CHƯƠNG 1. PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU BIẾN ĐỘNG ĐỊA HÌNH VÙNG CỬA SÔNG VEN BIỂN 1. Những vấn đề chung 1. Khái niệm về cửa sông Cửa sông (river mouth) là nơi con sông đổ vào biển, vào hồ (hồ chứa) hoặc vào một con sông lớn hơn [2], [3], [4], [5].
Trong công trình này, NCS tập trung nghiên cứu nơi cửa sông vào biển. Theo các chuyên môn nghiên cứu mà có nhiều cách hiểu về khái niệm cửa sông. Có thể hiểu theo nghĩa rộng thì cửa sông là khu vực có sự tương tác, tranh chấp giữa nước mặn của biển và nước ngọt của lục địa, nói cách khác là nơi sông đổ nước ra biển. Bên cạnh đó một số khái niệm về cửa sông được hiểu theo một số định nghĩa dưới đây: - Theo Cameron và Prichard (1963): Cửa sông là vùng nước nửa kín duyên hải có quan hệ tự do với biển và chịu ảnh hưởng của chuyển động thuỷ triều, nước biển được pha loãng bởi nước ngọt từ trong nội địa ra [3].
- Theo Fairbridge (1980): Một cửa sông là một nhánh của biển đi vào một dòng sông đến nơi mà mực nước cao nhất của thủy triều vươn tới, thường được chia thành 3 phần khác nhau: a) phần biển hay phần cửa sông thấp, nối liền với biển khơi; b) phần cửa sông trung, nơi diễn ra sự pha trộn chính của nước biển và nước ngọt; và c) phần cửa sông cao, chi phối bởi nước ngọt nhưng còn tác động của thủy triều. Giới hạn giữa 3 phần này không cố định và biến động theo lượng nước ngọt đổ ra từ sông [6]. - Theo Dalrymple (1992): thì định nghĩa cửa sông là phần tiếp giáp với biển của lòng sông bị ngập nước chứa đựng phù sa từ trong sông ra, bùn cát ven biển dưới tác động của thuỷ triều, sóng và các quá trình sông. Cửa sông được xem như phần đất kéo dài từ đất liền nơi không còn ảnh hưởng của thuỷ triều, về phía biển nơi không còn ảnh hưởng của sông [7].
Như vậy “Cửa sông là nơi dòng sông đổ ra biển, được đặc trưng bởi quá trình chuyển hoá dần từ chế độ thuỷ văn lục địa sang chế độ thuỷ văn biển; ở đây xảy ra các biến động rất lớn về tính chất lý - hoá của các khối nước, các đặc trưng sinh học cũng như quá trình phát triển lục địa và hình thành châu thổ” [9]. Vì cửa luan an 10 sông là nơi xảy ra tranh chấp giữa nước biển và nước sông, đó là sự thay đổi từ chế độ thuỷ văn sông trong sự tiếp nhận chế độ thuỷ văn biển, nên giới hạn cửa sông thường được xác định bởi các dấu hiệu đặc điểm như sau: - Giới hạn phía trong cửa sông: ở vị trí đáy trục lòng dẫn sông đạt độ sâu lớn nhất, nơi bề mặt mực nước sông đạt tới tốc độ nhỏ nhất, ranh giới cuối cùng của vùng không bị nhiễm mặn. - Giới hạn phía ngoài cửa sông: ở ranh giới ngoài của các bar đảo cửa sông, nơi dòng chảy, dòng bồi tích sông bị tắt dần. Hiện nay, có rất nhiều quan điểm nhằm phân định ranh giới vùng cửa sông, song hầu hết đều thống nhất dựa vào 3 dấu hiệu cơ bản như: điều kiện thuỷ văn, điều kiện thuỷ hoá và hình thái cửa sông.
Các nhà nghiên cứu hóa học và sinh học thì giới hạn vùng cửa sông là: giới hạn trong sông ở nơi nước lợ có độ mặn từ 0,5 ‰ đến giới hạn ngoài khơi là nơi nước lợ biến đổi hoàn toàn thành nước biển có độ mặn từ 3034 ‰. Bên cạnh đó các nhà nghiên cứu thủy văn thì đưa ra ranh giới trong sông là nơi lòng dẫn chính bắt đầu phân nhánh, hoặc là nơi có ảnh hưởng của hiện tượng thuỷ triều (hay nước dâng) trong mùa kiệt. Ranh giới ngoài phía biển là nơi có chế độ thuỷ hoá biến tính mạnh nhất trong mùa lũ (thường là lấy độ mặn vùng nước pha trộn làm chỉ tiêu đặc trưng). Theo Baidin vùng cửa sông gồm 3 phần là: đoạn gần cửa sông (A), đoạn cửa sông (B) và vùng biển nông trước cửa sông (C) (Hình 1.
Cấu tạo vùng cửa sông [10] Do đó, trên cơ sở phân vùng cửa sông của Baidin thì VCSVB sông Mã là phần lục địa từ biển vào đất liền khoảng 20 - 22km, sông Thạch Hãn khoảng 20km, sông Hương khoảng 15km (từ nơi sông chính bắt đầu phân nhánh tới bãi triều thấp khi mức triều kiệt). Như vây, phạm vi phân bố chung về mặt không gian của các luan an 11 VCSVB Bắc Trung Bộ mà NCS tập trung nghiên cứu là phần đất liền từ bãi triều vào trong lục địa, khoảng 15 - 20km, gồm các đoạn A và B (Hình 1. Phân loại cửa sông ở khu vực nghiên cứu Vùng cửa sông ven biển là nơi thường xuyên diễn ra tương tác rất phức tạp của sông và biển; của nhóm yếu tố nội sinh, ngoại sinh và hoạt động kinh tế của con người. Do đó, việc phân loại cửa sông theo các tiêu chí phù hợp với mục đích nghiên cứu có một ý nghĩa quan trọng trong việc áp dụng các phương pháp nghiên cứu phù hợp, đạt kết quả tốt.
Hiện nay, có nhiều nguyên tắc phân loại cửa sông theo các quan điểm nghiên cứu khác nhau. Tuy nhiên cách phân loại cửa sông cũng rất khác nhau tuỳ thuộc vào mục đích nghiên cứu và các chỉ tiêu sử dụng trong phân loại. Hiện nay, các công trình trên thế giới đã trình bày một số cách phân loại cửa sông theo các tiêu chí khác nhau. Trong đó, phải kể đến một số công trình khoa học đã đề cập đến phân loại cửa sông ven biển theo các tiêu chí sau đây [3], [5], [9], [11], [12]: - Dựa vào các dấu hiệu địa mạo cơ bản các cửa sông được phân thành 3 nhóm: (1) cửa sông châu thổ (delta), (2) cửa sông hình phễu (estuary), (3) cửa sông dạng phẳng (liman); - Dựa vào hình dạng cửa sông và đường bờ biển, chia thành 3 loại: (1) cửa sông dạng thẳng và dạng phễu, (2) cửa sông dạng kín và dạng hở, (3) cửa sông dạng lõm, lồi và phẳng.
- Dựa vào dấu hiệu hoạt động kiến tạo khu vực, chia ra: (1) vùng cửa sông có hoạt động kiến tạo mạnh (sụt lún, nâng - hạ, tách giãn, v.v), (2) vùng cửa sông ít hoạt động kiến tạo hoặc ổn định. - Dựa vào đặc điểm tác động của chế độ thuỷ- hải văn chia ra 2 nhóm: (1) cửa sông ven biển hở (hay đại dương), (2) cửa sông ven biển kín (hay biển nội địa). - Dựa vào chế độ bùn cát chia ra các loại: cửa sông có nhiều bùn cát > 0,2 kg/m3 thuộc loại cửa sông delta và cửa sông có ít hoặc rất ít bùn cát < 0,16 kg/m3 thuộc loại cửa sông estuary, cửa sông có bùn cát 0,16≤ ≤ 0,2 kg/m3 thuộc loại cửa sông quá độ. Như vậy, theo các khía cạnh, chuyên ngành và mục tiêu khác nhau, các công trình đã đưa ra các cách phân loại VCSVB khác nhau.
Tuy nhiên, hầu hết các cách phân loại nêu trên đều xét tới tổng thể các yếu tố động lực nội sinh và ngoại sinh một cách trực tiếp hay gián tiếp tới hình thành địa hình các VCSVB. Khu vực Bắc Trung Bộ có đường bờ biển dài 642km, trải dài từ vĩ độ 16 o18’ VĐB đến 20o VĐB thuộc địa bàn các tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị và Thừa Thiên Huế. Khu vực này có tới 23 cửa sông đổ ra biển (Bảng 1.1), trong đó luan an 12 phải kể đến các cửa sông chính như cửa Hới của sông Mã, cửa Hội của sông Cả, cửa Gianh của sông Rào Nậy, cửa Việt của sông Thạch Hãn và cửa Thuận An của sông Hương. Các sông này đổ trực tiếp ra biển Đông với một cửa duy nhất, riêng sông Hương đổ trực tiếp vào phá Tam Giang - đầm Cầu Hai trước khi đổ ra biển qua cửa Thuận An và Tư Hiền.
Thống kê các cửa sông ở khu vực Bắc Trung Bộ Stt Tên tỉnh Tên sông Cửa sông 1 Lèn Cửa Lạch Sung 2 Tào Xuyên Cửa Lạch Trường 3 Thanh Hoá Mã Cửa Hới 4 Yên Cửa Lạch Ghép 5 Khê Dứa Lạch Bạng 6 Hoàng mai Cửa Trập ( Cửa Cờn) 7 Độ Ông ( sông Hầu) Cửa Lạch Quèn 8 Dừa Cửa Thới Nghệ An 9 Bùng Cửa Vạn 10 Cửa Lò Cửa Lò 11 Cả Cửa Hội 12 Hạ Vàng Cửa Sót 13 Hà Tĩnh Rác Cửa Nhượng 14 Kinh Cửa Khẩu 15 Ròn Cửa Ròn 16 Gianh Cửa Gianh 17 Quảng Bình Lý Hoà Cửa Lý Hoà 18 Định Cửa Doanh 19 Kiến Giang Cửa Nhật Lệ 20 Bến Hải Cửa Tùng Quảng Trị 21 Thạch Hãn + Ô Lâu Cửa Việt Đầm Thanh Lam ( cửa Thuận 22 Sông Hương Thừa Thiên Huế An) 23 Nông +Truồi Vụng Cầu Hai (cửa Tư Hiền) Nguồn:[13], [63] luan an 13 Trong công trình này, NCS sử dụng cách phân loại VCSVB theo tiêu chí tổng hợp các dấu hiệu địa chất - địa mạo và theo mức độ tác động của các yếu tố động lực ở các VCSVB Bắc Trung Bộ [1], [12]. - Cửa sông lồi (delta) có cửa Hới, Lạch Trào, Hội, Gianh với đặc trưng là phát triển các bãi ngầm trước cửa sông; - Cửa thẳng (liman) có cửa Việt và Thuận An với đặc trưng ít bồi tích, phát triển val cát song song với bờ tạo thành lagun. Trên cơ sở những phân loại các VCSVB Bắc Trung Bộ, NCS đã chọn lựa chọn các VCSVB: delta - VCSVB sông Mã, liman - VCSVB sông Thạch Hãn và sông Hương. VCSVB sông Mã thuộc địa phận các huyện Hà Trung, Nga Sơn, Hậu Lộc, Hoàng Hóa, Quảng Xương và các thành phố Sầm Sơn và Thanh Hóa.
VCSVB sông Thạch Hãn và sông Hương thuộc địa phận các huyện Cam Lộ, Gio Linh, Triệu Phong, thành phố Đông Hà (tỉnh Quảng Trị), các huyện Phong Điền, Quảng Điền, Hương Trà, Hương Thủy, Phú Vang, Phú Lộc và thành phố Huế (tỉnh Thừa Thiện Huế). Bên cạnh đó, ba VCSVB này còn có những đặc trưng địa mạo, các quá trình địa mạo động lực điển hình ở Bắc Trung Bộ; luôn có những biến động địa hình rất mạnh mẽ dưới tác động của các yếu tố tự nhiên và hoạt động kinh tế của con người. Tổng quan tình hình nghiên cứu vùng cửa sông ven biển 1. Trên thế giới Do có vị trí quan trọng và vai trò đặc biệt của các VCSVB, nên từ lâu, địa hình, địa mạo của VCSVB trở thành đối tượng nghiên cứu, khai thác phục vụ đời sống con người ở mỗi quốc gia trên thế giới.
Ngay từ thế kỷ XIX - đầu Thế kỷ XX, các công trình nghiên cứu của Cretner G.v đã tập trung nghiên cứu hình thái, nguồn gốc của các VCSVB và đã bước đầu phân loại chúng.