TRUNG TÂM KHOA HỌC TỰ NHIÊN VÀ CÔNG NGHỆ QUỐC GIA PHÂN VIỆN HẢI DƯƠNG HỌC TẠI HẢI PHÒNG DỰ ÁN ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC KHCN - 5A NGHIÊN CỨU DỰ BÁO, PHÒNG CH ỐNG SẠT LỞ BỜ BIỂN BẮC BỘ TỪ QUẢNG NINH TỚI THANH HÓA Cơ quan quản lý: Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường Trưởng Ban chỉ đạo: GS. TS. Hoàng Văn Huây Phó Ban chỉ đạo: TS. Tô Đình Huyến Cơ quan chủ trì: Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng Ban chủ nhiệm: TS. Trần Đức Thạnh (Chủ nhiệm) TS. Nguyễn Đức Cự (Phó chủ nhiệm) TS. Nguyễn Hữu Cử (Thư ký) NCS. TS. Đỗ Đình Chiến (Thư ký) Cơ quan tham gia phối hợp chính: Phân viện Hải dương học tại Hà Nội Trường Đại học KHTN, Đại học Quốc gia Hà Nội Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉ nh Nam Định Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trườ ng TP. Hải Phòng BÁO CÁO TÓM TẮT HẢI PHÒNG, THÁNG 12 NĂM 2000 Báo cáo tóm tắt Dự án KHCN - 5a - Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bở biển Bắc Bộ Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng 1 1 MỞ ĐẦU Dải bờ biển Bắc Bộ là nơi tập trung dân cư, mật độ dân số cao nhất nước và có nhiều cơ sở kinh tế quan trọng, phần lớn là vùng đất trũng thấp được bao bọc bởi hệ thống đê xây dựng từ nhiều đời. Xói sạt bờ biển đặc biệt nghiêm trọng khi làm vỡ đê kè, ngập lụt trên diện rộng, gây thiệt hại nặng nề về sinh mạng, tài sản, để lại những hậu quả lâu dài về kinh tế - xã hội và môi trường sinh thái như đã từng xảy ra trong lịch sử. Do những đòi hỏi cấp bách của thực tiễn, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trường đã giao cho Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng chủ trì thực hiện dự án mã số KHCN - 5A "Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bờ biển Bắc Bộ từ Quảng Ninh đến Thanh Hóa". Đây là một trong 8 dự án thuộc nhóm dự án "Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bờ sông, bờ biển". Dự án được thực hiện từ tháng 10 năm 1999 và kết thúc vào tháng 12 năm 2000. Tham gia, phối hợp với các cán bộ chuyên môn ở Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng thực hiện dự án còn có các nhà khoa học, các chuyên gia ở Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội, Phân viện Hải dương học tại Hà Nội, Bộ tư lệnh Hải quân. Dự án còn nhận được sự phối hợp chặt chẽ và giúp đỡ của nhiều cơ quan địa phương các tỉnh ven biển, đặc biệt là Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn Nam Định và Sở Khoa học, Công nghệ và Môi trường thành phố Hải Phòng. Mục tiêu của dự án là: - Đánh giá hiện trạng, diễn biến, nguyên nhân và dự báo, cảnh báo xói sạt bờ biển Bắc Bộ, trọng điểm là bờ biển Cát Hải (Hải Phòng) và Hải Hậu (Nam Định). - Đề xuất giải pháp phòng chống xói sạt bờ biển Bắc Bộ, trọng điểm là bờ biển Cát Hải và Hải Hậu. Để thực hiện hai mục tiêu cơ bản nêu trên, dự án đã tiến hành thu thập, phân tích, đánh giá và sử dụng kế thừa một khối lượng lớn tư liệu khảo sát, nghiên cứu đã có. Dự án đã tiến hành 3 đợt điều tra khảo sát trên diện rộng phủ kín dải ven bờ Bắc Bộ để thu thập bổ sung, kiểm tra các tài liệu đã có về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, hiện trạng và diễn biến xói sạt, đánh giá hiệu quả của các công trình phòng Báo cáo tóm tắt Dự án KHCN - 5a - Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bở biển Bắc Bộ Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng 2 2 chống đã thực hiện và kết hợp lập khóa, thẩm định khóa giải đoán tài liệu viễn thám. Nội dung khảo sát và quan trắc chủ đạo của dự án tập trung vào hai đợt ở hai trọng điểm là khu vực bờ Cát Hải (dài 7km, xa bờ khoảng 10 km đến độ sâu 5m) và khu bờ Hải Hậu (dài 20 km, xa bờ khoảng 10 km, đến độ sâu 15m). Mỗi đợt khảo sát kéo dài một tháng, mùa khô vào tháng 3 năm 2000 và mùa mưa vào tháng 8 năm 2000, với tất cả các yếu tố lặp lại theo 2 mùa. ở Văn Lý, đã tiến hành 5 trạm quan trắc liên tục theo ốp 01 giờ (trong đó có 03 trạm 7 ngày đêm vào mùa khô) và 85 trạm mặt rộng, 66 trạm bãi. ở các trạm liên tục đã quan trắc và thu mẫu đồng thời các yếu tố theo hai tầng mặt và đáy gồm dòng chảy, độ mặn, pH, nhiệt độ, bùn cát lơ lửng, bùn cát đáy, đồng thời thực nghiệm đo bùn cát rơi lắng, bùn cát di đáy. ở các trạm mặt rộng đã tiến hành thu mẫu bùn cát lơ lửng, trầm tích đáy, đo dòng chảy. Ngoài ra, còn tiến hành quan trắc các yếu tố khí tượng thủy văn cơ bản như gió, sóng, mực nước, nhiệt không khí. Tiến hành đặt mốc rải tuyến đo trắc địa chi tiết 22 tuyến bãi, 7 tuyến đóng cọc đo biến dạng bãi 7 ngày và 14 tuyến đo sâu hồi âm. ở Cát Hải, nội dung khảo sát cũng tương tự Văn Lý trên 5 trạm quan trắc liên tục (có 2 trạm 7 ngày đêm vào mùa khô) 43 trạm mặt rộng, 42 trạm bãi, 22 tuyến trắc địa chi tiết bãi, 8 tuyến đóng cọc đo biến dạng bãi 7 ngày và 7 tuyến đo sâu hồi âm. Một khối lượng rất lớn mẫu vật, số liệu khảo sát và quan trắc về khí tượng, thủy văn, trắc đạc địa hình, trầm tích đáy và lơ lửng được xử lý, phân tích và tính toán có hệ thống trong phòng thí nghiệm. Dự án đã kết hợp chặt chẽ và thận trọng các phương pháp khảo sát, nghiên cứu truyền thống và hiện đại, coi trọng cả thực nghiệm và mô hình toán. Viễn thám giải đoán ảnh số và GIS là phương pháp chủ đạo đánh giá biến động xói sạt. Nghiên cứu nguyên nhân và dự báo xói sạt dựa trên tổ hợp các phương pháp địa động lực (kiến tạo hiện đại); hình thái động lực - thể tích và thủy thạch động lực. Kèm theo báo cáo tổng hợp của dự án còn 10 báo cáo chuyên đề (xem danh sách kèm theo) và 01 tập bản đồ chuyên môn (danh sách kèm theo). Báo cáo tổng hợp của dự án gồm có 135 trang với 49 biểu bảng 73 hình vẽ và 12 ảnh minh họa. Ngoài phần mở đầu, báo cáo gồm 4 chương. Chương I: Thực trạng và nguyên nhân sạt lở bờ biển Bắc Bộ Chương II: Dự báo tình hình sạt lở bờ biển Bắc Bộ Chương III: Giải pháp khoa học công nghệ phòng chống sạt lở bờ biển Bắc Bộ Báo cáo tóm tắt Dự án KHCN - 5a - Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bở biển Bắc Bộ Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng 3 3 Chương IV: Kết luận và kiến nghị Do tính chất phức tạp của vấn đề sạt lở bờ biển và do thời gian hạn chế, chắc chắn báo cáo này còn có những thiếu sót về cả nội dung lẫn kỹ thuật. Hy vọng báo cáo sẽ được hoàn chỉnh tốt hơn với ý kiến đóng góp của các nhà khoa học và quản lý. CHƯƠNG I THỰC TRẠNG V À NGUYÊN NHÂN SẠT LỞ BỜ BIỂN BẮC BỘ I. THỰC TRẠNG TÌNH HÌNH Xói sạt bờ biển Bắc Bộ từ Móng Cái đến Lạch Trường được xác định trên 51 đoạn với tổng chiều dài 113.930m, chiếm 34,2% chiều dài đường bờ cơ bản, tốc độ trung bình 6,0 m/năm và hàng năm bị mất 68 ha đất. Cường độ xói sạt được phân thành 4 cấp, yếu (0 - 2,5 m/năm) chiếm 22,05%; trung bình (2,5 - 5 m/năm) 39,1%; mạnh (5 - 10 m/năm) 12,9% và rất mạnh (≥ 10 m/năm) chiếm 25,94% tổng chiều dài xói sạt. - Theo tính chất xói sạt, bờ biển Bắc Bộ được chia thành 2 vùng với 4 khu vực. Vùng (Móng Cái - Đồ Sơn) xói sạt diễn biến lâu dài, qui mô lớn, cường độ trung bình và hơi giảm gần đây. Trong đó khu vực 1 (Móng Cái - Cửa Lục) có độ dài xói sạt lớn nhất, cường độ thấp hơn cả, ở mức trung bình thấp; khu vực 2 (Cửa Lục - Đồ Sơn) có độ dài xói sạt thứ 2, cường độ trung bình cao, trừ tuyến Phù Long - Cát Hải - Đình Vũ xói sạt mạnh, rất mạnh và có xu hướng gia tăng. Vùng II (Đồ Sơn - Lạch Trường), ít đoạn xói sạt nhưng qui mô, cường độ các đoạn rất lớn, diễn biến phức tạp, gần đây qui mô giảm nhưng cường độ tăng. Trong đó, khu vực 3 (Đồ Sơn - Ba Lạt) có qui mô thấp nhất, cường độ mạnh, trước đây qui mô và cường độ lớn nhưng giảm hẳn trong khoảng 10 năm qua. Khu vực 4 (Ba Lạt - Lạch Trường) qui mô thứ 3, cường độ lớn nhất, ở mức độ rất mạnh và xu hướng tiếp tục tăng. Bảng 1. Đánh giá tổng hợp hiện trạng xói sạt bờ Bắc Bộ Vùng Khu vực Chiều dài xói sạt (km) Tỷ lệ (%) cường độ Diện tích xói (ha/năm) Yếu TB Mạnh Rất mạnh I Móng Cái - Đồ Sơn 1. Móng Cái - Cửa Lục 44,56 46,1 37,1 16,8 0 13,9 2. Cửa Lục - Đồ Sơn 43,92 11,3 51,1 23,1 14,6 19,5 Báo cáo tóm tắt Dự án KHCN - 5a - Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bở biển Bắc Bộ Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng 4 4 Cộng 88,48 28,7 50,8 19,0 1,5 33,4 II Đồ Sơn - Lạch Trường 3. Đồ Sơn - Ba Lạt 2,7 0 0 18,5 81,5 2,0 4. Ba Lạt - Lạch Trường 22,75 0 0 3,5 96,5 32,6 Cộng 25,45 0 0 5,1 94,9 34,6 Bắc Bộ 113,93 22,05 39,1 12,9 25,94 68 - Xói sạt bờ biển Cát Hải (Hải Phòng) với chiều dài 6,4 km, Hải Hậu (Nam Định) dài 17,2 km và Hậu Lộc (Thanh Hóa) dài 5,0 km là những trọng điểm ở ven biển Bắc Bộ, có qui mô lớn, cường độ mạnh và rất mạnh, diễn biến lâu dài và có xu hướng tiếp tục tăng. Tại đây, xói sạt bờ biển đã, đang và lâu dài vẫn là thiên tai nặng nề. Bảng 2. Diễn biến xói sạt bờ Cát Hải (Hải Phòng) Giai đoạn 1930 - 1965 1965 - 1990 1990 - 2000 Số đoạn bờ xói sạt 3 5 3 Tổng chiều dài xói sạt (m) 6.000 6.200 6.400 Trong đó: Yếu 0 3.700 3.060 Trung bình 1.800 0 0 Mạnh 4.200 0 2.040 Rất mạnh 0 2.500 1.300 Tốc độ lùi trung bình (m/năm) 4,5 5,0 12,9 Tốc độ lùi cực đại (m/năm) 8,5 10,0 50,0 Diện tích xói sạt (ha/năm) 2,7 3,09 8,27 Bảng 3: Diễn biến xói sạt bờ Hải Hậu (Nam Định) Giai đoạn 1930 - 1965 1965 - 1991 1991 - 2000 Tổng chiều dài xói sạt (m) 8.600 19.500 17.200 Trong đó: Yếu 1.800 1.600 5.200 Trung bình 4.600 900 0 Mạnh 2.200 4.000 0 Rất mạnh 0 13.000 12.000 Tốc độ lùi trung bình (m/năm) 3,40 8,6 14,5 Tốc độ lùi cực đại (m/năm) 6,40 12,0 20,5 Diện tích xói sạt (ha/năm) 2,95 16,8 25,0 Báo cáo tóm tắt Dự án KHCN - 5a - Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bở biển Bắc Bộ Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng 5 5 - Một số đoạn bờ nhiều năm trước bị xói sạt mạnh như Bàng La, Vinh Quang (Hải Phòng), Đồng Châu (Thái Bình), Giao Long (Nam Định) nhưng gần đây đã chuyển sang bồi tụ, chưa mạnh, chưa ổn định, vẫn có thể xói sạt đê kè khi bão lớn, triều cường. - Có những đoạn bồi xói đổi pha nhanh hoặc mới xuất hiện gần đây gây xói sạt đột biến và nguy hiểm như tây nam làng Hoàng Châu (Cát Hải), đông bắc Vinh Quang (Hải Phòng), Đông Long (Thái Bình); Nghĩa Phúc (Nam Định). Mặc dù trong những năm gần đây bão ít nhưng vẫn xuất hiện cường độ xói sạt cực đoan, 50 - 100 m/năm ở những khu vực sát đê biển như Nghĩa Phúc, sát khu dân cư đông đúc như Hoàng Châu. II. ĐẶC ĐIỂM, PHÂN ĐỊNH CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ ĐỘNG LỰC HÌNH THÁI 1. Dải ven bờ Bắc Bộ Dải ven bờ Bắc Bộ được phân thành hai vùng tự nhiên khác nhau về cấu trúc địa chất, địa hình, đặc điểm phát triển tiến hóa và điều kiện động lực bờ. 1.1. Vùng ven bờ Móng Cái - Đồ Sơn, có bờ biển khúc khuỷu được che chắn bởi trên 2.000 hòn đảo cấu tạo bằng đá gốc và bờ biển nguyên sinh bị biến dạng ở mức khác nhau do quá trình biển hiện đại. Vùng nằm trên kiến trúc Caledonit, có biểu hiện chuyển động tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại khá mạnh mẽ. Bên cạnh các khối nâng, có mặt các bồn sụt hạ phát triển thành các vịnh, các vùng cửa sông hình phễu. Các con sông trong vùng nhỏ, ngắn, dốc có lưu lượng nước và bùn cát thấp. Sóng không lớn vì địa hình khá kín. Thủy triều là nhân tố động lực bờ quan trọng nhất của vùng với độ lớn triều cực đại 4 - 4,5m. Vùng chịu ảnh hưởng lớn của bão và nước dâng trong bão. Biển lấn trong giai đoạn hiện đại do mực nước dâng chậm, nhưng thiếu hụt bồi tích lớn. 1.2. Vùng ven bờ Đồ Sơn - Lạch Trường, về cơ bản là bờ bồi tụ của vùng châu thổ sông Hồng hiện đại, lớn tầm cỡ thế giới. Vùng nằm trên trũng Kainozoi sụt hạ khá mạnh trong tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại. Bản chất phát triển mở rộng của châu thổ là tốc độ bồi tụ đền bù vượt quá tốc độ ngập chìm (do cả sụt hạ kiến tạo và nâng cao mực nước chân tĩnh), nhờ lượng phù sa rất lớn đưa ra từ lục địa. Sóng là yếu tố động lực bờ rất quan trọng, trong khi vai trò của thủy triều cũng rất đáng kể, với độ lớn cực đại 3,3 - 4,0m. Vùng chịu ảnh hưởng rất lớn của bão và nước dâng trong bão (có thể đạt 2,8m), mặc dù trong chục năm qua bão tạm thời ít đi. Hoạt động nhân sinh ở ven bờ và trên cả lưu vực trở thành một tác nhân quan trọng đến động lực bồi tụ, xói sạt bờ biển. Nổi bật nhất là tác động hai mặt của hệ thống công trình đê, đập. Trong mối quan hệ giữa ngập chìm và đền bù bồi tích, nguồn cung Báo cáo tóm tắt Dự án KHCN - 5a - Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bở biển Bắc Bộ Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng 6 6 cấp phù sa trở thành yếu tố nhạy cảm hàng đầu đối với động lực bờ châu thổ trong điều kiện mực biển đang dâng cao dần. 2. Các khu vực trọng điểm 2.1. Khu vực Cát Hả i - Cát Hải là một đảo cát thấp, được thành tạo vào khoảng 2 - 1 nghìn năm trước trong cơ chế biển lùi và mực biển hạ thấp tương đối. Hiện tại khu vực đảo nằm trên vùng cửa sông hình phễu Bạch Đằng (châu thổ âm) tại phần trũng của một võng sụt hạ dạng graben trong kiến tạo hiện đại và thuộc phần tiếp giáp của cấu trúc Caledonit Đông bắc với trũng sụt hạ Kainozoi sông Hồng. Địa hình đảo khá đặc biệt, bờ đảo phía nam bị xói sạt mạnh định hướng á vĩ tuyến, nằm kẹp giữa hai lạch triều sâu rộng là Nam Triệu (phía tây) và Lạch Huyện (phía đông). Vùng nước ven đảo nông và rất thoải, trầm tích đáy phổ biến bùn bột được phân định bởi hai doi cát triều lớn nằm dọc Lạch Huyện và Nam Triệu. Đầu doi cát tách khỏi bờ đảo nhờ hai lạch nông là lạch Gót và lạch Hoàng Châu nối vùng nước ven đảo với Lạch Huyện và Nam Triệu. Đặc điểm địa hình này vô cùng quan trọng chi phối tính chất của dòng chảy triều khu vực, vốn chịu ảnh hưởng của cả triều Hòn Gai và triều Hòn Dấu có sự khác biệt rất rõ về độ lớn và thời gian truyền triều. Cùng với vai trò của dòng dư, đặc biệt là dòng gió, dòng chảy tổng hợp ven bờ khá mạnh, có thời gian và tốc độ khi triều lên (cực đại 90 cm/s) lớn áp đảo so với khi chảy xuống (cực đại 86 cm/s), đặc biệt là ở hai lạch bên. Thủy triều là nhân tố động lực bờ hàng đầu. Sóng có vai trò không lớn, vì vượt qua vùng nước nông khi truyền tới bờ, có độ cao dưới 2m và gần vuông góc với bờ. Sóng chỉ phát huy tác dụng vào mùa gió tây nam với các hướng quan trọng là N, ĐN và TN. Do vậy, dòng sóng dọc bờ không lớn, dưới 20 cm/s. ảnh hưởng của phù sa sông đến khu vực Cát Hải không lớn, mặc dù có tăng gần đây do đập Đinh Vũ đắp năm 1981 dồn phù sa từ Cửa Cấm sang cửa Nam Triệu. Hoàn lưu bùn cát khu vực chịu chi phối của quá trình nội tại vùng cửa sông hình phễu. Sự dâng cao mực biển 2,24 mm/năm trở thành yếu tố rất nhạy cảm đối với tiến hoá của bờ cát trong điều kiện thiếu hụt bồi tích lâu dài của quá trình estuary hóa. 2.2. Khu vực Hải Hậu Khu vực Hải Hậu nằm gần đới sụt hạ mạnh nhất trong tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại của đới bờ châu thổ sông Hồng. Trước kia (khoảng trước 500 năm) khu vực được bồi tụ mạnh nhờ nhánh chính của sông Hồng là sông Sò, ngày nay đã tàn, đổ ra cửa Hà Lận. Bờ dài, thẳng, định hướng đông bắc - tây nam, lùi sâu vào giữa hai cửa sông lớn là Ba Lạt và cửa Đáy nhô xa ra biển, là đặc trưng cơ bản nhất về hình thái khu vực. Đường đẳng sâu gần song song với bờ. Trắc ngang khu bờ khá dốc từ bờ đến độ sâu 2 - 3m và thoải đến độ sâu 10m, tạo nên hình thái của một bề mặt bào mòn ngầm. Trầm tích bờ bãi chủ yếu là cát mịn, mặt đáy bờ ngầm chủ yếu là bột lớn, rất dễ xói sạt và Báo cáo tóm tắt Dự án KHCN - 5a - Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bở biển Bắc Bộ Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng 7 7 bào mòn trong điều kiện động lực sóng lớn và dòng chảy khá mạnh của khu vực, cực đại 83 cm/s ở độ sâu 6m. trong điều kiện bờ biển hở, nước khá sâu, vai trò của động lực sóng rất lớn với các hướng chủ đạo đông bắc và đông vào mùa gió đông bắc và đông nam, nam vào mùa gió tây nam, đặc biệt khi có bão hoặc gió mùa đông bắc thổi mạnh. Vì vậy, đới dòng ven có tốc độ dòng chảy lớn, đạt trên 1m/s và mở rộng đến độ sâu 2 - 3m. Dòng chảy ở vùng nước ven bờ ưu thế hướng tây nam vào mùa gió đông bắc và hướng đông bắc vào mùa gió tây nam. Ngoài tốc độ khá mạnh, tần suất tốc độ trên 25 cm/s (giới hạn bào mòn đáy) cao, còn đổi hướng hết sức phức tạp. Các hướng dòng chủ đạo lệch đáng kể so với trục dài của elip nhật triều, khẳng định vai trò lớn của dòng dư, đặc biệt là dòng chảy gió. Thành phần của dòng chảy hướng ra phía biển gần vuông góc với bờ chiếm tần suất đáng kể. Tại độ sâu 6m về phía ngoài Hải Chính, dòng chảy tầng đáy vào mùa gió đông bắc về hướng đông tần suất 17,5% và về hướng nam 16,8%, trong khi hướng bờ đông bắc - tây nam. Vì vậy, hoàn lưu dòng bùn cát lơ lửng và di đáy không chỉ dọc bờ mà có một bộ phận đáng kể di chuyển ngang phân tán ra vùng nước sâu. Trong điều kiện động lực sóng và dòng chảy mạnh và sự ngập chìm (kiến tạo hạ, nâng chấn tĩnh) có tốc độ khá lớn (2 - 5 mm/năm), sự thiếu hụt bồi tích đã dẫn đến phá hủy bờ mạnh, nhất là vào dịp bão lớn, nước dâng trùng với triều cường. III. NGUYÊN NHÂN XÓI SẠT BỜ BIỂN 1. Nguyên nhân cơ bản xói sạt bờ Bắc Bộ Xói sạt bờ Bắc Bộ liên quan đến tiến hóa tự nhiên, và ở mức độ khác nhau, đến tác động của con người trực tiếp hoặc gián tiếp. Nguyên nhân sâu xa xói sạt bờ phổ biến là sự thiếu hụt bồi tích, lâu dài, hoặc cục bộ trên nền ngập chìm - mực biển dâng cao và thiếu hụt bồi tích. Sự khác nhau của các đoạn bờ ở nguyên nhân trực tiếp và cơ chế xói sạt. Vùng Móng Cái - Đồ Sơn có nguyên nhân xói sạt chủ yếu liên quan đến tiến hóa tự nhiên trong điều kiện mực nước biển dâng chậm chạp, thiếu nguồn bồi tích cung cấp và hoạt động mạnh của dòng triều. Dòng triều là tác nhân quan trọng nhất phân tán bồi tích, gây sạt vách bãi. Sóng là tác nhân phụ trợ, có vai trò phá hủy bờ khi gió bão lớn. Chặt phá rừng ngập mặn là yếu tố quan trọng góp phần sạt lở bãi triều. ở vùng Đồ Sơn - Lạch Trường, ngoài tiến hóa tự nhiên, hoạt động nhân tác kể cả ở khu vực thượng nguồn cực kỳ quan trọng, gây xói sạt bờ biển còn do làm thay đổi địa hình bờ, nguồn cung cấp và cơ cấu phân bố bồi tích. Xói sạt xảy ra trong điều kiện bồi tụ chuyển pha dài, hoặc ngắn do thiếu hụt bồi tích cục bộ, nhưng xảy ra nhanh, mạnh, nên có cường độ lớn. Sóng là yếu tố hàng đầu gây xói sạt và di chuyển gây thiếu hụt bồi tích ở đới sát bờ. Xói sạt đê kè nhiều nơi đơn giản là do quai đắp trên nền đất thấp, điều kiện động lực Báo cáo tóm tắt Dự án KHCN - 5a - Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bở biển Bắc Bộ Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng 8 8 bồi tụ chưa ổn định nên chịu tác động phá hủy khi có sóng bão lớn, triều cường, nước dâng. 2. Nguyên nhân xói sạt bờ Cát Hải Xói lở khu vực trọng điểm Cát Hải có nguyên nhân sâu xa liên quan đến nguồn gốc hình thành và tiến hóa của đảo cát. Đảo được hình thành trong điều kiện bồi tụ châu thổ khoảng 2 - 1 nghìn năm trước. Khoảng 5 - 7 trăm năm trở lại đây, mực biển dâng cao do cả nguyên nhân chân tĩnh và kiến tạo, nguồn bồi tích giảm hẳn, thủy triều mạnh lên và chế độ cửa sông châu thổ dương biến thành châu thổ âm (hình phễu) và đảo bị xói lở trong điều kiện động lực mới với mực xâm thực cơ sở nâng cao và năng lượng sóng mạnh lên. Xói lở có xu thế dài lâu do kết hợp cả xâm thực ngang gây sạt lở bờ và bào mòn mặt đáy sườn bờ ngầm sát bờ. Nguyên nhân trực tiếp xói sạt bờ đảo là sự thiếu hụt không đền bù bồi tích 342.800 tấn/năm. Lý do thiếu hụt bồi tích chủ yếu là dòng chảy triều lên có tốc độ và thời gian lớn hơn hẳn dòng xuống đã đưa bồi tích ra khỏi khu vực ven đảo qua hai lạch Hoàng Châu và Gót đưa vào lạch Nam Triệu và lạch Huyện góp phần gây sa bồi nghiêm trọng luồng vào cảng Hải Phòng. Sóng có vai trò trực tiếp gây sạt lở bờ và khuấy đục đáy để dòng chảy đưa vật liệu đi. Dòng bùn cát tổng hợp phân kỳ ở giữa, di chuyển bùn cát dọc bờ đưa đi về hai phía đông và tây, xói sạt chủ yếu vào mùa gió tây nam có mưa bão (tháng 6 - 9). Đường biên xói sạt và bào mòn đáy ở độ sâu 2m. Ngoài độ sâu 2m là vùng bồi tụ. Cơ chế vận chuyển bùn cát gây thiếu hụt bồi tích dẫn đến xói sạt bờ Cát Hải như sau: dòng bùn cát dọc bờ do sóng có lưu lượng không lớn, cân bằng âm đi về phía tây gây thếu hụt 65.000 m 3 /năm, di chuyển dọc bờ từ đông sang tây chủ yếu vào mùa gió tây nam. Dòng bùn cát lơ lửng mùa gió đông bắc di chuyển vào khu vực qua hai cửa lạch Hoàng Châu và Gót gây bồi tụ yếu và đi ra hai cửa lạch, đặc biệt lưu lượng lớn qua lạch Hoàng Châu ở phía tây gây thiếu hụt bồi tích vào mùa gió tây nam. Dòng bồi tích tổng hợp cả năm từ phía biển, di chuyển gần vuông góc vào bờ, phân kỳ ở đoạn giữa đảo, rồi đi qua hai cửa lạch gây thiếu hụt bồi tích. Tổng bồi tích thiếu hụt nhiều năm của khu vực 342.800 tấn/năm đã gây sạt lở bờ và bào mòn đáy. Trong đó, sạt lở bờ 118.400 tấn/năm và bào mòn đáy 224.400 tấn/năm. Gần đây, có dấu hiệu bồi tụ đáy, nhưng có lẽ chỉ là tạm thời do ít bão và có thể do hiệu ứng tích cực của hệ thống kè nuôi bãi từ 1995. 3. Nguyên nhân xói sạt bờ Hải Hậu Xói lở khu trọng điểm Hải Hậu có nguyên nhân sâu xa là sự chuyển pha từ bồi sang xói của một đoạn bờ châu thổ, liên quan đến quá trình chuyển nhánh chính của sông Hồng từ sông Sò trước đây đổ vào ven biển Hải Hậu Báo cáo tóm tắt Dự án KHCN - 5a - Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bở biển Bắc Bộ Phân viện Hải dương học tại Hải Phòng 9 9 sang vị trí cửa Lân rồi cửa Ba Lạt như hiện nay. Hệ thống đê đập nhiều đời đã làm mất nguồn bồi tích từ sông cho ven bờ Hải Hậu, tạo nên sự bồi lấn nhanh bất thường của vùng cửa Ba Lạt, cửa Đáy và làm bờ Hải Hậu lùi sâu vào vùng khuất phù sa sông đưa ra ven bờ. Sự thiếu hụt bồi tích nghiêm trọng trong điều kiện ngập chìm khá mạnh (hạ kiến tạo và nâng chân tĩnh) đã gây xói sạt bờ Hải Hậu. Nguyên nhân trực tiếp xói sạt bờ Hải Hậu là sự thiếu hụt một khối lượng lớn bồi tích do di chuyển dọc bờ đi khỏi khu vực về phía tây nam và di chuyển ngang phân tán ra sâu, ở sát bờ do vai trò của dòng sóng và ở bờ ngầm do vai trò của dòng chảy tổng hợp cùng với sự di chuyển ngang trong điều kiện dâng cao mực biển chậm chạp, lâu dài và dao động triều lớn trong những kỳ triều cường, nước dâng gió mùa và dâng trong bão. Sóng có vai trò hàng đầu gây xói sạt bờ và di chuyển mất bồi tích sát bờ. Dòng chảy tổng hợp có vai trò lớn nhất phân tán đưa đi bồi tích. Mùa xói sạt trùng vào đầu mùa gió đông bắc (tháng 11 - 12) và khi có bão. Đường biên xói sạt và bào mòn đáy lấn đến độ sâu 10m. Xói sạt mãnh liệt từ độ sâu 2m trở vào. Bào mòn đáy đạt đến độ sâu 10m. Ngoài độ sâu 10m là vùng bồi tụ yếu. Cơ chế di chuyển gây thiếu hụt bồi tích dẫn đến xói sạt bờ Hải Hậu như sau: dòng bùn cát vận chuyển dọc bờ do sóng trong đới dòng ven đi về phía tây nam vào mùa gió đông bắc và ngược lại vào mùa gió tây nam tạo nên cân bằng âm đi về phía tây nam gây thiếu hụt 675.800 m 3 /năm. Dòng bùn cát ở sườn bờ ngầm (lơ lửng và di đáy) về mùa gió đông bắc di chuyển về phía tây nam, nhưng tạo cân bằng dương lưu giữ bồi tích gây bồi tụ đáy. Về mùa gió tây nam, dòng này phân kỳ ở giữa khu vực, di chuyển về hai phía, với lưu lượng nhỏ về phía tây nam và lớn về phía đông bắc tạo nên cân bằng âm gây bào mòn đáy khu vực. Cả năm dòng bùn cát ở sườn bờ ngầm tạo cân bằng âm, hướng về phía tây nam. Dòng bồi tích di chuyển ngang có lưu lượng khá lớn, di chuyển từ bờ ra sâu vào mùa gió đông bắc và từ phía biển vào bờ về mùa gió tây nam, cân bằng cả năm phân tán ra xa bờ. Dòng bồi tích tổng hợp di chuyển về phía tây nam. Mỗi năm khu vực thiếu hụt 2.485.300 tấn bùn cát gây nên xói sạt bờ từ độ sâu 2m trở vào di chuyển đi 1.795.700 tấn và bào mòn mặt đáy 689.600 tấn trong khoảng độ sâu 2 - 10m. Trong số 1.795.700 tấn/năm (1.122.300 m 3 ) bị xói sạt đưa đi, di chuyển dọc bờ do sóng 60% về phía tây nam và phân tán ngang ra sâu 40%. IV. XÁC ĐỊNH NHỮNG TRỌNG ĐIỂM KHU VỰC ẢNH HƯỞNG ĐẾN DÂN SINH KINH TẾ, XÃ HỘI Xói sạt bờ biển Bắc Bộ là một thiên tai hết sức nặng nề. Các tỉnh ven biển Bắc Bộ, đặc biệt là 24 huyện ven biển từ Móng Cái đến Lạch Trường có mật độ dân số và tỷ lệ tăng dân số cao, trừ các huyện thuộc Quảng Ninh, phần [...]... Nam Đ tài đ c l p c p Nhà nư c Lưu tr t i phân vi n H i dương h c t i H i Phòng 8 Nguy n Văn Cư và nnk, 1987 Nghiên c u xác đ nh nguyên nhân bi n l n vào đ o Cát H i và bư c đ u đ xu t bi n pháp công trình phòng ch ng ch y u Báo cáo khoa h c lưu tr t i S Khoa h c, Công Ngh và Môi trư ng H i Phòng 9 Nguy n Văn Cư và nnk, 1995 Nguyên nhân và gi i pháp kh c ph c đ c nư c bãi bi n Đ Sơn (Chương trình nghiên. .. sóng ven b Cát H i- H i Phòng Lưu tr t i PVHDH t i H i Phòng 55 Nguy n Th Ti p, 1993 Hình thái đ ng l c d i ven b delta sông H ng (Holocen hi n đ i) Lu n án PTS Khoa h c Đ a lý - Đ a ch t Hà N i 180 trang 27 56 Nguy n Văn T , 1974 Nh ng đ c trưng thu văn vùng bi n ven b Qu ng Ninh - H i Phòng Vi n nghiên c u bi n, y ban Khoa h c và K thu t Nhà nư c Lưu tr t i PVHDH t i H i Phòng 57 T ng C c Khí tư... đ i vùng bi n ven b H i Phòng - Ngh Tĩnh Lưu tr t i Phân vi n HDH t i H i Phòng 60 Verhagen, H.J.,1998 What to do in case of coastal erosion Department of Hydraulic Engineering www.ihe.nl/he/dicea/int0103.htm 61 Vi n nghiên c u bi n H i Phòng, 1975 Báo cáo đi u tra Đ a ch t - Đ a hình và V t lý th y văn vùng bi n ven b Qu ng Ninh - H i Phòng Lưu tr t i Phân vi n HDH t i H i Phòng 62 Vi n thi t k Giao... quan tr ng thúc đ y xói s t đê kè b o v b bi n Phân vi n H i dương h c t i H i Phòng 16 Báo cáo tóm t t D án KHCN - 5a - Nghiên c u d báo, phòng ch ng s t l b bi n B c B 17 - Nghiên c u gi i pháp k thu t ch ng xói s p chân khay công trình kè b o v b , vì xói s p chân khay đ n đ n đ v thân kè, dù thân kè có k t c u v ng ch c - Nghiên c u s d ng v t li u b kè đá h c cho phù h p Hi n nay kè đá h c ch y u... b bi n B c B t Qu ng Ninh đ n Thanh Hóa TS Nguy n H u C , PGS TS Nguy n Chu H i, Ths Nguy n Th Phương Hoa 10 Phương án phòng ch ng xói s t b bi n B c B t Thanh Hóa Ths Tr n Đình Lân, TS Tr n Đ c Th nh Qu ng Ninh t i DANH M C T P PH L C B N Đ 1 B n đ hi n tr ng xói s t b bi n B c B 2 B n đ bi n đ ng xói s t b bi n châu th sông H ng 3 B n đ bi n đ ng xói s t b khu v c Cát H i (H i Phòng) 4 B n đ bi n... xói s t, có tính nguy c p vào mùa mưa bão g m các đo n b sau: Cát H i, Phù Long, Đình Vũ, đông b c Vinh Quang (H i Phòng) , Đông Long (Thái Bình) H i H u, Nghĩa Hưng (Nam Đ nh); H u L c (Thanh Hóa) Phân vi n H i dương h c t i H i Phòng 10 Báo cáo tóm t t D án KHCN - 5a - Nghiên c u d báo, phòng ch ng s t l b bi n B c B CHƯƠNG II BÁO TÌNH HÌNH S T L B D I CĂN C D 11 BI N B C B BÁO Vi c d báo đư c căn c... t i PVHDH t i H i Phòng 10 Nguy n M nh Cương, 1986 Đ c đi m khí h u H i Phòng Nxb H i Phòng 11 Doyle, L.J., Cleary, W.J., et all., 1968 Mica: its use in determining shelf - depositional regimes Marine Geol Vol 6 N05 12 Nguy n Đ ch D và nnk, 1996 Đ a ch t Đ t và đánh giá ti m năng khoáng s n liên quan Đ tài KT 01 - 07 Hà N i 13 Đ a chí H i Phòng, 1990 H i đ ng L ch s thành ph H i Phòng 14 Nguy n Văn... nghi p và Phát tri n nông thôn H i Phòng 18 Nguy n Chu H i và nnk, 1992 Nghiên c u nh hư ng c a đ p Đình Vũ đ i v i lu ng tàu vào c ng H i Phòng (Báo cáo) Lưu tr t i Phân vi n HDH t i H i Phòng 25 19 Nguy n Chu H i và nnk, 1995 Đ c đi m Khí tư ng - H i văn và đ ng l c vùng bi n ven đ o B ch Long Vĩ (Báo cáo chuyên đ c a đ tài: Đi u tra đánh giá đi u ki n t nhiên và tài nguyên vùng bi n quanh đ o B ch... đi m đ a ch t đ ng l c Đ tài c p TP H i Phòng, thu c Chương trình kinh t bi n H i Phòng Lưu tr t i P.vi n HDH t i H i Phòng 47 Thanh, T.D et all, 1992 Current status and cause of erosion in Cat Hai Island of Haiphong Proc Regional Seminar on Environment Geology Hanoi p.214 - 219 48 Tr n Đ c Th nh, Nguy n Đ c C , Nguy n H u C và nnk, 1993 Báo cáo môi trư ng đ a ch t ven b H i Phòng B n đ t l 1/50.000... III GI I PHÁP KHOA H C CÔNG NGH PHÒNG CH NG XÓI S T B B C B Vi c phòng ch ng xói s t b bi n B c B c n đư c ti n hành đ ng b và toàn di n các gi i pháp t t m vĩ mô đ n c th , c tr c ti p và gián ti p, c phi công trình và công trình, c gi i pháp c ng và gi i pháp m m phù h p v i Phân vi n H i dương h c t i H i Phòng 12 Báo cáo tóm t t D án KHCN - 5a - Nghiên c u d báo, phòng ch ng s t l b bi n B c B 13 . " ;Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bờ biển Bắc Bộ từ Quảng Ninh đến Thanh Hóa& quot;. Đây là một trong 8 dự án thuộc nhóm dự án " ;Nghiên cứu dự báo, phòng chống sạt lở bờ sông, bờ biển& quot; DƯƠNG HỌC TẠI HẢI PHÒNG DỰ ÁN ĐỘC LẬP CẤP NHÀ NƯỚC KHCN - 5A NGHIÊN CỨU DỰ BÁO, PHÒNG CH ỐNG SẠT LỞ BỜ BIỂN BẮC BỘ TỪ QUẢNG NINH TỚI THANH HÓA Cơ quan quản lý: Bộ Khoa học, Công. nhân sạt lở bờ biển Bắc Bộ Chương II: Dự báo tình hình sạt lở bờ biển Bắc Bộ Chương III: Giải pháp khoa học công nghệ phòng chống sạt lở bờ biển Bắc Bộ Báo cáo tóm tắt Dự án KHCN - 5a - Nghiên