Luận văn Ứng dụng công nghệ địa không gian cho giám sát tổng chất rắn lơ lửng trong nước cửa sông, lấy ví dụ cửa đáy - Ninh bình

(s) của sóng tại trạm Văn Lý Các đặc trưng Tháng trong năm X - I II - IV V - VII VIII - X Năm n năm h  h  h  h  h  Suất đảm bảo chế độ F (%) 50 0.4 3.0 0.4 3.0 0.5 3.5 0.5 3.5 0.5 3.5 20 0.5 3.5 0.6 3.5 0.8 4.0 0.7 4.0 0.7 4.0 5 0.8 4.0 0.9 4.0 1.1 4.4 1.1 4.4 1.0 4.4 1 1.0 4.3 1.1 4.4 1.5 5.5 1.5 5.5 1.5 5.5 Nguồn: [12] Tháng 2 - 4 Tháng 5 - 7 Tháng 8 - 10 Tháng 11 - 1 Hình 1.8. Độ cao và hƣớng sóng có nghĩa đặc trƣng cho các tháng trong năm [18] Nhìn chung, trong mùa hè sóng có độ cao lớn hơn trong mùa đông do chịu tác động mạnh của bão và áp thấp nhiệt đới. Độ cao sóng ven bờ lớn nhất tới 4-5 m và ở ngoài khơi là 9-10 m [23] 12 Chế độ thủy triều Thủy triều vùng nghiên cứu mang tính chất nhật triều đã kém thuần nhất, trong tháng số ngày có hai lần nước lớn hai lần nước ròng tới 5 - 7 ngày. Diễn biến mực nước triều trong một tháng thường có hai chu kỳ nước lớn, mỗi chu kỳ kéo dài 11- 13 ngày và hai chu kỳ nước nhỏ thường diễn ra vào giữa tháng và cuối tháng, mỗi chu kỳ kéo dài 2 - 3 ngày. Độ lớn triều vùng này thuộc loại lớn nhất nước ta, trung bình khoảng 3m vào kỳ nước cường, triều lên cao nhất tới 3,9m và xuống thấp nhất tới 0,1m. Trong năm, độ lớn triều đạt giá trị cực đại trong các tháng 1, 6, 7 và 12 [29]. 1.2.2. Tai biến thiên nhiên Khu vực cửa Đáy chịu tác động của những loại hình tai biến chủ yếu sau: bão, lũ lụt và dâng cao mực nước biển. Bão: Trong giai đoạn 1980 đến 2012, khu vực Cửa Đáy chịu ảnh hưởng của 29 cơn bão và áp thấp nhiệt đới (Bảng 1.4) trong đó chiếm phần lớn là các cơn bão mạnh. Bảng 1.4. Thống kê các cơn bão đổ bộ vào vùng Cửa Đáy từ năm 1980 - 2012 STT Tên cơn bão Thời điểm bắt đầu STT Tên cơn bão Thời điểm bắt đầu 1 JOE 18/7/1980 16 LOIS 26/8/1995 2 RUTH 14/9/1980 17 FRANKIE 22/7/1996 3 KELLY 30/6/1981 18 NIKI 18/8/1996 4 NANCY 11/10/1982 19 WILLIE 18/9/1996 5 GEORGIA 29/9/1983 20 KONI 18/7/2003 6 WAYNE 18/8/1986 21 WASHI 29/7/2005 7 DOT 05/6/1989 22 DAMREY 21/9/2009 8 IRVING 21/7/1989 23 MUJIGAE 10/9/2009 9 ED 12/9/1990 24 CONSON 12/7/2010 10 CHUCK 25/6/1992 25 HAIMA 21/6/2011 11 ELI 10/7/1992 26 NOCK-TEN 26/7/2011 12 LEWIS 08/7/1993 27 NESAT 24/9/2011 13 AMY 29/7/1994 28 KAI-TAK 13/08/2012 14 JOEL 05/9/1994 29 SON TINH 23/10/2012 Nguồn: [31] Những năm qua do ảnh hưởng của BĐKH làm cho tần số xuất hiện bão ở vùng nghiên cứu diễn biến ngày càng phức tạp. Trung bình mỗi năm có từ 1 - 2 cơn bão lớn ảnh hưởng tới khu vực nghiên cứu. Sự gia tăng về tần số xuất hiện bão, 13 hướng di chuyển và vị trí đổ bộ của các bơn bão cũng trở nên khó dự đoán hơn, đường đi của các cơn bão liên tục thay đổi gây khó khăn trong việc phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại (Hình 1.9, Hình 1.10). Bão đổ bộ vào vùng nghiên cứu với cường độ mạnh đã gây thiệt hại lớn về người và tài sản. Đặc biệt là cơn bão Sơn Tinh, gió cấp 11, 12, giật trên cấp 13, 14, gây thiệt hại nặng cho nền sản xuất nông và ngư nghiệp. Chỉ tính riêng 3 xã ven biển huyện Kim Sơn có 5 ngôi nhà bị sập, 160 nhà bị tốc mái, 350 lều lán và 150 cột điện bị gãy đổ. Hệ thống thông tin liên lạc, đường điện hư hỏng [31] Hình 1.9. Đƣờng đi của bão Côn Sơn năm 2010 Nguồn: [31] Hình 1.10. Đƣờng đi của bão Sơn Tinh năm 2012 Nguồn: [31] Lũ Lụt: Trong giai đoạn từ năm 1970 đến nay đã xảy ra 11 trận lũ vào các năm 1971, 1985, 1996, 2002, 2007, 2008 với cấp báo động 3 ở trên hệ thống các sông Đào, Ninh Cơ, Hoàng Long (Bảng 1.5). Bảng 1.5. Thống kê các trận lũ lịch sử từ năm 1971 đến 2011 Sông Trạm Năm Mực nƣớc lớn nhất (cm) Cấp báo động Vƣợt cấp báo động Đào Nam Định 2002 448 Cấp 3 48 Đào Nam Định 1996 481 Cấp 3 81 Đào Nam Định 1971 530 Cấp 3 130 Ninh Cơ Trực Phương 2002 285 Cấp 3 5 Ninh Cơ Trực Phương 1996 314 Cấp 3 34 Ninh Cơ Trực Phương 1971 370 Cấp 3 90 Hoàng Long Bến Đế 2008 469 Cấp 3 69 Hoàng Long Bến Đế 2002 253 - - Hoàng Long Bến Đế 1996 481 Cấp 3 81 Hoàng Long Bến Đế 1985 524 Cấp 3 124 Hoàng Long Hưng Thi 2007 1849 Cấp 3 1299 Nguồn: [31] 14 Trong đó, trận lũ lớn nhất xảy ra vào năm 1971 đã gây vỡ đê ở nhiều nơi và ngập lụt trên diện rộng ở đồng bằng Bắc Bộ, trong đó vùng nghiên cứu cũng bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Tại trạm Trực Phương gần vùng nghiên cứu, mực nước lớn nhất đo được là 3,7m, vượt cấp báo động 3 khoảng 0,9m. ước biển dâng (SLR): Tác động trực tiếp của SLR là làm mất quỹ đất tại các vùng đất thấp ven biển, ngoài ra, tác động gián tiếp của nó là cường hóa các tai biến xói lở, ngập lụt, nhiễm mặn, suy giảm đa dạng sinh học. Tác động lâu dài của SLR khiến các bãi triều ngập sâu hơn, ảnh hưởng đến phát triển của rừng ngập mặn (RNM), và gây ảnh hưởng đến các hoạt động nông nghiệp, ngư nghiệp của người dân. 1.2.3. Hiện trạng bồi tụ - xói lở Vùng cửa Đáy có xu hướng bồi tụ mạnh nhờ có nguồn bồi tích rất dồi dào từ hệ thống sông Hồng và cửa sông nằm ở vùng bờ biển lõm, tránh được các hướng sóng chính có tác động mạnh. Hình 1.11. Biến động đƣờng bờ vùng cửa Đáy từ 2001 - 2011 [15] 1.2.3.1. Giai đoạn trước năm 1989 Cửa Đáy phát triển mạnh về phía biển và vùng bồi tụ diễn ra chủ yếu phía ven biển huyện Kim Sơn. Ở ven biển Kim Sơn, sau đợt quai đê Bình Minh-1 vào năm 1959 lấn ra biển tới 1100 ha đất mặn, đến năm 1980-1982 tiếp tục quai tuyến đê Bình Minh-2 có chiều dài 14,7 km và lấn biển tới 1.932 ha đất mặn sú vẹt. Tính chung, ở ven biển Kim Sơn trong thời gian 25 năm (1965-1989) bãi bồi mở rộng ra biển 2000¸3400 ha với tốc độ lấn biển đạt 80 -136 m/năm và trung bình là 108 m/năm. Ngược lại, vùng ven biển Nghĩa Hưng có tốc độ phát triển chậm hơn, vùng 15 bồi chỉ rộng 900-1800 m, tương đương tốc độ phát triển 37-76 m/năm và trung bình là 57 m/năm. Vùng bồi tụ ở cửa sông trong giai đoạn này hiện nay là địa phận các xã Kim Hải, Kim Tiến, Kim Trung, Kim Đông (huyện Kim Sơn) và xã Nam Điền (huyện Nghĩa Hưng) [20] 1.2.3.2. Giai đoạn 1989 - 1995 Đây là thời kỳ đầu nhà máy thủy điện Hòa Bình bước vào hoạt động, có những thay đổi về chế độ dòng chảy và dòng bùn cát trong sông Hồng, nhưng cửa Đáy vẫn tiếp tục phát triển mạnh nhờ nguồn bồi tích ven biển còn dồi dào và trong thời gian này ít có bão và áp thấp nhiệt đới tác động. Vùng bồi tụ diễn ra chủ yếu phía ven biển huyện Kim Sơn. Bãi bồi Kim Sơn lấn thêm ra biển 900 - 1800 m, tương đương tốc độ phát triển 150 - 300 m/năm, trung bình là 225 m/năm. Vùng bồi tụ mạnh là tiền đề cho việc quai tuyến đê Bình Minh-3. Phía ven biển Nghĩa Hưng, vùng bồi tụ chủ yếu là các doi cát dọc cửa sông Đáy, nhưng tốc độ diễn ra chậm hơn phía ven biển huyện Kim Sơn [20] 1.2.3.3. Giai đoạn 1995 đến nay Các bãi bồi cửa Đáy tiếp tục phát triển và đưa cửa sông kéo dài về phía biển. Ven biển huyện Nghĩa Hưng hình thành bãi bồi lớn với diện tích rộng tới 670 ha là tiền đề của vùng đất mới trong tương lai. Huyện Kim Sơn triển khai công cuộc quai đê lấn biển lần thứ 7 sau khi thành lập huyện vào năm 1829 với việc khởi công xây dựng tuyến đê Bình Minh-3 vào năm 2000; tuyến đê này có tổng chiều dài tới 15,5 km. Tốc độ phát triển bãi bồi phía huyện Kim Sơn đạt 100¸180 m/năm và trung bình là 140 m/năm. Bãi bồi ven biển huyện Nghĩa Hưng phát triển nhanh hơn, đạt tốc độ 300 tới 350 m/năm [20] Trong thời gian này cửa Đáy phát triển kéo dài nhanh, ngoài các nhân tố tự nhiên thuận lợi còn có các hoạt động nhân tạo gia tăng, đó là việc đẩy mạnh trồng rừng ngập mặn và quai đê lấn biển. Một điểm đáng chú ý là vùng đất mới ở huyện Kim Sơn nằm giữa các tuyến đê Bình Minh-2 và đê Bình Minh-3 có cao độ rất thấp, trung bình 0,3 tới 0,6 m và đây là điều kiện bất lợi cho qui hoạch phát triển trong tương lai trên vùng đất thấp ven biển tỉnh Ninh Bình [20]. 1.2.4. Đặc điểm kinh tế - xã hội 1.2.4.1. Dân cư Quy mô dân số hai huyện ven biển vùng nghiên cứu liên tục tăng trong giai đoạn vừa qua. Đến năm 2015, tổng dấn số ở vùng này là 345.167 người, trong đó huyện Nghĩa Hưng có số dân đông hơn so với huyện Kim Sơn là 12.569 người. Tuy 16 nhiên, mật độ dân cư của huyện Kim Sơn cao hơn mật độ dân cư huyện Nghĩa Hưng (Bảng 1.6). Bảng 1.6. Diện tích, dân số và mật độ dân số của vùng Cửa Đáy năm 2015 Huyện Diện tích (km2) Dấn số (ngƣời) Mật độ (ngƣời/km2) Nghĩa Hưng 254,5 178.868 703,0 Kim Sơn 214,2 166.299 776,2 Nguồn: [3-4] Phần lớn dân cư sinh sống tập trung ở xã, thị trấn nằm sâu trong đất liền, đặc biệt dân cư tập trung cao tại các thị trấn có các hoạt động kinh tế phát triển như thị trấn Phát Diệm (8.070 người/km2), thị trấn Liễu Đề (1.445 người/km2). Trái lại, các xã ven biển có dân số tập trung thưa hơn, như xã Nghĩa Phúc (716 người/km2), xã Nam Điền (811 người/km2) (huyện Nghĩa Hưng), xã Kim Hải (608 người/km2), xã Kim Trung (726 người/km2) và xã Kim Đông (502 người/km2) (huyện Kim Sơn). 1.2.4.2. Nông nghiệp Nông nghiệp là một trong những ngành kinh tế thế mạnh của vùng nghiên cứu. Trong giai đoạn 2011 - 2015, giá trị sản xuất nông nghiệp thể hiện sự phát triển vượt bậc. Năm 2015, tổng giá trị sản xuất nông nghiệp của hai huyện ven biển đạt hơn 3.500 tỷ đồng, gấp hơn 2 lần so với năm 2010, trong đó giá trị sản xuất nông nghiệp của huyện Nghĩa Hưng chiếm trên 60% tổng giá trị sản xuất nông nghiệp của hai huyện, đạt trên 2 tỷ đồng [3-4]. Trong nông nghiệp, giá trị sản xuất trong ngành trồng trọt chiếm tỷ trọng chủ yếu, khoảng 60%, còn lại là ngành chăn nuôi và dịch vụ [3-4]. Trong đó, các cây lương thực (lúa, ngô), cây chất bột (khoai lang, sắn), cây công nghiệp hàng năm (mía, lạc, đậu tương, đay, cói) và cây công nghiệp lâu năm (nhãn, vải, na, cam) mang lại giá trị lớn cho ngành kinh tế. Bảng 1.7. Diện tích một số cây lƣơng thực có hạt và cây chất bột có củ (ha) Huyện Lúa Ngô Khoai lang Sắn Nghĩa Hưng 22.170 625 252 37 Kim Sơn 16.560 617 168 7 Tổng 38.730 1.242 420 44 Nguồn: [3-4] 17 Trong những năm gần đây, do nhu cầu về sức kéo phục vụ cho sản xuất nông nghiệp giảm nên số lượng trâu, bò giảm. Năm 2015, số lượng trâu đạt 2.781 con, giảm 21 con so với năm 2012. Số lượng bò đạt 2.802 con, giảm 943 con so với năm 2012. Đặc biệt, số lượng lợn suy giảm mạnh mẽ. Năm 2015, số lượng lợn có 138.414 con, giảm 5.025 con so với năm 2012. Ngược lại, nhu cầu về thực phẩm của thị trường ngày càng lớn nên số lượng đàn gia cầm của vùng tăng lên liên tục. Năm 2015, toàn vùng có 1.444.657 con, tăng 197.648 con so với năm 2012. Trong đó, số lượng gà chiếm chủ yếu và được nuôi phổ biến trong các gia đình. Ngoài ra còn có các loài khác như ngan, ngỗng, vịt... [3-4]. 1.2.4.3. Diêm nghiệp Xã Nghĩa Phúc (huyện Nghĩa Hưng) là xã duy nhất có nghề sản xuất muối ở vùng nghiên cứu. Năm 2015, tổng diện tích đất làm muối của xã chỉ có 53,0 ha (Bảng 1.8), trong đó có khoảng 5 ha sản xuất muối sạch được Nhà nước hỗ trợ kinh phí chuyển đổi từ năm 2010. Bảng 1.8. Diện tích đất làm muối huyện Nghĩa Hƣng (ha) Năm 2011 2012 2013 2014 2015 Diện tích 53,2 53,2 53,2 53,0 53,0 Nguồn: [3] Mỗi năm hợp tác xã sản xuất được 4.000 - 4.500 tấn muối, trong đó có khoảng 300 tấn muối sạch. Năng suất bình quân hàng năm của đồng muối Nghĩa Phúc thường đạt từ 90 tấn/ha trở lên. Sinh kế của người dân xã Nghĩa Phúc phụ thuộc trực tiếp vào nghề làm muối do hầu hết người dân không có ngành nghề phụ. Diện tích đất bình quân cho một nhân khẩu chỉ đạt 0,7 sào, giá thành muối không cao, năng suất muối phụ thuộc rất lớn vào điều kiện thời tiết, khí hậu nên đời sống người dân nơi đây còn gặp nhiều khó khăn. 1.2.4.4. Khai thác và nuôi trồng thủy sản Giá trị sản xuất thủy sản liên tục tăng trong các năm qua. Năm 2015, tổng giá trị sản xuất thủy sản của hai huyện đạt hơn 1.335 tỷ đồng. Trong đó, gần 68% là giá trị sản xuất từ nuôi trồng, khoảng 30% từ khai thác, còn lại khoảng 2% giá trị sản xuất từ dịch vụ [3-4]. Tổng sản lượng thủy sản của hai huyện ven biển đạt 40.633 tấn, trong đó khai thác đạt 14.718 tấn, nuôi trồng đạt 25.915 tấn (Bảng 1.9). Trong khi sản lượng thủy sản nuôi trồng đạt giá trị tương đồng ở cả hai huyện Nghĩa Hưng và Kim Sơn, thì sản lượng khai thác lại chiếm chủ yếu ở huyện Nghĩa Hưng, gấp gần 3 lần sản lượng khai thác của huyện Kim Sơn. 18 Đến năm 2015, diện tích nuôi trồng thủy sản (NTTS) của toàn vùng nghiêm cứu có khoảng 6.058ha, trong đó khoảng 2/3 diện tích thủy sản ở vùng nước lợ. Trên lĩnh vực NTTS, cá và tôm sú là hai đối tượng nuôi chủ lực. Bảng 1.9. Diện tích, sản lƣợng thủy sản vùng nghiên cứu năm 2015 Huyện Nghĩa Hƣng Kim Sơn Tổng I. Sản lƣợng khai thác (tấn) 10.949 3.769 14.718 1. Sản lượng hải sản khai thác 10.303 3.476 13.779 Cá 7.673 2.335 10.008 Tôm 750 327 1.077 Các loại khác 1.880 814 2.694 2. Sản lượng thủy sản nước ngọt khai thác 646 293 939 Cá 502 166 668 Tôm 22 25 47 Các loại khác 122 102 224 II. Sản lƣợng thủy sản nuôi trồng (tấn) 12.773 13.142 25.915 Cá 6.058 3.386 9.444 Tôm 620 906 1.526 Các loại khác 6.095 8.850 14.945 III. Diện tích mặt nƣớc nuôi trồng thủy sản (ha) 2.850 3.208 6.058 Mặn, lợ 1.932 2.301 4.233 Nước ngọt 918 907 1.825 IV. Phƣơng tiện đánh bắt hải sản chủ yếu Tàu thuyền đánh cá cơ giới - cái/CV 511/14275 - - T.đó: Tàu thuyền đánh bắt xa bờ 15 - - Thuyền đánh cá không có động cơ - cái 111 - - Nguồn: [3-4] Năm 2015, sản lượng cá nuôi của hai huyện đạt 9.444 tấn, chiếm hơn 36% tổng sản lượng nuôi trồng. Cùng với tôm sú, cá, các loại giống tôm thẻ trân chắng, tôm rảo, cua, các loài nhuyễn thể hai vỏ, rau câu cũng là đối tượng nuôi khá phổ biến. 19 Hình 1.12. Đầm nuôi tôm xã Kim Trung Hình 1.13. Cơ sở thu gom ngao xã Kim Tân Trong những năm gần đây, thực hiện chủ trương phát triển kinh tế biển, nghề đánh bắt hải sản đã có bước chuyển biến rõ rệt, số lượng và công suất tàu thuyền không ngừng tăng lên. Đến năm 2015, riêng huyện Nghĩa Hưng có 622 chiếc tàu thuyền đánh cá, trong đó có 511 tàu đánh cá cơ giới với công suất 14.275 CV. Tuy nhiên, số lượng tàu đánh bắt xa bờ vẫn còn rất ít. Toàn huyện Nghĩa Hưng mới có 15 chiếc tàu đánh bắt xa bờ và 111 chiếc thuyền đánh cá không có động cơ. 1.2.4.5. Công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp Trong cơ cấu các ngành kinh tế, giá trị sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp (CN - TTCN) chiếm tỷ trọng tương đối lớn, đứng thứ ba sau giá trị sản xuất nông nghiệp, du lịch và dịch vụ. Năm 2015, giá trị sản xuất công nghiệp của hai huyện Nghĩa Hưng và Kim Sơn đạt gần 1.595 tỷ đồng, tăng hơn 230% so với năm 2010. Trong đó, giá trị sản xuất của thành phần kinh tế cá thể ưu thế hơn so với thành phần kinh tế nhà nước, tập thể và tư nhân, chiếm khoảng 80%. Đến năm 2015, toàn vùng có 19.179 cơ sở sản xuất CN - TTCN (Bảng 1.10). Bảng 1.10. Số cơ sở sản xuất công nghiệp - tiểu thủ công nghiệp trên địa bàn năm 2015 Cơ sở sản xuất Nghĩa Hƣng Kim Sơn Tổng số Nhà nước - - - Tập thể 1 6 7 Tư nhân 24 29 53 Cá thể 4.581 14.537 19.118 Khu vực có vốn ĐTNN 1 - 1 Nguồn: [3-4] 20 Hình 1.14. Sản phẩm TTCN làm từ cói Hình 1.15. Cơ sở sản xuất TTCN xã Kim Chính Các cơ sở sản xuất công nghiệp phân bố không đồng đều trong vùng, đặc biệt tập trung cao tại các xã Đồng Hướng, Kim Chính, Yên Lộc, Lai Thành, Kim Mỹ (huyện Kim Sơn) và xã Nghĩa Châu (huyện Nghĩa Hưng). Mỗi xã này có khoảng 1.000 cơ sở sản xuất/xã [3-4]. Để thúc đẩy sản xuất CN -TTCN, huyện Nghĩa Hưng và Kim Sơn luôn chú trọng phát triển làng nghề, nghề truyền thống. Hiện tại, trên địa bàn vùng nghiên cứu có các ngành nghề truyền thống chính như chiếu cói và mây tre đan. Nghề dệt chiếu và các sản phẩm làm từ cói tập trung chủ yếu ở các xã Nghĩa Sơn, Nghĩa Trung, Nghĩa Hải, Nghĩa Lợi, Nghĩa Phú (huyện Nghĩa Hưng); Kim Chính, Đồng Hướng, Yên Mật (huyện Kim Sơn) Các sản phẩm từ tre nứa, mây được sản xuất nhiều ở các xã Nghĩa Thái, Nghĩa Thịnh. Những ngành nghề này đã tạo việc làm và tăng thu nhập cho hàng nghìn lao động địa phương mỗi năm. 1.2.4.6. Du lịch và dịch vụ Vùng nghiên cứu nằm trong khu dự trữ sinh quyển châu thổ sông Hồng. Đây là một vùng bãi bồi đất ngập nước ven biển độc đáo của thế giới với đa dạng các sinh cảnh như bãi bùn, bãi cát ngập triều, trảng cỏ, sậy, rừng ngập mặn, cùng các cồn cát phi lao và các đàn chim di chú đã tạo những điều kiện thuận lợi phát triển loại hình du lịch sinh thái, tham quan và tìm hiểu thế giới tự nhiên. Nổi bật trong vùng nghiên cứu là vùng bãi ngang - Cồn Nổi Kim Sơn có tiềm năng lớn phát triển du lịch. Tổ chức BirdLife đã đánh giá đây là vùng đất ngập nước có tầm quan trọng ở vùng ven biển đồng bằng Bắc Bộ do tập trung nhiều kiểu đất ngập nước còn khá nguyên trạng đặc trưng cho vùng cửa sông ven biển Bắc Bộ, là nơi tập trung chim nước với số lượng gần 28.000 cá thể [4]. 21 Bảng 1.11. Tổng mức bán lẻ hàng hóa và doanh thu dịch vụ năm 2015 (triệu đồng) Phân theo ngành Nghĩa Hƣng Kim Sơn Tổng Thương mại 429.437 1.358.987 1.788.424 Du lịch - - - Dịch vụ 14.898 61.278 76.176 Lưu trú và dịch vụ ăn uống 47.840 136.909 184.749 Nguồn: [3-4] Hình 1.16. Nhà thờ đá Phát Diệm Hình 1.17. Đền thờ Nguyễn Công Trứ Cùng với nguồn tài nguyên tự nhiên, vùng nghiên cứu còn có các di sản văn hóa vật thể và phi vật thể phong phú, đa dạng. Nhiều di tích có tiềm năng lớn về du lịch văn hóa - tâm linh hấp dẫn như: nhà thờ đá Phát Diệm (thị trấn Phát Diệm), đền thờ doanh điền sứ Nguyễn Công Trứ (xã Quang Thiện), chùa Đồng Đắc (xã Đồng Hướng), đình Thượng Kiệm (xã Thượng Kiệm), đình Hưng Lộc (xã Nghĩa Thịnh), đền thờ Phạm Văn Nghị (xã Nghĩa Lâm), đền thờ Doãn Khuê (xã Nghĩa Thành),... 1.2.5. Cảng trên sông Đáy và kế hoạch nạo vét luồng Khu vực cửa sông Đáy và phía trong sông thuộc địa phận tỉnh Ninh Bình hiện có 5 cảng hoạt động, trong đó ba cảng có yếu tố nước ngoài là: Ninh Phúc, Tiên Hưng, Kim Sơn và hàng loạt nhà máy tại bảy khu công nghiệp, cụm công nghiệp của tỉnh. Cảng Ninh Phúc hiện là cảng sông có quy mô lớn nhất miền Bắc đồng thời là một trong những cảng nội địa lớn nhất Việt Nam. Cảng đảm bảo nhận tàu cỡ 3000 DWT cập bến, công suất đạt 2,5 triệu tấn/năm. Cảng nằm dọc bờ hữu sông Đáy thuộc các xã Ninh Phúc (thành phố Ninh Bình) và Khánh Phú, Khánh Hòa (Yên Khánh, Ninh Bình). Cảng Ninh Phúc có chiều dài hơn 3 km, chiều dài 1 bến là 500m, diện tích bến là 12,5 ha. Cảng Ninh Phúc nằm ở bờ trái sông Đáy, đảm bảo công tác vận tải đường thủy các tuyến giao thông đường thủy Cửa Đáy - Ninh Bình, Ninh Bình - Hà Nội, Ninh Bình - Nam Định - Hải Phòng - Quảng Ninh, Ninh Bình - Thanh Hóa. Gần Cảng Ninh Phúc là cảng Ninh Bình có công suất đạt 1,6 triệu tấn/năm, đảm bảo cho tàu biển trên 1.000 DWT ra vào thuận lợi. Cảng Ninh 22 Phúc được xây dựng từ cuối năm 1995 với tổng giá trị 125 tỷ đồng. Ngày 27/6/2000 Cảng Ninh Phúc chính thức đưa vào khai thác. Cảng được Bộ Giao thông vận tải quyết định công bố được tiếp nhận phương tiện thuỷ nội địa, tàu biển Việt Nam và nước ngoài có trọng tải đến 3.000 tấn. Ninh Phúc là một cảng hàng hoá nằm trên đầu mối giao thông thuỷ - bộ quan trọng tại khu vực rộng lớn phía Nam của các tỉnh Bắc bộ và phía Bắc của các tỉnh miền Trung thông qua tuyến sông Đáy ra biển Đông đi các tỉnh kéo dài từ Quảng Ninh tới Đà Nẵng và thông thương với các nước trong khu vực và quốc tế. Việc xuất hiện của hàng loạt các khu công nghiệp, hàng loạt nhà máy lớn ra đời như: Nhà máy xi măng Tam Điệp; xi măng Vinakansai; xi măng Hướng Dương; xi măng Duyên Hà; xi măng Bỉm Sơn; xi măng Bút Sơn; nhà máy cán thép liên doanh Tam Điệp (công suất 120 tấn/năm); nhà máy phân lân nung chảy (công suất hiện tại khoảng 120 tấn/năm)... ; các cơ sở sản xuất gạch, ngói, hàng thủ công mỹ nghệ, chế biến nông - lâm sản xuất khẩu... là nguồn hàng đáng kể thông qua cảng hàng năm. Cùng với việc đầu tư xây dựng cảng Ninh Phúc, tuyến luồng giao thông đường thuỷ trên sông Đáy, đặc biệt là cửa Đáy thông với biển cũng được nạo vét, cải tạo nâng cao độ sâu, lắp đặt hệ thống phao tiêu, báo hiệu, đèn báo cửa biển phục vụ tàu thuyền qua lại vào cảng một cách thuận lợi và an toàn. Vì vậy, lưu lượng phương tiện vận tải đường biển ra, vào cảng làm hàng ngày càng tăng lên. Theo kế hoạch của UBND tỉnh Ninh Bình thì dự án nạo vét luồng vào cửa Đáy được thực hiện từ năm 2008 tới 2015. Trong khuôn khổ của dự án trên, có cả việc nạo vét cửa Đáy, sông Đáy nhằm đảm bảo cho tàu 5.000 tấn ra vào cửa Đáy, sông Đáy thuận lợi mà không cần phải chờ đến thuỷ triều. Ngoài ra, theo nghị định 04/2011/NĐ-CP ngày 14/01/2011 của Chính phủ thì luồng dẫn của sông Đáy cũng sẽ được nạo vét phục vụ quá trình tiêu thoát lũ cho các tỉnh thuộc đồng bằng sông Hồng. Nhận xét: Như vậy, trong môi trường nước mặt khu vực cửa Đáy, sự phân bố hàm lượng tổng chất rắn lơ lửng bị tác động bởi các yếu tố chính như: hướng gió, hướng sóng, chế độ mùa của thủy văn, thủy triều, hoạt động nạo vét luồng lạch, Chính vì vậy, trong phần luận giải kết quả của luận văn sẽ xem xét đến sự ảnh hưởng của các yếu tố này. 1.3. Lịch sử nghiên cứu 1.3.1. Công nghệ địa không gian trong nghiên cứu môi trƣờng Công nghệ địa không gian (Geospatial technology) là tất cả các cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu và kỹ thuật liên quan đến thu thập, xử lý và giải đoán các dữ liệu không gian nhằm phục vụ cho các mục tiêu học tập, nghiên cứu và quản lý (GIS Dictionary, ESRI). 23 Công nghệ địa không gian là sự kết hợp của tất cả các ứng dụng của hệ thông tin địa lý (GIS), hệ thống định vị toàn cầu và viễn thám trong cùng một nghiên cứu nhằm giải đáp các vấn đề về sự phân bố, quy luật phát triển trong không gian của dữ liệu. Sự kết hợp này sẽ giúp nâng cao hiệu quả ứng dụng của từng hợp phần. Trong nghiên cứu khoa học Trái Đất và môi trường, công nghệ địa không gian đã mang lại nhiều thành tựu đáng kể. Công nghệ địa không gian, một trong những thành tựu khoa học vũ trụ đã đạt đến trình độ cao và đã trở thành kỹ thuật phổ biến được ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực kinh tế - xã hội ở nhiều nước trên thế giới. Nhu cầu ứng dụng công nghệ địa không gian trong lĩnh vực điều tra nghiên cứu, khai thác, sử dụng, quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường ngày càng gia tăng nhanh chóng không những trong phạm vi quốc gia, mà cả phạm vi quốc tế. Những kết quả thu được từ công nghệ địa không gian giúp các nhà khoa học và các nhà hoạch định chính sách các phương án lựa chọn có tính chiến lược về sử dụng và quản lý tài nguyên thiên nhiên và môi trường. Trong đó, viễn thám được sử dụng như là một công nghệ đi đầu rất có ưu thế hiện nay. Các nghiên cứu đã có đều cho thấy khả năng ứng dụng cao của công nghệ này trong nghiên cứu những biến động không chỉ về hình dạng, vị trí trong không gian như quan niệm truyền thống mà các biến động về chất lượng của môi trường, của tài nguyên đều có thể quan trắc được. Sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh trong quan trắc tài nguyên môi trường có thể tiết kiệm rất nhiều chi phí, thời gian và công sức, đặc biệt đối với các khu vực rộng lớn có địa hình phức tạp, khó tiếp cận trực tiếp. 1.3.2. Ứng dụng công nghệ địa không gian trong nghiên cứu TSS a. Trên thế giới TSS là một chỉ tiêu thiết yếu để đánh giá chất lượng nước đồng thời góp phần xác định chu trình vận chuyển trầm tích và các chất ô nhiễm trong môi trường nước. Hàm lượng TSS cao ảnh hưởng đến sự phát triển và năng suất sinh học của một số hệ sinh thái. Do đó, cần phải thường xuyên quan trắc sự biến đổi hàm lượng TSS theo không gian và thời gian để hiểu rõ hơn về các quá trình tự nhiên như quá trình lắng đọng trầm tích, xói lở bờ biển, vận chuyển chất ô nhiễm, đồng thời nó cũng là nhân tố có vai trò quan trọng trong chu trình sinh địa hóa bởi chúng chứa đựng thành phần hóa học khác nhau của môi trường nước. Nghiên cứu sự phân bố tổng chất rắn lơ lửng vùng cửa sông ven biển đã được các nhà khoa học ngoài nước quan tâm từ hàng trăm năm nay và đạt được rất nhiều thành tựu quan trọng. Các kết quả nghiên cứu được áp dụng phục vụ cho việc bảo vệ các công trình ven bờ và phát triển môi trường bền vững. 24 Các nhà nghiên cứu ở các nước phát triển như Mỹ, Hà Lan, Đan Mạch, Nhật Bản đã nghiên cứu các quá trình động lực - mô phỏng phân bố trầm tích lơ lửng bằng xây dựng các mô hình vật lý, mô hình toán. Do sự tương tác của các quá trình thủy và thạch động lực mà kết quả cuối cùng của sự tương tác này tạo ra những dạng địa hình khác nhau, phụ thuộc vào hàng loạt các yếu tố thạch động lực như kích thước, hình dạng hạt vật liệu, tỉ trọng, mức độ gắn kết của vật liệu, độ dốc địa hình, và các yếu tố thủy động lực: sóng, dòng chảy biển, sông là các yếu tố luôn biến đổi theo thời gian và không gian. Do đó các mô hình số được thiết lập để tính toán sự tương tác các quá trình thủy-thạch động lực đa phần có liên quan đến các công thức thực nghiệm hoặc bán thực nghiệm. Vì vậy, nhu cầu có những phòng thí nghiệm để thiết lập và kiểm tra tính đúng đắn của các mô hình vật lý là rất cần thiết. Như vậy, việc t