Ứng dỤng viỄn thÁm giÁm sÁt xÓi lỞ bỜ biỂn vÀ biẾn ĐỘng cỬa ĐẦm phÁ tam...

Kỷ yếu hội thảo quốc gia về đầm phá Thừa Thiên Huế 277

ỨNG DỤNG VIỄN THÁM GIÁM SÁT XÓI LỞ BỜ BIỂN VÀ BIẾN ĐỘNG CỬA ĐẦM PHÁ TAM GIANG - CẦU HAI

Trần Văn Điện, Trần Đình Lân, Trần Đức Thạnh, Nguyễn Văn Thảo, Đỗ Thu Hương Viện Tài nguyên và Môi trường Biển

Tóm tắt

Tài liệu ảnh vệ tinh thu được từ các năm 1983 đến 2004, đặc biệt các ảnh vệ tinh thu được liên tục từ năm 1999, được sử dụng để theo dõi diễn biến xói lở bờ biển và biến động cửa đầm phá TGCH. Sử dụng phương pháp tổ hợp màu các kênh cận hồng ngoại của các ảnh vệ tinh thu tại các thời điểm khác nhau để thấy rõ biến đổi do xói lở và chuyển dịch cửa đầm phá. Dùng thuật toán lọc ngưỡng để xác định đường mực nước lúc thu ảnh. Chồng lớp đường bờ trong GIS để đánh giá xói lở bờ biển, biến động cửa đầm phá và tính toán tốc độ và quy mô xói lở bờ biển. Kết quả cho thấy cửa đầm phá biến đổi mạnh cả dịch chuyển và đóng mở cửa. Xói lở bờ biển diễn ra mạnh ở khu vực Thuận An sau trận lũ mở cửa Hòa Duân vào tháng 11 năm 1999. Đến nay bờ biển và cửa đầm phá đã gần đạt trạng thái cân bằng động, một số khu vực còn xói nhẹ, một số nơi đã bồi tụ trở lại.

1. Mở ₫ầu Kéo dài 70km dọc bờ biển, ₫ầm phá TGCH có tầm quan trọng ₫ặc biệt

trong HST ven bờ và phát triển KTXH của khu vực TTH, nơi có kinh ₫ô cổ của Việt Nam ₫ã ₫ược công nhận là một di sản văn hóa thế giới. Các giá trị và chức năng này gắn liền với trạng thái phát triển hai lạch cửa chính Thuận An và Tư Hiền tồn tại nhiều năm thông nối ₫ầm phá với biển. Tuy nhiên, các cửa lạch này thường không ổn ₫ịnh về trạng thái và vị trí ₫óng mở. Các cửa ₫ầm phá luôn ₫óng mở hay chuyển vị trí ₫ột ngột. Những biến ₫ổi này gây ra hàng loạt rủi ro nặng nề như ngăn ₫ường thoát nước ra biển, ngọt hóa, nhiễm mặn, và ₫ặc biệt là ngập lụt dải ven biển. Hậu quả của các rủi ro này là sự biến ₫ổi về tài nguyên và HST ₫ầm phá, thiệt hại kinh tế và dân sinh, gây ra sự phát triển không bền vững tại dải ven biển này.

Dữ liệu ảnh vệ tinh với khả năng cập nhật thường xuyên rất hiệu quả, cung cấp các thông tin tức thời và liên tục về sự biến ₫ổi cửa ₫ầm phá và

278 Kỷ yếu hội thảo quốc gia về đầm phá Thừa Thiên Huế

biến ₫ộng xói lở bờ biển. Bài viết của chúng tôi sử dụng các dữ liệu từ các nguồn khác nhau qua nhiều năm và ₫óng góp của dữ liệu vệ tinh gần ₫ây trong ₫ánh giá xói lở bờ biển và biến ₫ộng cửa ₫ầm phá.

2. Tài liệu và phương pháp Bài viết này sử dụng các tài liệu khảo sát từ các năm 1993 ₫ến nay của

các ₫ề tài trong nước; tài liệu bản ₫ồ gồm các bản ₫ồ UTM 1:50.000 từ ảnh máy bay do Mỹ thành lập năm 1965, Gauss 1:25.000 xuất bản năm 1978. Tài liệu ảnh vệ tinh ₫ược sử dụng bao gồm ảnh vũ trụ Soiuz chụp năm 1983, ảnh MOS-1/MESSR thu ngày 10/6/1992 với ₫ộ phân giải không gian 50m, ảnh ADEOS/AVNIR thu ngày 03/4/1997 với ₫ộ phân giải không gian 16m, ảnh Radarsat chụp ngày 6/11, 10/11, 15/11 năm 1999 với ₫ộ phân giải 12,5m, ảnh Landsat TM thu ngày 08/01/1989, 11/3/1991 với ₫ộ phân giải 30m, ảnh vệ tinh Landsat ETM thu ngày 01/9/1999, 06/11/2000, 25/11/2001, 04/3/2003 với ₫ộ phân giải 30m ₫a phổ, 15m toàn sắc, ảnh vệ tinh Aster thu ngày 18/8/2000, 17/10/2001 với ₫ộ phân giải 15m, ảnh vệ tinh SPOT thu ngày 16/02/2005 với ₫ộ phân giải 10m ₫a phổ, 2,5m toàn sắc.

Nghiên cứu này ₫ã sử dụng phương pháp ₫iều tra, khảo sát thực ₫ịa ₫ể ₫o ₫ạc các yếu tố hình thái các cửa ₫ầm phá. Các khảo sát này ₫ã ₫ược thực hiện trong các ₫ề tài cấp nhà nước, cấp bộ và cấp tỉnh từ năm 1993 ₫ến nay. Phương pháp thu thập thông tin ₫ược thực hiện bằng phỏng vấn nhân dân và thu thập các tư liệu cổ. Phương pháp phân tích ảnh viễn thám ₫ược sử dụng ₫ể thành lập bản ₫ồ các cửa ₫ầm phá vào các thời kỳ ₫óng mở cửa các năm gần ₫ây. Các ảnh vệ tinh ₫ược tăng cường, hiệu chỉnh hình học về hệ tọa ₫ộ ₫ịa lý và giải ₫oán ₫ường bờ của khu vực ₫ầm phá. Sử dụng phương pháp tổ hợp màu các kênh cận hồng ngoại của các ảnh vệ tinh thu tại các thời ₫iểm khác nhau ₫ể thấy rõ biến ₫ổi do xói lở và chuyển dịch cửa ₫ầm phá. Dùng thuật toán lọc ngưỡng ₫ể xác ₫ịnh ₫ường mực nước lúc thu ảnh. Phương pháp GIS ₫ược sử dụng ₫ể chồng phủ, ₫ánh giá biến ₫ộng ₫óng mở và dịch chuyển cửa ₫ầm phá. Các bản ₫ồ ₫ịa hình 1:50.000 và 1:25.000 cung cấp các thông tin về tình trạng cửa ₫ầm phá tại các thời ₫iểm trước năm 1979 kết hợp với các bản ₫ồ ₫ược phân tích từ ảnh viễn thám cho thấy biến ₫ộng cửa ₫ầm phá trong những thập kỷ gần ₫ây.

3. Kết quả Đầm phá TGCH trước kia chỉ có một cửa chính là cửa Tư Hiền, sau ₫ó

mở thêm cửa Thuận An vào năm 1404 (Lê Quý Đôn, 1776). Từ khi ra ₫ời,


cửa Thuận An, cửa Tư Hiền trở thành cửa phụ và cả hai cửa ₫ều không ổn ₫ịnh. Tính không ổn ₫ịnh cửa biểu hiện qua các trạng thái chuyển ₫ổi vị trí cửa, dịch chuyển cửa, mở cửa, lấp cửa và thu hẹp mặt cắt ướt và biến dạng luồng cửa nhiều lần trong lịch sử. Trong nghiên cứu này, diễn biến của quá trình chuyển, lấp cửa ₫ầm phá ₫ược phân tích từ các tài liệu viễn thám và từ các nguồn khác nhau thu thập từ năm 1979 ₫ến nay.

3.1. Kết quả phân tích ảnh viễn thám Các ảnh vệ tinh ₫ược xử lý dưới dạng số bằng các phương pháp xử lý

ảnh số như tăng cường ảnh, hiệu chỉnh hình học tổ hợp các kênh phổ, lọc ngưỡng và giải ₫oán ₫ường bờ. Từ các kết quả xử lý ảnh vệ tinh này, các bản ₫ồ trạng thái ₫ường bờ khu vực ₫ầm phá TGCH ở các giai ₫oạn ₫ược thành lập và cho thấy biến ₫ộng của các cửa ₫ầm phá từ năm 1979 ₫ến nay.

Phân tích ảnh vũ trụ Soiuz năm 1983 cho thấy trạng thái 1 cửa của ₫ầm phá ở Thuận An. Cửa Tư Hiền bị bồi lấp ₫ầy, cửa Lộc Thủy cũng bị lấp kín, lạch nhỏ lối cửa Lộc Thủy với ₫ầm Cầu Hai cũng bị lấp.

Ảnh vệ tinh Landsat TM năm 1989 cho thấy tình trạng cửa Tư Hiền ₫ược chuyển xuống vị trí ở Lộc Thủy. Một lạch nước ₫ược khai rộng nối ₫ầm Cầu Hai với cửa Lộc Thủy ₫ể thông ra biển. Phía ngoài giáp cửa ở Vinh Hiền chỉ còn tồn tại một doi cát hẹp. Ảnh vệ tinh Landsat TM năm 1991 cho thấy cửa Tư Hiền ₫ã mở lại ở Vinh Hiền. Lạch nước nối với cửa Lộc Thủy ₫ã bị lấp và cửa Lộc Thủy cũng bị bồi cạn.

Ảnh vệ tinh MOS-1 năm 1992 cho thấy trạng thái hai cửa của ₫ầm phá là cửa Thuận An và cửa Vinh Hiền. Ảnh vệ tinh ADEOS/AVNIR năm 1997 cho thấy trạng thái tồn tại cửa Thuận An, cửa Vinh Hiền bị ₫óng và cửa Lộc Thủy mở. Ảnh Radarsat tháng 11 năm 1999 cho thấy tình trạng tồn tại 5 cửa sau trận lũ lịch sử, ₫ó là cửa Thuận An và lạch Hải Dương, cửa Hòa Duân, cửa Vinh Hải, cửa Tư Hiền và cửa Lộc Thủy. Ảnh ASTER tháng 8 năm 2000 cho thấy cửa Hòa Duân ₫ã ₫ược ₫ắp ₫ập, lạch Hải Dương ₫ã ₫ược bồi lấp.

Các ảnh vệ tinh các năm từ 2000 ₫ến 2003 cho thấy cửa Hòa Duân liên tục ₫ược bồi lấp sau khi ₫ắp ₫ập. Đến năm 2005 ₫ã gần ₫ạt trạng thái cân bằng. Khu vực Hải Dương và bãi Thuận An liên tục bị xói lở mạnh từ sau trận lũ tháng 11 năm 1999 cho ₫ến 2002. Từ năm 2003 trở lại ₫ây ₫ã bồi tụ trở lại, chỉ còn một vài ₫oạn vẫn tiếp tục xói nhẹ. Cửa Tư Hiền liên tục bị


thu hẹp từ khi ₫ược mở ra tháng 11 năm 1999. Đến năm 2004 ₫ã xuất hiện doi cát phía ngoài và có thể bị ₫óng lại trong vài năm tới.

3.2. Biến ₫ộng cửa Tư Hiền

Ảnh vũ trụ Soiuz năm 1983 Landsat TM- 08/01/1989 Landsat TM- 11/3/1991

Landsat ETM- 01/9/1999 Radarsat- 06/11/1999 Landsat ETM- 06/11/2000

Landsat ETM- 25/11/2001 Landsat ETM- 04/3/2003 Landsat ETM- 07/4/2004

Hình 1. Ảnh vệ tinh cửa Tư Hiền

Trên thực tế, cửa Tư Hiền gồm hai cửa, cửa chính do dòng lũ mở thông trực tiếp ra biển ở Vinh Hiền và cửa phụ ở Lộc Thủy. Hai cửa ngăn cách nhau qua một ₫ê cát dài 3km, cao khoảng 2-2,5m chạy dọc bờ. Dòng nước từ ₫ầm phá ra biển qua cửa phụ phải chạy vòng theo một lạch nông nằm sát sau ₫ê cát chắn. Trạng thái cửa Tư Hiền luôn tồn tại ở một trong bốn trường hợp: cửa chính mở, cửa phụ ₫óng; cửa chính ₫óng, cửa phụ mở; cả hai cửa


₫ều ₫óng; và cả hai cửa ₫ều mở - trạng thái thứ tư này chỉ tồn tại trong thời gian ngắn vì ngay sau khi dòng lũ mở lại cửa chính, cửa phụ sẽ bị bồi lấp (Trần Đức Thạnh và nnk, 1995).

Vào năm 1984 cửa Lộc Thủy bị lấp cho ₫ến năm 1994. Trong khi ₫ó cửa Vinh Hiền ₫ược mở lại vào năm 1990 và lại bị lấp vào năm 1994 và ₫ược gia cố bằng kè ₫á granite sau khi mở cửa Lộc Thủy (Hồ Ngọc Phú, 1994).

Biến động cửa Tư Hiền 1983-1991 Biến động cửa Tư Hiền 1999-2003

Biến động cửa Tư Hiền 2000-2001 Biến động cửa Tư Hiền 1999-2001

Hình 2. Biến động cửa Tư Hiền giai đoạn 1983-2004

Bảng 1. Biến ₫ộng mở - lấp cửa Tư Hiền Vị trí cửa Thời gian

Vinh Hiền Lộc Thủy Năm 1979 Lấp Mở Năm 1984 Lấp Năm 1990 Mở Năm 1994 Lấp Mở Năm 1999 Mở Mở Năm 2000 Lấp

Trong trận lũ lịch sử vào ngày 2 tháng 11 năm 1999, cả cửa Vinh Hiền và Lộc Thủy ₫ều ₫ược mở với thiết diện rộng hơn nhiều so với các cửa cũ và một luồng sâu. Ngay sau trận lũ, phần ₫ầu lạch phía trong cửa chính Tư


Hiền nối ₫ầm Cầu Hai với cửa Lộc Thủy ₫ã bị bồi lấp. Từ năm 2000 ₫ến nay hình thái cửa Tư Hiền luôn thay ₫ổi và có xu hướng thu hẹp và dịch dần về phía ₫ông nam. Đến năm 2004, phía ngoài cửa chính Tư Hiền ₫ã xuất hiện doi cát ngầm nối từ Vinh Hiền kéo dài ra theo hướng ₫ông nam và ₫e dọa lấp cửa Tư Hiền trong thời gian tới.

3.3. Biến ₫ộng cửa Thuận An So với cửa Tư Hiền, cửa Thuận An có cơ chế và lịch sử biến ₫ộng phức

tạp hơn. Ngoài chế ₫ộ ₫ộng lực biển san bằng bờ, sự biến ₫ộng cửa còn liên quan ₫ến cơ chế uốn khúc của ₫oạn hạ lưu sông Hương, thay ₫ổi tương quan giữa chủ lưu và chi lưu có tác dụng của vòm nâng Phú Vang.

Ảnh vũ trụ Soiuz năm 1983 Landsat TM- 08/01/1989 Landsat TM- 11/3/2001

Landsat ETM- 01/9/1999 Radarsat- 06/11/1999 Landsat ETM- 06/11/2000

Landsat ETM- 04/3/2003 Landsat ETM- 07/4/2004 SPOT-5- 16/02/2005

Hình 3. Ảnh vệ tinh cửa Thuận An


Cửa Thuận An, theo ghi nhận, ₫ược khai ₫ào từ năm 1404 và trở thành cửa chính của hệ ₫ầm phá TGCH. Theo các ghi chép lịch sử, cửa Thuận An ₫ã từng có ở hai vị trí là Thai Dương Hạ từ khoảng 200 năm trước năm 1504 và ở vị trí Hòa Duân khoảng hai trăm năm tiếp theo cho tới 1897. Từ năm 1897 ₫ến nay, cửa Thuận An có vị trí như hiện nay (Hồ Tấn Phan và Hồ Thị Thu Trang, 1991). Từ năm 1953, sau khi ₫ập ₫á bị phá hoàn toàn sau một trận lũ lớn, cửa Thuận An tiếp tục di chuyển lên phía bắc.

1983-1989 1989-1999 9-11/1999

1999-2000 2000-2001 2001-2003

2001-2005 2003-2005 Hình 4. Biến động cửa Thuận An giai đoạn 1983-2005

Cửa Thuận An thường xuyên thay ₫ổi vị trí theo chu kỳ dài và ₫ộng thái của nó chịu sự chi phối của trạng thái cửa Tư Hiền. Khi cửa Tư Hiền mở, cửa Thuận An dường như bị thu hẹp và chảy chậm. Khi cửa Tư Hiền ₫óng, cửa Thuận An chảy mạnh hơn, bị biến dạng, nông dần và di chuyển vị trí gây ảnh hưởng ₫ến sa bồi luồng vào cảng Tân Mỹ.


Cửa Thuận An chưa lần nào bị lấp hẳn, nhưng thường dịch chuyển ₫ột biến vị trí theo chu kỳ dài. Năm 1897, cửa mở ₫ột ngột tại vị trí thôn Thai Dương Hạ. Tính từ vị trí ₫ập chắn cũ từ năm 1931 ₫ến nay, trục cửa di chuyển lên phía bắc 15m/năm, còn bờ lạch bị bồi lấn dịch chuyển về phía bắc có chỗ 40m/năm. Sự di chuyển vị trí cửa Thuận An tạo nên sự không ổn ₫ịnh của ₫oạn bờ dài 7km.

Vào trận lũ lịch sử tháng 11 năm 1999, cửa Thuận An ₫ã ₫ược mở rộng và mở thêm một cửa tại vị trí cũ ₫ã bị ₫óng cách ₫ây 100 năm là Hòa Duân (Nguyễn Văn Hai, 1999). Năm 2000, cửa Hòa Duân bị ₫ắp ₫ập chặn lại và ₫ược bồi lấp dần. Đến năm 2005, bờ biển khu vực Hòa Duân và Thuận An ₫ã khá thẳng và ₫ạt dần ₫ến trạng thái ổn ₫ịnh.

3.4. Trạng thái năm cửa cùng tồn tại Trận lũ lịch sử xảy ra ngày 1-6 tháng 11 năm 1999 ₫ã phá mở thêm 3

cửa và ₫ầm phá ở thời ₫iểm này có tất cả 5 cửa (theo ảnh vệ tinh Radarsat chụp ngày 6/11/1999). Theo thứ tự từ bắc xuống nam, các cửa lần lượt là:

- Cửa Thuận An, là cửa chính của ₫ầm phá, tồn tại từ năm 1897, dịch dần từ thôn Thai Dương Hạ ₫ến vị trí hiện nay. Trong trận lũ tháng 11/1999, cửa Thuận An ₫ược mở thêm một lạch mới ở xã Hải Dương. Như vậy cửa Thuận An sau lũ có hai lạch thông vào ₫ầm phá. Trước trận lũ, cửa rộng 350m, sau trận lũ cửa rộng 400m. Lạch Hải Dương rộng 600m sau lũ, nay ₫ã bị bồi lấp.

- Cửa Hòa Duân, ₫ược mở ra trong trận lũ tháng 11/1999, tại vị trí cửa cũ và là cửa chính của ₫ầm phá trước năm 1897 và bị tàn trong khoảng thời gian 1897-1904 khi cửa Thuận An mở ở Thai Dương Hạ. Sau khi mở cửa rộng 700m. Đến nay cửa Hòa Duân ₫ã ₫ược lấp và kè ₫á ₫ể phục vụ giao thông trong vùng.

- Cửa Vinh Hải, vốn là một cửa rất cổ ₫ã bị tàn từ lâu, dấu vết ₫ể lại là một lạch trũng và một khu ₫ất thấp dạng yên ngựa phía bắc núi Vĩnh Phong. Sau trận lụt, cửa ₫ược mở ra với chiều rộng 200m, ₫ộ sâu 1-1,5m.

- Cửa Tư Hiền, tại Vinh Hiền, bị lấp vào tháng 12/1994, sau ₫ó vào năm 1995 ₫ược kè lại khá kiên cố và bị phá mở trong trận lũ 1999. Trong ₫iều kiện bình thường, cửa Tư Hiền rộng 200m, sâu khoảng 3m. Vào cuối tháng 10 năm 1994 (hơn một tháng trước khi bị lấp) cửa chỉ còn rộng 50m, sâu


khoảng 0,5-1m. Sau trận lũ tháng 11/1999, cửa ₫ược mở với chiều rộng khoảng 600m và ₫ộ sâu ₫ạt khoảng 4-8m.

- Cửa Lộc Thủy là cửa phụ của cửa Tư Hiền, nằm sát mũi Chân Mây Tây. Trước trận lũ lịch sử tháng 11/1999, cửa ở trạng thái mở nhờ công trình kè cứng cửa Tư Hiền, khai thông lạch nước sau cồn cát và xây dựng một số kè mỏ hàn chống cát tràn dọc bờ từ phía bắc cửa Tư Hiền xuống. Trên thực tế, lạch cửa Lộc Thủy rất nhỏ hẹp, xâm thực mở rộng hơn vào mùa mưa lũ nhưng bị cạn hẹp ₫áng kể vào mùa khô. Sau trận lũ, cửa rộng 200m, sâu 2-5m nhưng phần ₫ầu lạch phía trong, giáp cửa chính Tư Hiền nhanh chóng bị bồi cạn sau trận lũ.

3.5. Tình trạng xói lở bờ biển Sau trận lũ lịch sử tháng 11 năm 1999, cửa Hòa Duân mở ra và hiện

tượng xói lở mạnh diễn ra ở khu vực bãi tắm Thuận An. Đến năm 2003 thì xói lở tạm dừng ở khu vực bãi tắm và bắt ₫ầu bồi tụ trở lại. Đoạn giữa bãi tắm và cửa Thuận An vẫn tồn tại một ₫oạn ₫ang tiếp tục bị xói lở.

Đoạn bờ Hải Dương phía cửa Thuận An liên tục bị xói mạnh do dịch chuyển cửa lên phía bắc. Đến năm 2003 xói lở tạm dừng và bắt ₫ầu bồi trở lại. Kết quả phân tích cho thấy, khu vực tây bắc thôn 3 xã Hải Dương bờ biển có các pha bồi tụ - xói lở luân phiên, với sự xuất hiện của doi cát ở khu vực này. Sự di chuyển về phía tây bắc hay ₫ông nam của doi cát này có tính chu kỳ, liên quan ₫ến dòng chảy ven bờ theo mùa, vị trí bồi tụ và xói lở cũng biến ₫ộng về phía tây bắc (mùa khô năm 1997 bồi dịch về phía tây bắc) hoặc phía ₫ông nam (mùa mưa năm 2000 bồi dịch về phía ₫ông nam). Tại khu vực thôn 2 xã Hải Dương, bờ biển luôn bị xói lở suốt từ năm 1997 ₫ến 2003. Hiện tượng này có thể liên quan ₫ến pha dịch chuyển cửa Thuận An về phía tây bắc. Bờ biển ở khu vực thôn 3 xã Hải Dương biến ₫ộng ngược lại với khu vực tây bắc của thôn này cho thấy rõ tính luân phiên bồi - xói.

Mặc dù tốc ₫ộ xói lở trung bình không lớn, nhưng khu vực tây bắc bãi tắm Thuận An và bãi tắm Thuận An suốt từ 1997 ₫ến 2001 luôn bị xói lở. Mức ₫ộ xói lở ở khu vực bãi tắm này tăng dần về phía ₫ông nam cho ₫ến khu vực cửa Hòa Duân. Tại khu vực cửa Hòa Duân, ₫ường bờ vào tháng 9/1999 so với tháng 4/1997 lùi về phía lục ₫ịa trung bình 29m/năm, sau ₫ó xói lở cục bộ rất mạnh xảy ra vào thời ₫iểm lũ 11/1999 cùng với sự chảy tràn của nước lũ từ ₫ầm phá ₫ã phá thông cửa này. Sau khi ₫ược lấp lại, bờ biển phía bãi tắm Thuận An tiếp tục xói lở mạnh, ₫ường bờ tháng 11/2001 thể


hiện khoảng cách xói lở cực ₫ại. Đến ₫ầu năm 2002, khu vực bãi tắm Thuận An ₫ã ngừng xói lở và bắt ₫ầu bồi tụ. Sau khi ₫ắp ₫ập, trong khoảng 2000 ₫ến 2003, khu vực cửa Hòa Duân ₫ang ₫ược bồi tụ nhanh trở lại, ₫ường bờ phía biển ₫ã ₫ạt xấp xỉ ₫ường bờ tháng 9/1999. Đến năm 2003, ₫ường bờ của khu vực này ₫ã trở lại cân bằng.

Khu vực cửa Tư Hiền, bờ biển luôn biến ₫ộng do dịch chuyển cửa. Hiện tượng bồi, xói xen kẽ nhau. Các ₫oạn bờ biển khác thường ở trạng thái cân bằng ₫ộng, ₫an xen giữa bồi tụ và xói lở ở quy mô và tốc ₫ộ nhỏ. Trong giai ₫oạn từ năm 1997 ₫ến 1999, bồi xói ở khu vực này diễn ra rất yếu, có thể nói khu vực này ổn ₫ịnh về bồi xói. Trong khoảng thời gian này cửa Tư Hiền ₫ang ₫óng, cửa Lộc Thủy mở.

Trong giai ₫oạn từ năm 1999 ₫ến 2000, cửa Tư Hiền ₫ược mở trở lại, gây ra những biến ₫ộng bồi xói - cục bộ diễn ra mạnh mẽ. Tại thôn Phú An, xã Vinh Hiền, mặt cắt ngang qua lạch cửa Tư Hiền thu hẹp lại, nghĩa là có sự bồi tụ ở khu vực này. Diện tích bồi tụ là 3ha, trên ₫oạn bờ dài khoảng 400m và tốc ₫ộ bồi tụ trung bình là 77m/năm, bãi bồi này có hình bán nguyệt. Tại phía ₫ối diện với thôn An Phú qua lạch cửa Tư Hiền, bồi tụ cũng diễn ra với diện tích bồi tụ là 2,9ha, chiều dài ₫oạn bờ bồi tụ là 720m và tốc ₫ộ bồi tụ trung bình khoảng 40m/năm, bãi bồi này kéo dài và lấp cửa lạch nối ₫ầm phá với cửa Lộc Thủy. Phần diện tích mất cửa Tư Hiền và mở rộng về hai bên cửa lạch bị xói sạt trong trận lũ tháng 11 năm 1999 là 21ha, trên chiều dài ₫oạn bờ khoảng 2,2km.

Trong giai ₫oạn từ năm 2000 ₫ến 2001, tại thôn Phú An, xã Vinh Hiền, xói sạt diễn ra trên chiều dài ₫oạn bờ 440m, diện tích xói sạt là 0,76ha và tốc ₫ộ xói trung bình khoảng 17m/năm. Đoạn bờ phía ₫ối diện với ₫oạn bờ thôn Phú An qua lạch cửa Tư Hiền cũng bị xói sạt, diện tích xói sạt là 0,5ha, chiều dài ₫oạn bờ xói là 200m, tốc ₫ộ xói trung bình là 25m/năm. Nối tiếp ₫oạn bờ này là ₫oạn bờ bồi tụ với chiều dài khoảng 650m, diện tích bồi là 4,2ha, tốc ₫ộ bồi trung bình khoảng 65m/năm.

Tại khu vực cửa Lộc Thủy, ₫ang có xu hướng bồi tụ mạnh và có khả năng bồi lấp hoàn toàn. Trong năm 2000 ₫ến 2001 tốc ₫ộ bồi tụ tại cửa Lộc Thủy là 21m/năm, diện tích bồi tụ khoảng 0,6ha, chiều dài ₫oạn bờ bồi tụ khoảng 300m. Trong giai ₫oạn 2001 ₫ến 2003, cửa Tư Hiền ₫ang có xu hướng bị lấp trở lại bởi bồi tụ ₫ang diễn ra tại 2 bên cửa. Vào cuối năm 2003


₫ã xuất hiện một doi cát kéo dài từ phía tây bắc cửa theo hướng song song với bờ, chắn ở phía ngoài cửa Tư Hiền, doi cát này có thể sẽ làm ₫óng cửa Tư Hiền trong một vài năm tới.

4. Thảo luận Nếu không tính ₫ến vai trò của cửa Lộc Thủy, cửa ₫ầm phá TGCH có

thể quy thành ba trạng thái. Chỉ có 1 cửa là cửa Thuận An, do cửa Tư Hiền bị lấp. Đó là trường hợp các năm 1979-1989 và 12/1994 - 11/1999. Có hai cửa, ₫ó là trường hợp có cửa Thuận An và Tư Hiền mở vào các năm 1959-1979 và 1990-1994, 1999-2005. Có nhiều cửa, ₫ó là trường hợp tháng 11/1999, ngay sau trận lũ có 5 cửa và hiện nay chỉ còn 2 cửa là Thuận An và Tư Hiền (Cửa Vinh Hải và Lộc Thủy bị bồi lấp tự nhiên còn cửa Hòa Duân do con người chủ ₫ộng lấp).

Trạng thái mở cửa chính là Thuận An và Tư Hiền ₫ược coi là trạng thái ổn ₫ịnh tạm thời kéo dài hơn cả. Có thể coi những trường hợp ₫ầm phá có một cửa hoặc quá nhiều cửa là các trường hợp tai biến, ₫ể lại các hậu quả xấu về môi trường, sinh thái và dân sinh.

Hậu quả của việc lấp cửa Tư Hiền làm tăng cường ngập lụt ở hệ ₫ầm phá TGCH, ách tắc giao thông và ngọt hóa vực nước ₫ầm phá, gây ảnh hưởng ₫ến NTTS và nghề cá (Trần Đức Thạnh và nnk, 1995; Trần Đức Thạnh, 1997). Lấp cửa Tư Hiền cũng gây giảm chất lượng môi trường, nông hóa vực nước và tạo nên tình thế phá mở nhiều cửa khi có lũ lớn như trường hợp tháng 11 năm 1999.

Hậu quả của phá mở nhiều cửa ₫ầm phá nhận thấy rõ là những thiệt hại trực tiếp về tài sản, nhà cửa và sinh mạng do lũ mở cửa trực tiếp gây ra. Tiếp ₫ó là sự ₫ảo lộn về phân bố cơ sở hạ tầng ₫ường sá bến bãi do dải cồn cát từ Thuận An ₫ến Vinh Hiền bị cắt làm ba ₫oạn. Giao thông ₫ường bộ tuyến này bị gián ₫oạn. Sự kiện này mới xảy ra nên chưa lường hết ₫ược những hậu quả lâu dài. Để dự báo ₫ược những hậu quả tiếp theo, trước hết phải dự báo ₫ược biến ₫ộng cửa tiếp tục trong những năm gần ₫ây.

Hậu quả của xói lở bờ biển ₫ã phá hủy nhà cửa của dân, mất ₫ất ở và sản xuất, gây tâm lý hoang mang bất ổn trong bộ phận dân cư sống sát bờ biển. Xói lở bờ biển ₫ã phá hủy cơ sở hạ tầng KTXH, ảnh hưởng ₫ến du lịch biển.

Việc tiếp tục nghiên cứu sự biến ₫ộng cửa ₫ầm phá ₫ể dự báo những hậu quả tiếp theo là cần thiết. Nghiên cứu xu thế biến ₫ộng cửa và chu kỳ


biến ₫ộng ₫ể dự báo các hậu quả môi trường và lũ lụt cho ₫ầm phá. Dữ liệu viễn thám sẽ ₫óng vai trò quan trọng trong việc giám sát biến ₫ộng cửa trong nhiều năm ₫ể ₫ưa ra tốc ₫ộ dịch chuyển, quy luật biến ₫ộng cửa và dự báo lũ lụt ₫ầm phá. Dữ liệu viễn thám cũng nên ₫ược sử dụng cho giám sát biến ₫ộng môi trường và sinh thái trước và sau các sự kiện ₫óng - mở cửa ₫ầm phá.

5. Kết luận Dữ liệu viễn thám ₫ã ₫óng góp có hiệu quả cho việc nghiên cứu biến

₫ộng cửa ₫ầm phá, phát hiện và dự báo biến ₫ộng của chúng cho mục tiêu ngăn chặn và có phản ứng kịp thời với những rủi ro vùng ven bờ ₫ầm phá. Những dữ liệu viễn thám thu ₫ược từ các vệ tinh SPOT, ASTER, Landsat, JERS-1\SAR, MOS-1\MESSR, ADEOS\AVNIR và RADARSAT kết hợp với các dữ liệu khảo sát thực tế ₫ã ghi nhận các vị trí cửa ₫ầm phá và những biến ₫ộng của nó từ năm 1979 ₫ến nay. Trạng thái hai cửa ₫ầm phá ₫ược ghi nhận từ 1959 ₫ến 1979 và 1989-1994. Trạng thái một cửa ₫ược ghi nhận từ 1979-1989 và 1994-1999. Trận lũ khủng khiếp tháng 11 năm 1999 xảy ra trong trạng thái một cửa ₫ầm phá ₫ã mở ra thêm 4 cửa ₫ể thoát lũ. Ảnh vệ tinh Radarsat ngày 6/11 cho thấy thực tế 4 cửa ₫ã mở bởi lũ lụt tràn qua vị trí nơi chúng ₫ã bị lấp bởi trầm tích trong quá khứ. Tới nay, 2 trong số 5 cửa ₫ã bị bồi lấp tự nhiên và cửa Hòa Duân do con người lấp lại. Đoạn bờ Hải Dương và bãi tắm Thuận An ₫ã xói lở liên tục nhiều năm và hiện nay ₫ã tạm ổn ₫ịnh ở trạng thái cân bằng ₫ộng. Xem xét lại biến ₫ộng liên tục vị trí cửa ₫ầm phá có ý nghĩa quan trọng cho việc dự báo rủi ro do lũ và xâm nhập mặn cũng như những hậu quả khác.

TÀI LIỆU THAM KHẢO 1. Lê Quý Đôn, 1776. Phủ biên tạp lục. Nxb Khoa học Xã hội, Hà Nội, 1977. 2. Nguyễn Văn Hải, 1999. Đợt mưa lũ kỷ lục miền Trung và một số vấn đề khoa học cần

quan tâm. Hoạt động Khoa học, số 12/1999, trang 42-43. 3. Hồ Tấn Phan, Hồ Thị Thu Trang, 1991. Năm trăm năm cửa biển Thuận An. Thông tin

Khoa học và Kỹ thuật. Ban KHKT Thừa Thiên Huế. 4. Hồ Ngọc Phú, 1994. Nghiên cứu về tính không ổn định cửa Tư Hiền và suy nghĩ biện pháp

xử lý. Kỷ yếu hội thảo khoa học về đầm phá Thừa Thiên Huế. Hải Phòng, 1994.


5. Trần Đức Thạnh, 1995. Cửa Thuận An và Tư Hiền. Những phát hiện mới về khảo cổ học 1995. Viện Khảo cổ, Hà Nội.

6. Trần Đức Thạnh, Trần Đình Lân và Nguyễn Hữu Cử, 1995. Về hiện tượng bồi lấp cửa Tư Hiền. Tạp chí Hoạt động Khoa học, số 9.

7. Trần Đức Thạnh, 1997. Tác động môi trường của việc lấp cửa, chuyển cửa ở hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai. Tài nguyên và Môi trường biển, tập IV, Nxb KHKT.

8. Trần Đức Thạnh, 1999. Biến động cửa đầm phá Tam Giang - Cầu Hai và hậu quả môi trường, sinh thái.

9. Tóm tắt tình hình khí tượng, khí tượng nông nghiệp, thủy văn và hải văn tháng 11 năm 1999. Tạp chí Khí tượng - Thủy văn, số 12 (468) 1999, trang 42-45.

10. Trần Đức Thạnh, Nguyễn Hữu Cử, Đinh Văn Huy, Trần Văn Điện, 2001. Biến động cửa đầm phá Tam Giang - Cầu Hai. Tạp chí Khoa học và Công nghệ biển, tập 1, số 3, trang.33-43.

11. Trần Đức Thạnh, Trần Văn Điện, Đỗ Đình Chiến, 2002. Biến động cửa đầm phá Tam Giang - Cầu Hai và ngập lụt ven biển. Tuyển tập Nghiên cứu biển, Nxb Khoa học và Kỹ thuật, tập XII, trg.119-127.

APPLICATION OF REMOTE SENSING FOR MONITORING COASTAL EROSION

AND INLETS CHANGE IN TAM GIANG - CAU HAI LAGOON Tran Van Dien, Tran Dinh Lan, Tran Duc Thanh, Nguyen Van Thao, Do Thu Huong Institue of Marine Environment and Resources

Abstract

Satellite images acquired from 1983 to 2004, especially images were acquired regularly from 1999, was used for monitoring coastal erosion and inlets changes in Tam Giang - Cau Hai lagoon. False color composite methods was used for composing near infrared channel of satellite images acquired at different dates to present clearly changes due to erosion and inlet displacements. Threshold method was applied to extract land-water boundary at image acquisition times for calculating coastline. Overlay coastline in GIS for assessment coastal erosion and calculating erosion rate and scale. Analysis results show that lagoon inlets changes by both displacement and close-reopen. Coastal erosion was serious in Thuan An after Hoa Duan inlet was reopened in November 1999. Recently, coastline and lagoon inlet are at dynamic balance, at some areas are slightly erosion, others places are accreted.

Ứng dỤng viỄn thÁm giÁm sÁt xÓi lỞ bỜ biỂn vÀ biẾn ĐỘng cỬa ĐẦm phÁ tam...

Documents