NGHIÊN cứu địa mạo PHỤC vụ QUẢN lý TAI BIẾN xói lở bờ BIỂN KHU vực từ cửa THUẬN AN đến mũi CHÂN mây, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


NGUYỄN ĐẮC VỆ

NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO PHỤC VỤ QUẢN LÝ TAI BIẾN
XÓI LỞ BỜ BIỂN KHU VỰC TỪ CỬA THUẬN AN
ĐẾN MŨI CHÂN MÂY, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

HÀ NỘI - 2013


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN


NGUYỄN ĐẮC VỆ

NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO PHỤC VỤ QUẢN LÝ TAI BIẾN
XÓI LỞ BỜ BIỂN KHU VỰC TỪ CỬA THUẬN AN
ĐẾN MŨI CHÂN MÂY, TỈNH THỪA THIÊN HUẾ
Chuyên ngành: Địa mạo và Cổ địa lý
Mã số: 60.44.72

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

TS. TRẦN ĐÌNH LÂN

HÀ NỘI - 2013


LỜI CẢM ƠN

Lời đầu tiên trân trọng nhất, tác giả xin bầy tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.
Trần Đình Lân, người đã trực tiếp quan tâm, hướng dẫn, giúp đỡ tác giả trong suốt
quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài.
Đồng thời, em xin chân thành cảm ơn các thầy cô trong khoa Địa Lý, bộ môn
Địa Mạo, GS.TS. Đào Đình Bắc, Ban chủ nhiệm khoa Địa Lý, Ban giám hiệu,
phòng đào tạo trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội đã
quan tâm dạy bảo và tạo điều kiện cho em trong suốt quá trình học tập cũng như
thời gian làm luận văn.
Xin chân thành cảm ơn Viện Tài nguyên và Môi trường biển, Sở Khoa học &
Công nghệ tỉnh Thừa Thiên - Huế, Cục Địa chất và Khoáng sản Việt Nam, Trung
tâm Thông tin lưu trữ địa chất, Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển, đề tài
“Xây dựng bộ chỉ thị thương tổn môi trường vùng ven biển tình Thừa Thiên Huế”
và PGS.TS. Vũ Văn Phái, chủ nhiệm chuyên đề “Lập bản đồ địa mạo đáy biển và
dọc đường bờ vùng biển Điền Hương – cửa Tư Hiền (0-60m nước)” đã cho phép sử
dụng số liệu và hỗ trợ về cơ sở vật chất cho tác giả nghiên cứu đề tài.
Cám ơn những ý kiến đóng góp quý báu của ThS. Bùi Văn Vượng, CN. Lê
Đình Nam, ThS. Vũ Duy Vinh trong suốt quá trình hoàn thiện luận văn.
Cuối cùng tác giả xin gửi đến gia đình và bạn bè, những người đã đi cùng tác
giả trong suốt quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài lòng biết ơn sâu sắc
nhất.
Hà Nội, ngày 30 tháng 5 năm
2013
HỌC VIÊN

Nguyễn Đắc Vệ


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU..........................................................................................................1
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO TRONG QUẢN
LÝ XÓI LỞ BỜ BIỂN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU..........5
1.1. Một số khái niệm trong nghiên cứu địa mạo bờ biển.................................5
1.1.1. Vùng bờ biển........................................................................................... 5
1.1.2. Di chuyển trầm tích................................................................................. 7
1.1.2.1. Các hình thức di chuyển của trầm tích.............................................. 8
1.1.2.2. Cơ chế di chuyển của trầm tích......................................................... 9
1.1.3. Tiến hóa địa hình bờ và bãi.................................................................... 9
1.2. Lịch sử nghiên cứu........................................................................................ 9
1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới.................................................................. 9
1.2.2. Tổng quan các nghiên cứu có liên quan về khu vực...........................13
1.3. Nghiên cứu địa mạo phục vụ quản lý xói lở bờ biển................................15
1.4. Phương pháp nghiên cứu........................................................................... 19
1.4.1. Cơ sở phương pháp luận...................................................................... 19
1.4.2. Các phương pháp nghiên cứu.............................................................. 21

Chương 2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO KHU VỰC NGHIÊN CỨU...............28
2.1. Các nhân tố thành tạo địa hình................................................................. 28
2.1.1. Các nhân tố nội sinh............................................................................. 28
2.1.1.1. Các đới cấu trúc.............................................................................. 28
2.1.1.2. Đặc điểm thạch học......................................................................... 28
2.1.1.3. Vai trò của kiến trúc và chuyển động kiến tạo hiện đại...................29
2.1.1.4. Vai trò yếu tố địa hình kế thừa......................................................... 30
2.1.2. Các nhân tố ngoại sinh......................................................................... 30

2.1.2.1. Đặc điểm khí hậu............................................................................. 30
2.1.2.2. Đặc điểm thủy văn........................................................................... 30
2.1.2.3. Đặc điểm hải văn............................................................................. 33
2.1.2.4. Thay đổi mực nước biển.................................................................. 35
2.1.2.5. Yếu tố nhân sinh.............................................................................. 35
2.2. Đặc điểm địa mạo khu vực từ cửa Thuận An đến mũi Chân Mây..........36
2.2.1. Nguyên tắc thành lập bản đồ địa mạo.................................................. 36
2.2.2. Đặc điểm địa mạo khu vực nghiên cứu................................................ 37

i


2.2.2.1 Địa hình bóc mòn tổng hợp.............................................................. 37
2.2.2.2. Địa hình dòng chảy và tích tụ hỗn hợp............................................ 41
2.2.2.3. Địa hình do hỗn hợp sông – biển..................................................... 44
2.2.2.4. Địa hình do hỗn hợp biển và đầm lầy ven biển................................ 46
2.2.2.5. Địa hình trong đới sóng vỗ bờ (0-5m nước)....................................52
2.2.2.6. Địa hình trong đới sóng vỡ và biến dạng......................................... 55
2.3. Lịch sử hình thành và phát triển địa hình trong kỷ Đệ tứ.......................58
2.3.1. Quá trình hình thành............................................................................ 58
2.3.2. Quá trình biến động cửa biển............................................................... 61

Chương 3. BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH VÀ CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ . 67
3.1. Biến đổi địa hình bờ bãi trong thời gian gần đây.....................................67
3.1.1. Khu vực cửa Thuận An......................................................................... 67
3.1.2. Khu vực cửa Tư Hiền........................................................................... 73
3.2. Ảnh hưởng của các yếu tố địa hình đến tai biến xói lở bờ biển vùng
nghiên cứu.......................................................................................................... 78
3.2.1. Nguyên nhân gây xói lở bờ biển........................................................... 78
3.2.1.1. Đặc điểm địa hình và thành phần vật chất của các phân vị địa mạo

vùng nghiên cứu........................................................................................... 78
3.2.1.2. Đặc điểm các phân vị địa mạo và chế độ động lực vùng nghiên cứu
79
3.2.2. Phân vùng cảnh báo xói lở bờ biển...................................................... 80
3.2.2.1. Các đoạn bờ có nguy cơ tai biến xói lở cao..................................... 80
3.2.2.2. Các đoạn bờ có nguy cơ tai biến xói lở trung bình.......................... 82
3.2.2.3. Đoạn bờ có nguy cơ tai biến thấp.................................................... 82
3.2.2.4. Đoạn bờ không có nguy cơ tai biến................................................. 82
3.3. Một số giải pháp quản lý khắc phục giảm nhẹ thiệt hại do xói lở gây ra 82

3.3.1. Giải pháp công trình............................................................................. 84
3.3.2. Giải pháp khác...................................................................................... 86

Kết luận..........................................................................................................87
Tài liệu tham khảo........................................................................................ 89

ii


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu .............................................................................. 4
Hình 2. Quan hệ giữa các bộ phận bờ với sóng và thủy triều [44] ............................. 7
Hình 4. Sơ đồ các bước thực hiện nghiên cứu .......................................................... 27
Chương 2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................. 28
Hình 5. Bản đồ địa mạo khu vực nghiên cứu ............................................................ 38
Hình 6. Cồn cát cổ được hình thành bởi gió, có đoạn vẫn đang hoạt động (ảnh
Nguyễn Đắc Vệ, 11/2011) ......................................................................................... 50
Hình 7. Hệ thống đầm nuôi hải sản ở khu vực phá Tam Giang (trái, từ Google Earth
năm 2002) và quan sát từ mặt đất ở khu vực cầu Tam Giang (phải, ảnh Nguyễn Đắc
Vệ, 11/2011) .............................................................................................................. 51

Hình 8. Delta thủy triều lên ở phía trong cửa Tư Hiền ............................................. 52
Hình 9. Bãi biển mài mòn-tích tụ dưới chân núi Linh Thái với vật liệu tích tụ là
cuội-tảng (trái) và xói lở vào tận chân vạt sườn tích (phải) (ảnh Vũ Văn Phái,
8/2011) ...................................................................................................................... 53
Hình 10. Bãi biến đang bị xói mạnh ở Thuận An (ảnh trên-Nguyễn Đắc Vệ, 2011),
ở Vinh Hải (dưới, trái) và Vinh Hiền (dưới, phải) (ảnh Vũ Văn Phái, 8/2011) ....... 54
Hình 11. Trầm tích cát trên bề mặt xói lở-tích tụ do tác động của sóng tại trạm khảo
sát HB11-T1053[24] ................................................................................................. 56
Hình 12. Trầm tích hạt thô (vụn vỏ sò ốc lẫn sạn sỏi) tại điểm khảo sát HB11T755[24] .................................................................................................................... 56
Hình 13. Đặc điểm bề mặt địa hình đáy biển thể hiện trên ảnh Sonar quét sườn theo
tuyến HB -TU02 [24] ................................................................................................ 57
Hình 14. Mặt cắt tổng hợp thể hiện một số đơn vị địa mạo ở độ sâu từ 5 đến 30 mét
vùng biển Thuận An – mũi Chân Mây [24] .............................................................. 57
Hình 15. Sơ đồ biến động cửa Tư Hiền .................................................................... 63
Hình 16. Sơ đồ biến động cửa Tư Hiền vào năm 1997, 1999, 2000, 2001............... 63
Hình 17. Sơ đồ biến động cửa Thuận An .................................................................. 64
Hình 18. Sơ đồ biến động cửa Thuận An vào năm 1997, 1999, 2000, 2001 ............ 64
Hình 19. Bản đồ biến động bồi – xói khu vực cửa Thuận An giai đoạn 2005-2009 72
Hình 20. Bản đồ biến động bồi – xói khu vực cửa Tư Hiền giai đoạn 1975-1989 .. 74
Hình 21. Bản đồ biến động bồi – xói khu vực cửa Tư Hiền giai đoạn 1989-1999 ... 75
Hình 22. Bản đồ biến động bồi - xói khu vực cửa Tư Hiền giai đoạn 1999-2009 ... 76
Hình 23. Sơ đồ phân vùng cảnh báo xói lở bờ biển ở khu vực từ cửa Thuận An đến
mũi Chân Mây ........................................................................................................... 83
Hình 24. Dấu tích còn lại của kè mềm stabiplage đầu tiên (trái) và chỉ còn lại 2 kè ở
phía đông-nam (phải) (ảnh Vũ Văn Phái, 9/2012) .................................................... 84
Hình 25. Hệ thống 6 kè bằng công nghệ mềm stabiplage để bảo vệ bờ ở khu vực
Hòa Duân, xã Phú Thuận (trái), nhưng xói lở vẫn xảy ra ở phía trước kè thứ nhất đặt
ở phía tây-bắc (phải) (ảnh Vũ Văn Phái, 2011) ........................................................ 85

iii

DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. Một số nguyên nhân gây xói lở bờ biển và hậu quả của chúng [14]..........18
Bảng 2. Tương quan giữa kích thước hạt và độ dốc bãi [37].................................. 23
Bảng 3. Đặc trưng dòng chảy năm của một số sông chính của Thừa Thiên Huế [13]
31
Bảng 4. Phân phối lượng dòng chảy theo mùa của một số trạm (trung bình nhiều
năm)[13].................................................................................................................. 32
Bảng 5. Lưu lượng bình quân tháng trong mùa kiệt[13]......................................... 32
Bảng 6. Các đặc trưng chế độ thuỷ triều vùng ven biển nghiên cứu.......................33
Bảng 7. Độ cao (m), độ dài (m) và chu kỳ (s) sóng lớn nhất tại trạm Cồn Cỏ [8]...34
Bảng 8. Các kịch bản mực nước biển dâng (cm) cho vùng Đèo Ngang-Hải Vân [7]
35
Bảng 9. Kết quả đánh giá biến động bồi xói giai đoạn 1983-1991..........................68
Bảng 10. Kết quả đánh giá biến động bồi xói giai đoạn 1991-1997........................69
Bảng 11. Kết quả đánh giá biến động bồi xói giai đoạn 1997-2002........................69
Bảng 12. Kết quả đánh giá biến động bồi xói giai đoạn 2002-2005........................70
Bảng 13. Kết quả đánh giá biến động bồi xói giai đoạn 2005 – 2009.....................71
Bảng 14. Kết quả đánh giá biến động bồi xói giai đoạn 1975 – 1989.....................73
Bảng 15. Kết quả đánh giá biến động bồi xói giai đoạn 1989 – 1999.....................75
Bảng 16. Kết quả đánh giá biến động bồi xói giai đoạn 1999 – 2009.....................76
Bảng 17. Đánh giá tổng hợp các mức độ tai biến xói lở bờ biển.............................81

iv


MỞ ĐẦU
Địa hình ngày nay được xem là một dạng tài nguyên và là nền tảng cơ bản
cho các dạng tài nguyên khác. Do đó, khoa học địa mạo đã mở rộng khái niệm,

quan điểm, cách tiếp cận, phương pháp, đối tượng nghiên cứu cũng như phạm vi
ứng dụng. Theo đó, nghiên cứu địa mạo nói chung, địa mạo biển nói riêng không
đơn thuần là nghiên cứu các tai biến do các quá trình địa mạo gây ra, mà nó đã mở
rộng và phát triển các môn học hướng tới sử dụng hợp lý tài nguyên. Từ đầu thế kỷ
XX đến nay, khoa học địa mạo đã có những bước chuyển mình lớn phát triển theo
các hướng khác nhau, trong đó có các hướng ứng dụng phục vụ cho phát triển bền
vững kinh tế - xã hội: địa mạo động lực và công trình, địa mạo tài nguyên, sinh tháicảnh quan- môi trường, đặc biệt là nghiên cứu địa mạo phục vụ quản lý tai biến
thiên nhiên. Theo hướng địa mạo phục vụ quản lý tai biến thiên nhiên, nghiên cứu
các quá trình địa mạo hiện đại (đặc điểm hình thành, nguyên nhân, cơ chế) đã và
đang xảy ra các tác động đến cảnh quan-môi trường-sinh thái và cả con người. Ở
vùng bờ biển, tai biến tiêu biểu và nguy hiểm có tác động mạnh nhất đến phát triển
kinh tế - xã hội là xói lở-bồi tụ. Hiện tượng xói lở bờ biển hiện nay đang diễn ra rất
mạnh ở các bờ biển trên thế giới, đặc biệt khi có sự dâng cao mực biển chân tĩnh,
gia tăng xói lở dọc dải ven biển Việt Nam cũng xuất hiện ở nhiều nơi với các điểm
nóng như: Đảo Cát Hải, bờ biển Hải Hậu ven bờ châu thổ sông Hồng, ven bờ biển
các tỉnh miền Trung, trong đó có vùng bờ biển Thừa Thiên – Huế.
Vùng bờ biển Thừa Thiên - Huế đặc trưng bởi sự phân hóa địa hình theo chiều
Bắc - Nam và Đông - Tây. Phía Bắc sông Hương là vùng đồng bằng có độ cao thay đổi
từ -0,4 đến 2,5m còn vùng cát nội địa lớn có cao trình từ 4 đến 8m, phía Nam sông
Hương thấp trũng hơn, có nhiều “lòng chảo” đáy ở độ cao từ -1,5 đến 1m. Theo chiều
Đông – Tây có các thành tạo sông - biển và đầm phá cổ với độ nghiêng của địa hình
không đáng kể và các đê cát thiên nhiên cao 5m đến 8m cho tới vài chục mét nằm song
song và gần bờ biển. Các cửa sông đều hẹp và thường bị thu lại đáng kể vào mùa khô
bởi sự kéo dài của các doi cát chạy vuông góc với trục thoát lũ. Với những đặc trưng
địa hình như vậy, vùng bờ biển Thừa - Thiên Huế đã và đang đối

1


diện với những nguy cơ tiềm ẩn (lũ lụt, xói lở…) và vấn đề biến đổi địa hình sẽ

càng phức tạp hơn khi mực nước biển dâng lên. Chi phối và tác động đến hầu hết
các quá trình phát triển và tiến hóa tự nhiên cũng như quá trình phá triển kinh tế - xã
hội, môi trường vùng bờ biển này là hệ thống đầm phá ven bờ, trong đó hệ đầm phá
Tam Giang – Cầu Hai đóng vai trò trọng yếu.
Hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai có tầm quan trọng đặc biệt đối với sự phát
triển kinh tế, dân sinh khu vực này nhờ các giá trị tài nguyên và các chức năng về
sinh thái, môi trường. Các giá trị và chức năng này gắn liền với trạng thái phát triển
của hai lạch cửa chính Thuận An và Tư Hiền tồn tại nhiều năm thông nối đầm phá
với biển. Tuy nhiên, cửa lạch thường không ổn định về vị trí và trạng thái đóng, mở,
gây ra những hậu quả tiêu cực về sinh thái, môi trường và kèm theo những thiệt hại
lớn về kinh tế, dân sinh. Lấp cửa, chuyển cửa đầm phá là các dạng tai biến nặng nề
ở ven bờ miền Trung mà Thừa Thiên - Huế là điển hình. Sau lần lấp cửa Tư Hiền
vào tháng 12 năm 1994, đã xảy sự kiện lũ ngập khủng khiếp vào đầu tháng 11 năm
1999, mở ra đến 5 cửa, trong đó có cửa Hòa Duân mà việc ứng xử đối với cửa này
đã gây nên cuộc bàn luận sôi nổi giữa các nhà khoa học và quản lý. Khu vực cửa
biển Thuận An có lịch sử hình thành từ năm 1404 (Lê Quý Đôn, 1977) và là nơi có
nhiều hoạt động sống của con người. Từ khi hình thành đến nay, cửa biển Thuận An
đã nhiều lần xảy ra các hiện tượng di chuyển cửa, hoặc đóng – mở cửa biển ở khu
vực Hòa Duân gây ra nhiều thiên tai cho con người và các hoạt động sản xuất ở nơi
đây. Đóng mở và di chuyển các cửa đầm phá trực tiếp liên quan đến các quá trình
xói lở và bồi tụ trong vùng mà các quá trình này chịu chi phối của các yếu tố địa
hình, địa mạo cũng như động lực diễn ra trong khu vực. Tuy nhiên mối quan hệ giữa
các yếu tố và các quá trình trên vẫn còn chưa được quan tâm nghiên cứu sâu để có
thể có những ứng xử hiệu quả trong công tác quản lý. Nhằm làm sáng tỏ các mối
quan hệ trên ở khu vực nhạy cảm này trên quan điểm địa mạo, tác giả đã thực hiện
đề tài: “Nghiên cứu địa mạo phục vụ quản lý tai biến xói lở bờ biển khu vực từ
cửa Thuận An đến mũi Chân Mây, tỉnh Thừa Thiên Huế” với mục tiêu làm rõ
được đặc điểm địa hình và các quá trình địa mạo trong khu vực nghiên cứu liên

2

quan đến quá trình xói lở bờ biển ở khu vực cửa Thuận An đến mũi Chân Mây và
trên cơ sở đó đề xuất một số giải pháp khắc phục giảm nhẹ thiệt hại do xói lở bờ
biển. Đề tài được thực hiện trong phạm vi vùng bờ biển từ cửa Thuận An đến mũi
o

o

Chân Mây trong khoảng toạ độ địa lý (hình 1): 16 16’ 09’’ đến 16 38’ 09’’ vĩ độ
o

o

bắc, 107 31’ 45’’ đến 108 02’ 25’’ kinh độ đông với các nhiệm vụ sau:
-

Thu thập các dữ liệu liên quan đến vấn đề nghiên cứu và tiến hành khảo sát
thực địa bổ sung.

-

Giải đoán hiện trạng đường bờ khu vực nghiên cứu theo các giai đoạn khác
nhau dựa vào dữ liệu bản đồ và ảnh viễn thám.

-

Xây dựng sơ đồ địa mạo cho khu vực nghiên cứu.

-

Đánh giá biến động đường bờ để tìm ra xu thế bồi - xói.

-

Xác định các điểm, cung bờ thường xuyên xói lở mạnh hay có nguy cơ xói lở
cao.

-

Đề xuất một số biện pháp khắc phục giảm nhẹ thiệt hại do xói lở gây ra.
Nguồn tư liệu sử dụng trong đề tài là tài liệu khảo sát thực tế do tác giả thực

hiện trong quá trình thực hiện luận văn. Ngoài ra, các tư liệu dưới đây cũng được xử
lý, phân tích để giải quyết các nội dung liên quan, bao gồm:
-

Các bản đồ chuyên đề về địa chất, địa hình, địa mạo, xói lở bờ biển, đó là:

+ Bản đồ địa chất tờ Hương Hóa-Huế-Đà Nẵng tỷ lệ 1:200 000 xuất bản năm
1995.
+ Bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 50 000 xuất bản năm 2002
+ Các sơ đồ địa mạo, sơ đồ xói lở bờ biển được thu thập từ các đề tài, dự án đã
thực hiện ở khu vực.
- Ảnh viễn thám được thu ở các giai đoạn khác nhau, đó là:
+ Ảnh Landsat MSS thu năm 1975
+ Ảnh Landsat TM thu năm 1989
+ Ảnh Landsat ETM thu năm 1999
+ Ảnh ALOS thu năm 2009

3


Tất cả các loại ảnh này đều được lấy từ cơ sở dữ liệu ảnh viễn thám của Viện
Tài nguyên và Môi trường biển.
-

Các báo cáo tổng kết của các đề tài, dự án do Viện Tài nguyên và Môi trường
biển thực hiện ở khu vực nghiên cứu, các báo cáo chuyên đề thu thập từ
Trung tâm Địa chất và Khoáng sản biển và các tài liệu do các thầy ở Bộ môn
Địa mạo cung cấp.

Luận văn được hoàn thành với cấu trúc thành 3 chương, ngoài các phần mở đầu,
kết luận và tài liệu tham khảo.
Chương 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO TRONG QUẢN LÝ XÓI
LỞ BỜ BIỂN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Chương 2. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO KHU VỰC NGHIÊN CỨU Chương 3.
BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH VÀ CÁC GIẢI PHÁP QUẢN LÝ

Hình 1. Sơ đồ khu vực nghiên cứu

4


Chương 1. TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO
TRONG QUẢN LÝ XÓI LỞ BỜ BIỂN VÀ CÁC PHƯƠNG
PHÁP NGHIÊN CỨU
1.1. Một số khái niệm trong nghiên cứu địa mạo bờ biển
Địa mạo bờ biển thuộc nhánh địa mạo động lực trong khoa học địa mạo nói
chung và trong lĩnh vực khoa học về bờ biển nói riêng. Địa mạo bờ biển nghiên cứu

mối tương tác lẫn nhau giữa hình dạng địa hình và các quá trình bờ. Còn các quá
trình hoạt động trên một đoạn bờ nào đó là hàm số của các nhân tố khí hậu và hải
dương, bản chất của phần đất liền phía trong và địa hình đang tồn tại trước đó. Hoạt
động của các quá trình sóng và dòng chảy dẫn đến tích tụ ở nơi này và xói lở ở nơi
khác làm biến đổi hình dạng địa hình. Ngược lại, hình thái địa hình lại có tác động
ngược trở lại các quá trình, đặc biệt là hướng và cường độ của chúng. Điều đó cho
thấy mối tương tác của các yếu tố động lực và các kết quả của chúng là hình thái bờ.
Do hiện nay có khá nhiều khái niệm và thuật ngữ được sử dụng trong nghiên cứu
địa mạo bờ biển nói chung và động lực-hình thái bờ nói riêng, cho nên, một số khái
niệm và thuật ngữ sử dụng trong luận văn này sẽ được trình bày dưới đây.
1.1.1. Vùng bờ biển
Có thể nói vùng bờ biển (coastal area) là một đối tượng được nhiều lĩnh vực
khác nhau quan tâm, nghiên cứu. Vì vậy, có rất nhiều quan niệm khác nhau về
khoảng không gian tiếp giáp giữa đất và biển này. Ở mức độ khái quát nhất,
Ketchum H., đã đưa ra định nghĩa nhưa sau: “vùng bờ biển (Coastal area hoặc
coastal region) là một dải đất liền và không gian biển bên cạnh (bao gồm cả nước
và đất dưới đáy) mà trong đó các quá trình trên lục địa và việc sử dụng đất có ảnh
hưởng trực tiếp đến các quá trình và việc sử dụng đại dương, và ngược lại” [theo
Kay R. và Alder, 1999]. Còn theo các nhà địa mạo Cộng hòa Liên bang Nga (Liên
Xô trước đây), vùng bờ biển lại được chia thành 3 bộ phận: Vùng bờ biển hiện đại,
vùng bờ cổ được nâng lên và vùng bờ cổ bị hạ xuống. Trong đó, vùng bờ biển hiện
đại là nơi địa hình đang chịu tác động bởi các yếu tố động lực hiện đại của tất cả các
quyển trên Trái đất (thạch quyển, thủy quyển, khí quyển, sinh quyển và quyển kỹ
thuật-technosphere).

5


Trong nghiên cứu này, tác giả đã theo trường phái của các nhà địa mạo
phương tây [36,37], từ đó xác định được các đối tượng chính là bờ biển, đường bờ

biển để tính toán biến động.
Ở vùng bờ biển hiện đại có rất nhiều dạng địa hình khác nhau được thành tạo
bởi các nhân tố động lực khác nhau, trong đó quan trọng hơn cả là: Sóng và dòng
chảy do sóng sinh ra, thủy triều, vai trò của sông. Do vậy, khi nghiên cứu xói lở bờ
biển, các nhà khoa học đã chia ra:
- Bờ biển sóng chiếm ưu thế (wave-dominated coast) ở mức độ chung nhất,
là bờ biển có năng lượng sóng cao hơn so với các dòng năng lượng khác và hầu hết
đều phân bố trong các vùng bờ biển có độ lớn thủy triều nhỏ (dưới 2,0 mét).
- Bờ biển thủy triều chiếm ưu thế (tide-dominated coast) là những bờ biển mà
ở đó thủy triều giữ vai trò quan trọng trong việc quyết định đối với hình thái của các
dạng địa hình (kích thước, sự định hướng, đặc điểm trầm tích, v.v.). Trong trường
hợp này, độ lớn thủy triều đạt trên 2,0 mét.
Trong nghiên cứu địa mạo bờ biển, cụ thể là hình thái đường bờ, vấn đề được
quan tâm nhiều hơn cả là các bộ phận của bãi và hành vi của chúng phản ứng lại
những biến đổi về môi trường.
Bãi biển (beach) là một khái niệm để chỉ các thành tạo tích tụ dọc bờ biển
dưới tác động của sóng để phân biệt với một số thành tạo ở bờ biển khác, như: bãi
bùn (mud flat) hay bãi triều (tidal flat), v.v. Do đó, bãi được định nghĩa như sau:
“Bãi là một tích tụ trầm tích được lắng đọng do sóng, nằm giữa đường sóng vỡ về
mặt hình thức và giới hạn sóng vỗ trên cùng (còn gọi là đường sóng leo). Vì thế, bãi
biển có thể được tạo nên bởi vật liệu từ cát mịn cho đến tảng và có thể từ những dải
hẹp, năng lượng thấp và giao động từ năng lượng thấp được tạo ra bởi sóng gió
nhỏ đến các hệ năng lượng cao lộ ra khi có sóng lừng cao tới 2-3 mét một cách liên
tục có đới sóng vỗ bờ rộng tới 500 mét” [43]-Greenwood B, 2005, Bar,..... Bãi biển
được cấu thành bởi nhiều bộ phận khác nhau, theo hướng về phía đất liền, bao gồm
bar dọc bờ (longshore bar), máng trũng (trough), val (beach ridge), rãnh trũng

6

(runnel), mặt bãi hay còn gọi là bãi triều cao (beach face) và đỉnh bãi hay còn gọi là
bãi trên triều chỉ bị tác động do sóng bão (hình 2) [44]

Hình 2. Quan hệ giữa các bộ phận bờ với sóng và thủy triều [44]
Từ hình 2 thấy rằng, tất cả các bộ phận cấu thành hệ thống bãi biển nêu trên
đều nằm trong phạm vi đới sóng vỡ (breaker wave) hay cũng còn gọi là đới sóng vỗ
bờ (surf zone). Còn các bộ phận khác nằm trong phạm vi đới sóng vỗ bờ. Về mặt
không gian, đới này nằm giữa đường sóng vỡ ngoài cùng (hay đầu tiên trong trường
hợp bãi thoải) và đường thủy triều cao, mà tại đó sóng dồn lên trên bãi. Mặc dù là lý
thuyết, nhưng sơ đồ này hoàn toàn phù hợp với vùng nghiên cứu nói riêng, cũng
như cho toàn bộ dải bờ biển Trung Bộ nói chung trong giai đoạn hiện nay. Tuy
nhiên, đặc điểm trắc lượng hình thái của các bộ phận bãi hoàn toàn không giống
nhau tùy thuộc vào chế độ động lực (chủ yếu là sóng) của từng đoạn bờ cụ thể trong
một khoảng thời gian nào đó.
1.1.2. Di chuyển trầm tích
Trầm tích là những mảnh vật liệu được hình thành bởi sự phá hủy vật lý, hóa
học của các loại đá lộ ra trên bề mặt trái đất, các nguồn cung cấp do phun trào núi
lửa, vụn vỏ sinh vật, v.v. [45]

7


Sự di chuyển của trầm tích được hiểu là sự chuyển dịch của các hạt vật liệu
rắn (sediment) trong môi trường chất lưu chuyển động. Nghiên cứu về di chuyển
trầm tích là một trong những nghiên cứu đặc thù của hệ thống tự nhiên. Ở đó các hạt
vật liệu là các mảnh của các loại đá silic (cát, sỏi, cuội…) hay bùn và chất lưu là
không khí hoặc nước. Khi sự di chuyển trầm tích xảy ra trong môi trường nước, thì
được gọi là di chuyển trầm tích sông hoặc di chuyển trầm tích biển [45]. Sự di
chuyển của trầm tích có tầm quan trọng lớn trong các lĩnh vực trầm tích học, địa
mạo, kỹ thuật công trình, hay kỹ thuật môi trường.

1.1.2.1. Các hình thức di chuyển của trầm tích
Trong môi trường chất lỏng, có 3 kiểu di chuyển hạt:
- Hạt chuyển động lăn hoặc trượt (roll/slide)
- Hạt chuyển động nhảy cóc (saltation)
- Hạt chuyển động lơ lửng (suspension)
Khi giá trị vận tốc kéo đáy vượt quá giá trị tới hạn bắt đầu chuyển động thì
các hạt vật liệu đáy sẽ lăn hoặc trượt liên tục trên đáy. Khi tăng giá trị vận tốc kéo
đáy thì hạt sẽ chuyển động dọc trên đáy bởi nhiều hoặc ít các bước nhảy đều đặn
gọi là chuyển động nhảy cóc. Khi giá trị vận tốc kéo đáy bắt đầu vượt quá vận tốc
lắng của hạt thì các hạt vật liệu này sẽ bị nâng lên khỏi đáy một khoảng, ở đó lực rối
hướng lên trên sẽ bằng hoặc lớn hơn trọng lượng chìm của hạt và kết quả là hạt vật
liệu có thể rơi vào trạng thái lơ lửng [3].
Thông thường sự di chuyển lăn, trượt hoặc nhảy cóc trên đáy được gọi là di
chuyển vật liệu trên đáy (bed-load transport) còn các hạt lơ lửng di chuyển gọi là di
chuyển vật liệu lơ lửng (suspended load transport). Ngoài ra, trong chất lơ lửng
cũng bao gồm các hạt bùn mịn được đưa vào từ lưu vực gọi là phù sa (wash load)
Di chuyển đáy và di chuyển lơ lửng có thể xuất hiện đồng thời, tuy nhiên đới
chuyển đổi trạng thái giữa 2 dạng này vẫn chưa hoàn toàn xác định.

8


1.1.2.2. Cơ chế di chuyển của trầm tích
Di chuyển dọc bờ: Là sự di chuyển của trầm tích trong đới sóng đổ theo
hướng song song với bờ. Thông thường, sự di chuyển trầm tích dọc bờ là do dòng
chảy dọc bờ do sóng tạo ra. Nếu người quan sát đứng quay mặt ra biển thì các kí
hiệu Qr, Ql để chỉ sự di chuyển về phía phải, trái.
Di chuyển ngang bờ: Là sự di chuyển của trầm tích có hướng từ bờ ra khơi,
hoặc ngược lại được hình thành chủ yếu là do chuyển động quỹ đạo sóng.
Có thể nói, quá trình di chuyển trầm tích có liên quan trực tiếp và mạnh mẽ

tới sự thay đổi bờ và bãi. Sự di chuyển này là kết quả của các quá trình tự nhiên, đó
là: Dòng chảy do sóng, hình thành ở đới sóng vỡ. Dòng chảy triều, có tính chu kỳ.
Dòng chảy gió có cường độ và hướng phụ thuộc vào cường độ, hướng và thời gian
tác động của gió. Sông không những tạo ra dòng chảy mà còn là nguồn cung cấp vật
liệu, có thể làm cho quá trình biến đổi bờ và bãi rất nhanh ở cửa sông và vùng lân
cận. Các công trình xây dựng của con người như kè, đê chắn sóng, cảng, v.v. cũng
như các vật chắn tự nhiên ở ngoài khơi như bãi cạn, bar ngầm, đảo,…đều có ảnh
hưởng tới quá trình di chuyển của trầm tích. Các tác động của gió, mưa,… sẽ trực
tiếp tạo ra các dạng địa hình trên cạn (các cồn cát).
1.1.3. Tiến hóa địa hình bờ và bãi
Sự tiến hóa đường bờ ở tất cả các quy mô không gian và thời gian là biểu
hiện một cách rõ ràng về một trong những lĩnh vực phức tạp nhất trong nghiên cứu
địa mạo bờ biển. Bởi vì, tác động của các quá trình bờ với quy mô không gian và
thời gian khác nhau đều có ảnh hưởng lẫn nhau (sẽ được phân tích ở phần sau). Việc
hiểu biết tiến hóa bờ với quy mô lớn đòi hỏi những nghiên cứu không những từ các
sự kiện ngắn mà còn cả từ các quá trình lâu dài.
1.2. Lịch sử nghiên cứu
1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới
Nghiên cứu địa mạo bờ biển nói chung và động lực hình thái nói riêng gần
đây đã đạt được nhiều kết quả mới cả về lý thuyết cũng như ứng dụng trong thực

9


tiễn nhờ những tiến bộ về kỹ thuật quan trắc, thu thập số liệu và các mô hình số.
Tuy nhiên, do khu bờ biển nói chung, đặc biệt là bãi biển có tính linh động rất cao
và rất nhạy cảm đối với những biến động cực đoan có chu kỳ ngắn và ngày càng gia
tăng về tần suất nên các kết quả nghiên cứu về khu vực này vẫn còn khá xa với
những gì mong đợi.
Mặc dù khoa học về bờ biển chỉ mới được hình thành từ khoảng giữa thế kỷ

XX với sự ra đời công trình “Cơ sở học thuyết về phát triển bờ biển”, của
Zencovich V.V. [35], nhưng những nghiên cứu về mối quan hệ giữa địa hình bờ biển
và các quá trình động lực đã được các nhà khoa học đề cập đến từ lâu. Vào nửa sau
của thế kỷ XX, đã có rất nhiều các công trình nghiên cứu về động lực và hình thái
bờ biển, trong đó đáng quan tâm hơn là “Động lực vùng bờ biển không có thủy
triều” của Longinov V.V. [18], “Địa mạo bờ biển” của Leontyev O.K., Nikiforov
L.G. và Safianov G.A. [48]. Ngoài ra, một số công trình của các tác giả Phương Tây
về hướng nghiên cứu này [40, 41, 43, 44].
Từ cuối thế kỷ XX đến nay, việc nghiên cứu động lực hình thái bờ biển đã có
những bước phát triển cao hơn: Đó là xây dựng các mô hình vật lý, mô hình toán,
mô hình mô phỏng, v.v. Đi tiên phong trong nghiên cứu các quá trình động lực ở đới
bờ, có thể nói, đó là những nhà nghiên cứu ở các nước Nhật Bản, Hà Lan, Đan
Mạch, Mỹ... Trong đó, nghiên cứu, áp dụng trực tiếp các kết quả có được vào thực
tế nhằm bảo vệ bờ, các công trình biển phát triển đặc biệt mạnh ở Nhật Bản, Hà
Lan,…
Nghiên cứu quá trình biến đổi địa hình ở đới bờ là một trong những hướng
phát triển của địa mạo học. Trong giai đoạn đầu, việc nghiên cứu chủ yếu dừng lại ở
mức mô tả, tiếp đó là đo vẽ. Trong quá trình đó, các nhà địa mạo nhận thấy rằng
mỗi hình thái địa hình ở đới bờ thường do một quá trình động lực chủ đạo tạo ra
“hình thái nào, động lực ấy” (quả nào thì nhân ấy). Tức là từ các thành tạo địa hình
có thể phỏng đoán được các quá trình động lực trong quá khứ đã tạo ra chúng. Sau
này, từ nhu cầu thực tiễn, phải dự báo được các quá trình phát triển của các dạng địa
hình, đặt ra vấn đề phải hiểu biết các quá trình động lực cũng như cơ chế tạo ra

10


chúng các thành tạo địa hình đó (động lực nào thì hình thái đó). Đó là lý do để
hướng nghiên cứu động lực hình thái bờ biển đã ra đời và phát triển. Đây chính là
một trong những hướng nghiên cứu của địa mạo bờ biển đã được Zencovich V.P.người đầu tiên đặt nền móng khoa học về bờ biển, đưa ra vào giữa thế kỷ XX. Theo

hướng nghiên cứu này, việc mô phỏng các quá trình thủy - thạch động lực bằng các
mô hình toán là cần thiết. Nó cho phép các nhà nghiên cứu có thể tính toán các
trường động lực bằng các công thức toán học, giảm bớt khó khăn trong đo đạc thực
tế, nhất là trong thời gian xảy ra các hiện tượng thời tiết nguy hiểm.
Để giải quyết các vấn đề trên, gần đây, những nghiên cứu địa mạo nói chung,
và đặc biệt là nghiên cứu địa mạo bờ biển, các nhà nghiên cứu đã đưa ra một số
quan niệm cơ bản, trong đó có các quan niệm mới như: các hệ địa mạo, độ mạnh và
tần suất, cân bằng và tiến hóa và quy mô trong địa mạo. Liên quan đến nghiên cứu
xói lở bờ biển, nghiên cứu động lực hình thái bãi biển có vai trò rất quan trọng.
Nghiên cứu động lực hình thái bãi biển (nghiên cứu sự điều chỉnh lẫn nhau
giữa hình thái bãi và các quá trình bờ bao gồm cả di chuyển trầm tích) có thể được
tiến hành bằng đo đạc ngoài thực tế và phân tích với sự trợ giúp bằng những mô
phỏng trên máy tính. Phân tích biến dạng sóng khi vào vùng nước nông và tới bãi đã
o

chỉ ra rằng, năng lượng sóng bị phản xạ một phần trên các bãi dốc (> 3 ) (đặc biệt
đối với các bãi cuội), trong khi các bãi nghiêng thoải (nhìn chung là bờ cát) lại làm
phân tán năng lượng sóng, do sóng vỡ tràn qua đới vỗ bờ rộng. Kết quả là trạng thái
của bãi phù hợp với các loại quy mô vỗ bờ trên cơ sở kích thước của sóng vỡ. Dean
(1991) đã đề nghị tham số tỷ lệ sóng vỗ bờ (surf scaling parameter): Ω trên cơ sở độ
cao sóng vỡ Hb theo công thức:
Ω = Hb /ws T
Trong đó ws tốc độ lắng chìm trung bình của trầm tích và T là chu kỳ sóng.
Điều này cho phép phân chia các bãi thành 3 trạng thái: trạng thái bãi phản xạ (Ω <
1), ở đó chúng nhận được sóng vỡ trào lên và có tỷ lệ cao về năng lượng sóng phản
xạ từ mặt bãi; trạng thái bãi tiêu tán (Ω > 5) ở đó, năng lượng sóng vỡ bị mất khi đi
qua các bãi rộng, thoải và trạng thái bãi trung gian (Ω = 1-5). Đối với các bãi phản

11

xạ, đới sóng vỗ bờ thường có chiều rộng dưới 10 mét, nhưng có thể rộng ít nhất 100
o

mét đối với các bãi tiêu tán. Trắc diện bãi phản xạ có độ dốc ở phía trên giữa 6 và
o

12 , thông thường với một bậc khác biệt và dốc hơn tại chân, sau đó độ dốc thoải
o

dần cho đến 0,5-1 và có nhiều ngấn cát được hình thành chạy song song với đường
bờ. Các trắc diện bãi tiêu tán rộng hơn và phẳng hơn. Với độ dốc đặc trưng nhỏ hơn
o

1 và đới gần bờ đa dạng bởi nhiều bar cát song song.
Việc phân chia thành các trạng thái bãi phản xạ, tiêu tán và trung gian được
đưa ra bắt nguồn trên các bờ microtide. Vì khi độ lớn triều tăng lên, tác động sóng
bị phân tán trên những đới nằm ngang và thẳng đứng rộng hơn và dòng triều tương
tác với sóng tới làm giảm gradient nằm ngang, làm phẳng địa hình bar và biến đổi
dòng rip. Trắc diện bãi lộ ra ở mức triều thấp cho thấy các bar và rãnh trũng rộng
hơn và thoải hơn, hoặc các thềm triều thấp.
Masselink và Short (1993) đã khảo sát các đặc điểm hình thái bãi có quan hệ
với tương tác giữa độ cao sóng và độ lớn triều và đưa ra khái niệm về độ lớn triều
tương đối (RTR-Relative Tide Range), mà tại đó độ lớn triều thực sự (TR-Tide
Range) được phân chia bởi độ cao sóng vỡ (Hb):
RTR = TR/Hb
Để phân biệt các loại hình thái bãi sóng chiếm ưu thế vì độ lớn triều tương
đối tăng lên. Trên các bãi biển có dòng sóng tiến vào bờ chiếm ưu thê (swashdominated beach), phạm vi này từ trạng thái phản xạ (Ω < 2 và RTR < 3) đến các
thềm triều thấp có các rãnh rip (Ω < 2 và RTR = 3-7), sau đó là các thềm triều thấp
không có các rãnh rip (Ω < 2 và RTR > 7); từ trạng thái trung gian (Ω = 2-5 và RTR

< 7) đến bar triều thấp và các rãnh rip (Ω < 2 và RTR > 7) và từ trạng thái tiêu tán
có bar (Ω > 5 và RTR < 3) đến trạng thái tiêu tán không có bar (Ω > 5 và RTR > 7)
và tiêu tán cực đoan (Ω > 2 và RTR > 7) với nhiều đường sóng vỡ chuyển động trên
trắc diện có gradient rất thấp.

12


1.2.2. Tổng quan các nghiên cứu có liên quan về khu vực
Các công trình nghiên cứu có liên quan vấn đề nghiên cứu trong luận văn đã
được thực hiện bởi nhiều tác giả khác nhau, tiêu biểu là các công trình dưới đây.
Công trình nghiên cứu của Trần Đình Gián [10] ở các tỉnh Bắc Trung Bộ
nhận định rằng hệ thống đồng bằng phía sau các cồn cát ở Quảng Bình, Vĩnh Linh
là tương lai của hệ thống đầm phá Tam Giang-Cầu Hai, tuy nhiên nhận định này
thiếu căn cứ vững chắc. Công trình nghiên cứu của Zencovits V.P. [35] về bờ biển
của Nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa cho rằng nguồn gốc cát của hệ thống cồn từ
Quảng Bình, qua Quảng Trị và Thừa Thiên được cung cấp từ hệ thống sông Hồng
nhưng chưa đủ căn cứ có sức thuyết phục. Sau này, có công trình của Lê Bá Thảo
[27] cũng phân tích khá sâu sắc về địa mạo phần lục địa ở khu vực này. Ngoài các
công trình đo vẽ bản đồ địa chất còn có hàng loạt các công trình mang tính chuyên
đề, chuyên sâu về địa mạo và trầm tích Đệ tứ liên quan đến vùng nghiên cứu. Đáng
kể nhất là công trình bản đồ địa chất tờ Hướng Hóa-Huế-Đà Nẵng, tỷ lệ 1:200.000
do Nguyễn Văn Trang (1995) làm chủ biên, trong đó có kèm theo cả bản đồ địa mạo
phần đất liền.
Ở phần biển nông ven bờ có hàng loạt các chương trình biển cấp quốc gia, có
thể kể đến: Chương trình 48.06 (1981-1985), 48B (1986-1990), KT-03 (1990-1995),
KHCN-06 (1996-2000), KC-09 (2001-2005) và nhiều đề tài độc lập cấp Nhà nước
và các cấp khác nhau đã được thực hiện. Các kết quả thực hiện các Chương trình,
các đề tài, v.v. đã lần lượt được công bố trên nhiều loại ấn phẩm khoa học
khác nhau.

Riêng về địa mạo bờ và đáy biển Việt Nam nói chung cũng đã có khá nhiều
công trình: về các kiểu bờ biển Việt Nam; về địa mạo thềm lục địa của Lê Đức An
và đồng nghiệp [2], Đặng Văn Bát và đồng nghiệp [4], Lưu Tỳ [31, 32], Nguyễn
Thế Tiệp và đồng nghiệp [29]; Về địa mạo hệ thống đảo ven bờ của Lê Đức An [1],
Võ Thịnh [28], Korotky [47], v.v.; Về xói lở bờ biển của Nguyễn Văn Cư và Phạm
Huy Tiến [9], của Vũ Văn Phái và đồng nghiệp [24], của Trần Hữu Tuyên [30], v.v.;
về sự tiến hóa của thệ thống đầm phá Tam Giang-Cầu Hai của Trần Đức

13


Thạnh và đồng nghiệp [26], v.v. Ngoài ra, trong phạm vi khu vực nghiên cứu còn có
các công trình về địa mạo đáy Vịnh Bắc Bộ của một số tác giả. Các công trình về
địa mạo và các vấn đề liên quan nêu trên là những tài liệu quan trọng có thể được sử
dụng và định hướng cho những nghiên cứu sắp tới, đặc biệt theo hướng địa mạo quá
trình (hay động lực trong các hệ địa mạo) và ứng dụng.
Bắt đầu từ năm 1991 - 2000, Đề án: "Điều tra địa chất, tìm kiếm khoáng sản
rắn biển ven bờ Việt Nam (0-30m nước) tỉ lệ 1:500.000" do Nguyễn Biểu (chủ trì)
và đồng nghiệp [6], đã thành lập được bộ bản đồ tỉ lệ 1:500.000 cho các vùng biển
ven bờ Việt Nam trong đó có vùng nghiên cứu bao gồm: bản đồ địa chất trước Đệ
Tứ, địa chất Đệ Tứ, địa hình, địa mạo, thuỷ động lực, trầm tích tầng mặt, cấu trúc
kiến tạo, dị thường xạ phổ, vành trọng sa, dị thường địa hoá, phân bố dự báo khoáng
sản, bồi tụ xói lở, địa chất môi trường, các bản đồ trường địa vật lí... Báo cáo tổng
kết của chuyên đề địa mạo [23] được thành lập dựa vào kết quả đo vẽ khảo sát trong
10 năm của toàn Đề án. Trong giai đoạn 2007-2011, Dự án “Điều tra đặc điểm địa
chất, địa động lực, địa chất khoáng sản, địa chất môi trường và dự báo tai biến địa
chất vùng biển từ độ sâu 30m nước đến 100m nước, tỷ lệ 1:500.000” được thực
hiện, đã thành lập bản đồ địa mạo biển tỷ lệ 1:500.000 theo nguyên tắc nguồn gốchình thái-động lực. Trong các công trình trên, các đặc điểm địa mạo khu vực vẫn
còn mang tính khái quát, chưa chi tiết. Còn ý nghĩa thực tiễn của nghiên cứu địa
mạo cũng mới chỉ dừng lại ở việc cung cấp cơ sở tài liệu cho việc tìm kiếm khoáng

sản rắn (sa khoáng) ven bờ. Mặt khác, trong khi tiến hành lập bản đồ địa mạo vùng
biển ven bờ phục vụ cho tìm kiếm sa khoáng, thì việc nghiên cứu địa mạo dải lục
địa ven bờ còn chưa được chú ý đúng mức, thậm chí còn không được đưa vào
nhiệm vụ nghiên cứu. Bản đồ địa mạo vùng biển nông ven bờ chưa nêu được các
dạng địa mạo thuận lợi tích tụ sa khoáng, vật liệu xây dựng và các tai biến địa mạo
bờ và đáy biển. Ngoài ra, cũng trong khoảng thời gian này, còn có một số kết quả
nghiên cứu về hiện trạng, bước đầu tìm hiểu nguyên nhân và đề xuất giải pháp công
trình chống xói lở bờ biển ở khu vực, cũng như trên quy mô cả nước của Nguyễn
Thanh Ngà [21], Lê Xuân Hồng [12], v.v. Trong quá trình nghiên cứu, các tác giả

14


cũng đã tham khảo và sử dụng những cơ sở lý thuyết về các nguyên lý phát triển địa
hình và các quá trình địa mạo bờ biến của các nhà khoa học trên thế giới [ 36, 48,
51] và tiến trình thay đổi mực nước biển kể từ sau Cực đại Băng hà lần cuối ở Việt
Nam và trong khu vực Đông Nam Á của một số tác giả [17,39,46], v.v..
Tóm lại, các công trình trên đã nêu lên được một số kết quả về đặc điểm địa
hình, quá trình địa mạo, dòng chảy, môi trường địa hoá của các vùng nghiên cứu.
Tuy nhiên, các kết quả này chưa phản ánh đủ các yếu tố cấu thành môi trường địa
chất và chưa phản ánh được đầy đủ các vấn đề về địa chất môi trường và dự báo tai
biến, đặc biệt là việc đánh giá tổn thương đường bờ biển dưới tác động của mực
nước biển dâng. Đồng thời các kết quả chỉ có tính cục bộ, thiếu hệ thống và còn ở
mức độ khái quát. Mặt khác, chưa có sự nghiên cứu đồng đều giữa phần lục địa ven
biển và phần đáy biển phủ. Trong khi các kết quả về địa mạo dải lục địa ven bờ khá
phong phú, thì phần đáy biển ven bờ còn ở mức độ khiêm tốn (do một bên có khả
năng quan sát trực tiếp và một bên bằng cách suy luận từ các nguồn tài liệu khác
nhau). Điều đó cho thấy cách nhìn nhận vấn đề đới bờ chưa toàn diện và chưa có sự
thống nhất về quan niệm giữa các nhà nghiên cứu. Do đó, cần phải làm rõ khái niệm
về đới bờ và một số nội dung nghiên cứu về mặt địa mạo phục vụ cho thực tiễn, đặc

biệt là cho các mục đích quy hoạch và quản lý đới bờ một cách bền vững.

1.3. Nghiên cứu địa mạo phục vụ quản lý xói lở bờ biển
Quản lý xói lở bờ biển là một hợp phần trong quản lý tổng hợp vùng bờ biển.
Đóng góp của địa mạo đối với quản lý tổng hợp vùng bờ biển được thể hiện qua các
nội dung như: tìm hiểu bản chất các điều kiện đới bờ; nhận xét về lịch sử phát triển
và dự báo sự phát triển của địa hình trong tương lai; nghiên cứu tốc độ bồi tụ - xói
lở; nghiên cứu địa mạo phục vụ xây dựng các công trình bờ và nghiên cứu sự tiến
hoá của bờ. Qua các nội dung nêu trên, ở góc độ quản lý có thể thấy nội dung
nghiên cứu địa mạo đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý tài nguyên và quản
lý tai biến ở vùng bờ biển vốn là nơi tương tác giữa môi trường lục địa và môi

15


trường biển. Nó được xem như là một hệ động lực mở mà ở đó các quá trình tự
nhiên và sinh thái học tương tác và chịu sự chi phối bởi sự tác động và những sức
ép từ các hoạt động kinh tế - xã hội của con người. Cho đến nay, rất nhiều các quốc
gia đã nhận thấy được tầm quan trọng của các hệ sinh thái, điều kiện môi trường và
các nền văn hoá ở vùng bờ biển, từ đó đã có những hành động nhằm nỗ lực bảo vệ
giữ gìn chúng. Vùng bờ biển, một mặt rất giàu có, đa dạng nhưng lại hết sức nhạy
cảm, dễ bị biến đổi, mặt khác lại là nơi tập trung rất đông dân cư sinh sống và hầu
hết sống chủ yếu nhờ vào nguồn tài nguyên ở đây. Chính bởi vậy, vấn đề quản lý
một cách hiệu quả và bền vững tài nguyên vùng bờ biển là vô cùng quan trọng đối
với mỗi quốc gia có biển. Hiểu biết một cách sâu sắc về các quá trình tự nhiên, các
thành tạo địa hình, những quy luật thành tạo và biến đổi của chúng là một nhiệm vụ
không thể thiếu được đối với công tác điều tra và quy hoạch cho vùng bờ biển.
Cooke R.V. và Doornkamp J.C cho rằng việc nghiên cứu sự biến đổi đường
bờ nói riêng, nghiên cứu địa mạo đới bờ nói chung là rất phù hợp đối với công tác
quản lý đới bờ trong những hoàn cảnh cụ thể như đánh giá điều kiện về nền móng

cho các công trình; Bảo tồn các vùng đầm lầy, cửa sông và bãi biển; Điều kiện lũ
lụt; mối quan hệ giữa xói lở bờ và bồi tích, đặc biệt là các điều kiện về cầu, cảng,
cửa sông cho tàu đi lại và bảo vệ các bãi biển ... Mặt khác, vùng bờ biển là một hệ
mở nên các yếu tố, các hợp phần của nó tương tác và quan hệ chặt chẽ với nhau, còn
các quá trình bờ thường diễn ra trên những quy mô rộng lớn chứ không chỉ trong
phạm vi của mỗi địa phương hay một vùng nào đó. Bởi vậy, những chính sách liên
quan đến sử dụng đất của vùng này có thể sẽ ảnh hưởng tới đới bờ ở vùng khác
cạnh nó.
Cơ sở nghiên cứu địa mạo phục vụ cho quản lý vùng bờ biển bao gồm:
- Địa hình là sản phẩm có thể quan sát thấy của mối tác động tương hỗ giữa
các nhân tố nội sinh và ngoại sinh mà trong đó có tác động của con người, giữa các
nhân tố tích cực và nhân tố thụ động,... Các nhân tố này luôn thay đổi, do đó địa
hình cũng luôn biến động theo cả không gian và thời gian. Những biến động này
diễn ra thường xuyên, liên tục và thể hiện rất rõ đối với địa hình bờ biển.

16


- Địa hình được xem là “nền rắn” của mọi hệ sinh thái. Chức năng của địa
hình trong bất kể hệ sinh thái nào cũng là kiểm soát sự phân bố năng lượng và vật
chất trong đó. Địa hình là một dạng của vật chất, nên địa hình cũng không ngừng
vận động, biến đổi và cũng tuân theo các quy luật chung là biến đổi lượng thành
chất. Sự biến đổi này có thể diễn ra từ từ hoặc đột biến. Các nhân tố gây ra sự biến
đổi có thể là tự nhiên hoặc do tác động của con người. Khi địa hình bị biến đổi thì
sự phân bố năng lượng và vật chất trong hệ sinh thái cũng bị thay đổi. Cuối cùng hệ
sinh thái cũng bị thay đổi. Những thay đổi này diễn ra nhanh chóng khi có tác động
của con người [22].

Hình 3. Sơ đồ khái quát mối quan hệ giữa các yếu tố ở đới bờ biển [22]

17


Trên cơ sở đó tác giả Vũ Văn Phái và đồng nghiệp trong các công trình
nghiên cứu về đới bờ biển Việt Nam đã đưa ra sơ đồ mô tả mối quan hệ giữa các
yếu tố tự nhiên và con người ở đới bờ biển và vấn đề quản lý (hình 3). Trong đó các
tác giả đã khái quát toàn bộ mối quan hệ giữa các yếu tố tự nhiên bao gồm cấu trúc
địa chất, khí hậu, thuỷ văn và ảnh hưởng của chúng đến nguồn bồi tích và năng
lượng ở đới bờ. Đặc biệt, trong sơ đồ tác giả đã nhấn mạnh vai trò của con người,
đưa lên ngang với các yếu tố lớn là khí hậu, kiến tạo, trong vai trò ảnh hưởng đến
những biến đổi, mà cụ thể là các hoạt động bồi tụ xói lở ở đới bờ - một trong những
vấn đề đối với công tác quản lý đới bờ mà trong đó những nghiên cứu địa mạo đóng
vai trò trung tâm.
Như vậy, ở mọi quy mô, địa hình được xem là một loại tài nguyên thiên
nhiên có ý nghĩa quyết định đến việc xây dựng kế hoạch quản lý môi trường kể cả ở
vùng bờ biển. Mặt khác, quá trình tiến hoá của địa hình, dù do nguyên nhân nào, tự
nhiên hay nhân sinh, cũng dẫn đến sự đột biến chuyển từ trạng thái này sang trạng
thái khác sau một khoảng thời gian nào đó, nhiều khi gây ra tai biến với hậu quả
không lường trước được (như làm sập đường xá, kho tàng, bến cảng, mất đất, bồi
lấp luồng tàu, v.v…). Vì vậy, để đạt được hiệu quả cao trong quản lý vùng bờ biển,
nghiên cứu địa mạo cùng với các nghiên cứu khác ở vùng bờ biển phải xuất phát từ
những nguyên lý chung nhất thông qua các mô hình khái niệm để phân tích và đánh
giá như sau: Sức ép



tác động đến hệ thống đới bờ



phản ứng



những vấn đề

mới phát sinh. Theo tác giả Nguyễn Hiệu, các nguyên nhân gây xói lở bờ biển và
hậu quả của chúng được thể hiện ở bảng 1.
Bảng 1. Một số nguyên nhân gây xói lở bờ biển và hậu quả của chúng [14]
Xói lở bờ do tự nhiên
Nguyên
nhân
1. Đặc điểm
hình thái và
hướng đường
bờ
2. Đất đá cấu

Xói lở bờ do tác động nhân sinh

Hậu quả
Làm thay đổi cơ chế di
chuyển bồi tích (dọc hoặc
ngang)
Khả năng kháng xói của

Nguyên nhân
1. Khai thác
khoáng sản
(quặng, vật liệu

xây dựng,...)
2. Xây dựng

18

Hậu quả
Làm mất cát ở bãi biển

Làm thay đổi sự phân bố