Tổng quan về luận án

Bối cảnh khoa học của công trình bắt nguồn từ nhu cầu cấp thiết về quản lý môi trường và phát triển không gian vùng bờ Đông Bắc Việt Nam, nơi chứng kiến sự xung đột gay gắt giữa bảo tồn sinh thái và công nghiệp hóa nhanh chóng. Lưu vực vịnh Cửa Lục (tỉnh Quảng Ninh) có diện tích tự nhiên khoảng 610 km², bao bọc một thủy vực nửa kín rộng 50 km², đóng vai trò như một "bồn thu nước và lắng đọng" trước khi dòng vật chất đổ trực tiếp ra Di sản Thiên nhiên Thế giới vịnh Hạ Long. Tính tiên phong của luận án thể hiện ở việc chuyển dịch cách tiếp cận từ quản lý hành chính đơn lẻ sang tiếp cận địa lý tổng hợp, kết hợp hữu cơ giữa lý thuyết địa hệ thống (Geosystem Theory) và quản lý lưu vực tích hợp (Integrated Watershed Management).

Research gap mang tính cốt lõi được xác định: Các nghiên cứu trước đây (ESSA, 1997; JICA, 1999) chủ yếu tiếp cận theo phương pháp kiểm kê nguồn thải cục bộ hoặc quan trắc thủy lực đơn lẻ, thiếu vắng một mô hình liên kết không gian - thời gian giữa quá trình bóc mòn - xói mòn trên sườn lưu vực với động lực bồi tụ - xói lở đáy vịnh ngập nước dưới tác động của khai thác khoáng sản và đô thị hóa.

Hệ thống câu hỏi nghiên cứu và giả thuyết khoa học được xác lập:

  • Câu hỏi nghiên cứu 1 (RQ1): Cấu trúc cảnh quan đứng và ngang của lưu vực vịnh Cửa Lục phân hóa theo quy luật nào dưới sự tương tác giữa nền rắn địa chất và nhân sinh quyển?
  • Câu hỏi nghiên cứu 2 (RQ2): Mức độ biến động bồi lắng đáy vịnh Cửa Lục và tính nhạy cảm xói mòn đất trên các tiểu vùng cảnh quan diễn ra với cường độ bao nhiêu trong giai đoạn 1965 – 2004?
  • Giả thuyết 1 (H1): Sự gia tăng đột biến của tải lượng chất rắn lơ lửng (TSS) và tốc độ bồi lắng đáy vịnh không bắt nguồn từ quy luật địa động lực tự nhiên mà do sự suy thoái thảm phủ và xói mòn cơ học tại các cảnh quan nhân sinh (đặc biệt là bãi thải khai thác than và san lấp mặt bằng đô thị).
  • Giả thuyết 2 (H2): Phân vùng cảnh quan chức năng kết hợp mô hình hóa xói mòn - bồi tụ là cơ sở khoa học đủ điều kiện để tối ưu hóa không gian kinh tế - sinh thái, ngăn chặn nguy cơ chuyển hóa cửa sông phễu (Estuary) thành châu thổ bồi lấp (Delta).

Khung lý thuyết nền tảng vận dụng thuyết địa hệ thống của V.B. Sochava (1978), mô hình xói mòn đất USLE của Wischmeier & Smith (1965), lý thuyết cân bằng động lực cửa sông của Nguyễn Chu Hồi và Nguyễn Hữu Cử (1989), cùng khung quy hoạch môi trường tổng hợp của James K. Lain (2003). Đóng góp đột phá của luận án là đã định lượng được tải lượng xói mòn từ 4 nhóm dạng cảnh quan và chứng minh tốc độ bồi lắng đáy vịnh đe dọa trực tiếp luồng hàng hải cảng nước sâu Cái Lân. Phạm vi không gian bao quát 22 xã, phường thuộc 3 đơn vị hành chính (TP. Hạ Long, huyện Hoành Bồ, TX. Cẩm Phả) trong chuỗi dữ liệu đa thời gian từ năm 1965 đến 2005.

Literature Review và Positioning

Tổng quan y văn quốc tế và trong nước phản ánh 3 dòng nghiên cứu chính:

  1. Dòng lý thuyết cảnh quan ứng dụng: Khởi xướng từ trường phái địa lý Xô Viết với P. Shishenko (1988) về độ bền vững cảnh quan, được Phạm Quang Anh (1996) và Nguyễn Cao Huần (2002, 2005) phát triển tại Việt Nam nhằm xác lập cơ sở phân vùng sử dụng hợp lý tài nguyên đất dốc và dải ven biển.
  2. Dòng nghiên cứu ô nhiễm và trầm tích vịnh ven bờ: Bắt đầu từ khảo cứu địa chất thuộc địa của J. Renaud khẳng định: "vịnh Cửa Lục (còn gọi là vịnh Hone-gac hay là vịnh Courbet) là một vịnh nhỏ, nửa kín nhưng do có tính ổn định cao, luồng lạch khá sâu nên có điều kiện tốt nhất cho phát triển cảng nước sâu so với nhiều khu vực khác thuộc dải ven biển đông bắc đất nước". Sau 1994, các công trình của Đặng Văn Bát (1996), Trần Đức Thạnh (1998) và Nguyễn Hữu Cử (1998) cảnh báo sự phá vỡ cân bằng này do khai thác than.
  3. Dòng mô hình hóa ô nhiễm môi trường nước: Báo cáo của ESSA Canada (1997) và JICA Nhật Bản (1999) thiết lập kịch bản phát tán chất ô nhiễm cho vịnh Hạ Long, nhưng đánh giá thấp vai trò của xói mòn đất sườn dốc.

Tồn tại một cuộc tranh luận học thuật sâu sắc: Báo cáo ESSA (1998) kết luận hàm lượng chất rắn lơ lửng (TSS) tại Cửa Lục rất thấp (chỉ 1 – 2 mg/l ở ven bờ và ~10 mg/l tại Cái Lân), cho rằng TSS do rửa trôi bề mặt "không phải là nguồn chính gây ô nhiễm môi trường nước vịnh Hạ Long". Ngược lại, quan trắc độc lập của Hoàng Việt (1998) và Nguyễn Xuân Tuyến (1999) chỉ ra TSS thực tế dao động từ 45,7 đến 98,2 mg/l, vượt xa quy chuẩn TCVN 5945-1995. Luận án định vị chính xác ở điểm giao thoa của tranh biện này: chứng minh rằng kết luận của ESSA chỉ phản ánh trạng thái tĩnh trong mùa khô trước năm 1997, trong khi làn sóng bạt đồi đổ ải làm khu công nghiệp (KCN Cái Lân, Việt Hưng) và gia tăng công suất mỏ than sau năm 1999 đã tạo ra bước nhảy vọt về tải lượng trầm tích trôi dạt.

So sánh quốc tế cho thấy tính tương đồng và vượt trội của mô hình nghiên cứu:

  • Trường hợp Vịnh San Francisco (Hoa Kỳ): Mô hình watershed-estuary của San Francisco Bay khẳng định xói mòn do thủy lực khai khoáng thế kỷ 19 làm biến đổi 80% bãi triều; luận án Cửa Lục áp dụng tương thích logic này nhưng bổ sung sự tương tác nhiệt đới gió mùa có lượng mưa tập trung cao (>2000 mm/năm).
  • Trường hợp Vịnh Chesapeake (Hoa Kỳ): Chương trình phục hồi vịnh Chesapeake nhấn mạnh quản lý chất dinh dưỡng (N, P); trong khi mô hình Cửa Lục đặc thù hơn khi tập trung giải quyết bài toán "xói mòn khe rãnh bãi thải than + bùn mịn hạt bauxite/sét" đe dọa hệ sinh thái rừng ngập mặn và rạn san hô vịnh Hạ Long.

Đóng góp lý thuyết và khung phân tích

Đóng góp cho lý thuyết

Luận án mở rộng thuyết Địa hệ thống của V.B. Sochava và lý thuyết Hình thái động lực vùng bờ của Nguyễn Chu Hồi & Nguyễn Hữu Cử (1989). Cụ thể, nghiên cứu làm rõ cơ chế chuyển hóa hình thái cửa sông: "Vùng cửa sông sụt chìm (Estuary) duy trì khi tốc độ lắng đọng trầm tích nhỏ hơn khả năng sụt chìm; ngược lại sẽ chuyển hóa thành châu thổ (Delta) khi tốc độ lắng đọng vượt quá khả năng sụt chìm".

                                  KHUNG PHÂN TÍCH ĐỊA HỆ THỐNG LƯU VỰC CỬA LỤC
                                  

Hệ thống mệnh đề khoa học được xác lập:

  • Mệnh đề 1 (P1): Tính nhạy cảm xói mòn của cảnh quan phụ thuộc vào tỷ lệ hạt mịn trong tầng phong hóa địa chất; trong đó hệ tầng Bình Liêu ($T_2a\ bl$) có tầng phong hóa dày 4 – 7 m và hệ tầng Hòn Gai ($T_3n-r\ hg$) là các cấu trúc kém bền vững nhất trước tác động cơ giới.
  • Mệnh đề 2 (P2): Dòng vật chất di chuyển trong lưu vực Cửa Lục có tính chất bất đối xứng: 75% lượng bùn cát bồi lắng đáy vịnh xuất phát từ sườn phía Đông (lưu vực sông Diễn Vọng và khai trường than Hòn Gai - Cẩm Phả).
  • Mệnh đề 3 (P3): Ngưỡng ổn định luồng lạch cảng Cái Lân tỷ lệ nghịch với gia tăng diện tích bãi thải khai thác khoáng sản chưa hoàn nguyên.

Khung phân tích độc đáo

Khung phân tích tích hợp 3 trụ cột: (1) Cấu trúc cảnh quan đứng (tương tác quyển địa chất - khí hậu - thổ nhưỡng - sinh vật); (2) Cấu trúc cảnh quan ngang (luân chuyển vật chất giữa các tiểu vùng từ đỉnh núi xuống đáy vịnh); (3) Sinh thái nhân văn (động thái sử dụng đất, khai thác than, mở rộng đô thị).

Điều kiện biên (Boundary Conditions): Mô hình chỉ áp dụng tối ưu cho các lưu vực ven biển nhiệt đới ẩm có dạng hình phễu hội tụ, biên độ triều lớn (3,5 – 4,0 m), nền kiến tạo tân đệ tứ phân cắt phức tạp và có hoạt động công nghiệp khai khoáng quy mô lớn sát bờ biển.

Phương pháp nghiên cứu tiên tiến

Thiết kế nghiên cứu

Nghiên cứu đứng trên lập trường thực chứng luận kết hợp hiện thực phê phán (Critical Realism), xem cảnh quan là một thực thể vật chất khách quan có các quy luật nội tại nhưng biểu hiện suy thoái dưới áp lực can thiệp kinh tế - xã hội. Luận án áp dụng thiết kế đa cấp độ (Multi-level Design):

  • Cấp độ vĩ mô (Macro-level): Toàn bộ bồn thu nước vịnh Cửa Lục (610 km²) đánh giá cân bằng thủy văn và trầm tích.
  • Cấp độ trung mô (Meso-level): 4 nhóm dạng cảnh quan (núi thấp, đồi bóc mòn, đồng bằng thung lũng, đất ngập nước) và 18 dạng cảnh quan cơ sở.
  • Cấp độ vi mô (Micro-level): Các ô tiêu chuẩn thực nghiệm 10 m × 10 m và sườn bãi thải mỏ than Núi Béo, Giáp Khẩu.

Quy trình nghiên cứu rigorous

Quy trình thu thập và xử lý dữ liệu đảm bảo tính chuẩn xác khoa học:

  1. Đo đạc trắc đạc địa hình đáy biển: Sử dụng máy đo sâu hồi âm kỹ thuật số chuyên dụng Echosounder Knudsen 320B/P trên các mặt cắt luồng hàng hải sông Diễn Vọng, sông Trới, sông Man và họng Cửa Lục. Biên tập bình đồ độ sâu tỷ lệ 1:10.000 (năm 2004) đối chiếu hải đồ 1965 và 1989.
  2. Thực nghiệm xói mòn ngoài hiện trường: Thiết lập hệ thống cọc tiêu quan trắc xói mòn trên các ô tiêu chuẩn 100 m² (10 m × 10 m) đại diện cho các lớp phủ thực vật và độ dốc khác nhau trong thời gian liên tục 12 tháng.
  3. Trắc lượng khe rãnh xói mòn mỏ than: Đo đạc trực tiếp hình thái học (chiều rộng miệng rãnh, chiều rộng đáy, chiều sâu, diện tích tiết diện ướt) trên sườn bãi thải đất đá mỏ than Núi Béo và Hà Tu.
  4. Viễn thám và GIS đa thời gian: Giải đoán ảnh vệ tinh Landsat TM các năm 1989, 2002 (đặc biệt phân tích Kênh 2 - phổ phản xạ đáy nước nông) kết hợp bản đồ địa hình UTM 1:50.000 để chiết xuất biến động diện tích rừng ngập mặn và bãi bồi.
                                      QUY TRÌNH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP LUẬN
                                      

Data và phân tích

Tích hợp thuật toán tính xói mòn đất:

  • Phương trình mất đất phổ dụng USLE ($A = R \times K \times LS \times C \times P$) kết hợp phương pháp đánh giá độ bền vững chống xói mòn của P. Shishenko (1988): $$K_{bv} = f(H_d, \alpha, P_c, S_v)$$ Trong đó tính toán chi tiết cho từng đơn vị cảnh quan dựa trên lớp phủ thực vật, độ dốc sườn (từ <5° đến >25°), và lượng mưa trạm Bãi Cháy - Hoành Bồ.
  • Xây dựng 2 Mô hình Số hóa Độ cao (DEM) độc lập đáy vịnh Cửa Lục năm 1965 ($DEM_{1965}$) và năm 2004 ($DEM_{2004}$) bằng công nghệ nội suy Kriging trên nền GIS. Phép trừ đại số bản đồ ($DEM_{2004} - DEM_{1965}$) bóc tách chính xác vị trí và độ dày các bồn bồi tụ và phễu xói lở.

Phát hiện đột phá và implications

Những phát hiện then chốt

  1. Sự đảo nghịch quy luật hình thái động lực đáy vịnh: Giai đoạn 1965 – 2004, vịnh Cửa Lục chuyển dịch từ chế độ xói bóc sang bồi lắng trầm trọng. Tốc độ bồi tụ trung bình năm tại các vụng trũng đạt từ 1,5 đến 3,2 cm/năm, cá biệt khu vực cửa sông Diễn Vọng và lạch triều Hà Khánh vượt quá 5,0 cm/năm. Dung tích lòng chảo vịnh bị bồi lấp hàng triệu mét khối bùn cát.
  2. Bãi thải mỏ than là tâm điểm bùng phát xói mòn: Khảo sát thực chứng tại mỏ than Núi Béo và Giáp Khẩu cho thấy xói mòn khe rãnh trên sườn bãi thải đổ tầng tạo ra lượng mất đất cực đại, đạt từ 180 đến 350 tấn/ha/năm, cao gấp 25 - 40 lần so với cảnh quan rừng trồng tự nhiên lân cận.
  3. Sự suy giảm diện tích mặt nước và thảm thực vật bãi triều: Dữ liệu viễn thám và bình đồ khẳng định diện tích mặt nước triều kiệt vịnh Cửa Lục thu hẹp đáng kể từ năm 1965 đến 2002; hơn 35% diện tích rừng ngập mặn nguyên sinh bị biến mất do quai đê nuôi trồng thủy sản tự phát và san lấp mặt bằng KCN Cái Lân, đô thị Cao Xanh - Hà Khánh.
  4. Sự phân hóa chất lượng môi trường nước theo mùa: Nồng độ TSS trong nước vịnh có sự phân hóa cực đoan giữa hai mùa: Mùa khô dao động từ 15 – 25 mg/l; mùa mưa lũ bùng phát lên tới 98,2 mg/l, kéo theo hàm lượng ion kim loại nặng và độ đục tăng cao, đe dọa trực tiếp các bãi san hô vùng đệm vịnh Hạ Long.

Implications đa chiều

  • Đóng góp lý thuyết: Xác lập minh chứng thực địa cho thấy một vịnh cửa sông bán khép kín có thể bị "nhân tạo hóa" chu trình địa mạo chỉ trong 4 thập kỷ công nghiệp hóa thiếu kiểm soát.
  • Cải tiến phương pháp luận: Đề xuất quy trình kết hợp mô hình DEM viễn thám với trắc lượng địa mạo khe rãnh bãi thải, mở ra hướng ứng dụng chuẩn hóa cho toàn bộ các vùng mỏ than Đông Triều – Cẩm Phả – Mông Dương.
  • Hành động thực tiễn & Chính sách: Luận án đề xuất sơ đồ tổ chức không gian gồm 4 tiểu vùng cảnh quan sinh thái:
    • Tiểu vùng 1 (Thượng lưu Hoành Bồ): Nghiêm cấm khai thác khoáng sản, bảo tồn tuyệt đối rừng phòng hộ đầu nguồn hồ Cao Vân và Khu bảo tồn Đồng Sơn - Kỳ Thượng để cấp nước sạch dân sinh.
    • Tiểu vùng 2 (Đông Cửa Lục - Sông Diễn Vọng): Bắt buộc hoàn nguyên mỏ giật cấp, xây dựng hệ thống đập chắn lắng bùn đất cơ học tại chân bãi thải than mỏ Núi Béo, Hà Tu trước khi xả thải ra sông Diễn Vọng.
    • Tiểu vùng 3 (Tây Cửa Lục - Hoành Bồ): Phát triển nông lâm nghiệp kết hợp công nghiệp sạch, duy trì hành lang đệm xanh dọc QL279/18B.
    • Tiểu vùng 4 (Ven vịnh & Thủy vực Cửa Lục): Dừng triệt để việc đổ đất lấn vịnh phân tán; bảo vệ nghiêm ngặt diện tích rừng ngập mặn còn lại làm bẫy lắng sinh thái lọc TSS trước khi nước thoát qua luồng Bãi Cháy ra vịnh Hạ Long.

Limitations và Future Research

Luận án thẳng thắn thừa nhận các giới hạn khoa học:

  1. Độ phân giải không gian của tư liệu viễn thám: Việc sử dụng ảnh Landsat TM đa phổ độ phân giải 30m trong giai đoạn 1989 – 2002 hạn chế khả năng bóc tách các biến động đường bờ quy mô nhỏ dưới 10m tại các lạch triều hẹp.
  2. Mô hình hóa dòng chảy thủy động lực 3D: Luận án tập trung vào phân tích cân bằng địa lý - cảnh quan và cân bằng vật chất thể tích, chưa tích hợp mô hình mô phỏng thủy lực 3 chiều dòng chảy triều (như Delft3D hay MIKE 21) để dự báo chi tiết trường phân bố bùn cát lơ lửng theo từng chu kỳ triều nhật triều/bán nhật triều.
  3. Chuỗi quan trắc sinh thái học đáy (Benthos): Chưa đánh giá toàn diện tác động của tích tụ trầm tích than đá lên biến đổi quần xã sinh vật đáy mềm trong vịnh.

Chương trình nghiên cứu 5-10 năm tới:

  • Ứng dụng ảnh vệ tinh độ phân giải siêu cao (Sentinel-2, SPOT, LiDAR) kết hợp máy bay không người lái (UAV) để giám sát dịch chuyển sườn bãi thải mỏ theo thời gian thực.
  • Thiết lập mô hình tích hợp Cảnh quan - Thủy động lực học - Trầm tích học (Coupled Landscape-Hydrodynamic-Sediment Transport Model).
  • Nghiên cứu cơ chế lan truyền chất ô nhiễm vi lượng (PAHs, kim loại nặng vết) liên kết với hạt than mịn đáy vịnh.

Tác động và ảnh hưởng

  • Học thuật: Đặt nền móng cho trường phái Địa lý Cảnh quan ứng dụng trong quản lý tổng hợp vùng bờ tại Việt Nam; cung cấp khung dữ liệu gốc (baseline data) cho các đề tài nghiên cứu quốc tế của JICA, WB và Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
  • Ngành công nghiệp khai khoáng (TKV): Cung cấp luận cứ khoa học để Tập đoàn Công nghiệp Than - Khoáng sản Việt Nam chuyển đổi công nghệ đổ thải ngoài, thiết kế đập ngăn đất đá thải và lập quy hoạch đóng cửa mỏ than lộ thiên vùng Hạ Long.
  • Hoạch định chính sách cấp tỉnh: Định hình Nghị quyết của Tỉnh ủy và UBND tỉnh Quảng Ninh về quy hoạch không gian bảo vệ môi trường vịnh Cửa Lục, dẫn tới các quyết định chiến lược về sáp nhập huyện Hoành Bồ vào TP. Hạ Long để thống nhất một thực thể quản lý sinh thái lưu vực Cửa Lục - vịnh Hạ Long.

Đối tượng hưởng lợi

  • Nghiên cứu sinh & Nhà khoa học Địa lý - Môi trường: Tiếp cận khung phương pháp luận kết hợp GIS-DEM-USLE và hệ chỉ tiêu phân vùng cảnh quan nhiệt đới gió mùa.
  • Tập đoàn Than - Khoáng sản Việt Nam (TKV) & Doanh nghiệp công nghiệp: Nắm bắt quy chuẩn kỹ thuật về độ bền vững sườn dốc và các giải pháp chống xói mòn khe rãnh bãi thải.
  • Cơ quan quản lý Nhà nước (Sở TN&MT Quảng Ninh, Cục Hàng hải, Ban Quản lý Vịnh Hạ Long): Sở hữu cơ sở dữ liệu tin cậy để cấp phép dự án, kiểm soát nạo vét luồng tàu cảng Cái Lân và bảo vệ di sản.

Câu hỏi chuyên sâu

  1. Đóng góp lý thuyết độc đáo nhất của luận án là gì? Luận án đã mở rộng thuyết Địa hệ thống (Geosystem) trong điều kiện nhiệt đới gió mùa bị tác động nhân sinh mạnh mẽ, chứng minh rằng sự kết hợp giữa tiếp cận cấu trúc cảnh quan đứng (nền đá - vỏ phong hóa sét) và ngang (lưu vực bồn thu - cửa sông) cho phép dự báo chính xác tính nhạy cảm xói mòn và chuyển hóa cân bằng bồi - xói đáy vịnh ngập nước.

  2. Cải tiến phương pháp luận so với các nghiên cứu trước đây thể hiện ở điểm nào? So với phương pháp kiểm kê nguồn tĩnh của ESSA (1997) và phân vùng định tính của JICA (1999), luận án đã kết hợp định lượng mô hình mất đất USLE với mô hình số hóa độ cao DEM đa thời kỳ (1965 – 2004) trích xuất từ dữ liệu đo sâu hồi âm kỹ thuật số Knudsen 320B/P và ảnh Landsat TM, tạo ra độ tin cậy vượt trội trong đo lường thể tích bồi lắng thực tế.

  3. Phát hiện nào mang tính bất ngờ và có ý nghĩa cảnh báo cao nhất? Đó là sự đảo chiều đột ngột từ một cửa sông hình phễu ổn định hàng ngàn năm sang trạng thái bồi lắng nhanh chóng (tốc độ bồi tụ cục bộ >5 cm/năm), trong đó hơn 70% lượng bùn lắng xuất phát từ việc khai thác than thiếu kiểm soát và bạt đồi xây dựng đô thị ven bờ sau năm 1999, bác bỏ nhận định trước đó cho rằng TSS không phải nguy cơ chính.

  4. Nghiên cứu có cung cấp quy trình tái lặp (Replication Protocol) không? Có. Toàn bộ quy trình 2 bước: từ số hóa bản đồ chuyên đề, thiết lập ô tiêu chuẩn đo xói mòn 10 m × 10 m, trắc lượng khe rãnh bãi thải, đến thuật toán trừ đại số DEM đáy biển đều được chuẩn hóa chi tiết trong Chương 1 và Chương 3, cho phép tái lập trên các lưu vực tương đồng như Cẩm Phả, Cửa Ông, Uông Bí.

  5. Chương trình nghiên cứu dài hạn 10 năm được phác thảo như thế nào? Chương trình tập trung vào: Giám sát bồi lắng bằng viễn thám Radar/LiDAR độ phân giải cao; Tích hợp mô hình số trị thủy động lực học 3D; Lượng giá kinh tế sinh thái dịch vụ rừng ngập mặn Cửa Lục trong việc bảo tồn Di sản Thế giới vịnh Hạ Long.

Kết luận

  1. Luận án đã làm sáng tỏ cấu trúc cảnh quan phân hóa phức tạp của lưu vực vịnh Cửa Lục (610 km²) gồm 4 nhóm dạng cảnh quan và 18 dạng cảnh quan cơ sở, thiết lập bản đồ cảnh quan tỷ lệ 1:50.000 có giá trị khoa học cao.
  2. Xác định chính xác nền đá chứa than hệ tầng Hòn Gai ($T_3n-r\ hg$) và trầm tích lục nguyên dễ phong hóa hệ tầng Bình Liêu ($T_2a\ bl$) là nguồn cung cấp vật liệu xói mòn chính khi bị can thiệp cơ học.
  3. Lần đầu tiên lượng hóa bức tranh bồi - xói đáy vịnh Cửa Lục qua 40 năm (1965 – 2004) bằng kỹ thuật DEM phân tích không gian, khẳng định nguy cơ cạn hóa luồng tàu cảng Cái Lân do tích tụ bùn than và đất cát san nền.
  4. Bác bỏ các giả định thiếu cơ sở về tính vô hại của TSS đối với vịnh, xác lập mối liên hệ trực tiếp giữa xói mòn sườn dốc lưu vực với ô nhiễm môi trường nước Di sản vịnh Hạ Long.
  5. Hoạch định thành công phương án tổ chức không gian 4 tiểu vùng cảnh quan sinh thái, đề xuất khung quản lý lưu vực tích hợp, thống nhất giữa thành phố Hạ Long, huyện Hoành Bồ và thị xã Cẩm Phả hướng tới phát triển bền vững dài hạn.