Khảo sát động lực trầm tích bề mặt tại khu vực rừng ngập mặn rạch Cồn Bửng, Thạnh Phú Tỉnh Bến Tre - 90 - Chương 5 Khảo sát động lực trầm tích bề mặt tại khu vực rừng ngập mặn rạch Cồn Bửng, Thạnh Phú Tỉnh Bến Tre 5.1 MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG KHẢO SÁT 5.1.1 Mục đích khảo sát Khảo sát và đo đạc động lực trầm tích bề mặt và quá trình bồi xói ở vùng rừng ngập mặn rạch Cồn Bửng, Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre. Phân tích và đánh giá sự xói mòn và bồi tụ tại khu vực khảo sát. 5.1.2 Nội dung thực hiện Phân tích mẫu đất tại khu vực khảo sát. Khảo sát sự xói b ồi bề mặt bằng tracer stick. Khảo sát sự xói lở đường bờ bằng các mốc cọc. Khảo sát sự thay đổi đường bờ bằng máy định vị GPS. 5.1.3 Thời gian đo đạc Từ tháng 10/2008 đến tháng 05/2009 chia làm các đợt đo như sau: 1) Đợt 1 ngày 12/10/2008 2) Đợt 2 ngày 09/11/2008 3) Đợt 3 ngày 22/12/2008 4) Đợt 4 ngày 11/01/2009 5) Đợt 5 ngày 18/01/2009 6) Đợt 6 ngày 05/03/2009 7) Đợt 7 ngày 22/03/2009 8) Đợt 8 ngày 12/04/2009 9) Đợt 9 ngày 12/05/2009 - 91 - 5.2 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU TRONG THỜI GIAN KHẢO SÁT 5.2.1 Vị trí địa lý Khu vực khảo sát là tại rạch Cồn Bửng thuộc vùng cửa sông Cổ Chiên, huyện Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre (Hình 5.1). Sông Cổ Chiên nằm ở phía Nam tỉnh Bến Tre, có chiều dài khoảng 80 km và là ranh giới tự nhiên giữa tỉnh Bến Tre và hai tỉnh Vĩnh Long, Trà Vinh. Khu vực khảo sát có tọa độ từ 9 0 50,592’- 9 0 51,618’ vĩ độ Bắc, 106 0 39,982’- 106 0 40,527’ kinh độ Đông. Tại khu vực này có một con rạch lớn chảy từ Cồn Bửng đổ ra cửa sông Cổ Chiên. 5.2.2 Gió mùa Do vị trí khảo sát nằm ngay vùng cửa sông nên chịu ảnh hưởng nhiều của sóng gió, với khí hậu nhiệt đới gió mùa có hai mùa riêng biệt là mùa khô và mùa mưa. Mùa mưa ở vùng cửa sông ven biển tỉnh Bến Tre bắt đầu từ tháng 5 và kết thúc vào tháng 11. Mùa khô bắt đầu từ tháng 12 đến tháng 4 năm sau [1]. Trong thời gian khả o sát, gió mùa có sự thay đổi như sau: Trong mùa mưa, gió thịnh hành theo hướng Tây Nam đến Tây Tây Nam, tốc độ trung bình cấp 3-4; đến tháng 10 trở đi gió chuyển sang hướng Đông Bắc với tốc độ cấp 2; và đến tháng 2,3 thì gió theo hướng Đông Bắc đến Đông Nam với tốc độ cấp 3-4; sang tháng 4, gió chuyển sang hướng Đông đến Đông Nam với tốc độ cấp 3-4. 5.2.3 Lượng mưa tại huyện Thạnh Phú từ 10/2008 đế n 05/2009 Hình 5.2 là biểu đồ lượng mưa tại Thạnh Phú trong thời gian khảo sát. Ta thấy lượng mưa cao nhất là khoảng 421,1mm vào tháng 10/2008 và khoảng 313,7mm vào tháng 11/2008. Từ tháng 12/2008 đến 05/2009 thì lượng mưa nhỏ, không đáng kể hoặc không mưa. 5.2.4 Độ cao triều cực đại tại sông Hàm Luông Hình 5.3 biểu diễn độ cao triều cực đại trong khoảng thời gian từ tháng 10/2008 đến tháng 03/2009. Ta thấy dao động triều cực đại cao nhất vào tháng 10, tháng 11 và tháng 12. Sau tháng 12, biên độ dao động tri ều cực đại có khuynh hướng giảm dần. - 92 - Hình 5.1: Bản đồ tỉnh Bến Tre và vị trí khu vực khảo sát Thạnh Phú - Bến Tre (a) Bản đồ tỉnh Bến Tre (b) Vị trí khu vực khảo sát (Ảnh chụp ngày 12/10/2008) - 93 - Hình 5.2: Lượng mưa tại Thạnh Phú (Bến Tre) từ 10/2008 đến 05/2009 (Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn Bến Tre) Hình 5.3: Độ cao triều cực đại trong tháng từ 10/2008 đến 05/2009 (Nguồn: Trung tâm khí tượng thủy văn Bến Tre) - 94 - Chênh lệch giữa đỉnh – chân triều những ngày triều lớn có thể từ 2,5 – 3,5m. Biên độ hàng ngày kỳ triều cường thường gấp 1,5 lần đến 2 lần kỳ triều kém, nhưng với vùng bán nhật triều không đều như Thạnh Phú sự chênh lệch này không lớn [6]. 5.3 PHÂN TÍCH MẪU TRẦM TÍCH Các mẫu đất thu thập từ khu vực rạch Cồn Bửng vào tháng 10/2008 được tiến hành phân tích kích thước và thành phần hạt. Các mẫu đất được lấy trên bề mặt mặt đất đến độ sâu 20cm, bằng ống mẫu có đường kính 5cm. Ba điểm lấy mẫu được phân bố như Hình 5.4, trong đó vị trí STA và STB tại vùng bãi bồi ven biển và vị trí STC tại vùng bãi bồi phía trong rừng ngập mặn. Việc phân tích thành phần hạt được tiến hành trong phòng thí nghiệm khoa Địa chất, trường Đại học Khoa học Tự nhiên, thành phố Hồ Chí Minh. 5.3.1 Phương pháp phân tích thành ph ần hạt của mẫu đất [4] Do các mẫu đất thu thập được có thành phần chủ yếu là các hạt mịn (đường kính các hạt nhỏ hơn 0,5mm) lẫn các hạt có kích thước lớn hơn nên cần phải phân tích bằng hai phương pháp là phương pháp rây (khi các hạt lớn hơn 0,5mm) và phương pháp pipet (khi các hạt nhỏ hơn 0,5mm). Ngoài ra vì các mẫu đất được lấy tại vùng nước ngập mặn nên chúng có thành phần muối hòa tan. Do đó trước khi đ em chúng đi phân tích thành phần hạt trong đất, để không bị ảnh hưởng bởi muối, phải loại muối ra khỏi mẫu đất bằng cách rửa mặn. Vì vậy để phân tích được mẫu đất, ta thực hiện theo các bước sau: 1) Rửa mặn, 2) Phân tích thành phần hạt bằng phương pháp rây, 3) Phân tích thành phần hạt bằng phương pháp pipet. 5.3.1.1 Rửa mặn [4] Cho các mẫu đất vào các lọ thủy tinh để dễ quan sát sự lắng đọng của các thể vẩn. Đổ nước nóng vào và khuấy đều cho muối hòa tan trong nước (Hình 5.5). Để yên từ 16 giờ đến 48 giờ cho các thể vẩn lắng đọng hoàn toàn. Dùng khúc xạ kế (khi độ mặn > 2‰) và máy đo độ dẫn điện (khi độ mặn < 2‰) để xác định độ muối trong chất - 95 - Hình 5.4: Vị trí các trạm lấy mẫu đất lỏng hòa tan. Gạn bỏ lớp nước trong ở trên, rồi tiếp tục rửa cho đến khi đạt độ mặn cho phép (< 1‰). Sau khi rửa mặn, để loại nước hoàn toàn ra khỏi mẫu ta đem mẫu đi sấy ở nhiệt độ từ 100 0 C đến 105 0 C trong 2 ngày. Khi đã khô, lấy các mẫu đất ra và tán nhuyễn các mẫu đất để tách rời các hạt. Tiếp tục đem nung các mẫu trong khoảng 24 giờ. Mỗi mẫu sẽ được lấy 100g để phân tích vì thành phần chủ yếu của các mẫu là sét pha cát. Tiếp tục đem sấy các mẫu để loại nước hoàn toàn ra khỏi mẫu. Khoảng 2 giờ sau, lấy các mẫu cho vào bình hút ẩm cho đến khi đạt nhiệt độ phòng. Đem cân mẫ u lại lần nữa để xác định chính xác khối lượng của mẫu đất. 5.3.1.2 Phân tích thành phần hạt [4] Khu vực khảo sát là khu vực có đất bùn sét pha cát nên các mẫu trầm tích tại vị trí khảo sát có thể có kích cỡ hạt lớn hơn 0,5mm. Do vậy, trong phân tích thành phần hạt, ta sử dụng hai phương pháp: phương pháp rây và sau đó là phương pháp pipet. - 96 - Hình 5.5: Các mẫu đất (a) trước và (b) sau một thời gian lắng đọng 1) Phương pháp rây • Cho nước cất vào các mẫu đất đã cân, đun sôi trên bếp cát trong khoảng 2 giờ. Khi đun không được cho nước trào ra cũng như không để bình chứa bị cạn nước. Trong lúc đun nhỏ vài giọt amoniac để làm tăng quá trình tách các hạt rời nhau. • Đổ thể vẩn đã nguội vào chén sứ, rửa bình để trên thành của nó không còn các hạt đất. • Khuấy thể vẩn trong chén và để yên 1 - 2 phút. Đặt rây có đường kính 0.25mm vào trong phễu lớn. Sau khoảng thời gian nói trên thì đổ qua rây lớp thể vẩn đã lắng vào trong ống đo lớn, có sức chứa hơn 1000ml. Dùng tay bóp và nghiền các thành phần trầm tích ở trên rây để phá vỡ những hạt nào còn dính lại với nhau sau khi đun sôi. Sau đó, cho các thành phần còn lại trên rây trở lại vào chén sứ, đổ nước cất vào chén, khuấy điều, để yên khoả ng 1 – 2 phút, sau đó gạn đổ lớp nước ở trên vào trong rây, tiếp tục đổ nước vào chén, làm như vậy nhiều lần cho đến khi nào nước trong chén trong thì ngừng. Sau đó, đem mẫu trong chén sấy khô. Còn ống đo thì đổ thêm nước cất cho đủ 1000ml. • Các hạt trên rây thu được sẽ đem sấy khô và tiếp tục rây lần nữa với các cỡ rây lần lượt là: 0,05; 0,075; 0,1; 0,25; 0,5; 1,2mm (Hình 5.6). Sau đó đem cân các hạt có trên rây để xác định phầ n trăm các hạt. • Cân để xác định khối lượng các hạt trên rây sau khi đã nung, từ đó xác định - 97 - Hình 5.6: Bộ rây với các cỡ rây lần lượt là 0,05; 0,075; 0,1; 0,25; 0,5 và 1, 2mm được phần trăm của chúng trong đất theo công thức [4]: Ac x b = (5.1) trong đó: x là lượng chứa phần trăm của cỡ hạt (%) A là khối lượng cỡ hạt (g) b là khối lượng của mẫu đất phân tích đổi ra trạng thái khô tuyệt đối (g) c (%) là tổng lượng chứa phần trăm của các cỡ hạt được phân tích (nếu không phân tích riêng ở rây, thì c luôn luôn bằng 100%, nếu có phân tích riêng ở rây và để phân tích bằng phương pháp pipet chỉ lấy các cỡ hạt nhỏ (< 0,25mm) thì c bằng 100% trừ đi tổng lượng chứa phần trăm của các cỡ hạt lớn hơn 0,25mm. 2) Phương pháp pipet • Đối với ống đo có chứa thể vẩn đường kính nhỏ hơn 0,25mm, sau khi đo nhiệt độ của thể vẩn trong ống, ta khuấy thể vẩn bằng que khuấy cho đến khi hết cặn lắng ở đáy ống, và sau đó để yên trong khoảng thời gian như trong Bảng 5.1 trình bày thời gian lắng đọng của trầm tích phụ thuộc vào cỡ hạt và nhiệt độ. - 98 - Bảng 5.1: Thời gian lắng đọng của thể vẩn theo các giai nhiệt độ và cỡ hạt Nhiệt độ, 0 C Mẫu đất (cỡ hạt) 10 12 15 17 20 Thứ nhất ( < 0.05mm ) 58giây 55giây 51giây 48giây 45giây Thứ hai ( <0.01mm ) 24ph18giây 22ph59giây 22ph14giây 20ph9giây 18ph44giây Thứ ba ( <0,002mm ) 5giờ3ph 4giờ47ph 4giờ25ph 4giờ12ph 3giờ54ph Thứ tư ( <0,001mm ) 20giờ15ph 19giờ9ph 17giờ42ph 16giờ48ph 15giờ36ph • Để tiết kiệm thời gian phân tích mẫu trong phòng thí nghiệm, ta để các ống đo ở nhiệt độ 20 0 C, nên ta lấy mẫu theo cột thời gian 20 0 C như trong Bảng 5.1. Sau khoảng thời gian 45 giây, ta dùng pipet lấy mẫu thể vẩn một cách thận trọng ở độ sâu 10cm để khỏi khuấy đục thể vẩn. Sau thời gian đó, các hạt có đường kính lớn hơn 0,05mm đã kịp lắng xuống ở độ sâu nói trên, còn trong ống đo, thể vẩn nằm trong khoảng 10cm chỉ còn lại các hạt có đường kính nhỏ hơn 0,05mm. Do đó, trọng lượng thể vẩn do pipet lấy ra chỉ chứa các hạt có đường kính nhỏ hơn 0,05mm. • Đổ lượng thể vẩn lấy ra từ pipet vào chén sứ đã được cân sẵn, đem đi sấy khô rồi cân bằng cân phân tích sau khi đã hút ẩm. • Sau khi lấy ra mẫu thể vẩn nhỏ hơn 0,05mm 18 phút 44 giây, ta tiếp tục lấy mẫu thứ hai (nhỏ hơn 0,01mm), cho pipet vào vẫn ở độ sâu 10cm. Thực hiện tương tự cho các mẫu (nh ỏ hơn 0,002mm và nhỏ hơn 0,001mm) nhưng ở độ sâu 5cm. Sau đó đem sấy khô mẫu đã lấy ra và tiến hành các bước tính toán để xác định thành phần hạt. • Sau khi đã sấy khô và cân tất cả các mẫu, tính tổng lượng chứa phần trăm các hạt có đường kính nhỏ hơn 0,05mm; 0,01mm; 0,002mm; 0,001mm, theo công thức sau đây [4]: [...]... xói lở và bồi tụ tại khu vực này, nhất là tại khu vực con rạch 5.5 KHẢO SÁT SỰ XÓI LỞ BẰNG MỐC CỌC 5.5.1 Mục đích đo đạc Khảo sát sự xói lở đường bờ bằng các mốc cọc tại các vùng có địa hình cao hơn các khu vực khác và cao hơn mặt nước từ 50 cm trở lên Đặc biệt khu vực này từng là - 112 - nơi trước kia có rừng ngập mặn, do khi đi khảo sát tôi thấy còn sót lại các cây và rễ cây ngập mặn và người ở lâm... thể xảy ra hai quá trình hoặc là bồi tụ hoặc là xói mòn do động lực bề mặt tác động Nếu tại vị trí khảo sát bị xói mòn, trầm tích bề mặt bị mất kéo theo lượng cát trong tracer stick trôi đi, thanh tracer stick sẽ bị ngắn lại Nếu tại vị trí khảo sát được bồi tụ bởi trầm tích nơi khác mang đến, lượng trầm tích này sẽ phủ lên bề mặt trên của lớp tracer stick Hình 5.11: Sơ đồ bố trí các trạm - 104 - (a) (b)... - Tracer stick dùng để đánh giá mức độ xói mòn – bồi tụ trầm tích bề mặt trong khoảng thời gian quan trắc, nó giúp ta có thể đánh giá được động lực trầm tích bề mặt trong khoảng thời gian khảo sát Tracer stick có màu khác với màu đất xung quanh nhằm giúp cho việc nhận diện mẫu tracer dễ dàng hơn khi khảo sát 5.4.2 Cách đặt mẫu tại vị trí khảo sát Để dễ dàng nhận ra vị trí đặt mẫu tracer stick sau một... biển là hiện tượng xảy ra tự nhiên do tác động của các quá trình động lực ven bờ Qua khảo sát biến đổi địa hình ở khu vực rạch Cồn Bửng, Thạnh Phú tỉnh Bến Tre bằng tracer stick, mốc cọc và dùng máy định vị GPS để kiểm tra đường bờ Từ Bảng 5.3, Bảng 5.4 và Hình 5.9 cho thấy rằng các quá trình xói bồi xảy ra mạnh mẽ và chịu ảnh hưởng lớn của các quá trình động lực Quá trình biến đổi địa hình xảy ra rất... Khi đó : Độ xói mòn : E = l0 - lm (cm) Trầm tích cân bằng: B = h – E (cm) Trầm tích luân chuyển: T = h + E (cm) Hình 5.13: Tracer stick nằm trong đất Hai giá trị phải đo: độ dài tracer stick còn lại (lm) và độ dày trầm tích phía trên tracer stick còn lại (h) - 106 - Hình 5.14: Tracer stick sau khi lấy từ đất lên bằng ống lấy mẫu tại khu vực khảo sát Bề mặt trầm tích sau 1 tháng E h l0 lm Hình 5.15:... đường bờ bằng mốc cọc ở rạch Cồn Bửng, Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre 5.5.3.3 Mô tả vị trí lấy mẫu Có 13 vị trí đặt mẫu được đặt dọc theo đường bờ như phân bố trên Hình 5.20 (có vài vị trí đặt mốc cọc trùng với khoảng cách đặt tracer stick) Trong đó: - ST1, ST2 đặt ven rạch Cồn Bửng - ST3 đặt ở đầu doi đất sát rạch Cồn Bửng (khác vị trí đặt tracer stick) - ST4, ST5, ST6 cách rạch Cồn Bửng 2 doi đất (gần vị... lở bề mặt - 108 - Vào thời gian này cũng là thời điểm gió mùa Đông Bắc bắt đầu hình thành nên sóng phát triển mạnh đi vào rừng ngập mặn, tác động mạnh vào đường bờ gây xói lở ở khu vực như ST5, ST6, ST7, ST8 Các mẫu trạm ST4, ST5, ST7 bị mất, được xem là do tốc độ xói lở bề mặt khá lớn nên làm mất các mẫu Dọc theo con rạch, độ xói bồi tại ST2, ST3 và ST6 có thể do sự vận chuyển trầm tích từ các rạch. .. ra từ rạch và dòng triều từ biển đổ vào nên diện tích đất thay đổi thường xuyên và phụ thuộc lượng phù sa từ các sông đổ ra Do vậy ngoài hơn 61% thành phần trầm tích là bùn thì cát cũng chiếm một lượng lớn hơn 30% STB tại vị trí gần con rạch và bãi bồi ven biển mà trước kia là vùng có nhiều cây ngập mặn (vào thời điểm khảo sát vẫn còn sót lại nhiều rễ và gốc cây ngập mặn) Chính vì vậy, nên trầm tích. .. tracer stick 5.4.4 Phân tích sự ảnh hưởng các yếu tố động lực từ kết quả thu được Số liệu đo mức độ xói lở bề mặt bằng tracer stick được trình bày trong Bảng 5.3 Dấu “x” cho biết mẫu đặt bị mất E/h: tỉ số giữa độ xói mòn và độ bồi tụ - Từ 12/10/2008 đến 09/11/2008: kết quả thu được như trong Bảng 5.3 đã cho ta thấy rõ được các yếu tố động lực tác động lên bề mặt tại các trạm khảo sát Quá trình xói diễn... hưởng đến khu vực khảo sát nên quá trình xói vẫn xảy ra Tháng này không có mưa, nên mưa không gây ảnh hưởng đến sự biến đổi của quá trình Ngoài ra, dòng chảy trong kênh rạch, dòng ven bờ và dòng triều góp phần vào quá trình vận chuyển vật chất gây nên bồi tụ và đồng thời tạo nên xói lở tại khu vực khảo sát 11/01/2009 18/01/2009 (a) (b) Hình 5.17: Sự xói lở xảy ra ở phía ngoài rạch Cồn Bửng (a) Con rạch . Khảo sát động lực trầm tích bề mặt tại khu vực rừng ngập mặn rạch Cồn Bửng, Thạnh Phú Tỉnh Bến Tre - 90 - Chương 5 Khảo sát động lực trầm tích bề mặt tại khu vực rừng. ngập mặn rạch Cồn Bửng, Thạnh Phú Tỉnh Bến Tre 5.1 MỤC ĐÍCH VÀ NỘI DUNG KHẢO SÁT 5.1.1 Mục đích khảo sát Khảo sát và đo đạc động lực trầm tích bề mặt và quá trình bồi xói ở vùng rừng ngập. ngập mặn rạch Cồn Bửng, Thạnh Phú, tỉnh Bến Tre. Phân tích và đánh giá sự xói mòn và bồi tụ tại khu vực khảo sát. 5.1.2 Nội dung thực hiện Phân tích mẫu đất tại khu vực khảo sát. Khảo sát