIMS dùng để đưa dữ liệu GIS lên Web; - ArcPad dùng cho các thiết bị Mobil;
- ArcSDE dùng làm cầu nối truy xuất vào các hệ quản trị cơ sở dữ liệu; - ArcExplore dùng truy cập nguồn dữ liệu trên Web;
- ArcGIS server hỗ trợ các chức năng bên phía server cũng như triển khai các ứng dụng qua mạng.
Giới thiệu về ArcMap
ArcMap cho phép người sử dụng thực hiện các chức năng sau:
- Hiển thị trực quan: Thể hiện dữ liệu theo sự phân bố không gian giúp người dùng nhận biết được các quy luật phân bố của dữ liệu các mối quan hệ không gian mà nếu sử dụng phương pháp truyền thống thì rất khó nhận biết;
- Tạo lập bản đồ: Nhằm giúp cho người sử dụng dể dàng xây dựng các bản đồ chuyên đề để truyền tải thông tin cần thiết một cách nhanh chóng và chuẩn xác, ArcMap cung cấp hàng loạt các công cụ để người dùng đưa dữ liệu của họ lên bản đồ, thể hiện, trình bày chúng sao cho có hiệu quả và ấn tượng nhất;
24
- Trợ giúp ra quyết định: ArcMap cung cấp cho người dùng các công cụ để phân tích, xử lý dữ liệu không gian, giúp cho người dùng dể dàng tìm được lời giải đáp cho các câu hỏi như là “Ở đâu…?”, “Có bao nhiêu…?”,… Các thông tin này sẽ giúp cho người dùng có những quyết định nhanh chóng, chính xác hơn về một vấn đề cụ thể xuất phát từ thực tế mà cần phải được giải quyết;
- Trình bày: ArcMap cho phép người dùng trình bày, hiển thị kết quả công việc của họ một cách dễ dàng. Người dùng có thể xây dựng những bản đồ chất lượng và tạo các hiển thị tương tác để kết nối các báo cáo, đồ thị, biểu đồ, bảng biểu, bản vẽ, tranh ảnh và những thành phần khác với dữ liệu của người dùng. Họ có thể tìm kiếm, truy vấn thông tin địa lý thông qua các công cụ xử lý dữ liệu rất mạnh và chuyên nghiệp của ArcMap.
Việc áp dụng GIS trong quá trình tiến hành đề tài được xác định với các bước sau là phù hợp nhất, đó là các bước:
- Xác định vị trí xói lở trên bản đồ ven biển thành phố Đà Nẵng;
- Xác định được các lô rừng phòng hộ ven biển trên bản đồ thành phố Đà Nẵng;
- Mô hình hóa được đường bờ biển Đà Nẵng;
- Phân tích xu thế diễn biến đường bờ thông qua chồng ghép các bản đồ liên quan để thấy được sự tương quan của yếu tố xói lở, rừng phòng hộ đến đường bờ biển [4].
25
CHƯƠNG 3
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ BIỆN LUẬN
3.1. THỰC TRẠNG DỮ LIỆU VỀ XÓI LỞ BỜ BIỂN, ĐƯỜNG BỜ VEN BIỂN VÀ RỪNG PHÒNG HỘ KHU VỰC VEN BIỂN ĐÀ NẴNG BIỂN VÀ RỪNG PHÒNG HỘ KHU VỰC VEN BIỂN ĐÀ NẴNG
3.1.1. Dữ liệu xói lở bờ biển và đường bờ khu vực ven biển Đà Nẵng
Theo kết quả nghiên cứu của đề tài, trước năm 2014, vấn đề xói lở bờ biển thành phố Đà Nẵng chưa từng được nghiên cứu đánh giá nên việc hồi cứu số liệu về xói lở bờ biển là không thể. Từ giữa tháng 7 năm 2014 sở TN & MT thành phố Đà Nẵng giao cho Chi cục biển và Hải đảo thành phố Đà Nẵng đánh giá tình trạng xói lở ven biển Đà Nẵng, dự kiến đầu năm 2016 mới hoàn thành báo cáo đánh giá [14].
Theo kết quả nghiên cứu của đề tài, dữ liệu đường bờ khu vực ven biển Đà Nẵng đang được Chi cục Biển và Hải đảo Đà Nẵng điều tra đánh giá và chưa được công bố [19]. Để phục vụ cho đề tài, dữ liệu đường bờ biển Đà Nẵng sẽ được tách chiết từ bản đồ thông tin địa lý thành phố Đà Nẵng năm 2013. Bản đồ địa lý thành phố Đà Nẵng năm 2013 là dữ liệu của sở Công nghệ và thông tin thành phố Đà Nẵng thành lập và công bố vào tháng 7 năm 2013.
3.1.2. Dữ liệu rừng phòng hộ ven biển Đà Nẵng
Theo kết quả nghiên cứu của đề tài, diện tích đất cát và cồn cát di động ven biển Đà Nẵng có khoảng 159 ha, chiếm 0,123% tổng diện tích tự nhiên của thành phố, tạo thành các dải đất cát chạy dọc theo bờ biển, phân bố chủ yếu ở các quận Liên Chiểu, quận Ngũ Hành Sơn, quận Sơn Trà và quận Thanh Khê. Đây là những tiểu vùng sinh thái khắc nghiệt, thường xuyên chịu ảnh hưởng của bão, áp thấp nhiệt đới, lũ lụt, triều cường, gió mùa đông bắc gây nên hiện tượng cát bay, xói mòn, sạt lở, cuốn trôi làm cho thể nền vùng cát chạy sát biển dễ bị thay đổi hình dạng, diễn biến này đã từng xảy ra ở
26
vùng ven biển Đà Nẵng những năm có bão lớn (2006, 2009 và 2013)... uy hiếp mạnh mẽ các khu dân cư, đường sá, thảm thực vật.
Kết quả điều tra thực địa kết hợp với báo cáo hàng năm của Ban Quản lý rừng đặc dụng Bà Nà – Núi Chúa thành phố Đà Nẵng về thực trạng phân bố, quy mô rừng phi lao ven biển Đà Nẵng trình bày ở bảng 3.1 [7].
27
Bảng 3.1. Phân bố, quy mô rừng phi lao ven biển Đà Nẵng giai đoạn 2004 – 2014
Năm Nguồn đầu tư Diện tích (ha)
Phân bố
Dạng địa hình Địa điểm
Trước 1996 Dự án PAM, PAM – 4304 20 Bãi cát, cồn cát đã ổn định, cách bờ biển trung bình 100m.
P. Hòa Hải, Hòa Quý thuộc Q. Ngũ Hành Sơn
2004 – 2007 Không rõ 2 Bãi cát di động sát biển P. Thọ Quang, Mân thái, Phước Mỹ Q.