Luận văn thạc sĩ coastal erosion in phu cat district binh dinh province in the context of climate change and adaptation measures

Luận văn thạc sĩ phân tích tình trạng xói mòn bờ biển tại huyện Phù Cát, Bình Định trong bối cảnh biến đổi khí hậu và đề xuất giải pháp thích ứng hiệu quả.

• Tác giả: Nguyen Thi Thuy Dung
• Người hướng dẫn: Professor Yasuhara Kazuya
• Đề tài: Xói Mòn Bờ Biển Phù Cát, Bình Định Trong Bối Cảnh Biến Đổi Khí Hậu Và Biện Pháp Thích Ứng
• Loại tài liệu: thesis

Mục lục chi tiết

• PLEDGE
• ACKNOWLEDGMENTS
• CONTENT
• 1. CHAPTER 1: INTRODUCTION
• 1.1. Rationale of the study
• 1.2. Objectives of the research
• 1.3. Objects and Scope of the research
• 1.4. Research questions and hypotheses
• 1.5. Significance of the research
• 1.6. The novelty of the research
• 1.7. The structure of the thesis
• 2. CHAPTER 2: METHODOLOGY
• 2.1. Review related literature and studies
• 2.1.1. Definitions
• 2.1.2. Overview of studies on coastal erosion
• 2.1.2.1. Overview of coastal erosion studies in the world
• 2.1.2.2. Overview of coastal erosion studies in Vietnam
• 3. CHAPTER 3: RESULTS AND DISCUSSION
• 4. CHAPTER 4: RECOMMENDATIONS

Tóm tắt

I. Giới thiệu

Nghiên cứu về xói mòn bờ biển tại Phù Cát, Bình Định trong bối cảnh biến đổi khí hậu là một vấn đề cấp bách. Biến đổi khí hậu đã gây ra nhiều tác động tiêu cực đến môi trường, đặc biệt là tại các khu vực ven biển. Theo báo cáo của IPCC, mực nước biển đang dâng cao, làm gia tăng nguy cơ xói mòn bờ biển. Tại Bình Định, tình trạng xói mòn đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống của người dân và kinh tế địa phương. Nghiên cứu này nhằm phân tích sự thay đổi của bờ biển và đề xuất các biện pháp thích ứng hiệu quả.

1.1. Tầm quan trọng của nghiên cứu

Nghiên cứu này không chỉ có giá trị khoa học mà còn mang lại ý nghĩa thực tiễn cho việc quản lý bờ biển. Việc hiểu rõ nguyên nhân và hậu quả của xói mòn bờ biển sẽ giúp các nhà quản lý đưa ra các chính sách phù hợp nhằm bảo vệ môi trường và phát triển bền vững. Theo số liệu, xói mòn đã làm giảm diện tích đất canh tác và đe dọa cơ sở hạ tầng ven biển. Do đó, việc nghiên cứu và đề xuất các biện pháp thích ứng là rất cần thiết.

II. Tình hình xói mòn bờ biển tại Phù Cát

Tình trạng xói mòn bờ biển tại Phù Cát đã diễn ra nghiêm trọng trong những năm gần đây. Theo số liệu thống kê, một số khu vực như An Quang, Cat Khanh đã bị xói mòn lên đến 70m. Biến đổi khí hậu và các yếu tố tự nhiên như sóng, gió đã làm gia tăng tốc độ xói mòn. Nghiên cứu cho thấy rằng, trong bối cảnh biến đổi khí hậu, các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão và lũ lụt ngày càng trở nên phổ biến, làm gia tăng áp lực lên các khu vực ven biển. Việc phân tích các yếu tố này là cần thiết để hiểu rõ hơn về tình hình xói mòn.

2.1. Nguyên nhân gây xói mòn

Có nhiều nguyên nhân dẫn đến xói mòn bờ biển tại Phù Cát. Một trong những nguyên nhân chính là biến đổi khí hậu, làm tăng cường độ và tần suất của các cơn bão. Ngoài ra, hoạt động khai thác tài nguyên ven biển cũng góp phần làm suy giảm khả năng tự nhiên của bờ biển trong việc chống lại xói mòn. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng, việc quản lý không hiệu quả các nguồn tài nguyên ven biển đã dẫn đến tình trạng xói mòn nghiêm trọng hơn.

III. Biện pháp thích ứng

Để đối phó với tình trạng xói mòn bờ biển, cần có các biện pháp thích ứng hiệu quả. Các biện pháp này bao gồm cả giải pháp cứng và mềm. Giải pháp cứng như xây dựng kè chắn sóng, trong khi giải pháp mềm bao gồm việc trồng cây ven biển để giữ đất. Nghiên cứu cho thấy rằng, việc kết hợp các biện pháp này sẽ mang lại hiệu quả cao hơn trong việc bảo vệ bờ biển. Hơn nữa, việc nâng cao nhận thức cộng đồng về biến đổi khí hậu và xói mòn cũng là một yếu tố quan trọng trong việc thực hiện các biện pháp này.

3.1. Đề xuất giải pháp

Các giải pháp đề xuất bao gồm việc xây dựng các công trình bảo vệ bờ biển, đồng thời thực hiện các chương trình trồng cây xanh. Việc áp dụng công nghệ mới trong việc theo dõi và phân tích tình trạng xói mòn cũng rất cần thiết. Các nghiên cứu cho thấy rằng, việc sử dụng công nghệ UAV để theo dõi sự thay đổi của bờ biển có thể cung cấp thông tin chính xác và kịp thời cho các nhà quản lý. Điều này sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong việc thực hiện các biện pháp thích ứng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam, với chiều dài bờ biển khoảng 3.260 km, đang phải đối mặt với thách thức nghiêm trọng từ biến đổi khí hậu và xâm thực bờ biển. Trong 50 năm qua, nhiệt độ trung bình tăng khoảng 0,7°C và mực nước biển dâng lên khoảng 20 cm, gây ra các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, lũ lụt và hạn hán ngày càng nghiêm trọng. Tỉnh Bình Định, nằm ở miền Trung Việt Nam với bờ biển dài 134 km, là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề của xâm thực bờ biển. Tại huyện Phù Cát, các vùng ven biển như xã Cát Khánh, Cát Tiến đã ghi nhận sự lùi sâu của bờ biển từ 500 đến 700 m, ảnh hưởng trực tiếp đến sinh kế của hàng trăm hộ dân.

Mục tiêu nghiên cứu tập trung vào phân tích biến động đường bờ biển, dự báo xu hướng thay đổi trong bối cảnh biến đổi khí hậu và đề xuất các giải pháp thích ứng phù hợp với điều kiện địa phương. Phạm vi nghiên cứu bao gồm toàn bộ dải bờ biển của 5 xã ven biển thuộc huyện Phù Cát: Cát Khánh, Cát Thanh, Cát Hải, Cát Tiến và Cát Chánh. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu khoa học phục vụ quản lý bền vững tài nguyên ven biển, giảm thiểu thiệt hại do xâm thực và hỗ trợ phát triển kinh tế biển tại địa phương.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết bờ biển và xâm thực bờ biển: Định nghĩa bờ biển, đường bờ biển, và hiện tượng xâm thực dựa trên các nghiên cứu của Dolan et al. (1980) và Bruun (1962). Bruun Rule được sử dụng để mô hình hóa mối quan hệ giữa mực nước biển dâng và sự lùi của bờ biển.
• Mô hình vịnh hình parabol: Mô hình do Hsu và Evans (1989) phát triển, mô phỏng sự cân bằng tĩnh của bờ biển dạng vịnh, giúp dự báo sự thay đổi đường bờ biển dựa trên góc tới của sóng và hình dạng bờ biển.
• Khái niệm chính: Bờ biển, đường bờ biển, xâm thực bờ biển, mực nước biển dâng, thích ứng biến đổi khí hậu, giải pháp cấu trúc và phi cấu trúc.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp hỗn hợp kết hợp cả định tính và định lượng:

• Nguồn dữ liệu:
  • Dữ liệu chính gồm ảnh UAV chụp dải bờ biển Phù Cát với độ phân giải cao (20 megapixels), mẫu cát lấy tại các bãi biển tiêu biểu, phỏng vấn chuyên gia, cán bộ địa phương và người dân.
  • Dữ liệu thứ cấp gồm ảnh vệ tinh Landsat 5 TM và Landsat 8 OLI/TIRS từ năm 1989 đến 2016, bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 và 1:10.000, số liệu khí tượng thủy văn từ các cơ quan chức năng, các báo cáo quy hoạch và kế hoạch phát triển kinh tế xã hội.
• Phân tích dữ liệu:
  • Ảnh UAV được xử lý bằng phần mềm Agisoft Metashape để tạo bản đồ orthomosaic và mô hình địa hình số.
  • Ảnh vệ tinh được xử lý bằng phần mềm QGIS, ArcGIS và công cụ DSAS để phân tích biến động đường bờ biển theo các chỉ số End Point Rate (EPR) và Net Shore Movement (NSM).
  • Mô hình Bruun Rule và mô hình vịnh parabol được áp dụng để dự báo sự lùi của bờ biển trong tương lai dưới tác động của mực nước biển dâng.
  • Phân tích hạt cát bằng phương pháp sàng lọc thủ công để xác định đặc điểm vật liệu bờ biển.
• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Tổng cộng 1.517 ảnh UAV được chụp dọc theo 12 km bờ biển, 10 mẫu cát được lấy tại các vị trí đại diện. Phỏng vấn được thực hiện với ba nhóm đối tượng gồm người dân, cán bộ địa phương và chuyên gia.
• Thời gian nghiên cứu: Dữ liệu thu thập và phân tích trong giai đoạn 2019-2021, với các ảnh vệ tinh từ 1989 đến 2016 để đánh giá biến động dài hạn.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Tốc độ xâm thực bờ biển: Qua phân tích ảnh vệ tinh và UAV, tốc độ xâm thực trung bình trong mùa gió Đông Bắc giai đoạn 1989-2016 là khoảng 5-10 m/năm, có những đoạn bờ biển bị xâm thực lên đến 50-100 m/năm trong các khoảng thời gian ngắn. Ví dụ, tại xã Cát Khánh, bờ biển đã lùi sâu hơn 520 m, ảnh hưởng đến 550 hộ dân.
2. Biến động theo mùa và giai đoạn: Tốc độ xâm thực có sự khác biệt rõ rệt giữa mùa gió Đông Bắc và mùa gió Tây Nam, với mùa Đông Bắc có tốc độ xâm thực cao hơn. Giai đoạn 1999-2008 ghi nhận tốc độ xâm thực cao nhất so với các giai đoạn khác.
3. Dự báo biến động đường bờ biển: Áp dụng mô hình Bruun Rule dự báo trong 10-20 năm tới, bờ biển tại các khu vực như Cát Khánh, Cát Hải sẽ tiếp tục lùi sâu từ 30 đến 70 m do tác động của mực nước biển dâng và biến đổi khí hậu.
4. Đặc điểm vật liệu bờ biển: Phân tích hạt cát cho thấy bờ biển Phù Cát chủ yếu là cát thô đến trung bình, có khả năng chịu tác động của sóng và dòng chảy, ảnh hưởng đến quá trình xâm thực và bồi tụ.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của xâm thực bờ biển tại Phù Cát là sự kết hợp của biến đổi khí hậu làm tăng mực nước biển, tác động của bão và gió mùa, cùng với các hoạt động khai thác cát và phát triển kinh tế ven biển chưa bền vững. So với các nghiên cứu tại các tỉnh miền Trung khác, tốc độ xâm thực tại Phù Cát tương đương hoặc cao hơn, đặc biệt trong các năm có bão mạnh. Dữ liệu có thể được trình bày qua biểu đồ tốc độ xâm thực theo năm và bản đồ biến động đường bờ biển để minh họa rõ ràng xu hướng thay đổi. Kết quả này nhấn mạnh sự cần thiết của các giải pháp thích ứng đồng bộ, kết hợp giữa biện pháp cấu trúc và phi cấu trúc, phù hợp với điều kiện địa phương và khả năng thích ứng của cộng đồng.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng hệ thống công trình bảo vệ bờ biển kết hợp: Triển khai các công trình như kè chắn sóng, đê biển, và các cấu trúc T-groynes tại các điểm xâm thực nghiêm trọng trong vòng 5 năm tới, do Sở Xây dựng và Ban Quản lý dự án tỉnh chủ trì, nhằm giảm tốc độ xâm thực ít nhất 30%.
2. Phát triển và bảo tồn hệ sinh thái ven biển: Trồng rừng phòng hộ ven biển, đặc biệt là cây phi lao và các loài cây bản địa có khả năng chống xói mòn, trong vòng 3 năm, do Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp với chính quyền địa phương thực hiện.
3. Tăng cường quản lý khai thác cát và sử dụng đất ven biển: Áp dụng các quy định nghiêm ngặt về khai thác cát và quy hoạch sử dụng đất nhằm hạn chế tác động tiêu cực đến bờ biển, với sự giám sát của Sở Tài nguyên và Môi trường trong 2 năm đầu.
4. Nâng cao nhận thức và năng lực cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn về biến đổi khí hậu và phòng chống xâm thực bờ biển cho người dân và cán bộ địa phương, nhằm tăng cường khả năng thích ứng và giảm thiểu rủi ro thiên tai trong vòng 1-2 năm.
5. Tích hợp quản lý bờ biển vào quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội: Đưa các giải pháp chống xâm thực vào kế hoạch phát triển vùng ven biển và quy hoạch đô thị, đảm bảo phát triển bền vững, do UBND tỉnh và các sở ngành liên quan phối hợp thực hiện trong 5 năm tới.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy hoạch và các chương trình phòng chống xâm thực bờ biển hiệu quả.
2. Các nhà nghiên cứu và học giả trong lĩnh vực biến đổi khí hậu và quản lý bờ biển: Tham khảo phương pháp luận, dữ liệu và mô hình dự báo để phát triển nghiên cứu sâu hơn về tác động của biến đổi khí hậu đến bờ biển.
3. Chính quyền địa phương và các tổ chức cộng đồng ven biển: Áp dụng các giải pháp thích ứng phù hợp với điều kiện thực tế nhằm bảo vệ sinh kế và tài sản của người dân.
4. Các nhà đầu tư và doanh nghiệp phát triển kinh tế biển: Hiểu rõ rủi ro và cơ hội trong phát triển bền vững, từ đó điều chỉnh kế hoạch đầu tư, khai thác tài nguyên và phát triển du lịch ven biển.

Câu hỏi thường gặp

1. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào đến xâm thực bờ biển tại Phù Cát?
   Biến đổi khí hậu làm tăng mực nước biển và tần suất bão, gây ra sự lùi sâu của bờ biển từ 5-10 m/năm, thậm chí lên đến 50-100 m/năm trong các giai đoạn ngắn. Ví dụ, bờ biển xã Cát Khánh đã lùi hơn 520 m trong vài thập kỷ qua.

2. Phương pháp nào được sử dụng để đo biến động đường bờ biển?
   Nghiên cứu sử dụng ảnh vệ tinh Landsat, ảnh UAV độ phân giải cao và công cụ phân tích DSAS để đo tốc độ biến động đường bờ biển theo các chỉ số EPR và NSM, kết hợp mô hình Bruun Rule để dự báo tương lai.

3. Giải pháp thích ứng nào hiệu quả nhất cho khu vực này?
   Giải pháp kết hợp giữa công trình bảo vệ cứng như kè chắn sóng và các biện pháp mềm như trồng rừng phòng hộ ven biển được đánh giá là hiệu quả nhất, vừa giảm xâm thực vừa bảo vệ hệ sinh thái.

4. Tác động của hoạt động khai thác cát đến xâm thực bờ biển ra sao?
   Khai thác cát không kiểm soát làm mất nguồn vật liệu bờ biển, làm tăng tốc độ xâm thực và làm suy giảm khả năng tự phục hồi của bờ biển, góp phần làm tình trạng xâm thực nghiêm trọng hơn.

5. Làm thế nào để cộng đồng ven biển tham gia vào công tác phòng chống xâm thực?
   Thông qua các chương trình đào tạo, nâng cao nhận thức và hỗ trợ kỹ thuật, cộng đồng có thể chủ động tham gia bảo vệ bờ biển, quản lý tài nguyên và ứng phó kịp thời với thiên tai.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xác định rõ tốc độ và xu hướng xâm thực bờ biển tại huyện Phù Cát, với tốc độ trung bình 5-10 m/năm, có những điểm lên đến 100 m/năm trong các giai đoạn ngắn.
• Mô hình Bruun Rule và mô hình vịnh parabol cho phép dự báo chính xác sự lùi của bờ biển trong bối cảnh biến đổi khí hậu và mực nước biển dâng.
• Giải pháp thích ứng cần kết hợp đồng bộ giữa biện pháp cấu trúc và phi cấu trúc, phù hợp với điều kiện địa phương và khả năng thích ứng của cộng đồng.
• Nghiên cứu góp phần làm phong phú thêm kho tàng kiến thức về xâm thực bờ biển tại Việt Nam, đặc biệt là khu vực miền Trung.
• Các bước tiếp theo bao gồm triển khai các giải pháp đề xuất, giám sát liên tục biến động bờ biển và nâng cao năng lực quản lý, thích ứng cho các bên liên quan.

Kêu gọi hành động: Các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng cần phối hợp chặt chẽ để thực hiện các giải pháp thích ứng nhằm bảo vệ bờ biển và phát triển kinh tế biển bền vững tại Phù Cát và các vùng ven biển khác.

Trích đoạn nội dung tài liệu

PLEDGE I assure that this thesis is my research work and has not been published. The results of this thesis are honest, not copied from any source and in any form. The references to the source materials used in this thesis have been cited following the regulations. AUTHOR OF THE THESIS NGUYEN THI THUY DUNG ACKNOWLEDGMENTS Foremost, I would like to express my deep gratitude to Professor Yasuhara Kazuya and Associate Professor Do Minh Duc for wholeheartedly guiding and supporting me conducted this research.

I would also like to thank Mr Nguyen Huu Hoa, deputy director of Binh Dinh Department of Science and Technology, for helping me collect the data for the thesis. May warm thanks also go to Ms Dinh Thi Quynh for her kind help, academic advice, and support during the study. I also want to express my thanks to the MCCD program for all support and sharing. Last but not least, I would like to thank my family for always being my spiritual support and encouragement me to overcome all difficulties to complete this thesis.

CONTENT LIST OF TABLES. i LIST OF FIGURES .ii LIST OF ABBREVIATIONS. Rationale of the study. Objectives of the research.

Objects and Scope of the research. Research questions and hypotheses. Significance of the research. The novelty of the research.

The structure of the thesis. Review related literature and studies. Overview of studies on coastal erosion. Overview of adaptation measures.

Location and natural conditions. Socio-economic condition. Climate change in Binh Dinh. RESULTS AND DISCUSSION.

UAVs photo processing. Shoreline change analysis. Preliminary assessment of the causes of coastal erosion. Shoreline change prediction.

Recommendation for using research results. Further research orientations. 98 LIST OF TABLES Table 1. 1: Research objectives, questions and hypotheses.

2: Structural solutions to prevent coastal erosion. 3: Anti-erosion solutions of Cua Dai beach. 4: Average rainfall in years at Phu Cat station. 5: Wave and current characteristics at the De Gi estuary.

6: Population of 5 coastal communes of Phu Cat district. 7: Land use status of 5 coastal communes of Phu Cat district in 2013. 8: List of storms that landed or affected Binh Dinh province (1988-2017). 1: Landsat 8-9 OLI/TIRS (L2SP) Band Specifications.

2: Landsat 4-5 TM (L2SP) Band Specifications. 3: List of satellite images used in the study. 4: Summary of data used in the research. 5: List of research methods.

1: Shoreline change rate in NE monsoon season (1989-2016). 2: Shoreline change rate in NE monsoon season (1989-1999). 3: Shoreline change rate in NE monsoon season (1999-2008). 4: Shoreline change rate in NE monsoon season (2008-2016).

5: Shoreline change rate in SW monsoon season (1989-2014). 6: Shoreline change rate in SW monsoon season (1989-2000). 7: Shoreline change rate in SW monsoon season (2000-2008). 8: Shoreline change rate in SW monsoon season (2008-2014).

9: Shoreline change in 1989. 10: Shoreline change in 1993. 11: Shoreline change in 2008. 12: Shoreline change rate in 2014.

13: Estimation of shoreline retreat due to SLR in Cat Khanh beach. 14: Estimation of shoreline retreat due to SLR in Cat Hai beach. 15: Estimation of shoreline retreat due to SLR in Vinh Hoi beach. 16: Estimation of shoreline retreat due to SLR in Trung Luong beach.

17: The group of non-structural solutions. 18: Features of Phu Cat coastal dunes. 19: Activities of exploiting dunes along Phu Cat coastline. 20: List of policies related to coastal erosion issue in Binh Dinh province.

21: Preliminary assessment of adaptive capacity for Phu Cat district. 22: Compare the results of the study with related studies. 87 i LIST OF FIGURES Figure 1. 1: Phu Cat coast was eroded in 2017.

2: The coastal zone. 3: Headland type concrete structures to protect the coastal area from erosion in Ibaraki, Japan. 4: Embankment in Phan Thiet beach. 5: T-groynes and break water in Ro hamlet, Phu Yen province.

6: Tam Quan embankment was broken in 2019. 7: Casuarina trees along the coast in An Quang Dong village, Cat Khanh commune, was uprooted in 2017. 8: Location map of the study area. 9: Topography map of the study area.

10: Wave rose at the De Gi estuary a) September 2012 and b) June 2013. 11: Economic structure of Phu Cat district. 12: Some beautiful beaches in the Phu Cat district. 13: Temperature trend in Binh Dinh province from 2006 to 2019.

14: Change of annual rainfall (%) ( 1958-2014). 15: The influence of storm Linfa along with heavy rain caused flooding in many areas in Binh Dinh province. 16: Path of storms that hit the East Sea and Vietnam in the past 70 years. 17: Average Sea level at Quy Nhon station.

1: The research framework. 2: DJI Phantom 4 Advanced. 3: UAV photos of Phu Cat coastal area, captured by the DJI Phantom 4 Advance+. 4: Topographic maps of study area published by U.

Army Topographic Command. 5: UAV photos processing flowchart. 6: Sand samples after drying (Left) and sampling location (Right) of coastal sand in Phu Cat district. 7: Particle size classification by manual sieving method.

8: Illustration of the Bruun Rule, by the Scientific Committee on Ocean Research (1991). 9: Parabolic bay-shape model (after Hsu and Evans, 1989). 10: The logical framework. 1: Particle size distribution along Phu Cat coastline.

2: UAV images interpretation results (overlap on Google Earth background)44 Figure 3. 3: Four research segments. 4: Result of the shoreline extraction. 5: Erosion - Accretion classification (EPR).

6: Shoreline change map (EPR) in NE monsoon season (1989-2016). 7: Shoreline change map (EPR) in NE monsoon season (1989-1999). 8: Shoreline change map (EPR) in NE monsoon season (1999-2008). 9: Shoreline change map (EPR) in NE monsoon season (2008-2016).

10: Shoreline change map (EPR) in SW monsoon season (1989-2014). 11: Shoreline change map (EPR) in SW monsoon season (1989-2000). 12: Shoreline change map (EPR) in SW monsoon season (2000-2008). 13: Shoreline change map (EPR) in SW monsoon season (2008-2014).

14: Map of shoreline change (NSM) in 1989. 15: Map of shoreline change (NSM) in 1993. 16: Map of shoreline change (NSM) in 2008. 17: Map of shoreline change (NSM) in 2014.

18: Aquaculture area along De Gi beach. 19: Shoreline prediction for the next10 years and 20 years. 20: Predicted SEP of De Gi beach (1965). 21:Predicted SEP of De Gi beach (2019).

22: Predicted SEP of the beach near Ong Lop headland (2019). 23: Predicted SEP of Cat Hai beach (2019). 24: Predicted SEP of Vinh Hoi beach (2019). 25: Predicted SEP of Trung Luong beach (2019).

26: Four representative cross-sections of Phu Cat shoreline. 27: Representative cross-section of Cat Khanh beach. 28: Representative cross-section of Cat Hai beach. 29: Representative cross-section of Vinh Hoi beach.

30: Representative cross-section of Trung Luong beach. 31: De Gi jetty with tetrapod structure. 32: Dania beach with jetty and groynes. 33: Dania Beach, Florida, USA (viewed from the North).

34: Conservation of natural vegetation combined coastal setbacks in Dania Beach, Florida, USA. 35: An example of native vegetation conservation on the coastal sand dunes in India. 36: Proposal on the process of integrating coastal erosion into construction planning. 37: Orientation for construction planning in Phu Cat district (browsed).

38: Mainstreaming anti-erosion measures into planning. 39: Parabolic model for T-groins (tentative) at the beach of An Quang village (Cat Khanh commune). 40: Comparison of erosion rate (EPR index) in NEMS and SWMS. 86 iii iv LIST OF ABBREVIATIONS MONRE Ministry of Natural Resources and Environment GSO General Statistics Office CC Climate change GIS Geographic information system DSAS Digital Shoreline Analysis System EPR End Point Rate NSM Net Shore Movement LR Linear Regression IPCC Intergovernmental Panel on Climate Change USGS United States Geological Survey UNFCCC United Nations Framework Convention on Climate Change IWRM Integrated Water Resources Management CZM Coastal Zone Management FAO Food and Agriculture Organization EC The European Commission ICAM Integrated Coastal Area Management ICZM Integrated Coastal Zone Management PBSE Parabolic Bay Shape Equation HBB Headland-bay beaches NEMS North-east monsoon season SWMS South-west monsoon season v CHAPTER 1: INTRODUCTION 1.

Rationale of the study Climate change is becoming the biggest challenge facing humanity on a global scale. According to the Global Climate Risk Index 2021 (CRI) report, Vietnam ranked 13 out of 180 countries [1]. Recognizing the dangers of climate change, on April 22 at the United Nations headquarters in New York (USA), Vietnam and about 180 countries signed the Paris Agreement, officially step into the fight against global climate change [2]. In Vietnam, in the past 50 years, the average temperature has increased by 0.7oC, the sea level has risen about 20cm.

Extreme weather events, especially storms, floods, and droughts, are becoming increasingly severe. According to the climate change and sea-level rise scenarios released in 2016 by MONRE, the average temperature in Vietnam could rise to 4oC, and sea level could rise 1 m by 2100 [3]. Vulnerable areas include coastal areas (especially areas often affected by storms, storm surges, floods); mountainous areas, especially places where flash floods and landslides often occur. With a coastline of 3,260 km, Vietnam's marine economy is developing strongly.

However, climate change and sea-level rise would increase the risk of inundation, erosion, and salinity, affect the economy, people's livelihoods, threaten or destroy the coastal technical infrastructure system. At present, coastal erosion has become common all over the coast of Vietnam, from the North to the South. According to research by Pham Huy Tien et al. (2002), the total number of eroded banks is 397, with a total length of 920.

The average erosion rate is about 5-10m/year, but could reach 50-100m/year, even 200-250m/year in short intervals [3]. Binh Dinh is a coastal province located in Central Vietnam, borders the East Sea with a coastline of 134 km. Binh Dinh has significant advantages by nature and great potential for the development of the marine economy. 1 According to the Chairman of Binh Dinh Provincial People's Committee, the most erosion hot spot is Phu My district with four communes My Duc, My Thang, My An and My Thanh; including the total length of the landslide is 3,900m; affecting the life and production of 2,520 households.

In Phu Cat district, coastal erosion occurred in An Quang village, Cat Khanh commune, with over 520m, affecting 550 families. In 2015 and 2017, coastal erosion uprooted many casuarina trees, and waves intruded inland in some places over 70m. In Cat Tien commune, the sea firmly invaded Trung Luong village over 500m, affecting 495 households [4] (Please see Figure 1. 1: Phu Cat coast was eroded in 2017.

Realizing the potential risk caused by the impacts of climate change, in June 2020, Department of Science and Technology of Binh Dinh province proposed to order an independent national science and technology mission: "Research on integrated technology solutions to strengthen resilience and ability to proactively respond to erosion and accretion disaster of coastal villages and communes of Binh Dinh province in the context of urbanization and climate change". From the above practice, the topic "Coastal erosion in Phu Cat district, Binh Dinh province in the context of climate change and adaptation measures" was selected for research to analyze coastal erosion under the impacts of climate change; and propose adaptation solutions in accordance with the local adaptive capacity. Objectives of the research This study has three main objectives: to analyze shoreline changes, to forecast shoreline changes in the context of climate change, and to propose adaptation measures.