Tổng quan nghiên cứu

Khu vực đất liền tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu có tổng diện tích tự nhiên 1.906,78 km2 (chiếm phần lớn diện tích tự nhiên 1.982,56 km2 của toàn tỉnh), giữ vị thế hạt nhân kinh tế năng động thuộc Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam. Cùng với tốc độ đô thị hóa nhanh và mật độ dân số trung bình đạt 594 người/km2, nhu cầu sử dụng khoáng sản làm vật liệu san lấp phục vụ các công trình giao thông huyết mạch, hạ tầng khu công nghiệp và đô thị ven biển đang gia tăng áp lực lớn. Theo phương án quy hoạch khoáng sản tích hợp vào Quy hoạch tỉnh thời kỳ 2021 – 2030, tổng khối lượng vật liệu san lấp dự kiến huy động đạt khoảng 57.579 ngàn m3, chỉ đủ đáp ứng nhu cầu xây dựng đến năm 2030 và dự báo thiếu hụt nguồn cung trầm trọng sau giai đoạn này.

Thực tế công tác lập quy hoạch khoáng sản trước đây bộc lộ nhiều hạn chế do thiếu phương pháp đánh giá định lượng, dẫn đến tình trạng chồng lấn không gian với các quy hoạch phát triển kinh tế – xã hội khác, phá vỡ cảnh quan môi trường và gây bức xúc dân sinh. Nhằm giải quyết triệt để vấn đề này, luận văn thạc sĩ chuyên ngành Kỹ thuật địa chất của học viên Hoàng Yến (Trường Đại học Bách khoa – ĐHQG TP.HCM) đã thực hiện đề tài: "Xây dựng phương pháp đánh giá, lựa chọn vùng khảo sát vật liệu san lấp để đưa vào quy hoạch thăm dò, khai thác khoáng sản làm vật liệu xây dựng thông thường: áp dụng cho tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu".

Mục tiêu cụ thể của công trình là xây dựng hệ thống tiêu chí loại trừ và đánh giá ảnh hưởng, ứng dụng quy trình phân tích thứ bậc để xác định trọng số, đồng thời tích hợp công nghệ hệ thống thông tin địa lý nhằm thành lập bản đồ phân vùng mức độ ưu tiên khảo sát trên diện tích đất liền. Nghiên cứu đã sàng lọc chính xác 83,91% diện tích thuộc diện loại trừ nghiêm ngặt và xác định 30.434 ha (chiếm 16,09% diện tích nghiên cứu) có tiềm năng khoáng sản, cung cấp cơ sở khoa học tin cậy giúp tối ưu hóa chi phí điều tra thực địa và nâng cao hiệu quả quản lý tài nguyên bền vững theo Luật Quy hoạch số 21/2017/QH14.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết phân tích đa tiêu chí kết hợp quy trình phân tích thứ bậc của Thomas L. Saaty (1995), cùng với nguyên tắc quy hoạch không gian tích hợp theo Luật Khoáng sản số 60/2010/QH12 và Luật Quy hoạch số 21/2017/QH14. Mô hình nghiên cứu vận hành theo cấu trúc phân tầng logic, chia không gian khảo sát thành hai bộ tiêu chí riêng biệt: tiêu chí loại trừ nhằm khoanh định các khu vực cấm và tạm thời cấm hoạt động khoáng sản theo Quyết định số 976/QĐ-TTg ngày 11/08/2022 của Thủ tướng Chính phủ; và tiêu chí đánh giá ảnh hưởng gồm 4 nhóm yếu tố cốt lõi (Kinh tế, Xã hội, Môi trường, Kỹ thuật - Địa chất).

Các khái niệm chính được định hình chuẩn mực trong luận văn gồm:

  • Vật liệu san lấp: Đất, đá phong hóa, sườn tích và cát đáp ứng tiêu chuẩn kỹ thuật đầm nén công trình theo TCVN 4054:2005, TCVN 8857:2011, TCVN 8216:2018 và tiêu chuẩn quốc tế AASHTO M 145-91; loại trừ hoàn toàn các loại đất bùn hữu cơ, đất than bùn có hàm lượng chất hữu cơ vượt quá 10%.
  • Vùng loại trừ: Toàn bộ không gian địa lý bị cấm can thiệp hoạt động khoáng sản để bảo vệ an ninh quốc phòng, di tích lịch sử, rừng tự nhiên, đới an toàn công trình giao thông và nguồn nước sinh hoạt.
  • Phân vùng mức độ ưu tiên không gian: Tiến trình lượng hóa và xếp hạng các diện tích đất đai có triển vọng khoáng sản thành 4 cấp độ ưu tiên từ thấp đến cao, bảo đảm hài hòa giữa hiệu quả kinh tế và tính bền vững sinh thái.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được thu thập toàn diện trên toàn bộ diện tích đất liền 1.906,78 km2 của tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu, bao gồm 13 lớp dữ liệu không gian dạng số hóa tỷ lệ 1:50.000 từ các công trình điều tra địa chất khu vực Đông TP.HCM, Hàm Tân – Côn Đảo và Báo cáo biên hội địa chất năm 2003. Dữ liệu chuyên ngành tích hợp thêm bản đồ hiện trạng sử dụng đất, mạng lưới 4.319,54 km đường bộ, 36 cảng bến thủy nội địa, hệ thống rừng đặc dụng, rừng phòng hộ và các công trình thủy lợi lớn như hồ Đá Đen, hồ Sông Ray.

Về phương pháp chọn mẫu, nghiên cứu sử dụng phương pháp lấy mẫu chuyên gia có chủ đích, thu thập ý kiến đánh giá từ 15 chuyên gia đầu ngành trong lĩnh vực địa chất, quy hoạch mỏ và quản lý tài nguyên môi trường để xây dựng ma trận so sánh cặp. Lý do lựa chọn phương pháp phân tích AHP kết hợp GIS là vì AHP cho phép chuẩn hóa các đánh giá định tính phức tạp, kiểm soát tính nhất quán của dữ liệu thông qua tỷ số nhất quán CR dưới ngưỡng 0,1; trong khi công nghệ GIS cung cấp công cụ phân tích không gian mạnh mẽ, cho phép chuyển đổi dữ liệu vector sang raster kích thước ô lưới 30x30m và chồng lớp bản đồ chính xác. Toàn bộ quy trình nghiên cứu được triển khai từ tháng 09/2023 đến tháng 12/2023 và hoàn thành bảo vệ chính thức vào tháng 01/2024.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình phân tích không gian và tính toán trọng số đã mang lại 4 phát hiện quan trọng có giá trị khoa học và thực tiễn sâu sắc:

Thứ nhất, việc thiết lập 10 tiêu chí loại trừ theo ranh giới đệm quy chuẩn đã xác định tổng diện tích cấm và tạm thời cấm hoạt động khoáng sản trên phần đất liền tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu là 160.244 ha, chiếm tới 83,91% diện tích tự nhiên khu vực nghiên cứu. Điều này cho thấy không gian dành cho phát triển mỏ khoáng sản chịu sự ràng buộc rất lớn bởi các yêu cầu bảo vệ môi trường, quốc phòng và hạ tầng kỹ thuật.

Thứ hai, diện tích tiềm năng khảo sát vật liệu san lấp sau khi loại bỏ các tầng cấm đạt 30.434 ha, chiếm 16,09% diện tích nghiên cứu. Tiềm năng khoáng sản tập trung chủ yếu ở các thành tạo sườn tích dăm sạn deluvi - proluvi quanh chân núi Thị Vải, núi Dinh, núi Mây Tào; trầm tích hệ tầng Suối Tầm Bó, hệ tầng Trảng Bom và vỏ phong hóa dày từ 12m đến hơn 35m của bazan hệ tầng Xuân Lộc. Các trầm tích nguồn gốc đầm lầy chứa từ 10% đến 95% mùn hữu cơ đã bị loại bỏ hoàn toàn.

Thứ ba, bản đồ phân vùng mức độ ưu tiên khảo sát vật liệu san lấp đã phân định rõ ràng 4 mức độ ưu tiên:

  • Mức 1 (Ưu tiên rất cao): Đạt khoảng 1.850 ha, chiếm 6,08% diện tích tiềm năng, có điều kiện khai thác thuận lợi nhất, nằm gần mạng lưới giao thông chính và chất lượng đất đắp tốt.
  • Mức 2 (Ưu tiên cao): Đạt khoảng 7.420 ha, chiếm 24,38% diện tích tiềm năng, rất thích hợp để đưa ngay vào các kỳ quy hoạch trung hạn.
  • Mức 3 (Ưu tiên trung bình): Đạt 12.650 ha, chiếm 41,57% diện tích tiềm năng, đóng vai trò quỹ đất dự trữ khoáng sản lâu dài.
  • Mức 4 (Ưu tiên thấp): Đạt 8.514 ha, chiếm 27,97% diện tích tiềm năng, chủ yếu do chi phí bóc tầng phủ lớn hoặc cự ly vận chuyển xa.

Thứ tư, tiềm năng phân bổ không gian có sự chênh lệch lớn giữa các đơn vị hành chính. Huyện Châu Đức và huyện Xuyên Mộc sở hữu hơn 65% tổng diện tích thuộc mức ưu tiên 1 và mức ưu tiên 2 nhờ địa hình đồi lượn sóng bazan màu mỡ và độ dốc dưới 8 độ. Ngược lại, các địa bàn ven biển như thị xã Phú Mỹ và thành phố Vũng Tàu có tỷ lệ ưu tiên rất thấp do phần lớn diện tích là trũng đầm lầy ngập triều hoặc khu vực phát triển cảng biển, công nghiệp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân tạo nên sự phân hóa rõ nét về mức độ ưu tiên bắt nguồn từ đặc điểm địa hình và sự phân bố hạ tầng giao thông. Tỉnh có 41,03% diện tích mang độ dốc dưới 3 độ và 39,6% diện tích mang độ dốc từ 3 đến 8 độ, tạo điều kiện thuận lợi cho khai thác cơ giới nhưng cũng đồng thời là vùng tập trung dân cư đông đúc. Các khu vực đạt mức ưu tiên 1 và 2 đều nằm trong bán kính 1 đến 3 km tiếp cận 129 km đường quốc lộ (QL51, QL55, QL56) và các tuyến đường tỉnh nhựa hóa 100%, giúp giảm thiểu tối đa chi phí logistics vận chuyển đất đắp.

Khi so sánh với các quy hoạch khoáng sản giai đoạn 2011–2015 hay 2016–2020 vốn chỉ dựa trên khảo sát tuyến đơn lẻ, mô hình AHP-GIS đã khắc phục hoàn toàn nhược điểm quy hoạch manh mún, giảm thiểu nguy cơ khiếu nại đất đai và sạt lở nguồn nước. Để hỗ trợ các cơ quan chức năng tra cứu thuận tiện, toàn bộ kết quả phân tích trong luận văn được mô hình hóa trực quan qua bảng tổng hợp ma trận so sánh cặp, bảng tính trọng số toàn cục và biểu đồ hình tròn thể hiện cơ cấu diện tích phân vùng ưu tiên theo từng huyện, thị xã. Kết quả này chứng minh rằng việc áp dụng công cụ đa tiêu chí giúp các nhà quản lý đưa ra quyết định minh bạch, cân bằng hoàn hảo giữa bài toán phát triển kinh tế 186,9 nghìn tỷ đồng GRDP phi dầu khí với việc bảo vệ hệ sinh thái rừng và nguồn nước hồ chứa.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả phân vùng khoa học, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm tối ưu hóa công tác quản lý khoáng sản vật liệu xây dựng thông thường trên địa bàn tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu:

Một là, tích hợp trực tiếp kết quả bản đồ phân vùng ưu tiên khảo sát vật liệu san lấp vào phương án điều chỉnh Quy hoạch tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu thời kỳ 2021–2030, tầm nhìn đến năm 2050. Sở Tài nguyên và Môi trường phối hợp với Sở Xây dựng và Sở Kế hoạch và Đầu tư triển khai thực hiện ngay trong giai đoạn 2024–2025, hướng tới mục tiêu huy động đủ 57.579 ngàn m3 vật liệu san lấp, đảm bảo 100% tiến độ cung ứng cho các công trình trọng điểm như đường cao tốc Biên Hòa – Vũng Tàu, cầu Phước An và tuyến Vành đai 4 TP.HCM.

Hai là, ban hành quy chế cấp phép hoạt động khoáng sản tập trung, ưu tiên lựa chọn các vị trí thuộc mức ưu tiên 1 và mức ưu tiên 2 với quy mô tối thiểu từ 15 ha đến 20 ha trở lên cho mỗi dự án khai thác. Ủy ban nhân dân tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu giữ vai trò chủ trì phê duyệt trong giai đoạn 2024–2026, nhằm mục tiêu cắt giảm ít nhất 40% các điểm mỏ phân tán manh mún, đồng thời nâng cao hiệu suất thu hồi tài nguyên và thuận tiện cho việc kiểm soát môi trường sau khai thác.

Ba là, số hóa toàn diện và thiết lập hệ thống cơ sở dữ liệu GIS địa chất khoáng sản trực tuyến, đồng bộ hóa với cơ sở dữ liệu đất đai của tỉnh. Đơn vị thực hiện là Trung tâm Công nghệ Thông tin Tài nguyên Môi trường, duy trì cập nhật định kỳ 2 năm một lần trong suốt giai đoạn 2024–2030, bảo đảm 100% hồ sơ xin cấp phép thăm dò được đối soát tự động trên nền tảng bản đồ số nhằm loại trừ nguy cơ chồng lấn ranh giới cấm.

Bốn là, thiết lập hành lang đệm an toàn môi trường nghiêm ngặt tối thiểu 500m đối với các khu vực tiếp giáp lưu vực hồ Đá Đen, sông Dinh, sông Ray và các khu rừng đặc dụng, rừng phòng hộ. Chi cục Bảo vệ Môi trường cùng chính quyền địa phương cấp huyện tăng cường thanh tra, giám sát từ năm 2024, phấn đấu đạt chỉ tiêu 0% sự cố sạt lở hoặc bồi lắng lòng hồ do hoạt động khai thác đất đắp gây ra.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị thực tiễn và học thuật đa dạng, là nguồn tài liệu hữu ích cho 4 nhóm đối tượng chính:

  • Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và quy hoạch (Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Xây dựng, Sở Kế hoạch và Đầu tư, UBND các cấp): Tài liệu cung cấp cơ sở dữ liệu số hóa và bộ tiêu chí định lượng chuẩn xác giúp thẩm định hồ sơ cấp phép, rà soát điều chỉnh quy hoạch khoáng sản tỉnh mà không lo xung đột với các mục tiêu quốc phòng, môi trường.
  • Các viện nghiên cứu, trường đại học và học viên chuyên ngành Kỹ thuật Địa chất, Quản lý Tài nguyên, Trắc địa – GIS: Bản luận văn là tài liệu tham khảo mẫu mực về quy trình tích hợp mô hình phân tích thứ bậc AHP và công nghệ GIS trong đánh giá không gian đa tiêu chí, phục vụ trực tiếp cho công tác giảng dạy và nghiên cứu học thuật chuyên sâu.
  • Doanh nghiệp khai thác mỏ và các nhà thầu thi công hạ tầng giao thông, xây dựng dân dụng: Doanh nghiệp có thể sử dụng bản đồ phân vùng để xác định chính xác các tọa độ mỏ tiềm năng thuộc mức ưu tiên cao, giúp rút ngắn hơn 50% thời gian khảo sát thực địa ban đầu và tối ưu hóa chi phí đầu tư thăm dò trữ lượng.
  • Đơn vị tư vấn lập báo cáo đánh giá tác động môi trường và tư vấn quy hoạch đô thị: Cung cấp khung phương pháp luận 10 lớp tiêu chí loại trừ để đánh giá mức độ nhạy cảm môi trường, từ đó xây dựng các kịch bản khai thác bền vững và phương án cải tạo phục hồi môi trường sau đóng cửa mỏ.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao nghiên cứu loại trừ hoàn toàn các trầm tích nguồn gốc đầm lầy khỏi diện tích tiềm năng khảo sát vật liệu san lấp?

Các thành tạo địa chất nguồn gốc đầm lầy như bQ2, abQ22-3 và bmQ22-3 có tỷ lệ bùn sét hữu cơ và xác thực vật chiếm từ 10% đến 95%. Theo các tiêu chuẩn kỹ thuật TCVN 4054:2005 và AASHTO M 145-91, đất có hàm lượng hữu cơ trên 10% có tính chịu nén lún rất cao, sức chịu tải kém, dễ gây biến dạng công trình nên bắt buộc phải loại trừ hoàn toàn.

Phương pháp phân tích thứ bậc AHP kiểm soát tính chủ quan của chuyên gia như thế nào?

Phương pháp AHP sử dụng thuật toán tính toán vector riêng và kiểm định ma trận so sánh cặp thông qua Tỷ số nhất quán (Consistency Ratio - CR). Khi giá trị CR nhỏ hơn 0,1 (trong luận văn đạt mức tối ưu dưới 0,08), ma trận đánh giá của nhóm 15 chuyên gia được chứng minh là nhất quán logic, loại bỏ hoàn toàn các nhận định cảm tính bất hợp lý.

Bản đồ phân vùng ưu tiên giải quyết bài toán thiếu hụt vật liệu san lấp sau năm 2030 ra sao?

Bản đồ đã định vị cụ thể 30.434 ha tiềm năng, trong đó có hơn 20.000 ha thuộc mức ưu tiên 2 và 3 đóng vai trò quỹ đất dự trữ chiến lược. Cơ quan quản lý có thể căn cứ vào các tọa độ này để lập kế hoạch thăm dò gối đầu ngay từ giai đoạn 2025–2030, bảo đảm nguồn cung dồi dào trên 100 triệu m3 vật liệu san lấp cho giai đoạn sau 2030.

Ứng dụng GIS mang lại sự khác biệt gì so với phương pháp quy hoạch khoáng sản truyền thống?

Quy hoạch truyền thống chủ yếu dựa trên bản đồ giấy và thống kê đơn lẻ, dễ gây chồng lấn ranh giới. Công nghệ GIS cho phép tích hợp 13 lớp dữ liệu không gian, phân tích quan hệ đa chiều trên lưới ô vuông 30x30m và chồng lớp tự động, giúp hiển thị trực quan các mức độ ưu tiên theo tọa độ thực địa chuẩn VN2000 với độ chính xác tuyệt đối.

Kết quả và phương pháp luận của luận văn có thể nhân rộng sang các tỉnh khác không?

Khung phương pháp luận tích hợp 10 tiêu chí loại trừ và 8 tiêu chí đánh giá ảnh hưởng theo AHP-GIS có tính khái quát rất cao. Các địa phương có điều kiện địa chất, kinh tế tương đồng trong Vùng kinh tế trọng điểm phía Nam như Đồng Nai, Bình Dương, Tây Ninh hoàn toàn có thể áp dụng quy trình này để lập quy hoạch khoáng sản đạt chuẩn.

Kết luận

Luận văn thạc sĩ của học viên Hoàng Yến đã hoàn thành xuất sắc các nhiệm vụ nghiên cứu khoa học và thực tiễn, đóng góp lớn vào công tác quản lý tài nguyên địa phương:

  • Thiết lập thành công khung phương pháp luận kết hợp chuẩn xác giữa phân tích đa tiêu chí AHP và công nghệ thông tin địa lý GIS trong đánh giá không gian khoáng sản.
  • Xây dựng hoàn chỉnh bộ tiêu chí gồm 10 tiêu chí loại trừ nghiêm ngặt và 8 tiêu chí đánh giá ảnh hưởng đa chiều về kinh tế, xã hội, kỹ thuật và môi trường sinh thái.
  • Khoanh định rõ 160.244 ha vùng cấm hoạt động khoáng sản (chiếm 83,91%) và làm sáng tỏ 30.434 ha diện tích tiềm năng vật liệu san lấp (chiếm 16,09% diện tích đất liền).
  • Thành lập bản đồ phân vùng 4 mức độ ưu tiên khảo sát vật liệu san lấp tỷ lệ 1:50.000 với độ tin cậy khoa học cao, phản ánh trung thực tiềm năng tài nguyên tại các huyện Châu Đức, Xuyên Mộc và các vùng phụ cận.
  • Cung cấp luận cứ khoa học trực tiếp cho công tác điều chỉnh, bổ sung phương án quy hoạch thăm dò, khai thác khoáng sản làm vật liệu xây dựng thông thường trong Quy hoạch tỉnh Bà Rịa – Vũng Tàu.

Trong lộ trình tiếp theo từ nay đến năm 2026, cơ sở dữ liệu cần được tiếp tục cập nhật ảnh viễn thám độ phân giải cao và mở rộng khảo sát các nguồn vật liệu san lấp thay thế. Các nhà quản lý, kỹ sư quy hoạch và doanh nghiệp quan tâm có thể khai thác trực tiếp kết quả luận văn để triển khai các dự án thăm dò mỏ đạt hiệu quả kinh tế cao nhất và đảm bảo phát triển bền vững môi trường sinh thái.