Đăng ký Đăng nhập
Trang chủ Giáo dục - Đào tạo Cao đẳng - Đại học Nghiên cứu xói lở bờ biển đảo phú quốc trong điều kiện mực nước biển dâng (tóm t...

Tài liệu Nghiên cứu xói lở bờ biển đảo phú quốc trong điều kiện mực nước biển dâng (tóm tắt)

.PDF
27
577
109

Mô tả:

ĐẠI HỌC QUỐC GIA TP. HỒ CHÍ MINH ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN  LÊ HOÀI NAM NGHIÊN CỨU XÓI LỞ BỜ BIỂN ĐẢO PHÚ QUỐC TRONG ĐIỀU KIỆN MỰC NƯỚC BIỂN DÂNG Chuyên ngành: Môi trường đất và nước Mã số chuyên ngành: 62 85 02 05 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG TP. Hồ Chí Minh năm 2016 Công trình hoàn thành tại: Khoa Môi trường Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia TP. Hồ Chí Minh Người hướng dẫn khoa học: Hướng dẫn 1: PGS. TS Hà Quang Hải Hướng dẫn 2: TS Phạm Mạnh Tài Phản biện 1: PGS. TS. Vũ Chí Hiếu Phản biện 2: TS. Trần Anh Tú Phản biện 3: TS. Vũ Văn Vĩnh Phản biện độc lập 1: TS. Trần Anh Tú Phản biện độc lập 2: TS. Bảo Thạnh Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án họp tại ....................................................................................................... vào lúc giờ ngày tháng năm 2016 Có thể tìm hiểu luận án tại: - Thư viện Khoa học Tổng hợp Tp. HCM - Thư viện Trường Đại học Khoa học Tự nhiên MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Huyện đảo Phú Quốc (PQ) gồm 1 đảo lớn và 40 hòn đảo nhỏ, phân bố ở phía Tây Nam Việt Nam. Đây là huyện đảo lớn nhất nước với tổng diện tích tự nhiên là 589 km2. Đảo lớn PQ có nhiều lợi thế về điều kiện tự nhiên với sự kết hợp hài hòa giữa các dạng địa hình núi, đảo, thung lũng, đồng bằng và thềm lục địa. Điều kiện tự nhiên là cơ sở hình thành tính đa dạng sinh học cao (rừng nguyên sinh, rừng úng phèn, rừng ngập mặn, cỏ biển, san hô, …) và tiềm năng phát triển kinh tế lớn (du lịch sinh thái, du lịch biển, du lịch nghỉ dưỡng; nguồn lợi hải sản cao, …). Đảo PQ còn có vị trí quan trọng đặc biệt về an ninh - quốc phòng của nước ta. Trong tương lai, đảo PQ sẽ được qui hoạch thành năm khu chức năng chính: khu đô thị, khu rừng quốc gia, rừng phòng hộ, khu du lịch và giao thông. Trong đó, thành phố Dương Đông sẽ có quy mô lớn nhất với 2.115 ha phân bố trên bề mặt địa hình thấp (độ cao 2-5 m). Bản đồ địa hình, hiện trạng và qui hoạch xây dựng đảo PQ cho thấy nhiều cơ sở hạ tầng hiện tại và dự kiến qui hoạch của các ngành kinh tế như du lịch, đánh bắt và chế biến hải sản, các khu đô thị, hệ thống giao thông chủ yếu phân bố trên các dạng địa hình thấp, nơi nhạy cảm với các tác động của biển. Nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới và Việt Nam (VN) cho thấy các bờ biển, vùng đất thấp ven biển sẽ chịu tác động mạnh mẽ bởi biến đổi khí hậu (BĐKH) mà hậu quả lớn nhất của nó là mực nước biển dâng (MNBD). Đảo PQ nằm biệt lập trong vịnh Thái Lan, chắc chắn sẽ chịu những tác động của các hiện tượng do BĐKH như xói lở bờ biển (XLBB), ngập lụt địa hình thấp, xâm nhập mặn, bão tố gia tăng, …. Trong đó, XLBB được xem là sự kiện phổ biến, có tác động mạnh đến môi trường tự nhiên và kinh tế xã hội đới bờ. -1- Vì vậy, việc thực hiện Luận án tiến sĩ “Nghiên cứu xói lở bờ biển đảo Phú Quốc trong điều kiện mực nước biển dâng” nhằm có các giải pháp thích ứng phù hợp là đề tài có tính cấp thiết, giá trị khoa học và thực tiễn. 2. Mục tiêu của đề tài Làm sáng tỏ đặc điểm xói lở - bồi tụ bờ biển đảo PQ có liên quan đến MNBD trong 40 năm qua (1973-2013) nhằm giúp cho các nhà hoạch định chính sách có các giải pháp thích ứng với BĐKH và MNBD trong tương lai. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Về không gian: Đới bờ biển dài 150 km bao quanh đảo lớn PQ bao gồm địa hình thềm biển, đường bờ biển và bãi biển. - Về thời gian: Biến động bờ biển trong 40 năm (1973-2013) và MNBD trong giai đoạn 1979-2100. 4. Nhiệm vụ nghiên cứu 1) Xác định sự biến đổi MNB giai đoạn Pleistocen giữa - muộn và Holocen cho khu vực đảo PQ. 2) Xác định tốc độ MNBD khu vực PQ (1979-2013). 3) Làm sáng tỏ đặc điểm xói lở - bồi tụ bờ biển đảo lớn PQ (1973-2013). 4) Dự báo xói lở, bồi tụ và ngập lụt vùng đất thấp ven biển khi MNBD. 5) Đề xuất một số giải pháp thích ứng với sự dâng cao của MNB. 5. Các luận điểm bảo vệ Luận điểm 1: - Dao động MNB qui mô toàn cầu trong Pleistocen giữa - muộn và Holocen có vai trò quan trọng trong việc hình thành địa hình ven biển đảo PQ bao gồm hệ thống 6 bậc thềm biển cao từ 2 m đến 100 m. - MNBD trung bình khu vực biển PQ là 2,9 mm/năm, cao hơn nhiều so với trung bình toàn cầu trong 100 năm qua (1,8 mm/năm) và tương đương với giá trị trung bình đo bằng vệ tinh Topex/Poseidon giai đoạn 1993 - 2001 (2,7 mm/năm). -2- Luận điểm 2: XLBB xảy ra trên chiều dài 100,8 km, chiếm 65,8% tổng chiều dài bờ biển đảo PQ. Bờ Tây dài 54 km hầu hết bị xói lở, trong đó bờ biển cát mịn (KB_3) dài 27,8 km có mức độ xói lở từ mạnh đến rất mạnh (1-2 m/năm). Bờ Đông và bờ Bắc xói lở yếu ở các mũi đá nhô ra biển; trong khi đó, bồi tụ hình thành dọc theo các đoạn bờ có các khối đá chắn, cung lõm (KB_4) và cửa sông, suối lớn (KB_5); mạnh nhất là khu vực Hàm Ninh (1 m/năm). Bờ Nam với công trình bờ biển đã kiểm soát được xói lở từ năm 2000. 6. Những điểm mới của luận án 1) Lần đầu tiên xác định tại đảo PQ hệ thống 6 bậc thềm biển trong Pleistocen giữa - muộn đến Holocen có đối sánh với các giai đoạn đồng vị biển. 2) Xác định tốc độ MNBD trung bình tại vùng biển PQ là 2,9 mm/năm làm cơ sở cho dự báo MNBD trong tương lai. Tốc độ dâng này về cơ bản phù hợp với các văn liệu đã công bố của VN và trên thế giới. 3) Xây dựng được bộ cơ sở dữ liệu về môi trường tự nhiên đảo PQ (các lớp chuyên đề địa hình, địa mạo, xói lở - bồi tụ bờ biển,...) phục vụ cho các nghiên cứu chuyên sâu về tài nguyên và môi trường đảo PQ. 4) Xác định được các đặc điểm, mức độ xói lở, bồi tụ bờ biển đảo PQ trong 40 năm qua và dự báo đến năm 2100 cho các tế bào có bờ biển biến động mạnh. 7. Cơ sở tài liệu của luận án Trong quá trình xây dựng luận án, tác giả đã sử dụng những tài liệu thu thập được, sau đó phân tích và xử lý bao gồm: các ảnh vệ tinh Landsat từ 1973-2013; bản đồ địa hình tỉ lệ từ 1:2000 đến 1:50.000; bản đồ địa chất khoáng sản, địa mạo tỉ lệ 1:50.000; dữ liệu MNB, sóng, gió đo thực tế từ 1979-2013; tài liệu khảo sát thực địa từ 2010-2016 và nhiều tài liệu khác. -3- Chương 1. TỔNG QUAN 1.1 Giới thiệu Chương này trình bày sơ lược về hoạt động XLBB xảy ra trên thế giới và VN, những biến đổi MNB trong quá khứ tương ứng với các chu kỳ băng hà và gian băng. Những nghiên cứu về khí hậu trong quá khứ, MNBD trong thế kỷ qua và dự báo cho thể kỷ tới cũng được đề cập. 1.2 Xói mòn bờ biển Phân tích tài liệu nghiên cứu trên thế giới cho thấy, XLBB đang xảy ra ở khắp mọi nơi ven biển và hiện tượng này do nguyên nhân toàn cầu gây nên. Trong các nguyên nhân phổ biến thì MNBD được xem là nguyên nhân chính dẫn đến XLBB ở qui mô dài hạn. Do đó, xác định MNBD là việc làm cần thiết trong dự báo XLBB. Tại VN, XLBB xảy ra tại hầu hết dải bờ của 28 tỉnh, thành phố có đường bờ biển. Tuy nhiên, có thể thấy, các công trình nghiên cứu XLBB trong đất liền rất nhiều, trong khi đó bờ biển đảo còn chưa được quan tâm thực hiện. 1.3 Luật Bruun - Mối quan hệ giữa MNBD và XLBB Luật Bruun được áp dụng để tính toán XLBB cho những khu vực bờ biển thích hợp và được thể hiện dưới dạng công thức: 𝑳 )∗ 𝒅 +𝑩 R = (𝒉 𝑺 (1.1) Trong đó, S là độ dâng cao của MNB, L là chiều dài hoạt động của mặt cắt, hd là độ sâu đóng mặt cắt và B là độ cao bờ cát. 1.4 Biến đổi mực nước biển trong quá khứ Vào giai đoạn gian băng Riss-Wurm (khoảng 125.000 năm trước), MNB cao hơn 4-6 m so với trong thế kỷ 20. Vào giai đoạn băng hà cực đại cuối cùng Wurm (khoảng 21.000 năm trước), MNB hạ thấp khoảng 100 m so với hiện tại. Giai đoạn biển tiến Flandrian, MNB đã tăng với tốc độ trung bình của 1 m/thế kỷ, tốc độ cao nhất khoảng 4 m/thế kỷ. Trong 2.000 năm qua, MNBD trung bình nhỏ hơn 0,2 mm/năm. -4- 1.5 Bằng chứng biến đổi mực nước biển trong quá khứ 1.5.1 Thềm biển và các chu kỳ trầm tích Bằng chứng biến đổi MNB được ghi nhận từ cấu trúc chuỗi trầm tích và các rạn san hô đã được hình thành trong môi trường ven biển và gần bờ. MNB Đệ tứ trong vùng nội địa thường được liên kết với các thềm biển nâng lên. Biến đổi MNB còn được luận giải từ cấu trúc trầm tích trong các bồn, trong đó những thay đổi MNB chân tĩnh được ghi nhận trong các chu kỳ trầm tích và bởi sự xen kẽ giữa những tập trầm tích tính biển tiến và biển thoái. 1.5.2 Hồ sơ giai đoạn đồng vị biển Hồ sơ đồng vị biển hay đồng vị oxy cung cấp cơ sở để hiểu biết về khí hậu trong quá khứ. Hồ sơ đồng vị oxy đã được sử dụng để ước tính nhiệt độ nước biển trong quá khứ, kích thước lớp phủ băng, và các biến đổi độ mặn tại địa phương. Hồ sơ đồng vị biển được biểu diễn bằng biểu đồ gồm nhiều giai đoạn đồng vị biển (MIS) dạng số nối tiếp nhau. Dự án SPECMAP của Hoa Kỳ đã xây dựng một thang niên đại chuẩn cho các hồ sơ đồng vị oxy. Thang này hiện đang được áp dụng rộng rãi trong các nghiên cứu liên quan đến MNB trên thế giới và tại VN. 1.5.3 Mực nước biển và giai đoạn đồng vị ôxy Một đường cong MNB tương đối cho một khu vực nhất định có thể được thiết lập từ dữ liệu tuổi cho một loạt các bờ biển cổ hoặc các trầm tích chỉ thị khác như trầm tích biển nông mà độ sâu trầm tích liên quan với MNB xác định được. Các trầm tích chỉ thị MNB cũng được so sánh với với hồ sơ đồng vị oxy biển có niên đại dựa vào các chu kỳ quỹ đạo của trái đất. 1.6 Biến đổi mực nước biển trong thế kỷ qua Từ dữ liệu hồ sơ thủy triều và loại bỏ các yếu tố nâng hạ tân kiến tạo, MNB chân tĩnh trên toàn thế giới đã tăng khoảng 15-18 cm trong thế kỷ qua. Tốc độ MNBD trung bình từ thế kỷ 19 đến thế kỷ 20 khoảng 1,7 mm/năm, từ 1961-2003 là 1,8 mm/năm và tăng lên 3,1 mm/năm từ 1993-2003. -5- 1.7 Dự báo mực nước biển dâng của IPCC Mô hình TAR dự báo MNBD đến 2095 là từ 9-88 cm. AR4 (với dải tin cậy 90%) dự báo MNBD từ 18-59 cm đến năm 2095. AR5 tiếp tục khẳng định, MNB trung bình toàn cầu sẽ tiếp tục gia tăng trong thế kỷ 21. Theo 4 kịch bản RCP, MNBD từ 17-38 cm trong giai đoạn 2046-2065, từ 26-82 cm trong giai đoạn 2081-2100 và đến năm 2100 có thể dâng lên từ 52-98 cm. 1.8 Mực nước biển dâng ven biển Việt Nam Xu thế MNBD cho khu vực ven biển VN từ số liệu thực đo tại trạm quan trắc hải văn (2,8 mm/năm) và từ vệ tinh (2,9 mm/năm) là gần bằng nhau. Kết quả so sánh cho thấy có sự tương đồng cao về pha và biên độ dao động của MNB cũng như có mối liên hệ tương quan giữa chúng. 1.9 Tính không chắc chắn của dự báo MNBD là một trong những tác động chắc chắn và quan trọng nhất của BĐKH. Tuy vậy, việc định lượng một cách chính xác MNBD trung bình toàn cầu và khu vực vẫn là một trong những thách thức lớn trong nghiên cứu về BĐKH vì sự hiểu biết trong thế kỷ 20 chưa đủ để giải thích MNBD trung bình toàn cầu và khu vực một cách trọn vẹn. Do vậy, mọi dự báo về MNBD đều có sự không chắc chắn nhất định. Chương 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phương pháp luận Phương pháp luận được tác giả áp dụng trong luận án này là Thuyết đồng nhất (Uniformitarianism). Thuyết đồng nhất cho rằng: hiện tại là chìa khóa để tìm hiểu quá khứ (The present is the key of the past) và hiện tại cũng là chìa khóa để dự báo tương. Sự nóng lên toàn cầu hiện nay làm tan chảy lớp phủ băng hai cực, dẫn đến sự dâng lên của MNB. Sự gia tăng MNB (hiện tượng biển tiến) sẽ nhấn chìm các vùng đất thấp, phá hủy bờ biển. Như vậy, sự kiện biển tiến - xói lở -6- bờ biển đang diễn ra là cơ sở để tìm hiểu những sự kiện trong quá khứ cũng như dự báo những biến đổi trong tương lai. Lập luận này là cơ sở để tác giả áp dụng các phương pháp thích hợp nhằm giải quyết mục tiêu và các nội dung đặt ra của đề tài. 2.2 Các phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Kỹ thuật viễn thám và GIS Kỹ thuật viễn thám và GIS được tác giả ứng dụng để xử lý, phân tích ảnh vệ tinh, trích lọc các đường bờ và tính toán tốc độ xói lở, bồi tụ bờ biển; giải đoán các hiện tượng địa chất, địa mạo bờ biển; và xây dựng mô hình số độ cao (DEM) cho đảo PQ. 2.2.2 Xử lý dữ liệu đo mực nước biển Số liệu thu thập từ năm 1979 đến năm 2013 bao gồm các thông số: mực nước (từ 4 đến 24 lần/ngày), sóng (độ cao, hướng sóng), gió (tốc độ, hướng gió và tần suất xuất hiện). Các nội dung xử lý gồm: tốc độ gia tăng MNB trong 35 năm (1979-2013) và dự báo MNB đến năm 2100. 2.2.3 Phương pháp khảo sát thực địa Tác giả đã thực hiện 5 đợt khảo sát tại PQ (từ 2010-2013 với 110 điểm khảo sát bờ biển và 84 điểm khảo sát thềm biển) và 1 đợt khảo sát tại Côn Đảo (từ ngày 24-27/4/2014 để khảo sát các thềm biển T5, T6 tương ứng với đảo PQ) nhằm thu thập tài liệu để xây dựng các bản đồ chuyên đề và xác định hệ thống thềm biển tương ứng với giai đoạn đồng vị biển. Từ ngày 2428/3/2016, tác giả tiếp tục khảo sát bổ sung tại 84 vị trí thềm biển (thềm T3 đến T6) và 30 vị trí bờ biển để xem xét hiện trạng xói lở, đồng thời xác lập mặt cắt địa mạo tương ứng với các dạng địa hình trên đảo PQ. 2.2.4 Phương pháp mô hình hóa Các mô-đun sử dụng gồm Mike 21 SW (tính trường sóng), Mike 21 HD (thủy động học), Mike 21 ST (tính toán quá trình vận chuyển bùn cát) và bộ Litpack trong MIKE 21/3 được sử dụng để tính toán diễn biến bờ biển trong -7- điều kiện MNBD. Mô phỏng được thực hiện theo kịch bản MNBD cho PQ đến năm 2050 (MNBD là 20 cm) và 2100 (MNBD là 44 cm). 2.2.5 Phương pháp dự báo xói lở bờ biển theo Luật Bruun Tác giả áp dụng Công thức (1.1) theo Luật Bruun để tính toán XLBB cát trong mối liên hệ với MNBD. Các tế bào TB_T5 và TB_T6 đáp ứng các tiêu chí về hình thái để vận dụng Luật Bruun trong dự báo XLBB. Chương 3. ĐẶC ĐIỂM MÔI TRƯỜNG TỰ NHIÊN 3.1 Vị trí vùng nghiên cứu Đảo PQ có diện tích là 567 km2, là đảo lớn nhất trong số gần 3.000 hòn đảo của VN. Đảo PQ nằm trong khung tọa độ địa lý: Từ 9o53’ đến 10o28’ vĩ độ Bắc và từ 103o49’ đến 104o05’ kinh độ Đông. 3.1.1 Địa tầng Từ các công trình đã nghiên cứu về địa tầng đảo PQ, kết hợp với kết quả khảo sát thực tế của tác giả, đảo PQ bao gồm các phân vị địa tầng sau đây: Hệ tầng Phú Quốc - Kreta hạ (K1pq); Hệ tầng An Thới - Miocen hạ (N1at); Hệ tầng Long Mỹ - Trầm tích biển, Pleistocen thượng (mQ13lm); Hệ tầng Hàm Ninh - Trầm tích biển, Holocen hạ-trung (mQ21-2hn); Các trầm tích Holocen trung - thượng (m, v, bmQ22-3); và Các trầm tích hiện đại (m, aQ23). 3.1.2 Kiến tạo Tổng hợp kết quả nghiên cứu đã công bố và những kết quả khảo sát thực địa, có thể nhận thấy từ thời kỳ Đệ tứ, đảo PQ bị ảnh hưởng dao động của MNB tạo nên hệ thống 6 bậc thềm biển và hiện nay được bảo tồn khá tốt. 3.1.3 Địa hình, địa mạo Ba kiểu địa hình chính của đảo PQ gồm: Núi và đồi cuesta, các bậc thềm biển và bãi ngầm. Hệ thống gồm 6 bậc thềm biển trên đảo PQ đã được xác định gồm: 2-3 m; 4-6 m, 10-15 m; 25-35 m; 55-65 m và 80-100 m (Hình 3.19). -8- - Thềm bậc 1 cao 2-3 m (T1): phân bố khá rộng rãi ở bờ Tây đảo (Dương Đông, Dương Tơ); Dọc bờ Đông, phân bố ở khu vực Bãi Thơm, Bãi Vòng; Dọc bờ Bắc ở khu vực Rạch Vẹm, Rạch Tràm. Thềm T1 có nguồn gốc tích tụ chiếm ưu thế, thành phần trầm tích chủ yếu là cát màu trắng xám (kích thước Md từ 0,1-0,25 mm). - Thềm 2 cao 4-6 m (T2): phân bố rộng ở khu vực Cửa Cạn, Dương Đông, Dương Tơ, An Thới thuộc bờ Tây. Khu vực Bãi Thơm, Bãi Vòng thuộc bờ Đông. Thềm T2 chủ yếu là thềm tích tụ, trầm tích cấu tạo thềm thuộc hệ tầng Hàm Ninh với thành phần ưu thế là cát thạch anh hạt mịn đến trung (kích thước Md từ 0,125-0,5 mm) có độ lựa chọn khá tốt. - Thềm bậc 3 cao 10-15 m (T3): thềm tích tụ phân bố rộng ở phía Nam đảo, trầm tích cấu tạo thềm thuộc hệ tầng Long Mỹ, chủ yếu là cát trung đến mịn màu xám trắng, đôi chỗ có màu nâu đỏ (kích thước Md từ 0,15-0,5 mm). Thềm có nguồn gốc mài mòn - tích tụ phân bố ven các chân núi, đồi ở bờ Tây, bờ Bắc và theo các dải hẹp ở bờ Đông. - Thềm bậc 4 cao 25-35 m (T4): phân bố thành các dải quanh các núi ở bờ bắc như núi Chao, núi Hàm Rồng, núi Bãi Đại, dọc theo chân sườn dốc dãy núi Hàm Ninh thuộc bờ Đông và một số đồi thấp phân bố biệt lập ở phía Nam đảo. Thềm có nguồn gốc mài mòn, mài mòn - tích tụ. - Thềm bậc 5 cao 55-65 m (T5): phân bố ở phía Tây đảo dưới dạng các vai núi như dãy núi Bãi Đại, dãy Dương Đông, núi Mắt Quỉ (TB60). Thềm có nguồn gốc mài mòn, mài mòn - tích tụ. - Thềm bậc 6 cao 80-100 m (T6): Đây là bậc thềm biển mài mòn cao nhất đến nay được phát hiện trên đảo PQ. Bậc thềm này phổ biến ở phía Tây và các đảo thuộc quần đảo An Thới. Các đồi thềm bậc T6 có dạng đỉnh bằng với độ cao từ 85 đến 105 m, có thể gặp được ở phía Đông núi Dương Đông, phía Tây Bắc Cửa Cạn. Các bậc thềm T6 dưới dạng các vai núi phân bố ở phía Nam dãy núi Bãi Đại, phía Tây dãy Dương Đông. -9- Hòn Một Cửa Cạn Thềm T5 Thềm T5 Thềm T6 Thềm T3 Thềm T6 Thềm T2 Thềm T3 Thềm T3 Thềm T1 Thềm T4 Bãi biển Thềm T1 Thềm T2 Thềm T2 Bãi biển Thềm T4 Hình 3.19: Mặt cắt địa mạo ABCD từ Tây sâng Đông đảo Phú Quốc - 10 - 3.1.4 Dòng chảy mặt Cấu trúc cuesta nghiêng thoải từ Đông sang Tây là cơ sở để hệ thống sông, rạch phát triển theo hướng này. Nguồn nước mặt ở đảo PQ rất phong phú bởi lượng mưa dồi dào và mật độ dòng chảy lớn (1,05 km/km2). 3.1.5 Khí tượng Đảo PQ nằm trong vùng khí hậu nhiệt đới gió mùa xích đạo, có sự chi phối của biển nên ôn hòa hơn so với đất liền. PQ có 2 hướng gió chính: gió mùa Đông - Bắc (tháng 11 đến tháng 4 năm sau) có vận tốc trung bình từ 2,8-4,0 m/s và gió Tây - Nam (tháng 5 đến tháng 10) có vận tốc trung bình từ 3,0- 5,1 m/s. Gió mạnh vào tháng 6-8 với vận tốc tuyệt đối lên đến 31,7 m/s. Gió là yếu tố chi phối chính đến đặc điểm sóng tại PQ. 3.1.6 Hải văn - Sóng: Vào mùa gió Tây Nam, sóng hướng Tây và Tây Nam chiếm ưu thế với độ cao sóng phổ biến từ 0,75-2,0 m; vào mùa gió Đông Bắc, sóng xuất hiện hầu hết theo 8 hướng, ưu thế là Đông Bắc với độ cao sóng phổ biến là 0,25-0,75 m. Như vậy, sóng hướng Tây và Tây Nam lớn hơn hẳn so với sóng Đông Bắc và là sóng tác động chính đến bờ biển PQ. - Thủy triều: Chế độ thủy triều khu vực PQ là nhật triều không đều. Độ lớn triều đạt khoảng 0,8-1,2 m. Mực nước cực đại giảm theo hướng từ vùng biển Nam lên Bắc (theo hướng từ mũi Cà Mau lên Hà Tiên). 3.1.7 Hệ sinh thái rừng Đảo PQ có 3 hệ sinh thái (HST) rừng: HST rừng kín thường xanh mưa ẩm nhiệt đới, HST rừng úng phèn giúp giữa nước trong tầng đất, và HST rừng ngập mặn. 3.2 Cấu trúc dải bờ, tế bào và kiểu bờ biển 3.2.1 Cấu trúc dải bờ Dải bờ biển bao gồm bốn phần: nội địa, bãi biển (bờ biển), gần bờ và xa bờ. Có thế thấy các yếu tố kiến tạo (đứt gẫy, nâng hạ), địa tầng - cấu trúc - 11 - (thạch học, hướng cắm), địa hình (các mũi nhô, cửa sông) và hải văn (tác động của sóng, dòng chảy) giữ vai trò quan trọng trong việc hình thành các dạng địa hình bờ biển đảo PQ. 3.2.2 Tế bào bờ biển Dựa vào định nghĩa về tế bào bờ biển (TBBB), đặc điểm thủy văn, lưu vực, địa chất, địa mạo, có thể phân chia các dải bờ biển PQ thành 16 TBBB (Bờ Tây có 7 tế bào, Bờ Đông có 6 tế bào, Bờ Bắc có 2 tế bào và Bờ Nam chỉ có 1 tế bào). 3.2.3 Các kiểu bờ biển Đảo PQ có 6 kiểu bờ biển với mức độ nhạy cảm xói lở khác nhau gồm: KB_1 (kiểu bờ đá gốc hoặc có các khối đá gốc sót), KB_2 (có bãi biển tích tụ cát kích thước từ trung bình đến thô), KB_3 (Bờ biển có bãi biển tích tụ cát mịn đến rất mịn), KB_4 (Bờ biển cát mịn lẫn bùn), KB_5 (bồi tụ cửa sông và KB_6 (bờ biển được bảo vệ bởi công trình kè bờ bê-tông, rọ đá). Các tế bào bờ Tây (TB_T2 đến TB_T6) có kiểu bờ KB_3 chiếm ưu thế (chiếm 21,2%); các tế bào bờ Đông (TB_Đ1 đến TB_Đ3) có kiểu bờ KB_4 chiếm ưu thế (chiếm 24,5%); kiểu bờ KB_1 xuất hiện trong tất cả các tế bào (chiếm 42,3%), nhiều nhất là tại tế bào bờ Đông và bờ Bắc; các kiểu bờ còn lại có sự phân bố hạn chế trên đảo. Như vậy, KB_1, KB_3, KB_4 (dài 135 km, chiếm 88,1%) sẽ là các kiểu bờ đặc trưng cho đảo PQ. Chương 4. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN 4.1 Biến đổi mực nước biển 4.1.1 Biến đổi mực nước biển trong Pleistonce giữa - muộn Với kết quả định tuổi bằng OSL, hệ tầng Thủ Đức là 97.000 ± 27.000 được xem là tuổi của bậc thềm T4. Dựa vào tuổi và độ cao thềm T4, xác định tốc độ nâng trung bình bậc thềm này xấp xỉ 0,3 mm/năm (0,3 m/1.000 năm). - 12 - Lấy mức cao trung bình thềm T3: 12,5 m; T5: 60 m; T6: 90 m, có thể định tuổi thềm T3 là 42.000 năm; T5: 200.000 năm; và T6: 300.000 năm cách ngày nay. Các bậc thềm biển được đối sánh với biểu đồ MIS và dao động MNB (Hình 4.4). Thềm T3, T4, T5 và T6 tương ứng với MIS3, MIS 5c, MIS 7 và MIS 9. Hình 4.4: Quan hệ bậc thềm và dao động MNB trong Pleistoncen - Holocen 4.1.2 Biến đổi mực nước biển trong Holocen Có nhiều tài liệu công bố về tuổi các bậc thềm thấp T1 và T2 cũng như sự biến đổi của MNB trong Holocen. Tuổi bậc thềm T2 cao 4-6 m được xác định Holocen giữa (Q22) và thềm T1 cao 2-3 m là Holocen muộn (Q23). 4.1.3 Biến đổi mực nước biển trong khoảng 100 năm qua 1) Mực nước biển toàn cầu: Báo cáo AR5 của IPCC xác định MNBD khoảng 1,7 mm/năm trong giai đoạn 1901-2010, 2,0 mm/năm từ 1971-2010 và tăng lên đến 3,2 mm/năm từ năm 1993-2010. John A. Church đã xác định tốc độ dâng MNB cho các đảo nhiệt đới ở Thái Bình Dương và Ấn Độ Dương từ máy đo thủy triều là 2,0 mm/năm (đã - 13 - hiệu chỉnh đẳng tĩnh băng hà và ảnh hưởng áp suất khí quyển) và từ dữ liệu đo cao vệ tinh TOPEX/Poseidon năm 1993-2001 là 2,7 mm/năm. 2) Mực nước biển Việt Nam: Xem xét số liệu tại ba trạm đại diện cho các vùng khác nhau là Hòn Dấu, Đà Nẵng và Vũng Tàu có thể nhận thấy MNB ở VN trong khoảng 30 đến 50 năm qua có tốc độ tăng trung bình 1-3 mm/năm với xu hướng phía Nam cao hơn phía Bắc. 3) Mực nước biển khu vực đảo Phú Quốc: Khu vực Nam Bộ có ba trạm quan trắc hải văn là Vũng Tàu, Rạch Giá và PQ với MNBD trung bình lần lượt là 2,79 mm/năm, 3,7 mm/năm và 2,05 mm/năm (trung bình theo số liệu của Đoàn Văn Chinh là 1,7 mm/năm và Lê Hoài Nam là 2,44 ± 0,11 mm/năm). MNBD trung bình cho khu vực Nam Bộ là 2,85 mm/năm. Như vậy, có thể xem tốc độ MNBD là 2,9 mm/năm trong khoảng 30 năm qua cho khu vực biển PQ (hay vùng biển Nam Bộ). 4.1.4 Dự báo mực nước biển dâng đến 2100 MNBD tại PQ đến năm 2050 từ 13-20 cm và đến năm 2100 là từ 29-44 cm. Kết quả dự báo MNBD cho sẽ được sử dụng làm dữ liệu đầu vào cho mô hình xói lở, bồi tụ và ngập có liên quan đến MNB dâng tại PQ. 4.2 Xói lở - bồi tụ bờ biển 4.2.1 Đặc điểm xói lở bờ biển 1) Bờ Tây Đặc điểm xói lở - bồi tụ bờ Tây như sau: - Hầu hết các tế bào bờ Tây đều bị xói lở. Các tế bào có kiểu bờ KB_3 càng dài thì xói lở càng mạnh hay nói cách khác các tế bào có khoảng cách giữa các mũi nhô càng ngắn thì xói lở càng yếu (Bảng 4.6). - Bồi tụ chỉ xuất hiện hạn chế ở cửa sông Cửa Cạn và Dương Đông thuộc tế bào TB_T4 và TB_T5, nơi có vật liệu được cung cấp từ lưu vực có diện tích, chiều dài dòng chảy lớn đảo PQ. - 14 - - Xói lở yếu xảy ra tại kiểu bờ KB_2 thuộc 2 tế bào đầu và cuối dải bờ Tây, nơi có các mũi nhô đá gốc phân bố gần nhau. Bảng 4.6: Tổng hợp xói lở, bồi tụ bờ Tây theo từng tế bào bờ biển Tế bào TB_T1 TB_T2 TB_T3 TB_T4 TB_T5 TB_T6 TB_T7 Kiểu bờ Chiều dài (km) Xói (-)/ bồi (+) trung bình (m/năm) Mức độ xói/bồi KB_1 KB_2 KB_1 KB_3 KB_1 KB_3 KB_1 KB_3 KB_5 KB_1 KB_3 KB_5 KB_1 1,4 1,1 1,3 5,7 2,3 3,7 5,2 2,5 1,4 2,7 4,0 0,2 2,2 7,0 7,4 3,5 1,4 0,9 -0,2 -0,3 -0,2 -1,4 -0,2 -1,1 -0,3 -0,9 0,2 -0,3 -1,2 Xói lở rất yếu Xói lở yếu Xói lở rất yếu Xói lở mạnh Xói lở rất yếu Xói lở mạnh Xói lở yếu Xói lở trung bình Bồi tụ yếu Xói lở yếu Xói lở mạnh Bồi tụ yếu Xói lở yếu Xói lở mạnh Xói lở rất mạnh Xói lở rất yếu Xói lở trung bình Không biến động KB_3 KB_1 KB_2 KB_6 -0,2 -1,0 1,6 -0,2 -0,6 -0,4 (từ 1973-2001) Ghi chú: - Mức độ xói lở: Xói rất yếu: < 0,2 m/năm, xói lở yếu: 0,2-0,5m/năm, xói lở trung bình: 0,5-1,0 m/năm, xói lở mạnh: 1,0-1,5 m/năm và xói lở rất mạnh: > 1,5 m/năm. - Mức độ bồi tụ: Bồi tụ yếu: < 0,5 m/năm, bồi tụ trung bình: 0,5-1,0 m/năm và bồi tụ mạnh mạnh: > 1,0 m/năm. 2) Bờ Đông Đặc điểm xói lở - bồi tụ bờ Đông như sau: - Ngoại trừ các mũi nhô đá gốc (KB_1) bị xói mòn yếu, hầu hết các tế bào bờ Đông xảy ra hoạt động bồi tụ. Bờ biển KB_5 và KB_4 có sự liên quan rõ nét với diện tích lưu vực và chiều dài bờ biển. Tế bào TB_Đ1, TB_Đ2 có tốc độ bồi tụ trung bình đến mạnh (06-1,0 m/năm), trong đó lớn nhất là tế bào Hàm Ninh, nơi có diện tích lưu vực lớn nhất và đường bờ dài nhất. - Các tế bào phía Nam bờ Đông (TB_Đ4, TB_Đ5, TB_Đ6) bồi tụ với tốc độ yếu hơn do nguồn cung cấp vật liệu hạn chế, lưu vực nhỏ, độ dốc thấp. - 15 - Bảng 4.8: Tổng hợp bồi/xói theo tế bào bờ biển ở bờ Đông Tế bào TB_Đ1 TB_Đ2 TB_Đ3 TB_Đ4 TB_Đ5 TB_Đ6 Kiểu bờ Chiều dài (km) Xói(-)/bồi(+) trung bình (m/năm) Mức độ xói/bồi KB_1 KB_4 KB_1 KB_4 KB_1 3,0 7,0 4,0 12,3 6,0 -0,1 +0,6 -0,1 +0,7 -0,1 Xói lở rất yếu Bồi tụ trung bình Xói lở rất yếu Bồi tụ trung bình Xói lở rất yếu KB_4 KB_1 KB_5 KB_1 KB_4 KB_1 KB_4 10,5 7,2 2,5 2,0 2,2 4,6 1,6 +1,0 -0,1 +0,4 -0,1 +0,2 -0,1 +0,2 Bồi tụ mạnh Xói lở rất yếu Bồi tụ yếu Xói lở rất yếu Bồi tụ yếu Xói lở rất yếu Bồi tụ yếu 3) Bờ Bắc và Bờ Nam - Bờ Bắc: bờ biển có tốc độ xói mòn rất yếu là bờ đá gốc (KB_1) và bồi tụ ở mức độ yếu (< 0,5 m/năm) tại khu vực bờ biển cửa các rạch (KB_5). Bảng 4.9: Tổng hợp bồi/xói theo tế bào bờ biển ở bờ Bắc Tế bào TB_B1 TB_B2 Kiểu bờ Chiều dài (km) Xói(-)/bồi(+) trung bình (m/năm) Mức độ xói/bồi KB_1 KB_2 KB_5 KB_1 KB_5 11,5 1,0 4,0 5,6 3,5 -0,1 +0,2 +0,2 -0,1 +0,3 Xói lở rất yếu Bồi tụ yếu Bồi tụ yếu Xói lở rất yếu Bồi tụ yếu - Bờ Nam: Bờ biển khá ổn định đo được che chắn (sóng Tây Nam) bởi quần đảo An Thới và công trình bờ biển bảo vệ. Bảng 4.10: Tổng hợp bồi/xói theo tế bào bờ biển ở bờ Nam Tế bào Kiểu bờ Chiều dài (km) Xói(-)/bồi(+) trung bình (m/năm) Mức độ xói/bồi TB_ N1 KB_1 KB_3 KB_6 1,0 1,9 2,5 -0,1 +0,2 -0,6 (từ 1973-2001) Xói lở rất yếu Bồi tụ yếu Xói lở trung bình Tập hợp kết quả nghiên cứu xói lở, bồi tụ bờ biển cho 16 TBBB trên đảo PQ được trình bày trên Hình 4.66, Hình 4.67 và Bảng 4.11. - 16 - Hình 4.66: Xói lở - bồi tụ bờ biển giai đoạn 1973-2013 - 17 - 2.5 Bờ Nam Bờ Tây Bờ Bắc 1 0.5 0 -0.5 -1 -1.5 Bờ Đông -2 -2.5 1 55 109 163 217 271 325 379 433 487 541 595 649 703 757 811 865 919 973 1027 1081 1135 1189 1243 1297 1351 1405 1459 1513 1567 1621 1675 1729 1783 1837 1891 1945 1999 2053 2107 2161 2215 2269 2323 2377 2431 2485 2539 2593 2647 2701 2755 2809 2863 Tốc độ xói/bồi (m/năm) 2 1.5 Transects Hình 4.67: Bồi/xói đảo Phú Quốc theo phân tích DSAS Bảng 4.11: Tổng hợp xói, bồi bờ biển của 16 tế bào bờ biển Bờ Số tế bào Xói lở (m/năm) RY Bồi tụ (m/năm) Y TB M RM Y TB Bờ Tây 7 8,5 12,1 3,9 20,4 7,4 1,7 - Bờ Đông 6 26,8 - - - - 7,8 21,8 Bờ Bắc 2 17,1 - - - - 8,5 Bờ Nam 1 2,4 - 2,2 - - Tổng 16 54,8 12,1 6,1 20,4 Phần trăm (%) theo chiều dài 35,7 7,9 4,0 13,3 Tỷ lệ (%) xói-bồi M Tổn g - 54,0 10,5 66,9 - - 25,6 2,2 - - 6,8 7,4 20,2 21,8 10,5 153,3 4,8 13,2 14,2 6,8 100,0 65,8 34,2 100,0 Ghi chú: Rất yếu: RY; Yếu: Y; TB: Trung bình; Mạnh: M; Rất mạnh: RM Nhận xét chung về hiện trạng xói lở, bồi tụ bờ biển: - Với tổng chiều dài 153,3 km, trong 40 năm qua (1973-2013), xói lở chiếm ưu thế diễn ra trên 100,8 km chiếm 65,8%, bồi tụ chiếm 34,2%. - Bờ Tây đảo PQ dài 54,0 km, xói lở chiếm tới 97% (52,3 km), trong đó xói lở bờ KB_3 chiếm 51,5 % (27,8 km). - Bờ Đông dài 66,9 km, bồi tụ chiếm ưu thế tới 60% (40,1 km). - Bờ Bắc và Nam chủ yếu là mũi nhô đá gốc xói lở yếu, còn lại là các bờ tích tụ cửa sông với tốc độ yếu. - 18 -
- Xem thêm -

Tài liệu liên quan