Đang tải... (xem toàn văn)
Kỹ Thuật - Công Nghệ - Công Nghệ Thông Tin, it, phầm mềm, website, web, mobile app, trí tuệ nhân tạo, blockchain, AI, machine learning - Dịch vụ - Du lịch Trần Văn Bình, Phạm Bá Trung, Lê Đình Mầu, Nguyễn Hữu Hải, Nguyễn Phi Thạnh TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM THAY ĐỔI ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN TẠI CÁC KHU VỰC CỬA SÔNG TỈNH QUẢ NG NAM Trần Văn Bình 1, , Phạm Bá Trung1 , Lê Đình Mầu 1 , Nguyễn Hữu Hải 1 , Nguyễn Phi Thạnh 2 1 Viện Hải dương học, Việ n Hàn lâm KHCNVN 2 Sở Khoa học và Công nghệ Quả ng Nam tranbinhiongmail.com Tóm tắt. Trên cơ sở số liệu khảo sát thực địa và đo độ sâu tại các khu vực cửa sông vào mùa khô và mùa mưa ở Cửa Đại (Hội An) và Cửa Lở (Núi Thành). Từ đó, xây dựng bản đồ địa hình đáy biển vào các thời điểm khác nhau, bằng các phương pháp chồng xếp bản đồ và mô hình tính toán, tính khối lượng vật liệu trầm tích biến động theo mùa, kết hợ p với các ảnh vệ tinh để phân tích về sự biến đổi địa hình đáy tại các khu vực cử a sông. Các kết quả chồng xếp bản đồ và tính toán về sự thay đổi về địa hình đáy biển tại Cửa Đại và Cửa Lở cho thấy rằng, địa hình đáy tại trước khu vực cửa sông biến động mạ nh giữa mùa khô và mùa mưa. Tại khu vực Cửa Đại, trong thời gian từ tháng 072013 đế n 122013, bề mặt địa hình đáy vùng cửa sông được bồi tụ rất mạnh, trong giới hạ n tính toán 1479 ha với lượng trầm tích được đưa vào xấp xỉ là 441.133,36 m3 , trong khi từ tháng 122013 đến 062014 thì lượng trầm tích đã mất tương đối lớn, xấp xỉ là 1.891.664,42 m3 . Tuy nhiên, trong những năm gần đây thì địa hình đáy vùng Cửa Đại được bồi tụ mạnh, quá trình bồi tụ đã hình thành doi cát chải dài và nổi lên khỏi mặt nước hình thành cồn cát trước cửa sông. Còn tại khu vực Cửa Lở, từ tháng 072013 đến tháng 122013, địa hình đáy lại bị xói mòn do sóng và dòng chảy ven bờ. Trong giới hạn tính toán có diện tích là 712 ha, lượng trầm tích đã được mang đi đáng kể, xấp xỉ là 193.788,25 m3 . Đến tháng 062014 thì địa hình đáy vùng này lại được bồi tụ với khối lượng là 65.845,39 m3 , vật liệu chủ yếu là cát nhỏ mịn, hình thành từ những val cát ngầm và phát triển lên thành cồn cát. Từ khoá: Cửa Đại, Cửa Lở, Quang Nam, cửa sông, thay đổi địa hình đáy biển. 1. Giới thiệu Vùng cửa sông ven biển là nơi phát triển các hệ sinh thái đặc trưng và thư ờng đượ c quy hoạch tập trung để phát triển các hoạt động công nghiệp, cảng hàng hải, dịch vụ và du lịch. Ngoài ra, địa hình vùng cửa sông còn là một dạng tài nguyên đã và đang đượ c khai thác triệt để cho việc phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng và chính trị (Trần Đức Trạnh và cs., 2011; 2014), hay còn được gọi là tài nguyên vị thế khu vực cửa sông (Lê Đức An và cs., 2011; Nguyễn Song Tùng Đoàn Thị Thu Hương, 2021). Ở Việ t Nam có 114 cửa sông đổ ra biển, với lợi thế căn bản về vị trí địa lý tạo nên những lợ i ích chủ yếu về môi trường tự nhiên, địa kinh tế và chính trị (Trần Đức Trạ nh và cs., 2014; Nguyễn Song Tùng Đoàn Thị Thu Hương, 2021). Tuy nhiên, trong những năm gần đây, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, hiện tượng xói lở bờ biển, bồi tụ và lấp dần cửa biển ở các tỉnh ven biển nước ta xảy ra rất mạnh ở nhiều nơi, đặc biệt là các cửa sông ở khu vự c miền Trung. Do đó, cho đến nay cũng đã có nhiều hướng nghiên cứu khác nhau về vấn đề 492 HỘI NGHỊ BIỂN ĐÔ NG 2022 Nha Trang, 13-14092022 này. Theo hướng mô hình hóa, có sự mô phỏng vận chuyển bùn cát và biến đổi địa hình đáy khu vực cửa sông Thu Bồn (Vũ Minh Cát Đặng Đình Đoan, 2013). Sự biến độ ng theo mùa về chế độ thủy động lực khu vực cửa sông ven biển lưu vực sông Mã, đã sử dụng công cụ tính toán MIKE213 Coupled Model FM của DHI đ ể mô phỏng thủy độ ng lực vùng cửa sông ven biển (Nguyễn Thanh Hùng và cs., 2016). Những nghiên cứu về mô hình tính toán và dự báo các quá trình sóng, dòng chảy liên quan đến vận chuyển bồ i tích và biến đổi địa hình được xây dựng ở các trường đại học, viện nghiên cứu cũng đã có những thế mạnh và hạn chế khác nhau (Wamdi Group, 1988; Young, 1988; Tolman, 1991; Guenther và cs., 1992;). Gần đây nhất là nghiên cứu về sự ảnh hưởng của các quá trình động lực đến biến động địa hình đáy vùng ven bờ cửa sông Mê Kông (Vũ Duy Vĩnh và cs., 2016). Nhìn chung, các mô hình đã cho phép tính toán các quá trình thuỷ thạch độ ng lực trong khoảng thời gian dài, cùng với các điều kiện ban đầu từ kết quả đo đạc thực địa, sau đó lý giải hiện tượng xói lở-bồi tụ trong khu vực. Ngoài ra, các công trình đượ c áp dụng rộng rãi trong việc nghiên cứu xói lở-bồi tụ, tính toán vận chuyển vật chất lơ lử ng (Edelvang và cs., 2002). Tính toán sự bồi lấp luồng lạch, cửa sông (Gavin, 1982). Theo hướng ứng dụng GIS đánh giá diễn biến bồi xói vùng cửa sông Đà Nông t ỉnh Phú Yên từ dữ liệu đo đạc địa hình (Phùng Đức Chính và cs., 2018). Một nghiên cứu khác về phân tích diễn biến hình thái Cửa Đại - sông Trà Khúc và Cửa Lở - Sông Vệ, Quả ng Ngãi theo thời đoạn dài hạn bằng ảnh vệ tinh đã cho thấy, trong khoảng 10 năm gần đây, ở Cửa Đạ i và Cửa Lở của tỉnh Quảng Ngãi thường xuyên bị bồi lấp trong khi bờ biển lân cận bị xói lở nghiêm trọ ng (Võ Công Hoang và cs., 2017). Quảng Nam là tỉnh thuộc duyên hải Nam Trung Bộ, với đường bờ bi ển dài hơn 80km, trong đó có hai cửa sông là Cửa Đại (Hội An) và Cửa Lở (Núi Thành). Các cửa sông này đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh. Ngoài ra, chúng còn có vai trò tiêu thoát lũ cho vùng hạ lưu và nơi trú ẩn của tàu thuyề n khi có bão. Tuy nhiên, do hoàn cảnh địa lý tự nhiên trong khu vực diễn ra đa dạng, hết sức phức tạ p và khốc liệt, nắng hạn thường kéo dài vào mùa khô, mùa mưa thường có áp thấp nhiệt đới và gió bão, đồng thời chịu sự tác động mạnh của gió mùa đông bắc đã gây ra sóng biển có năng lượng lớn. Do đó, trong khu vực thường xuyên hứng chịu sự ảnh hưởng rất lớn từ các điều kiện tự nhiên như lũ lụt, nước biển dâng kết hợp với bão đã tác động mạnh đế n vùng bờ biển các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ nói chung và bờ biển tỉnh Quảng Nam nói riêng, đã làm thay đổi hình thái địa hình bãi, đường bờ và địa hình đáy các vùng cử a sông rất nghiêm trọng. Hiện tượng xói lở bờ biển xảy ra liên tục tại phường Cửa Đại, bờ biể n phía nam Cửa Lở thuộc xã Tam Hải. Mặt khác, địa hình đáy tại các khu vực Cửa Đạ i và Cửa Lở lại đang bị bồi cạn và lấp dần. Những hiện tượng này đã xảy ra hàng năm và ngày càng nghiêm trọng hơn, đã gây ra những thiệt hại rất lớn về tài sản của Nhà nước, củ a nhân dân và tính mạng của con người. Và chắc chắn sẽ còn gây ra thiệt hại lớn hơn nữ a, nếu không có những giải pháp xử lý kịp thời. Do đó, nghiên cứu về các điều kiện đị a hình và các vấn đề về địa mạo đang diễn ra trong khu vực để góp phần nâng cao hiệu quả phòng tránh là việc làm cần thiết. Kết quả sẽ hỗ trợ các cấp chính quyền địa phương đưa ra những dự báo, cảnh báo chính xác nhằm giảm thiểu tốt hơn về những tác độ ng không mong muốn từ các quá trình tự nhiên. 493 Trần Văn Bình, Phạm Bá Trung, Lê Đình Mầu, Nguyễn Hữu Hải, Nguyễn Phi Thạnh 2. Tài liệu và phương pháp nghiên cứ u 2.1. Tài liệu Bài báo được hoàn thành trên cơ sở sử dụng số liệu khảo sát thực tế và đo địa hình đáy từ các đề tài: Đề tài KHCN 06.08 “Nghiên cứu, dự báo hiện tượng xói lở - bồi tụ bờ biể n và cửa sông Việt Nam” (Lê Phư ớc Trình và cs., 2001); Đề tài “Nghiên cứu cơ s ở khoa họ c cho việc bảo vệ bờ biển, cửa sông phục vụ việc quản lý, phát triển bền vững vùng ven biể n tỉnh Quảng Nam” (Lê Đình Mầ u và cs., 2015). Số liệu đo địa hình đáy và đường bờ tại khu vực Cửa Lở vào tháng 52022 thuộc đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để đề xuất thiết lập Khu bảo tồn biển khu vự c xã Tam Hải, huyện Núi Thành”. Hải đồ Mỹ tỷ lệ 1:50.000, lưới chiếu UTM, do Hải quân Mỹ thành lập và xuất bản năm 1965, tờ số 93E39 và các ảnh vệ tinh Landsat, ảnh Google Earth. 2.2. Phương pháp nghiên cứu 2.2.1. Phương pháp khảo sát và đo đạc Tại khu vực Cửa Đại và Cửa Lở (Hình 1), được tiến hành khảo sát và đo độ sâu địa hình đáy vào các thời điểm khác nhau, đặc biệt chú trọng đến quá trình biến đổi về địa hình vào mùa khô và mùa mưa trong năm. Việc đo đạc được thực hiện ở thời điểm thủy triều cao, trong điều kiện thời tiết tốt nhất và sóng biển bình thường. Các số liệu đo đạc đạc được xử lý và hiện chỉnh về mực thủy triều thấp nhất để đồng bộ số liệu khi tính toán. Hình 1. Sơ đồ vị trí các khu vực nghiên cứu. 494 HỘI NGHỊ BIỂN ĐÔ NG 2022 Nha Trang, 13-14092022 2.2.2. Mô hình tính toán và xây dựng bản đồ biến đổi địa hình đáy các khu vực cửa sông Biến đổi về địa hình đáy tại khu vực Cửa Đại và Cửa Lở chính là sự thay đổi về khối lượng trầm tích được mang đến ho ặc mang đi trong khu vực, do đó quá trình tính toán được mô phỏng tại hình dưới đây (Hình 2). Hình 2. Mô phỏng tính toán biến đổi khối lượng trầm tích ở bề mặt địa hình đáy biển. Thể tích (V) được giới hạn bởi bề mặt địa hình đáy biển và mặt phẳng nằm ngang (x, y, z) với giá trị z = 0 là giới hạn mặt trên (Hình 2). Theo nguyên tắc mở rộng của Simpson với mô hình hệ số là {1, 4, 2, 4, 2, 4, 2, …, 4, 2, 1} có công thức tính như sau: Ai = 3 x∆ Gi,1 + 4Gi,2 + 2Gi,3 + 4Gi,4 + … + 2Gi,nCol-1 + Gi,nCol Volume ≈ 3 y∆ A1 + 4A2 + 2A3 + 4A3 + … + 2AnCol-1 + AnCol (Press và cs, 1988) Trong đó: x∆ : là khoảng cách giữa các cột ô lưới y∆ : là khoảng cách giữa các hàng ô lưới Gi,j : là giá trị giao nhau giữa các ô lưới hàng i và cột j Hình 3. Mô hình số độ cao địa hình đáy biển khu vực Cửa Đại (62014). 495 Trần Văn Bình, Phạm Bá Trung, Lê Đình Mầu, Nguyễn Hữu Hải, Nguyễn Phi Thạnh Để tính thể tích (V) cho từng khu vực, thì nền đáy địa hình của từng khu vực đượ c tính toán từ thiết lập mô hình số độ cao là giá trị số liệu độ sâu thực đo (Hình 3). Giữa các ô lưới tính toán được thiết lập với khoảng cách 2 x 2 m (giá trị hàng và cột). Tuy nhiên, giữa các ô lưới được thiết lập với các giá trị càng nhỏ thì khối lượng càng chính xác hơn. Ngoài ra, từ mô hình số độ cao “Dem” được tính toán về sự thay đổi khối lượng trầm tích của địa hình đáy ở từng khu vực khác nhau, tiến hành chồng xếp bản đồ từ hai dữ liệu bản đồ ở từng thời kỳ khác nhau để xây dựng bản đồ về sự biến động địa hình đáy cho từ ng khu vực cửa sông. Trên cơ sở đó, kết hợp với các tư liệu ảnh vệ tinh và các công trình đã công bố phân tích các quá trình địa mạo đã và đang diễn ra tại khu vực Cửa Đại và Cửa Lở. 3. Kết quả và thảo luậ n 3.1. Tính toán biến động địa hình đáy ở khu vực Cửa Đại và Cửa Lở Để thấy rõ được sự thay đổi địa hình đáy vùng cửa sông ven biển và biển nông trước cử a sông thì việc tính toán được tập trung từ họng cửa sông trở ra phía biển tại khu vực trướ c cửa sông, là nơi có địa hình biến đổi mạnh nhất, từ đó phân tích và đánh giá đặc điểm gây ra quá trình thay đổi địa hình đáy trong khu vực. Tại vùng Cửa Đại có diện tích đượ c tính toán là 1479 ha (Hình 4). Và ở khu vực Cửa Lở với diện tích là 712 ha (Hình 5). Kết quả tính toán cho thấy rằng, khối lượng trầm tích tại các khu vực cửa sông có sự dao động rấ t lớn từ mùa khô đến mùa mưa và ngược lại (Bảng 1). Bảng 1. Kết quả tính toán biến đổi lượng trầm tích đáy tại các khu vực cửa sông. Stt Khu vực Diện tích (ha) Thời gian Khối lượng (m3) 1 Cửa Đại 1479 Từ 072013 đến 122013 + 441.133,36 Từ 122013 đến 062014 - 1.891.664,42 2 Cửa Lở 712 Từ 072013 đến 122013 - 193.788,25 Từ 122013 đến 062014 + 65.845,39 Dấu (+) là khối lượng mang vào hoặc bồi tụ, dấu (-) là khối lượng mang ra hoặc bị xói lở. Hình 4. Địa hình đáy biển ở khu vực Cửa Đại và sự biến động địa hình tại mặt cắ t AB-BC-CD. 496 HỘI NGHỊ BIỂN ĐÔ NG 2022 Nha Trang, 13-14092022 Hình 5. Địa hình đáy biển ở khu vực Cửa Lở và sự biến động địa hình tạ i mặt cắt AB-BC. 3.2. Đặc điểm biến động địa hình đáy ở các khu vực cửa sông Sự biến động địa hình đáy tại các khu vực cửa sông chủ yếu nằm trong giới hạn đượ c tính toán (Hình 4 và Hình 5). Trong thời gian từ 072013 đến 062014, bề mặt địa hình đáy tạ i các khu vực cửa sông đã b ị biến đổi mạnh mẽ, đặc biệt tại khu vực cửa sông ven biể n “họng” cửa sông và những cồn cát ngầm ở phần biển nông trước cửa sông. Theo kết quả nghiên cứu trước đây, tính toán cán cân vận chuyển bùn - cát dọc bờ tại khu vực Cửa Đạ i, bằng mô hình sóng cho thấy rằng: quá trình vận chuyển bồi tích luôn có xu thế tích tụ tại vùng trước cửa biển, sau đó nguồn vật liệu dư thừa lại di chuyển về phía mũi An Lương thuộc xã Duy Hải (Lê Đình Mầu, 2012). Tại khu vực Cửa Đại luôn xuất hiện các dạng đị a hình là những val cát ngầm, chúng nằm ngang hoặc song song với đường bờ trước cửa sông, đồng thời bị tác động mạnh bởi các quá trình thủy động lực, đặc biệ t là sóng và dòng chảy sông, dòng chảy thủy triều ít bị tác động hơn. Tuy nhiên, sự biến đổi địa hình đáy biển nông trước cửa sông là xảy liên tục, nhưng luôn hình thành những cồ n cát và val cát ngầm có diện tích đáng kể, đặc biệt là trong mùa mưa lũ. Tại họng cửa sông, các cồ n cát và val cát ngầm luôn xáo trộn và biến đổi mạnh mẽ (Hình 4, bên phải), chúng phát triể n dần ra phía ngoài cửa sông và có thể bồi lấp hoàn toàn luồng lạch chỉ sau mùa mưa lũ (Trịnh Thế Hiếu và cs., 2005). Chẳng hạn, sau đợt lũ đã xả y ra vào tháng 112013, quá trình phát triển địa hình trước cửa sông là sự hình thành các val cát ng ầm phía trước mũi An Lương có chiều dài hơn 800m, rộng sấp xỉ 470 m, tồn tại ở độ sâu 1,5-2 m, và val cát có hình vòng cung song song với đường bờ phía nam Cửa Đại đoạn bến đò Duy Hải đến mũi An Lương (Duy H ải) và ôm lấy Cửa Đại có chiều dài gần 1,2 km, chiều rộng thay đổi từ 270-370 m, tồn tại ở độ sâu 1-2,5m. Ngoài ra, còn thấy những rãnh trũng ở độ sâu từ 2-3 m. Đến mùa mưa, ở thời điểm khảo sát và đo đạc vào tháng 122013 thì những val này bị biến đổi đáng k ể do quá trình vận chuyển vật liệu trầm tích từ trong sông mang ra, đồng thờ i nguồn vật liệu có thể được mang đến từ các bãi biển vùng lân cận do quá trình xói lở bờ biển, dẫn đến hình thái những val cát này phát triển thành cồn cát cao hơn và rộng hơn. Theo kết quả tính toán thì khối lượng vật liệu trầm tích tại đây đã đư ợc mang đến tích tụ 497 Trần Văn Bình, Phạm Bá Trung, Lê Đình Mầu, Nguyễn Hữu Hải, Nguyễn Phi Thạnh lại, và đã làm tăng lên so v ới thời điểm ban đầu là 441.133,36 m 3 . Tuy nhiên, khối lượng này bị giảm đi đáng kể, bởi vì trước thời điểm khảo sát và đo độ sâu tại khu vực này, vào cuối tháng 112013 tại khu vực Cửa Đại đã được thực hiện nạo hút cát để khơi thông luồng lạch cho tàu thuyền ra vào cửa, việc khơi thông luồng tàu đã lấy đi hàng nghìn mét khối cát ở đây, cụ thể tại khu vực mũi bờ phía bắc Cửa Đại (Hình 6A). Đến tháng 062014 vật liệu tích tụ trước cửa sông vào mùa mưa lũ, đã được mang đi một lượng đáng kể với khối lượng xấp xỉ là 1.891.664,42 m 3 . Điều này có thể lý giải rằng, tại đây do tác động của sóng và dòng chảy ven bờ, nguồn vật liệu đã được mang đi bồi tụ tại các đoạn bờ hoặc bề mặt địa hình đáy bị thiếu hụt bồi tích, theo cơ chế bồi tụ - xói lở xen kẽ theo mùa (Hình 6B), đây cũng là quá trình phân bố lại bồi tích để thiết lập cân bằng mới. Hình 6. Bản đồ biến động địa hình đáy tại khu vực Cửa Đại (A – Trong thời gian từ tháng 072013 – 122013; B – Trong thời gian từ tháng 122013 – 062014) Tại khu vực Cửa Lở, trong thời gian từ tháng 072013 đến 122013 thì quá trình tích tụ trầm tích ở đây chỉ diễn ra tại mũi bờ phía tây, phần địa hình đáy ở phía nam lại bị xói lở hay bào mòn do quá trình thủy động lực đã mang đi một khối lượng lớn vật liệu trầm tích so với ban đầu (tháng 72013) là 193.788,25 m3 . Hình 7. Bản đồ biến động địa hình đáy khu vực Cửa Lở (A – Trong thời gian từ tháng 072013 – 122013; B – Trong thời gian từ tháng 122013 – 062014) 498 HỘI NGHỊ BIỂN ĐÔ NG 2022 Nha Trang, 13-14092022 Đến mùa khô, vào tháng 62014 thì địa hình đáy vùng này lại bồi tụ với khối lượng là 65.845,39 m 3 , vật liệu chủ yếu là cát nhỏ mịn, hình thành từ val cát ngầm và phát triển lên cồn cát (Hình 5, bên phải) chắn trước cửa dẫn đến hiện tượng cửa biển bị bồi cạn dần (Hình 7). Tuy nhiên, sự biến động địa hình đáy tại khu vực Cửa Lở luôn diễn ra theo quá trình xói lở bờ ở phía nam thuộc xã Tam Hải. 3.3. Các yếu tố tác động đến quá trình thay đổi địa hình đáy trong khu vực 3.3.1. Nguồn cung cấp trầm tích Các nguồn bồi tích ở đây được xét đến bao gồm: Dòng bồi tích từ trong sông mang ra, nguồn bồi tích nhân tạo, xói lở do gió và nước dâng trong bão, từ nơi khác vận chuyển dọ c bờ vào khu vực, đồng thời cũng có sự vận chuyển dọc bờ ra khỏi khu vực, xói lở từ đụ n cát cổ đưa xuống hay từ dưới đáy biển được vận chuyển vào bờ sau cơn bão, vật liệu do các quá trình sườn đưa đến hoặc do quá trình đưa tới từ các đoạn bờ xói lở bên cạ nh (Hình 8). Do vậy, việc đánh giá chính xác cho từng hợp của nguồn cung cấp trầm tíc h là tương đối phức tạp. Trong vùng nghiên cứu, các nguồn cung cấp trầm tích chủ yếu từ trong sông đưa ra hoặc do xói lở bờ biển tại các khu vực lân cận. Hình 8. Các nguồn cung cấp trầm tích ở khu vực cửa sông (NSW, 2001). 499 Trần Văn Bình, Phạm Bá Trung, Lê Đình Mầu, Nguyễn Hữu Hải, Nguyễn Phi Thạnh Trầm tích từ trong sông: Trong phạm vi nghiên cứu có hai hệ thống sông lớn chả y vào là Vu Gia – Thu Bồn và Tam Kỳ. Các sông bắt nguồn từ sườn đông của dãy Trư ờng Sơn, chảy chủ yếu theo hướng Tây – Đông, sau đó đổ ra Biển Đông tại cửa Hàn (Đà Nẵ ng) và Cửa Đại, Cửa Lở, cửa An Hòa (Quảng Nam). Các hệ thống sông này có ảnh hưởng rất lớn đến nguồn cung cấp trầm tích cho các bãi biển. Thiếu nguồn cung cấp trầm tích từ trong sông có thể gây ra thiết hụt trầm tích tại các bãi biển và dẫn đến hiện tượng xói lở bờ biể n (Trần Văn Bình và Lê Đình Mầu, 2016; Do và cs., 2018). Tuy nhiên, ở vùng cửa sông lạ i bị chi phối bởi các yếu tố động lực sông - biển và thường xảy ra hiện tượng bồi tụ trướ c cửa sông là do nhiễu động của sóng kết hợp vớ...
Trang 1TÍNH TOÁN VÀ PHÂN TÍCH MỘT SỐ ĐẶC ĐIỂM THAY ĐỔI ĐỊA HÌNH ĐÁY BIỂN TẠI CÁC KHU VỰC CỬA SÔNG TỈNH QUẢNG NAM
Tóm tắt Trên cơ sở số liệu khảo sát thực địa và đo độ sâu tại các khu vực cửa sông vào mùa khô
và mùa mưa ở Cửa Đại (Hội An) và Cửa Lở (Núi Thành) Từ đó, xây dựng bản đồ địa hình đáy biển vào các thời điểm khác nhau, bằng các phương pháp chồng xếp bản đồ và mô hình tính toán, tính khối lượng vật liệu trầm tích biến động theo mùa, kết hợp với các ảnh vệ tinh để phân tích về sự biến đổi địa hình đáy tại các khu vực cửa sông Các kết quả chồng xếp bản đồ và tính toán về sự thay đổi về địa hình đáy biển tại Cửa Đại và Cửa Lở cho thấy rằng, địa hình đáy tại trước khu vực cửa sông biến động mạnh giữa mùa khô và mùa mưa Tại khu vực Cửa Đại, trong thời gian từ tháng 07/2013 đến 12/2013, bề mặt địa hình đáy vùng cửa sông được bồi tụ rất mạnh, trong giới hạn tính toán 1479 ha với lượng trầm tích được đưa vào xấp xỉ là 441.133,36 m3, trong khi từ tháng 12/2013 đến 06/2014 thì lượng trầm tích đã mất tương đối lớn, xấp xỉ là 1.891.664,42 m3 Tuy nhiên, trong những năm gần đây thì địa hình đáy vùng Cửa Đại được bồi tụ mạnh, quá trình bồi tụ đã hình thành doi cát chải dài và nổi lên khỏi mặt nước hình thành cồn cát trước cửa sông Còn tại khu vực Cửa Lở, từ tháng 07/2013 đến tháng 12/2013, địa hình đáy lại bị xói mòn do sóng và dòng chảy ven bờ Trong giới hạn tính toán có diện tích là 712 ha, lượng trầm tích đã được mang đi đáng kể, xấp xỉ là 193.788,25 m3 Đến tháng 06/2014 thì địa hình đáy vùng này lại được bồi tụ với khối lượng là 65.845,39 m3, vật liệu chủ yếu là cát nhỏ mịn, hình thành từ những val cát ngầm và phát triển lên thành cồn cát
Từ khoá: Cửa Đại, Cửa Lở, Quang Nam, cửa sông, thay đổi địa hình đáy biển 1 Giới thiệu
Vùng cửa sông ven biển là nơi phát triển các hệ sinh thái đặc trưng và thường được quy hoạch tập trung để phát triển các hoạt động công nghiệp, cảng hàng hải, dịch vụ và du lịch Ngoài ra, địa hình vùng cửa sông còn là một dạng tài nguyên đã và đang được khai thác triệt để cho việc phát triển kinh tế - xã hội, đảm bảo an ninh quốc phòng và chính trị (Trần Đức Trạnh và cs., 2011; 2014), hay còn được gọi là tài nguyên vị thế khu vực cửa sông (Lê Đức An và cs., 2011; Nguyễn Song Tùng & Đoàn Thị Thu Hương, 2021) Ở Việt Nam có 114 cửa sông đổ ra biển, với lợi thế căn bản về vị trí địa lý tạo nên những lợi ích chủ yếu về môi trường tự nhiên, địa kinh tế và chính trị (Trần Đức Trạnh và cs., 2014; Nguyễn Song Tùng & Đoàn Thị Thu Hương, 2021) Tuy nhiên, trong những năm gần đây, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, hiện tượng xói lở bờ biển, bồi tụ và lấp dần cửa biển ở các tỉnh ven biển nước ta xảy ra rất mạnh ở nhiều nơi, đặc biệt là các cửa sông ở khu vực miền Trung Do đó, cho đến nay cũng đã có nhiều hướng nghiên cứu khác nhau về vấn đề
Trang 2này Theo hướng mô hình hóa, có sự mô phỏng vận chuyển bùn cát và biến đổi địa hình đáy khu vực cửa sông Thu Bồn (Vũ Minh Cát & Đặng Đình Đoan, 2013) Sự biến động theo mùa về chế độ thủy động lực khu vực cửa sông ven biển lưu vực sông Mã, đã sử dụng công cụ tính toán MIKE21/3 Coupled Model FM của DHI để mô phỏng thủy động lực vùng cửa sông ven biển (Nguyễn Thanh Hùng và cs., 2016) Những nghiên cứu về mô hình tính toán và dự báo các quá trình sóng, dòng chảy liên quan đến vận chuyển bồi tích và biến đổi địa hình được xây dựng ở các trường đại học, viện nghiên cứu cũng đã có những thế mạnh và hạn chế khác nhau (Wamdi Group, 1988; Young, 1988; Tolman, 1991; Guenther và cs., 1992;) Gần đây nhất là nghiên cứu về sự ảnh hưởng của các quá trình động lực đến biến động địa hình đáy vùng ven bờ cửa sông Mê Kông (Vũ Duy Vĩnh và cs., 2016) Nhìn chung, các mô hình đã cho phép tính toán các quá trình thuỷ thạch động lực trong khoảng thời gian dài, cùng với các điều kiện ban đầu từ kết quả đo đạc thực địa, sau đó lý giải hiện tượng xói lở-bồi tụ trong khu vực Ngoài ra, các công trình được áp dụng rộng rãi trong việc nghiên cứu xói lở-bồi tụ, tính toán vận chuyển vật chất lơ lửng (Edelvang và cs., 2002) Tính toán sự bồi lấp luồng lạch, cửa sông (Gavin, 1982) Theo
hướng ứng dụng GIS đánh giá diễn biến bồi xói vùng cửa sông Đà Nông tỉnh Phú Yên từ
dữ liệu đo đạc địa hình (Phùng Đức Chính và cs., 2018) Một nghiên cứu khác về phân tích diễn biến hình thái Cửa Đại - sông Trà Khúc và Cửa Lở - Sông Vệ, Quảng Ngãi theo thời đoạn dài hạn bằng ảnh vệ tinh đã cho thấy, trong khoảng 10 năm gần đây, ở Cửa Đại và Cửa Lở của tỉnh Quảng Ngãi thường xuyên bị bồi lấp trong khi bờ biển lân cận bị xói lở nghiêm trọng (Võ Công Hoang và cs., 2017)
Quảng Nam là tỉnh thuộc duyên hải Nam Trung Bộ, với đường bờ biển dài hơn 80km, trong đó có hai cửa sông là Cửa Đại (Hội An) và Cửa Lở (Núi Thành) Các cửa sông này đóng một vai trò quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội của tỉnh Ngoài ra, chúng còn có vai trò tiêu thoát lũ cho vùng hạ lưu và nơi trú ẩn của tàu thuyền khi có bão Tuy nhiên, do hoàn cảnh địa lý tự nhiên trong khu vực diễn ra đa dạng, hết sức phức tạp và khốc liệt, nắng hạn thường kéo dài vào mùa khô, mùa mưa thường có áp thấp nhiệt đới và gió bão, đồng thời chịu sự tác động mạnh của gió mùa đông bắc đã gây ra sóng biển có năng lượng lớn Do đó, trong khu vực thường xuyên hứng chịu sự ảnh hưởng rất lớn từ các điều kiện tự nhiên như lũ lụt, nước biển dâng kết hợp với bão đã tác động mạnh đến vùng bờ biển các tỉnh duyên hải Nam Trung Bộ nói chung và bờ biển tỉnh Quảng Nam nói riêng, đã làm thay đổi hình thái địa hình bãi, đường bờ và địa hình đáy các vùng cửa sông rất nghiêm trọng Hiện tượng xói lở bờ biển xảy ra liên tục tại phường Cửa Đại, bờ biển phía nam Cửa Lở thuộc xã Tam Hải Mặt khác, địa hình đáy tại các khu vực Cửa Đại và Cửa Lở lại đang bị bồi cạn và lấp dần Những hiện tượng này đã xảy ra hàng năm và ngày càng nghiêm trọng hơn, đã gây ra những thiệt hại rất lớn về tài sản của Nhà nước, của nhân dân và tính mạng của con người Và chắc chắn sẽ còn gây ra thiệt hại lớn hơn nữa, nếu không có những giải pháp xử lý kịp thời Do đó, nghiên cứu về các điều kiện địa hình và các vấn đề về địa mạo đang diễn ra trong khu vực để góp phần nâng cao hiệu quả phòng tránh là việc làm cần thiết Kết quả sẽ hỗ trợ các cấp chính quyền địa phương đưa ra những dự báo, cảnh báo chính xác nhằm giảm thiểu tốt hơn về những tác động không mong muốn từ các quá trình tự nhiên
Trang 32 Tài liệu và phương pháp nghiên cứu2.1 Tài liệu
Bài báo được hoàn thành trên cơ sở sử dụng số liệu khảo sát thực tế và đo địa hình đáy từ các đề tài: Đề tài KHCN 06.08 “Nghiên cứu, dự báo hiện tượng xói lở - bồi tụ bờ biển và cửa sông Việt Nam” (Lê Phước Trình và cs., 2001); Đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc bảo vệ bờ biển, cửa sông phục vụ việc quản lý, phát triển bền vững vùng ven biển tỉnh Quảng Nam” (Lê Đình Mầu và cs., 2015)
Số liệu đo địa hình đáy và đường bờ tại khu vực Cửa Lở vào tháng 5/2022 thuộc đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để đề xuất thiết lập Khu bảo tồn biển khu vực xã Tam Hải, huyện Núi Thành”
Hải đồ Mỹ tỷ lệ 1:50.000, lưới chiếu UTM, do Hải quân Mỹ thành lập và xuất bản năm 1965, tờ số 93E39 và các ảnh vệ tinh Landsat, ảnh Google Earth
2.2 Phương pháp nghiên cứu
2.2.1 Phương pháp khảo sát và đo đạc
Tại khu vực Cửa Đại và Cửa Lở (Hình 1), được tiến hành khảo sát và đo độ sâu địa hình đáy vào các thời điểm khác nhau, đặc biệt chú trọng đến quá trình biến đổi về địa hình vào mùa khô và mùa mưa trong năm Việc đo đạc được thực hiện ở thời điểm thủy triều cao, trong điều kiện thời tiết tốt nhất và sóng biển bình thường Các số liệu đo đạc đạc được xử lý và hiện chỉnh về mực thủy triều thấp nhất để đồng bộ số liệu khi tính toán
Hình 1 Sơ đồ vị trí các khu vực nghiên cứu
Trang 42.2.2 Mô hình tính toán và xây dựng bản đồ biến đổi địa hình đáy các khu vực cửa sông
Biến đổi về địa hình đáy tại khu vực Cửa Đại và Cửa Lở chính là sự thay đổi về khối lượng trầm tích được mang đến hoặc mang đi trong khu vực, do đó quá trình tính toán được mô phỏng tại hình dưới đây (Hình 2)
Hình 2 Mô phỏng tính toán biến đổi khối lượng trầm tích ở bề mặt địa hình đáy biển Thể tích (V) được giới hạn bởi bề mặt địa hình đáy biển và mặt phẳng nằm ngang (x, y, z) với giá trị z = 0 là giới hạn mặt trên (Hình 2) Theo nguyên tắc mở rộng của Simpson với mô hình hệ số là {1, 4, 2, 4, 2, 4, 2, …, 4, 2, 1} có công thức tính như sau:
[A1 + 4A2 + 2A3 + 4A3 + … + 2AnCol-1 + AnCol] (Press và cs, 1988)
Trong đó: ∆x: là khoảng cách giữa các cột ô lưới ∆y: là khoảng cách giữa các hàng ô lưới
Gi,j: là giá trị giao nhau giữa các ô lưới hàng i và cột j
Hình 3 Mô hình số độ cao địa hình đáy biển khu vực Cửa Đại (6/2014)
Trang 5Để tính thể tích (V) cho từng khu vực, thì nền đáy địa hình của từng khu vực được tính toán từ thiết lập mô hình số độ cao là giá trị số liệu độ sâu thực đo (Hình 3) Giữa các ô lưới tính toán được thiết lập với khoảng cách 2 x 2 m (giá trị hàng và cột) Tuy nhiên, giữa các ô lưới được thiết lập với các giá trị càng nhỏ thì khối lượng càng chính xác hơn Ngoài ra, từ mô hình số độ cao “Dem” được tính toán về sự thay đổi khối lượng trầm tích của địa hình đáy ở từng khu vực khác nhau, tiến hành chồng xếp bản đồ từ hai dữ liệu bản đồ ở từng thời kỳ khác nhau để xây dựng bản đồ về sự biến động địa hình đáy cho từng khu vực cửa sông Trên cơ sở đó, kết hợp với các tư liệu ảnh vệ tinh và các công trình đã công bố phân tích các quá trình địa mạo đã và đang diễn ra tại khu vực Cửa Đại và Cửa Lở
3 Kết quả và thảo luận
3.1 Tính toán biến động địa hình đáy ở khu vực Cửa Đại và Cửa Lở
Để thấy rõ được sự thay đổi địa hình đáy vùng cửa sông ven biển và biển nông trước cửa sông thì việc tính toán được tập trung từ họng cửa sông trở ra phía biển tại khu vực trước cửa sông, là nơi có địa hình biến đổi mạnh nhất, từ đó phân tích và đánh giá đặc điểm gây ra quá trình thay đổi địa hình đáy trong khu vực Tại vùng Cửa Đại có diện tích được tính toán là 1479 ha (Hình 4) Và ở khu vực Cửa Lở với diện tích là 712 ha (Hình 5) Kết quả tính toán cho thấy rằng, khối lượng trầm tích tại các khu vực cửa sông có sự dao động rất lớn từ mùa khô đến mùa mưa và ngược lại (Bảng 1)
Bảng 1 Kết quả tính toán biến đổi lượng trầm tích đáy tại các khu vực cửa sông Stt Khu vực Diện tích (ha) Thời gian Khối lượng (m3Dấu (+) là khối lượng mang vào hoặc bồi tụ, dấu (-) là khối lượng mang ra hoặc bị xói lở
Hình 4 Địa hình đáy biển ở khu vực Cửa Đại và sự biến động địa hình tại mặt cắt AB-BC-CD
Trang 6Hình 5 Địa hình đáy biển ở khu vực Cửa Lở và sự biến động địa hình tại mặt cắt AB-BC
3.2 Đặc điểm biến động địa hình đáy ở các khu vực cửa sông
Sự biến động địa hình đáy tại các khu vực cửa sông chủ yếu nằm trong giới hạn được tính toán (Hình 4 và Hình 5) Trong thời gian từ 07/2013 đến 06/2014, bề mặt địa hình đáy tại các khu vực cửa sông đã bị biến đổi mạnh mẽ, đặc biệt tại khu vực cửa sông ven biển “họng” cửa sông và những cồn cát ngầm ở phần biển nông trước cửa sông Theo kết quả nghiên cứu trước đây, tính toán cán cân vận chuyển bùn - cát dọc bờ tại khu vực Cửa Đại, bằng mô hình sóng cho thấy rằng: quá trình vận chuyển bồi tích luôn có xu thế tích tụ tại vùng trước cửa biển, sau đó nguồn vật liệu dư thừa lại di chuyển về phía mũi An Lương thuộc xã Duy Hải (Lê Đình Mầu, 2012) Tại khu vực Cửa Đại luôn xuất hiện các dạng địa hình là những val cát ngầm, chúng nằm ngang hoặc song song với đường bờ trước cửa sông, đồng thời bị tác động mạnh bởi các quá trình thủy động lực, đặc biệt là sóng và dòng chảy sông, dòng chảy thủy triều ít bị tác động hơn Tuy nhiên, sự biến đổi địa hình đáy biển nông trước cửa sông là xảy liên tục, nhưng luôn hình thành những cồn cát và val cát ngầm có diện tích đáng kể, đặc biệt là trong mùa mưa lũ Tại họng cửa sông, các cồn cát và val cát ngầm luôn xáo trộn và biến đổi mạnh mẽ (Hình 4, bên phải), chúng phát triển dần ra phía ngoài cửa sông và có thể bồi lấp hoàn toàn luồng lạch chỉ sau mùa mưa lũ (Trịnh Thế Hiếu và cs., 2005) Chẳng hạn, sau đợt lũ đã xảy ra vào tháng 11/2013, quá trình phát triển địa hình trước cửa sông là sự hình thành các val cát ngầm phía trước mũi An Lương có chiều dài hơn 800m, rộng sấp xỉ 470 m, tồn tại ở độ sâu 1,5-2 m, và val cát có hình vòng cung song song với đường bờ phía nam Cửa Đại đoạn bến đò Duy Hải đến mũi An Lương (Duy Hải) và ôm lấy Cửa Đại có chiều dài gần 1,2 km, chiều rộng thay đổi từ 270-370 m, tồn tại ở độ sâu 1-2,5m Ngoài ra, còn thấy những rãnh trũng ở độ sâu từ 2-3 m
Đến mùa mưa, ở thời điểm khảo sát và đo đạc vào tháng 12/2013 thì những val này bị biến đổi đáng kể do quá trình vận chuyển vật liệu trầm tích từ trong sông mang ra, đồng thời nguồn vật liệu có thể được mang đến từ các bãi biển vùng lân cận do quá trình xói lở bờ biển, dẫn đến hình thái những val cát này phát triển thành cồn cát cao hơn và rộng hơn Theo kết quả tính toán thì khối lượng vật liệu trầm tích tại đây đã được mang đến tích tụ
Trang 7lại, và đã làm tăng lên so với thời điểm ban đầu là 441.133,36 m3 Tuy nhiên, khối lượng này bị giảm đi đáng kể, bởi vì trước thời điểm khảo sát và đo độ sâu tại khu vực này, vào cuối tháng 11/2013 tại khu vực Cửa Đại đã được thực hiện nạo hút cát để khơi thông luồng lạch cho tàu thuyền ra vào cửa, việc khơi thông luồng tàu đã lấy đi hàng nghìn mét khối cát ở đây, cụ thể tại khu vực mũi bờ phía bắc Cửa Đại (Hình 6A) Đến tháng 06/2014 vật liệu tích tụ trước cửa sông vào mùa mưa lũ, đã được mang đi một lượng đáng kể với khối lượng xấp xỉ là 1.891.664,42 m3 Điều này có thể lý giải rằng, tại đây do tác động của sóng và dòng chảy ven bờ, nguồn vật liệu đã được mang đi bồi tụ tại các đoạn bờ hoặc bề mặt địa hình đáy bị thiếu hụt bồi tích, theo cơ chế bồi tụ - xói lở xen kẽ theo mùa (Hình 6B), đây cũng là quá trình phân bố lại bồi tích để thiết lập cân bằng mới
Hình 6 Bản đồ biến động địa hình đáy tại khu vực Cửa Đại (A – Trong thời gian từ tháng 07/2013 – 12/2013; B – Trong thời gian từ tháng 12/2013 – 06/2014)
Tại khu vực Cửa Lở, trong thời gian từ tháng 07/2013 đến 12/2013 thì quá trình tích tụ trầm tích ở đây chỉ diễn ra tại mũi bờ phía tây, phần địa hình đáy ở phía nam lại bị xói lở hay bào mòn do quá trình thủy động lực đã mang đi một khối lượng lớn vật liệu trầm tích so với ban đầu (tháng 7/2013) là 193.788,25 m3
Hình 7 Bản đồ biến động địa hình đáy khu vực Cửa Lở (A – Trong thời gian từ tháng 07/2013 – 12/2013; B – Trong thời gian từ tháng 12/2013 – 06/2014)
Trang 8Đến mùa khô, vào tháng 6/2014 thì địa hình đáy vùng này lại bồi tụ với khối lượng là 65.845,39 m3, vật liệu chủ yếu là cát nhỏ mịn, hình thành từ val cát ngầm và phát triển lên cồn cát (Hình 5, bên phải) chắn trước cửa dẫn đến hiện tượng cửa biển bị bồi cạn dần (Hình 7) Tuy nhiên, sự biến động địa hình đáy tại khu vực Cửa Lở luôn diễn ra theo quá trình xói lở bờ ở phía nam thuộc xã Tam Hải.
3.3 Các yếu tố tác động đến quá trình thay đổi địa hình đáy trong khu vực
3.3.1 Nguồn cung cấp trầm tích
Các nguồn bồi tích ở đây được xét đến bao gồm: Dòng bồi tích từ trong sông mang ra, nguồn bồi tích nhân tạo, xói lở do gió và nước dâng trong bão, từ nơi khác vận chuyển dọc bờ vào khu vực, đồng thời cũng có sự vận chuyển dọc bờ ra khỏi khu vực, xói lở từ đụn cát cổ đưa xuống hay từ dưới đáy biển được vận chuyển vào bờ sau cơn bão, vật liệu do các quá trình sườn đưa đến hoặc do quá trình đưa tới từ các đoạn bờ xói lở bên cạnh (Hình 8) Do vậy, việc đánh giá chính xác cho từng hợp của nguồn cung cấp trầm tích là tương đối phức tạp Trong vùng nghiên cứu, các nguồn cung cấp trầm tích chủ yếu từ trong sông đưa ra hoặc do xói lở bờ biển tại các khu vực lân cận
Hình 8 Các nguồn cung cấp trầm tích ở khu vực cửa sông (NSW, 2001)
Trang 9Trầm tích từ trong sông: Trong phạm vi nghiên cứu có hai hệ thống sông lớn chảy vào là
Vu Gia – Thu Bồn và Tam Kỳ Các sông bắt nguồn từ sườn đông của dãy Trường Sơn, chảy chủ yếu theo hướng Tây – Đông, sau đó đổ ra Biển Đông tại cửa Hàn (Đà Nẵng) và Cửa Đại, Cửa Lở, cửa An Hòa (Quảng Nam) Các hệ thống sông này có ảnh hưởng rất lớn đến nguồn cung cấp trầm tích cho các bãi biển Thiếu nguồn cung cấp trầm tích từ trong sông có thể gây ra thiết hụt trầm tích tại các bãi biển và dẫn đến hiện tượng xói lở bờ biển (Trần Văn Bình và Lê Đình Mầu, 2016; Do và cs., 2018) Tuy nhiên, ở vùng cửa sông lại bị chi phối bởi các yếu tố động lực sông - biển và thường xảy ra hiện tượng bồi tụ trước cửa sông là do nhiễu động của sóng kết hợp với dòng chảy ven bờ và dòng chảy sông tạo thành những cồn ngầm, sau đó phát triển dần thành bãi bồi (Hình 9a) Hoặc dòng bùn cát từ trong lục địa, được vận chuyển xuống hạ lưu qua những trận lũ, chẳng hạn như ở khu vực Cửa Đại, sau khi bị ảnh hưởng của trận lũ vào tháng 11 năm 2013 thì phần lớn trầm tích được bồi tụ ở trước Cửa Đại, hiện tượng bồi tích có thể thấy rõ trên ảnh vệ tinh (Hình 9b) làm cho cửa biển gần như bồi cạn hoàn toàn và tàu thuyền không thể ra vào Ngoài ra, dòng bùn cát sau khi ra khỏi cửa sông do đường dòng mở rộng và phân tán bởi tác động của sóng, tốc độ giảm xuống nên trầm tích có kích thước lớn thường được lắng đọng tai cửa sông, do đó ở đây thường hình thành các cồn cát ngầm (Lê Phước Trình và cs., 2001; Trịnh Thế Hiếu và cs., 2005) Cồn cát trước cửa sông thường được hình thành theo cơ chế như vậy, trong quá trình di chuyển cửa biển thì các cồn này cũng di chuyển theo, đôi khi quá trình này còn nối vào mũi bờ phía nam làm cho quá trình bờ ở đây được bồi tụ Tại khu vực Cửa Đại, dòng vận chuyển trầm tích có ưu thế vận chuyển ngang mạnh hơn dòng vận chuyển dọc bờ đối với các quá trình làm biến đổi địa hình đáy biển gần bờ và khu vực cửa sông Vào những lúc biển động, sóng lớn (gió và sóng đều có hướng đông bắc) thì dòng chảy và dòng vật liệu trôi dạt dọc theo hướng đường bờ trong đới sóng đổ khá lớn, chúng đã góp phần chủ yếu vào quá trình bồi tụ và tạo nên bãi bồi trước cửa sông như ở Cửa Đại (Hình 9) và ở Cửa Lở (Hình 10)
Hình 9 Ảnh Landsat thể hiện bar cát ngầm trước Cửa Đại vào năm 2009, và nguồn vật liệu trầm tích được mang ra từ sông trong đợt lũ năm 2013
Trang 10(a) (b)
Hình 10 Sự hình thành doi cát và cồn ngầm tại khu vực Cửa Lở (ảnh Google Earth vào năm 2011 - a và năm 2014 - b)
Trầm tích được cung cấp do quá trình xói lở bờ biển: Quá trình xói lở bờ biển và các khu
vực lân cận cửa sông đã lấy đi khối lượng lớn vật liệu cấu tạo bờ chủ yếu là cát từ các bãi biển và bờ sông, thậm chí lên cả các cồn cát cổ được hình thành gio gió trong thời kỳ Holocen (Trần Văn Bình, Lê Đình Mầu, 2016) Cụ thể, tại bãi biển phường Cửa Đại, các cồn cát cổ cao từ 4 – 5 m được hình thành trước đây thì nay đã bị sóng biển xâm thực hoàn toàn, bờ biển bị xói lở mạnh, có nơi bờ biển đã dịch chuyển sâu vào đất liền hàng trăm mét (Hình 11 a, b) Hoặc tại đoạn bờ phía nam Cửa Lở thuộc xã Tam Hải, xói lở bờ biển đã ăn sâu vào các cồn cát cao từ hơn 10 m (Hình 11c)
Hình 11 Xói lở bờ biển ở Cửa Đại (a -7/2013, b -10/2013), xã Tam Hải (c-5/2022)
Như vậy, xói lở bờ biển đã làm mất đất, mất bãi biển và lấy đi hàng nghìn mét khối cát tại bãi biển phường Cửa Đại (Do và cs 2018), cũng như tại đoạn bờ biển phía tây xã Tam Hải và các xã ở khu vực phía bắc Cửa Lở Khối lượng cát được mang ra khỏi bãi và bờ biển, phần lớn chúng bị tác động bởi các yếu tố động lực ven bờ, đặc biệt là sóng và dòng chảy dọc bờ gây ra do sóng trong mùa gió đông bắc (Lê Đình Mầu, 2012) Thông qua các quá trình vận chuyển trầm tích, điều kiện thành tạo địa hình và sự tác động hỗn hợp sông - biển, chúng có thể được mang đến tích tụ trước vùng cửa sông, hình thành những val cát, cồn cát ngầm, sau đó dần phát triển thành bãi bồi trước cửa sông như ở tại khu vực Cửa Đại (Hình 12)