Luận văn Nghiên cứu tương quan bồi tụ - Xói lở bờ biển từ cửa ba lạt đến cửa đáy

công nhất hiện nay là công trình cứng gồm hệ thống các đập ngăn cát chắn sóng tùy theo các điều kiện cụ thể của từng vùng trên cơ sở nghiên cứu đầy đủ các cơ sở khoa học và thực tiễn. 2.2.2. Tại Việt Nam Hiện nay tình trạng xói lở, bồi tụ đang diễn ra khá phổ biến trên toàn dải bờ biển, cửa sông, đặc biệt là dải từ Bắc Bộ đến Nam Trung Bộ và gây ra những thiệt hại không nhỏ về kinh tế - xã hội. Ở nước ta, xói lở, bồi tụ cửa sông là dạng thiên tai nặng nề, xảy ra ở cả ba miền, diễn biến hết sức phức tạp gây thiệt hại rất lớn về người và của, để lại hậu quả lâu dài về kinh tế - xã hội và môi trường sinh thái. Hàng năm, Nhà nước phải chi một lượng kinh phí lớn để khắc phục, phòng chống và cứu hộ. Việc bồi tụ bờ biển, cửa sông đang tạo nên các bãi bồi quí giá cho nhiều vùng, song nhiều nơi cũng trở thành tai biến nghiêm trọng, gây ra sa bồi luồng tàu, bến cảng, bồi lấp cửa sông, làm giảm khả năng thoát lũ, gây ngập lụt trên diện rộng, ngọt hoá các đầm phá, vũng vịnh... Nhận thức rõ tính cấp bách và tầm quan trọng của vấn đề xói lở - bồi tụ, Nhà nước và một số địa phương đã cho triển khai nhiều chương trình, đề tài, đề án nhằm điều tra, xác định hiện trạng xói lở, bồi tụ theo dõi diễn biến ở các vùng trọng điểm, xây dựng các luận cứ khoa học cho các giải pháp phòng chống. Khu vực bờ biển Nam Định đặc biệt là khu vực bờ biển huyện Hải Hậu đang xảy ra hiện tượng xói lở nghiêm trọng trong khi đó một số khu vực khác trong vùng nghiên cứu như ở cửa Ba Lạt, cửa Đáy đang được bồi tụ rất mạnh mẽ và đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu có liên quan để làm rõ vấn đề này. Một số công trình nghiên cứu về bồi tụ xói lở - bờ biển tiêu biểu trong khu vực như: Dự án hợp tác giữa Việt Nam và Hà Lan “Nghiên cứu tiến hóa trầm tích và địa mạo khu vực cửa sông Ba Lạt” (2000 – 2002) đã nghiên cứu xu thế và tốc độ bồi tụ cửa sông Ba Lạt mỗi năm là 40m Trần Nghi và nnk (2001) “Nghiên cứu quy luật cộng sinh tướng trầm tích khu vực đồng bằng châu thổ và tiền châu thổ cửa sông Ba Lạt” Phương án đo vẽ bản đồ địa chất Đệ tứ tỷ lệ 1/50.000 do Vũ Nhật Thắng làm chủ biên (1998 – 2000) Chuyên đề nghiên cứu thành lập bản đồ “Trầm tích tầng mặt và tướng đá – thạch động lực tỷ lệ 1/500.000 đới biển nông ven bờ (0-30m nước) từ Hải Phòng đến cửa Đáy do GS. Trần Nghi làm chủ nhiệm thuộc đề tài “ Điều tra địa chất và khoáng sản biển đới biển nông ven bờ (0 -30m nước) Móng Cái – Hà Tiên do TSKH Nguyễn Biểu làm chủ nhiệm (1991 – 2005) Chu Văn Ngợi, 2009. “Nghiên cứu địa động lực hiện đại khu vực cửa sông Ba Lạt đến cửa Đáy. Đề tài trọng điểm cấp Đại học Quốc gia, đề tài đã đánh giá xu thế xu thế và nguyên nhân xói lở khu vực Hải Hậu dựa trên các thế hệ đê biển do Nguyễn Công Trứ xây dựng - Đỗ Minh Đức, 2004. Nghiên cứu sự hình thành và biến đổi quá trình bồi tụ và xói lở đới ven biển Thái Bình-Nam Định. Luận án TSĐC. Các chương trình, đề tài, đề án nghiên cứu kể trên đã thu được nhiều kết quả có giá trị về mặt khoa học và thực tiễn, góp phần không nhỏ vào việc chỉnh trị bờ biển, cửa sông, giảm nhẹ thiên tai xói lở, bồi tụ. Song do hạn chế về kinh phí cũng như thiết bị nghiên cứu nên sự gắn kết giữa các vùng còn hạn chế, nhiều vấn đề về qui luật diễn biến bờ biển, cửa sông, cơ chế của quá trình xói lở, bồi tụ vẫn chưa được giải quyết thoả đáng. 2.2. Phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp luận Đới bờ (coastal zone) là miền tương tác giữa lục địa và biển. Quy mô và phạm vi đới bờ hiện nay vẫn còn nhiều vấn đề chưa thống nhất. Đới bờ là một hệ thống tự nhiên, các quá trình tự nhiên xảy ra có quan hệ tương tác với nhau. Với đặc điểm như vậy nên quản lý đới bờ, quy hoạch đới bờ phải có tính tổng hợp và thống nhất của Nhà nước. Nếu không các hoạt động ở đới bờ sẽ phát sinh các xung đột về lợi ích và làm cho tài nguyên đới bờ bị suy giảm và môi trường bị hủy hoại. Đới bờ có những đặc trưng tiêu biểu: 1) Là không gian sống tập trung đông dân cư; 2) Sự đa dạng về tài nguyên khoáng sản (các khoáng sản kim loại, dầu mỏ, khí đốt, vật liệu xây dựng) và các tài nguyên khác (đất ngập nước, RNM, đa dạng sinh học, tài nguyên vị thế, tài nguyên du lịch); 3) Chịu sự tác động phức tạp của các quá trình nội sinh, ngoại sinh và nhân sinh; 4) Các hoạt động của con người đa dạng và phong phú; 5) Là nơi chứa đựng nhiều ẩn họa của tự nhiên: xói lở, bồi tụ, lũ lụt, bão, động đất và sóng thần Vùng cửa sông ven biển chiếm một không gian cụ thể, là hợp phần của đới bờ, là nơi rất nhạy cảm về môi trường. Các quá trình hoạt động ngoại sinh của sông, biển; nội sinh (vận động kiến tạo) và nhân sinh có ảnh hưởng tương tác lẫn nhau và bị chi phối bởi quy luật quan hệ nhân quả. Các tai biến địa chất ở đới bờ có quan hệ chặt chẽ với môi trường đới bờ, với các quá trình vận động của đới bờ, với đặc điểm hình thái và thành phần vật chất của đới bờ. Một đới bờ với xu thế vận động sụt lún mạnh thì quá trình xói lở xảy ra sẽ là chủ yếu, tuy nhiên quá trình bồi tụ vẫn có thể xảy ra nếu như nguồn vật liệu do sông cung cấp hết sức dồi dào. Vùng bờ bồi tụ là những vùng bờ ổn định hoặc nâng tương đối. Vùng cửa sông bồi tụ là các cửa sông giàu vật liệu trầm tích và động lực sông mạnh so với động lực biển. Quá trình bồi tụ, xói lở phụ thuộc nhiều vào tương tác sông-biển. Tốc độ bồi tụ phụ thuộc vào động lực sông- biển và nguồn vật liệu được cung cấp. Tốc độ xói lở phụ thuộc vào động lực sông-biển và đặc tính địa kỹ thuật công trình của các thành tạo địa chất cấu tạo nên đới bờ và cán cân bồi tích (tương quan giữa vật liệu mang đến và mang đi). Chính vì vậy việc nghiên cứu đánh giá các quá trình tự nhiên không thể tiến hành xem xét riêng rẽ mà phải đặt chúng trong một hệ thống. Cụ thể là khi nghiên cứu điều kiện địa môi trường và đặc tính địa kỹ thuật công trình phải xem xét các hợp phần của đới bờ trong cùng một hệ thống, trong mối quan hệ tương tác với nhau. Cụ thể là ở đới bờ khi xem xét, đánh giá quá trình bồi tụ, xói lở phải xác định được các quá trình động lực chủ yếu (nội sinh hay ngoại sinh) chi phối hai quá trình này. Xem xét diễn thế quá trình từ quá khứ đến hiện tại để tìm ra nguyên nhân chính gây ra xói lở, bồi tụ. Mặt khác cũng phải nghiên cứu quá trình hoạt động nhân sinh và tác động của hoạt động nhân sinh đến xói lở bồi tụ như thế nào? Như vậy, có ba nguồn lực nội sinh, ngoại sinh và nhân sinh tác động trực tiếp lên đới bờ làm cho môi trường đới bờ bị thay đổi. Để luận giải và đánh giá các quá trình tự nhiên ở vùng cửa sông ven biển và ảnh hưởng của chúng phải kết hợp các tri thức về địa chất, địa kỹ thuật công trình, địa động lực biển, địa chất môi trường, địa động lực nhân sinh, địa chất tai biến. Các quá trình tự nhiên được đánh giá đúng đắn sẽ là cơ sở khoa học quan trọng phục vụ quy hoạch, quản lý khai thác sử dụng các tài nguyên đới bờ. Cơ sở phương pháp luận có thể được tóm lại như sau: Quá trình tự nhiên phát sinh, phát triển có tính quy luật. Quá trình tự nhiên được xem xét đánh giá trong một hệ thống. Các quá trình tự nhiên chịu sự chi phối tương tác lẫn nhau thuộc cùng hệ thống. Luận giải các quá trình tự nhiên trên cơ sở tiếp cận hệ thống và quan hệ nhân quả, tiếp cận lịch sử, tiếp cận sinh thái và liên ngành. 2.2.2. Phương pháp nghiên cứu - Phương pháp nghiên cứu ngoài trời Phương pháp khảo sát thực địa và thu thập mẫu có ý nghĩa quan trọng hàng đầu trong nghiên cứu bồi tụ - xói lở. Điều tra, khảo sát, bổ sung các tài liệu địa chất, địa hình, thủy văn và các tài liệu liên quan đến khu vực và vấn đề nghiên cứu. - Các phương pháp nghiên cứu trong phòng + Xử lý và tổng hợp tài liệu đã nghiên cứu Đây là phương pháp rất hữu hiệu giúp cho nhà nghiên cứu có thể tận dụng kết quả của những người đi trước và có được những đánh giá một cách tổng quan về khu vực nghiên cứu. + Phương pháp phân tích độ hạt và xử lý số liệu Đối với các đá gắn kết và bở rời thì việc xác định thành phần độ hạt được tiến hành bằng các phương pháp cơ học: rây, tỷ trọng kế, pipet. Phương pháp rây chủ yếu để xác định độ hạt lớn hơn 0.1 mm. Phương pháp tỷ trọng kế xác định độ hạt từ 0.1 – 0.002 mm, phương pháp pipet dùng để xác định độ hạt của sét. Tùy theo từng loại trầm tích có các độ hạt khác nhau có thể dùng trong các phương pháp trên hoặc kết hợp nhiều phương pháp với nhau để kiểm tra chéo nhau tránh sai sót không đáng có. Kết quả phân tích độ hạt được biểu diễn dưới dạng đường cong tích lũy trên sơ đồ phân bố cấp hạt logarit. Trên đường cong tích lũy này sẽ xác định được giá trị Q1 – cấp hạt tương ứng 25%, Md – cấp hạt tương ứng với 50%, Q3 – cấp hạt tương ứng với 75%. Các thông số trầm tích được tính theo công thức sau. Độ chọn lọc Hệ số bất đối xứng : Kích thước hạt trung bình (Md) : Md luôn tỉ lệ với môi trường . Vì vậy, giá trị Md là dấu hiệu cơ bản nhận biết chế độ thủy động lực, độ sâu của biển. Hệ số chọn lọc So: So = 1.00 – 1.58 mẫu chọn lọc tốt So= 1.58 – 2.12 mẫu chọn lọc trung bình So > 2.12 mẫu chọn lọc kém Giá trị So có ý nghĩa đặc biệt trong việc xác định môi trường thành tạo trầm tích do mỗi một môi trường trầm tích đều đặc trưng bởi một giá trị So (Bảng 1). Hệ số bất đối xứng (Sk) : Đấy là hệ số đặc trưng cho đường cong phân bố đối xứng hay bị lệch. Nếu Sk >1 hạt thô chiếm ưu thế. Nếu Sk <1 hạt nhỏ chiếm ưu thế. Theo phương pháp Ward, Fock , Inman, Sk thay đổi từ -1 đến +1: Sk = 0 đường cong đối xứng. Sk <0 đường cong bị lệch về phía hạt nhỏ (cát sông, trầm tích thành tao do gió). Sk >0 đường cong lệch về phía hạt thô ( cát biển ,bãi biển). Môi trường trầm tích So Bãi triều cát 1.0 – 1.3 Bãi triều lầy 1.5 – 4.5 Cát đụn 1.0 – 1.2 Đập cát – Doi cát 1.0 – 1.2 Vũng vịnh 1.3 – 2.12 Bột sét và sét biển nông 1.5 – 3.0 Nón phóng vật ven biển 1.8 – 4.5 Bảng 2. 1. Phân loại môi trường trầm tích theo độ chọn lọc (So) + Phương pháp phân tích chỉ tiêu địa hóa môi trường Áp dụng phương pháp này nhằm xác định một số chỉ tiêu địa hóa môi trường như độ pH, Eh, Kt, .... Trong đó Kt là chỉ số kation trao đổi được tính theo công thức Grim (1974) như sau: Chỉ số Kt dao động trong khoảng 0.1 đến 1 – 2. Trong đó: Môi trường lục địa Kt < 0.5 Môi trường chuyển tiếp 0.5 < Kt < 1 Môi trường biển Kt > 1 Độ pH: mỗi hợp chất cũng như môi trường đều có một khoảng pH nhất định. Trong đó: Môi trường axit pH < 7 (Kaolinit lắng đọng ) Môi trường trung tính pH = 7 ( Hydromica lắng đọng) Môi trường kiềm pH > 7 ( Monmorilonit lắng đọng) Thế năng oxi hóa khử Eh : ảnh hưởng đến sự thành tạo các trầm tích Mn, Fe. + Phương pháp viễn thám và GIS để xác định biến động đường bờ Công nghệ viễn thám và GIS được sử dụng để theo dõi, tổng hợp, phân tích các nguồn dữ liệu khác nhau để có cái nhìn tổng hợp, toàn diện về mặt không gian và thời gian về các biến động của địa hình nói chung. Đối với khu vực đới bờ biển, hoạt động biến đổi địa hình thể hiện ở 2 khía cạnh: biến đổi đường bờ biển và biến đổi địa hình đáy biển. Trong nghiên cứu biến động đường bờ: bằng cách sử dụng tư liệu ảnh viễn thám, bao gồm cả ảnh máy bay, ảnh vệ tinh, ảnh quét radar, phổ trong thời gian đủ dài, ta có thể có cái nhìn tổng hợp về quá trình biến động đường bờ một cách tương đối dễ dàng. Các tư liệu ảnh có đặc trưng là ghi lại hiện trạng của các đối tượng tại thời điểm chụp. Như vậy, để theo dõi biến động của đối tượng được lựa chọn, mà ở đây là đường bờ, ta chỉ cần xác định vị trí chúng trong không gian được phản ánh trên ảnh chụp tại một địa điểm chứa đối tượng trong từng thời điểm rồi so sánh để theo dõi, phân tích quá trình biến động của chùng. Sử dụng ảnh viễn thám kết hợp với bản đồ địa hình được đo vẽ ở các năm khác nhau cho phép xác định hiện trạng của đường bờ biền vào các năm khác nhau. Cùng với sự hỗ trợ của các phần mềm GIS trong phân tích, tính toán các dữ liệu không gian và liên kết các tấm ảnh, được nắn chỉnh và đưa về cùng một hệ tọa độ chuẩn theo một bản đồ gốc, ta có thể tính toán chính xác được tốc độ bồi tụ - xói lở của bờ biển theo thời gian, quan sát được bức tranh toàn cảnh về diễn biến bồi tụ - xói lở. Ngoài ra công nghệ viễn thám và GIS còn có thể tính toán được khối lượng trầm tích đã được tích tụ hoặc xói lở khi bổ xung thêm các thông tin về địa hình. + Phương pháp thành lập bản đồ trầm tích tầng mặt và tướng đá – thạch động lực Bản đồ Trầm tích tầng mặt là bản đồ được thành lập trên bản đồ địa hình, biểu diễn các khu vực phân bố các kiểu đá trầm tích tầng mặt có tuổi địa chất nhất định.Thành phần và đặc điểm của đá đưa lên bản đồ bằng các ký hiệu quy ước. Nghiên cứu đặc điểm trầm tích Đệ tứ, tướng đá- thạch động lực gồm: - Nghiên cứu liên kết địa tầng Đệ Tứ phần đất liền với đáy biển. - Nghiên cứu phân chia địa tầng trên cơ sở lịch sử tiến hóa các chu kỳ trầm tích. - Xây dựng bản đồ trầm tích tầng mặt. + Phương pháp thành lập bản đồ địa mạo Nội dung thể hiện trên bản đồ địa mạo thành lập theo nguyên tắc nguồn gốc - hình thái gồm các yếu tố: kiểu nguồn gốc - hình thái địa hình (đối tượng chính), dạng địa hình (phân loại theo nguồn gốc), tuổi địa hình, một số yếu tố khác, với nền bản đồ địa hình đã được giản lược. Một số kinh nghiệm có thể rút ra như sau: Cấu trúc chú giải sắp xếp thành 4 phần như đã trình bày ở trên là tương đối hợp lý, phản ánh được đầy đủ các thông tin và khá đơn giản. Số lượng các đơn vị họa đồ - các “kiểu nguồn gốc - hình thái địa hình” không nên nhiều, để tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển tải dễ dàng nội dung tới độc giả. Để cho bản đồ dễ đọc, việc thể hiện nội dung bản đồ không dùng quá hai lớp thông tin: lớp màu nền và lớp các ký hiệu chồng lên. Màu nền để diễn đạt nội dung chính - kiểu nguồn gốc - hình thái địa hình; các ký hiệu để mô tả các dạng địa hình, tuổi và các yếu tố khác. Việc xác định nội dung của các “kiểu nguồn gốc - hình thái địa hình” và phân loại chúng cần dựa vào tổng hợp các tài liệu về địa chất, tân kiến tạo, địa mạo khu vực, với việc quan tâm đầy đủ tới các nhân tố tạo địa hình nguồn gốc nội và ngoại sinh. CHƯƠNG 3 - HIỆN TRẠNG BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ TỪ CỬA BA LẠT ĐẾN CỬA ĐÁY 3.1. Đặc điểm biến động đường bờ Đặc điểm biến động đường bờ phần nào phản ánh điều kiện địa động lực. Theo nguyên lý chung: đới bờ với đặc điểm vận động kiến tạo sụt lún thì quá trình xói lở bờ diễn ra là chính. Tuy nhiên, nếu vùng bờ đó có nguồn vật liệu dồi dào do các sông cung cấp thì quá trình bồi tụ cũng có thể xảy ra. Đới bờ với đặc điểm vận động nâng thì quá trình bồi tụ xảy ra là chính. Thời kỳ từ 2000 năm đến cách ngày nay 100 năm (từ sau công nguyên đến 1905), đường bờ liên tục lấn ra phía biển (Hình 3.1). Đường bờ liên tục tiến ra biển liên quan chủ yếu đến 3 nguồn lực: nguồn lực nội sinh với vận động sụt lún vẫn duy trì là tác nhân cản trở quá trình bồi tụ và không có vai trò đối với quá trình bồi tụ; nguồn lực ngoại sinh là hoạt động sông và biển. Động lực của sông mạnh đã cung cấp một khối lượng bùn cát dồi dào nên quá trình bồi tụ được duy trì; nguồn lực nhân sinh là hoạt động quai đê lấn biển, đắp đê sông làm thay đổi động lực biển, đẩy mạnh quá trình bồi tụ đường bờ làm cho đường bờ lấn về phía biển nhanh. Hai quá trình ngoại sinh và nhân sinh đã vượt được ảnh hưởng của sụt lún và duy trì liên tục quá trình bồi tụ. Hình 3. 1. Sơ đồ vị trí đường bờ biển Hải Hậu và vùng phụ cận qua các thời kỳ [3] Thời kỳ từ 1905 trở lại đây, đường bờ biến động phức tạp. Trong phạm vi vùng nghiên cứu đường bờ biến động không như nhau: đường bờ vùng cửa sông Đáy và cửa Ba Lạt tiếp tục tiến nhanh ra biển, còn đường bờ tại Hải Hậu lùi dần vào đất liền (Hình 3.1). So với hai đoạn bờ (đoạn cửa sông Đáy và cửa Ba Lạt), tại đoạn bờ Hải Hậu có những yếu tố thuận lợi cho xói lở, đó là: nguồn lực nội sinh về cơ bản không có gì thay đổi, chỉ khác là đoạn Hải Hậu biểu hiện vận động sụt lún hiện đại mạnh hơn, động lực của sông yếu (liên quan sông Hà Lạn bị suy tàn dẫn đến thiếu hụt bùn cát), hoạt động nhân sinh (làm đập thủy điện Hòa Bình) đã làm giảm lượng bùn cát đưa ra biển trên toàn vùng nghiên cứu làm cho tại Hải Hậu đã thiếu hụt bùn cát lại càng thiếu hụt trầm trọng hơn. Như vậy từ 2000 năm trở lại đây, vai trò của ba nguồn lực đối với sự biến động đường bờ thể hiện khác nhau trên những đoạn bờ trong vùng nghiên cứu. Đối với các vùng ở giữa các cửa sông trong bối cảnh chung vận động sụt lún lại bị thiếu hụt trầm tích thì quá trình xói lở xảy ra là điều tất yếu. Ngoài ra, động lực của sông bị thay đổi do đập thủy điện Hòa Bình gây ra. Từ khi đập đi vào hoạt động, lượng bùn cát của các sông chuyển ra biển giảm đi rõ rệt. Đây cũng là nhân tố ảnh hưởng đến biến động đường bờ. Tổng quan chung những năm gần đây, qua hình ảnh viễn thám thu được bởi vệ tinh Landsat 4-5 TM (Ảnh 3.1 và Ảnh 3.2) có thể thấy được sự khác biệt về hình thái bờ biển trong khu vực nghiên cứu ở hai thời điểm năm 1988 và năm 2011 trong khi bờ biển khu vực cửa Ba lạt và cửa Đáy liên tục được bồi tích thì bờ biển một số khu vực ở tỉnh Nam Định đang xảy ra xói lở. Ảnh 3. 1.Ảnh Landsat 4-5 TM chụp khu vực nghiên cứu ngày 4/11/1988 Ảnh 3.2. Ảnh Landsat 4-5 TM chụp khu vực nghiên cứu ngày 28/5/2011 3.2. Xu thế và tốc độ bồi tụ cửa sông Ba Lạt Từ 1000 năm đến nay tuy trong bối cảnh nước biển dâng toàn cầu đang dâng mỗi năm 2mm nhưng bờ biển vùng cửa sông Bà Lạt vẫn bồi tụ 40-50m/năm. Trong khi đó bờ biển Hải Hậu – Văn Lý lại xảy ra xói lở từ 5–10m/năm. Nguồn vật liệu trầm tích do sông Hồng mang ra biển với khối lượng rất lớn tấn/năm vì vậy đã kiến lập nên toàn bộ đồng bằng sông Hồng trong bối cảnh biển thoái Holocen muộn (5000-1000 năm). Trong giai đoạn 1000 năm đến nay mực nước biển toàn cầu lại đang dâng cao 2mm/năm kiến tạo sụt lún 4,6mm/năm tuy nhiên cửa Bà Lạt vẫn được bồi tụ 40-50m/năm về phía biển [16, 21]. Quá trình bồi tụ ở đới ven bờ đồng bằng Bắc Bộ xảy ra liên tục từ khi mực nước biển cơ bản ổn định sau biển tiến Fladrian cho đến năm 1905. Quá trình bồi tụ đã làm cho đồng bằng châu thổ tăng trưởng liên tục. Đường bờ năm 1905 là mốc để nghiên cứu sự biến động đường bờ. Xem xét sự biến động đường bờ từ 1905 thấy rõ đoạn bắc cửa Ba Lạt đường bờ biến động yếu, nam cửa Ba Lạt đường bờ biến động rất mạnh. Đường bờ năm 1905 có thể chia ra 3 đoạn: Đoạn cửa Đáy – cửa Lạch Giang: đoạn bờ lõm Đoạn cửa Lạch Giang – cửa Hà Lạn: đoạn bờ lồi Đoạn cửa Hà Lạn – Giao Long – cửa Ba Lạt: đoạn bờ lõm. Từ 1905 đến nay, quá trình bồi tụ xảy ra mạnh mẽ trên các đoạn: cửa Lạch Giang - cửa Đáy và cửa Hà Lạn - cửa Ba Lạt, kết quả đã làm chuyển từ cung bờ lõm sang cung bờ lồi. Quá trình bồi tụ đã làm thay đổi cơ bản hình thái vùng cửa sông. Quá trình bồi tụ ở cửa sông Ba Lạt có tính đặc thù đó là quá trình hình thành các cồn ngầm trước cửa sông, các cồn ngầm này phát triển và nối với bờ. Về hình thái cửa sông Ba Lạt hiện nay là cửa sông lồi. Trước 1972, cửa sông Ba Lạt đổ về phía đông bắc. Năm 1972, lũ lớn đã cắt đôi cồn Vành và sông đổ về phía đông nam. Vùng cửa sông Ba Lạt bồi tụ mạnh mẽ chính vì vậy đã làm luồng lạch biến đổi phức tạp, gây khó khăn cho giao thông đường thủy. 3.3. Xu thế và tốc độ bồi tụ cửa sông Đáy Vùng cửa sông Đáy được đặc trưng bởi quá trình bồi tụ mạnh mẽ, đường bờ lấn liên tục về phía biển. Từ 1938 đến nay, đường bờ lấn ra biển gần 18km với tốc độ trung bình 100m/năm. Năm 1965, vùng cửa sông Đáy và cửa Lạch Giang là những bãi triều rộng 5-6km. Luồng lạch vào cửa Đáy có hai luồng: luồng chính rộng 500m có hướng TN dài 2km, chuyển sang hướng ĐN dài 2,5km, cuối cùng có hướng BN dài 3km. Đoạn cuối có chiều rộng trên 1000m và chia nhánh: nhánh nhỏ hướng ĐN rộng 150m; nhánh chính cửa vào hẹp 200m và mở rộng dần về phía bắc đạt trên 1000m. Đối với cửa Lạch Giang có một luồng duy nhất: từ cửa Lạch Giang đi ra biển theo hướng đông nam, chiều rộng từ 800-350m, rồi chuyển sang hướng đông (tại đoạn giữa rộng 150m) và mở rộng ở đoạn cuối thông ra biển (400m). Đối với cửa Đáy luồng vào có chỗ rộng trên 1000m có hướng gần BN. Ở đầu luồng hai bên hình thành một số cồn (cồn Trôi, cồn Mờ). Năm 1965, tàu thuyền vào cửa Đáy phải theo luồng bắt đầu từ cửa luồng có tọa độ 19051’30’’. Như vậy, so với năm 1965, cửa luồng đã lấn xuống phía nam khoảng 2’30’’. Đối với cửa Lạch Giang, luồng vào thay đổi hướng (từ Đ-T sang TN). Tàu thuyền đi từ phía Hải Hậu vào cửa Lạch Giang phải vòng xuống phía nam men theo cồn ngầm dài gần 3km qua vĩ độ 19058’40’’ rồi theo hướng TN-ĐB đi vào [14]. Như vậy, cũng tương tự như vùng cửa sông Ba Lạt quá trình bồi tụ vùng cửa sông Đáy đã thay đổi hướng luồng lạch, cùng với việc hình thành các cồn ngầm làm cho việc đi lại của tàu thuyền trong vùng gặp nhiều khó khăn [1]. Xét quá trình bồi tụ bờ biển từ 1930 đến 1983 theo các thời kỳ (Bảng 3.1) Bảng 3. 1. Hiện trạng bồi tụ qua các thời kỳ[14] Thời kỳ 1930-1965 (35 năm) Khu vực Chiều dài (km) Tốc độ (m/năm) Diện tích (ha) Cửa Lân-Cửa Hà Lạn 4,5 65 29,3 Huyện Hải Hậu 14 5 7 Cửa Lạch Giang 4 27 10,8 Cửa Đáy 17 95 161,5 Tổng 49,5 53 208,6 Thời kỳ 1965-1985 (20 năm) Khu vực Chiều dài (km) Tốc độ (m/năm) Diện tích (ha) Cửa Lân-Cửa Hà Lạn 6,5 84 54,6 Huyện Hải Hậu 7,2 6 4,3 Cửa Lạch Giang 4 35 14 Cửa Đáy 29,3 110 322 Tổng 47 394,9 Thời kỳ 1985-1995 (10 năm) Khu vực Chiều dài (km) Tốc độ (m/năm) Diện tích (ha) Cửa Lân-Cửa Hà Lạn 11,5 60 69 Huyện Hải Hậu 8 4 3,2 Cửa Lạch Giang 4 28 11,2 Cửa Đáy 30 100 300 Tổng 53,5 383,4 Các vùng cửa sông hiện nay, khi triều kiệt các tàu trọng tải lớn đều không đi lại được. Quá trình bồi tụ còn xảy ra ở đáy biển dọc đới bờ. Các trầm tích hiện đại đã bồi lắng trên đáy biển từ bờ ra độ sâu 30m nước tạo thành 2 dải rõ rệt: dải sát bờ từ bờ đến độ sâu 10m nước là trầm tích cát, xen bùn cát, dải thứ 2 từ 10m nước đến 30m nước là trầm tích bùn sét màu nâu đỏ. Nguồn vật liệu cung cấp cho bồi tụ đáy gồm 2 nguồn: nguồn thứ nhất do sông đưa ra và được dòng bờ vận chuyển, phân bố; nguồn thứ hai do phá hủy bờ và đưa vật liệu phá hủy ra xa bờ. 3.4. Xu thế và tốc độ xói lở bờ biển Nam Định Xói lở bờ biển đã gây ra nhiều thiệt hại (phá hủy hệ thống đê biển, làm mất đất ở và đất canh tác) làm cho đời sống của cư dân vùng biển gặp nhiều khó khăn. Xói lở bờ biển đã và đang diễn ra ở nhiều vùng dọc theo chiều dài bờ biển nước ta, trong đó xói lở bờ biển ở Hải Hậu là nghiêm trọng nhất. Theo các kết quả nghiên cứu, xói lở bờ biển xảy ra vào đầu thế kỷ 20 (từ 1905). Từ 1905 trở về trước, đường bờ biển trong vùng nghiên cứu được bồi tụ liên tục. Từ 1905 trở lại đây, đường bờ biển tại huyện Hải Hậu liên tục lùi vào đất liền. Diễn biến xói lở bờ biển Hải Hậu được thể hiện rõ ở Bảng 3.2. Theo bảng 3.2 thấy rõ thời kỳ 1905-1930, xói lở xảy ra với cường độ yếu, diện tích đất bị mất trong 1 năm là 3,6ha và trong vòng 25 năm là 90ha; thời kỳ 1930-1965 cường độ xói lở có biểu hiện tăng lên về tốc độ cũng như quy mô, diện tích đất bị mất trong 1 năm 5,7ha, trong 35 năm là 199,5ha. Từ 1965-1999, xói lở xảy ra mạnh mẽ, tốc độ xói lở và chiều dài đoạn xói lở tăng nhiều và xói lở có xu thế chuyển về hướng tây nam. Thời kỳ 1965-1985 mỗi năm mất 18ha và trong 20 năm mất 360ha; thời kỳ 1985-1995, mỗi năm mất 21ha và trong 10 năm mất 210ha; thời kỳ 1995-1999, mỗi năm mất 27,5ha và trong 4 năm mất 110ha. Toàn bộ số đất bị mất do xói lở từ 1905 đến 1999 là 959,5ha. Bảng 3. 2. Diễn biến xói lở bờ biển qua các thời kỳ[3] Đoạn bờ Tốc độ xói lở trung bình (m/năm) 1905-1930 1930-1965 1965-1985 1985-1995 1995-1999 Hải Lộc Bồi Bồi 8 5 0 Hải Đông 5 6 12 10 0 Hải Lý 4 6 10 7 0 Hải Chính 3 2 8 11 15 Hải Triều 3 4 9 13 20 Hải Hòa 2 3 8 12 21 Hải Thịnh Bồi Bồi Bồi Bồi 7 Tổng (km sạt lở) 10,8 (3,6ha) 13,5 (5,7ha) 20 (18ha) 19,6 (21ha) 17,2 (27,5ha) Diễn biến xói lở ở bờ biển Hải Hậu được thể hiện rõ trên từng đoạn bờ theo từng thời kỳ. Bãi biển thuộc đoạn từ đê Đình Mùi-Hạ Trại (xã Hải Triều) rộng 200-250m, đến năm 2001 bãi biển chỉ còn chiều rộng trung bình 80m. Quá trình biển lấn vào đất liền theo các thời kỳ như sau: Từ 1950-1954: biển lấn từ 35-50m Từ 1954-1973: biển lấn từ 15-25m Từ 1973-1990: biển lấn 8-10m Từ 1990-2000: biển lấn 15-20m. Đối với đoạn bờ Văn Lý (xã Hải Triều), từ năm 1973 đến 2000 biển lấn với tốc độ rất lớn từ 150-180m [14, 5]. Tại một địa điểm ở Hải Thịnh nơi khai thác sa khoáng, sau 10 tháng khu vực khai thác sa khoáng đã “biến mất” chỉ còn lại dàn tuyển bỏ không. Cũng tại địa điểm này sau 9 tháng rừng phi lao phòng hộ bị xóa sạch, chỉ còn lại một số cây mọc sát đê. Tại đoạn bờ xã Hải Lý, Hải Triều có nhiều dấu tích tàn phá của xói lở để lại. Trên đoạn bờ xã Hải Triều, năm 1995 dọc theo bên trong đê là khu dân cư trù phú đến năm 2001 đã trở thành bãi triều hoang với dấu tích tháp nhà thờ bị phá hủy và nền nhà sót lại (Ảnh 3.3, Ảnh 3.4). Ảnh 3.3. Nhà thờ Văn Lý, xã Hải Lý, huyện Hải Hậu Ảnh 3.4. Dấu tích biển lấn xã Hải Lý, Hải Hậu Trên đoạn bờ xã Hải Lý có hai nhà thờ xây dựng năm 1868, nay đã chìm sâu xuống biển. Hai nhà thờ lúc xây cách biển khoảng 1000m. Nhưng do xói lở nên 1935-1940 đã thực hiện di lần thứ nhất vào trong đất liền. Năm 1992-1997 thực hiện di lần thứ 2, năm 2000 thực hiện di dời lần thứ 3. Sau cơn bão số 7 năm 2005, hệ thống đê bi