Tổng quan nghiên cứu

Đới bờ biển là không gian tương tác phức tạp và sôi động nhất trên Trái Đất, nơi tập trung hơn 634 triệu người sinh sống trong phạm vi cao trình dưới 10 mét so với mực nước biển. Tại Việt Nam, thống kê cho thấy có khoảng 41,4 triệu người (chiếm xấp xỉ 53% dân số cả nước) sinh sống tại dải đất ven bờ thấp trũng này. Khu vực bờ biển Tuy Hòa – Nha Trang sở hữu hệ thống tài nguyên thiên nhiên phong phú nhờ sự phân hóa địa mạo độc đáo, bao gồm các đồng bằng màu mỡ như đồng bằng Tuy Hòa rộng 450 km², đồng bằng Diên Khánh – Nha Trang rộng 300 km² cùng hệ thống vịnh biển kín gió tiêu biểu như vịnh Nha Trang và vịnh Văn Phong. Tuy nhiên, áp lực nhân sinh gia tăng mạnh mẽ qua hoạt động xây dựng thủy điện, khai thác khoáng sản và nạn phá rừng ngập mặn nghiêm trọng (điển hình tại Khánh Hòa diện tích rừng ngập mặn suy giảm từ 2.500 ha trước năm 1975 xuống chỉ còn 25 ha vào năm 2000) đã kích hoạt hàng loạt tai biến xói lở bờ biển nghiêm trọng tại Phường 6, Phường 7 thuộc thành phố Tuy Hòa và khu vực xã Hòa Hiệp Bắc.

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Quản lý Tài nguyên và Môi trường của tác giả Lê Đình Nam, dưới sự hướng dẫn khoa học của Phó Giáo sư Vũ Văn Phái tại Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội, tập trung giải quyết mục tiêu làm sáng tỏ đặc điểm địa mạo và động lực phát triển địa hình bờ biển Tuy Hòa – Nha Trang. Phạm vi nghiên cứu trải dài qua 6 đơn vị hành chính cấp huyện và thành phố ven biển thuộc hai tỉnh Phú Yên và Khánh Hòa, giới hạn từ ranh giới đất liền ra đến đường đẳng sâu 30 mét nước. Nghiên cứu mang ý nghĩa chiến lược khi xác lập cơ sở khoa học định lượng, xây dựng bản đồ địa mạo tỷ lệ 1:100.000 nhằm phục vụ trực tiếp công tác quản lý thống nhất đới bờ và phát triển kinh tế biển bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng lý thuyết Quản lý thống nhất đới bờ (ICZM) của các tổ chức quốc tế như PEMSEA, Ngân hàng Thế giới và Hội đồng LOICZ, tiếp cận dải ven biển như một hệ thống tự nhiên - xã hội mở. Đồng thời, luận văn vận dụng lý thuyết Địa mạo tài nguyên do Panizza khởi xướng năm 1996 và được phát triển ứng dụng tại Việt Nam, khẳng định địa hình là “tài nguyên nền” kiểm soát sự phân bố vật chất và năng lượng của mọi hệ sinh thái. Cấu trúc lý thuyết chia địa mạo học ứng dụng thành hai nhánh tương tác: tài nguyên địa mạo (tạo giá trị kinh tế trực tiếp và gián tiếp) và tai biến địa mạo (sạt lở, bồi lấp).

Bên cạnh đó, mô hình động lực bờ biển của Zenkovich và King được tích hợp để phân chia khu vực ven bờ thành 3 đới động lực chính dựa trên tỷ số độ cao sóng và độ sâu đáy biển (h/H): đới sóng vỗ bờ, đới sóng vỡ và biến dạng (tương tác mạnh tại h/H = 0,14 đến 0,78 tạo nên các thanh bar cát ngầm), và đới sóng lan truyền. Các khái niệm trung tâm bao gồm: Đới bờ biển, Quản lý thống nhất đới bờ biển, Tài nguyên địa hình nền, Sức tải địa mạo và Tai biến động lực ven bờ.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được tổng hợp đa tầng, bao gồm số liệu hải văn - khí tượng nhiều năm từ trạm Tuy Hòa và trạm Quy Nhơn (lượng mưa 1300 - 2200 mm/năm, hoa sóng gió mùa, biến trình mực nước), hệ thống bản đồ địa hình và hải đồ tỷ lệ 1:50.000 đến 1:100.000, cùng ảnh viễn thám đa thời gian. Cỡ mẫu nghiên cứu thực địa bao gồm 30 lỗ khoan địa chất Đệ Tứ (tiêu biểu như LK11 ở độ sâu 5,5 - 16,1 m, LK23 ở 25,6 - 38,0 m và LK27 ở 26,5 - 31,5 m) kết hợp 15 tuyến khảo sát trắc diện bãi biển đại diện từ Tuy An đến Cam Lâm.

Phương pháp chọn mẫu có chủ đích kết hợp phân tầng theo địa hình được áp dụng nhằm bao quát toàn bộ các phụ thống trầm tích từ Pleistocen đến Holocen muộn. Tác giả lựa chọn phương pháp phân tích hình thái - động lực và hình thái - thạch học kết hợp công nghệ GIS nhằm thiết lập mối tương quan định lượng giữa độ hạt trầm tích (0,0625 mm đến 256 mm) với độ dốc sườn bờ (1° đến 24°). Lý do lựa chọn hệ phương pháp này là khả năng mô hình hóa chính xác các biến động đường bờ trong không gian 3 chiều mà các phương pháp khảo sát đơn lẻ không thể đáp ứng. Toàn bộ quá trình nghiên cứu được triển khai đồng bộ trong giai đoạn 2011 - 2013 thuộc khuôn khổ các đề tài khoa học cấp Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, nghiên cứu đã phân loại và lập bản đồ chi tiết 13 đơn vị hình thái - nguồn gốc địa hình thuộc đới bờ Tuy Hòa - Nha Trang. Nổi bật là bề mặt bazan tuổi Pliocen muộn - Pleistocen sớm tại Sơn Hòa và Tuy An có diện tích khoảng 84 km² ở độ cao 400 - 450 m với vỏ phong hóa laterit dày đến 15 m; bề mặt bazan Pleistocen giữa tại Tây Hòa ở độ cao 40 - 50 m; cùng 4 bậc bề mặt san bằng kiểu pediplen (Miocen giữa cao 1400 - 1600 m, Miocen muộn cao 800 - 1200 m, Pliocen sớm cao 400 - 600 m, Pliocen muộn cao 200 - 400 m).

Thứ hai, kết quả phân tích thạch động lực khẳng định mối quan hệ thuận chặt chẽ giữa kích thước hạt trầm tích và góc dốc bãi biển. Trầm tích cát mịn (kích thước 0,0625 - 0,125 mm) tạo bãi biển thoải với độ dốc chỉ 1°, trong khi các bãi cuội sỏi (kích thước 4 - 64 mm) và tảng (64 - 256 mm) tại chân núi Cầu Hin có độ dốc tăng vọt lên 17° đến 24° (mức chênh lệch độ nghiêng lên tới 2300%).

Thứ ba, động lực sóng và thủy triều thể hiện tính mùa rõ rệt. Chế độ sóng mùa mưa (tháng 10 - 12) có độ cao trung bình 0,73 m (hướng Đông Bắc chiếm ưu thế với sóng cực đại 3,5 - 4,0 m), cao hơn khoảng 28% so với mùa khô (trung bình 0,57 m). Thủy triều thuộc dạng nhật triều không đều với biên độ dao động 1,2 - 2,0 m, tạo ra tốc độ dòng chảy triều trong vịnh Nha Trang vượt mức 50 cm/s (dòng triều thuần túy đóng góp 25 cm/s).

Thứ tư, nghiên cứu phát hiện nghịch lý địa động lực: mặc dù số liệu trắc lượng tại trạm Quy Nhơn cho thấy mực nước biển có xu thế hạ thấp trung bình 1,4 mm/năm (về lý thuyết sẽ thúc đẩy bồi tụ), nhưng thực tế các đoạn bờ cát tại Phường 6, Phường 7 (Tuy Hòa) và Hòa Hiệp Bắc lại bị xói lở với tốc độ 2 - 5 m/năm. Nguyên nhân cốt lõi là do sự thiếu hụt trầm tích nghiêm trọng từ các lưu vực sông Đà Rằng (13.900 km²) và sông Cái (1.904 km²) do các công trình nhân sinh giữ lại vật liệu bồi tích.

Thảo luận kết quả

Các phát hiện trên minh chứng rằng các tai biến địa mạo ven bờ không chỉ chịu sự chi phối của quy luật tự nhiên mà chịu tác động nặng nề bởi hoạt động nhân sinh. Sự suy giảm 99% diện tích rừng ngập mặn tại Khánh Hòa kết hợp với việc khai thác cát vôi tại đảo Mỹ Giang và san lấp lấn biển xây dựng công trình tại vịnh Nha Trang đã phá vỡ thế cân bằng động của đường bờ. Khi so sánh với các công trình nghiên cứu đới bờ miền Trung của các tác giả trong và ngoài nước, kết quả của luận văn cung cấp bằng chứng thực nghiệm vững chắc về hiện tượng thâm hụt cán cân bùn cát ven bờ.

Để phục vụ quản lý trực quan, các dữ liệu này có thể được trình bày hiệu quả thông qua bảng tương quan kích thước hạt và độ dốc bãi biển cùng biểu đồ biến trình sóng - gió theo mùa. Đồng thời, việc số hóa 13 lớp thông tin địa mạo thành bản đồ phân vùng nguy cơ xói lở trên nền tảng GIS là công cụ hỗ trợ ra quyết định đắc lực cho các cấp chính quyền địa phương.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Thiết lập hành lang bảo vệ đới bờ và cắm mốc ranh giới an toàn: Ủy ban nhân dân tỉnh Phú Yên và Khánh Hòa cần ban hành quy định thiết lập hành lang an toàn cách mép triều cao trung bình nhiều năm tối thiểu 50 - 100 mét tại các khu vực bãi cát dễ xói lở (Phường 6, Phường 7 Tuy Hòa, Vạn Ninh), hoàn thành 100% việc cắm mốc trước năm 2025 nhằm giảm thiểu trên 80% rủi ro thiên tai công trình.
  2. Quy hoạch phân vùng chức năng không gian đới bờ theo sức tải địa hình: Sở Tài nguyên và Môi trường chủ trì phân định rõ các tiểu vùng: vùng bảo tồn nghiêm ngặt (hệ sinh thái rạn san hô Hòn Mun, Rạn Trào), vùng phát triển cảng nước sâu (vịnh Văn Phong với độ sâu tự nhiên trên 20 mét), và vùng du lịch nghỉ dưỡng (vịnh Nha Trang, biển Đại Lãnh), hoàn tất tích hợp vào quy hoạch tỉnh giai đoạn 2025 - 2030.
  3. Phục hồi các hệ sinh thái bảo vệ bờ tự nhiên: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn triển khai dự án trồng phục hồi 500 ha rừng ngập mặn tại cửa sông Đà Rằng, sông Đà Nông và đầm Nha Phu trong giai đoạn 2024 - 2028, kết hợp bảo tồn rạn san hô nhằm hấp thụ năng lượng sóng bão lên tới 40 - 60%.
  4. Kiểm soát khai thác bùn cát và điều tiết trầm tích qua các công trình thủy lợi: Bộ Tài nguyên và Môi trường cùng Sở Công Thương giám sát việc duy trì dòng chảy bùn cát qua các hồ chứa trên lưu vực sông Đà Rằng (diện tích 13.900 km²) và sông Cái (1.904 km²), đảm bảo hoàn lưu tối thiểu 30% lượng trầm tích về hạ lưu và chấm dứt hoàn toàn khai thác cát trái phép trước năm 2026.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên, môi trường và biển đảo (Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Phú Yên, Khánh Hòa): Sử dụng luận văn làm tài liệu gốc để xây dựng kế hoạch hành động quản lý tổng hợp vùng bờ, cấp phép xây dựng ven biển và thiết lập đường chỉ giới bảo vệ bờ biển.
  2. Chuyên gia quy hoạch đô thị, kỹ sư công trình thủy và cảng biển: Ứng dụng các thông số thạch động lực, chế độ sóng cực đại (3,5 - 4,0 m) và phân bố trầm tích đáy (0 đến 30 m nước) để tính toán thiết kế đê kè mềm, cầu cảng quốc tế Văn Phong và luồng tàu hàng hải an toàn.
  3. Nhà khoa học, giảng viên và học viên cao học chuyên ngành Quản lý Tài nguyên, Địa lý tự nhiên, Địa mạo và Hải dương học: Tham khảo khung lý thuyết địa mạo tài nguyên, quy trình thành lập bản đồ địa mạo tỷ lệ 1:100.000 và phương pháp phân tích tướng trầm tích Đệ Tứ.
  4. Doanh nghiệp đầu tư du lịch, nghỉ dưỡng và nuôi trồng thủy sản ven biển: Khai thác dữ liệu về các bãi biển bồi tụ (như Mỹ Quang Bắc, Đại Lãnh) để lựa chọn vị trí đầu tư dự án du lịch tối ưu, tránh rủi ro sạt lở tại các bờ biển mài mòn.

Câu hỏi thường gặp

Địa mạo đới bờ đóng vai trò gì trong quản lý thống nhất đới bờ?
Địa mạo được xác định là tài nguyên nền kiểm soát cấu trúc và sự vận hành của toàn bộ hệ sinh thái ven biển. Việc phân tích 13 kiểu địa hình cùng các thông số độ dốc từ 1° đến 24° giúp nhà quản lý xác định chính xác sức tải sinh thái, ngăn ngừa xung đột lợi ích giữa bảo tồn và phát triển cảng biển hay du lịch.

Tại sao đới bờ Tuy Hòa - Nha Trang bị xói lở nghiêm trọng dù mực nước biển Quy Nhơn hạ 1,4 mm/năm?
Mặc dù mực nước trắc lượng hạ trung bình 1,4 mm/năm, bờ biển vẫn xói lở mạnh (2 - 5 m/năm) do thâm hụt cán cân bùn cát trầm trọng. Hệ thống hồ chứa trên lưu vực 13.900 km² của sông Đà Rằng giữ lại phần lớn bồi tích, cộng hưởng với việc suy giảm 99% rừng ngập mặn tại Khánh Hòa làm gia tăng tác động của sóng bão.

Quy luật tương quan giữa kích thước trầm tích và độ dốc bãi biển được thể hiện ra sao?
Nghiên cứu chỉ ra mối tương quan thuận tuyệt đối giữa đường kính hạt và góc dốc bãi. Trầm tích cát mịn (0,0625 - 0,125 mm) tạo bãi biển thoải 1°, cát thô (1 - 2 mm) tạo độ dốc 9°, trong khi cuội tảng (64 - 256 mm) tại các mũi đá tạo độ dốc dựng đứng tới 24°.

Chế độ sóng và thủy triều tại khu vực Tuy Hòa - Nha Trang có đặc trưng gì nổi bật?
Khu vực chịu chế độ nhật triều không đều với biên độ 1,2 - 2,0 m và dòng chảy triều đạt trên 50 cm/s trong mùa đông. Chế độ sóng phân hóa theo mùa với sóng mùa mưa cao trung bình 0,73 m (cực đại 4,0 m hướng Đông Bắc), trong khi sóng mùa khô chỉ đạt trung bình 0,57 m.

Giá trị tài nguyên địa hình nổi bật nhất của khu vực nghiên cứu là gì?
Vùng bờ sở hữu hệ thống đồng bằng châu thổ sông - biển rộng lớn (Tuy Hòa 450 km²), các bậc thềm tích tụ 4 - 10 m thích hợp cho đô thị hóa, cùng các thủy vực kín sâu trên 20 m tại vịnh Văn Phong và vịnh Nha Trang lý tưởng để xây dựng cảng trung chuyển quốc tế.

Kết luận

  • Luận văn đã hệ thống hóa toàn diện cơ sở lý luận về địa mạo tài nguyên và quản lý thống nhất đới bờ, chứng minh địa hình là nền tảng cốt lõi cho mọi quy hoạch phát triển không gian biển.
  • Thành lập thành công bản đồ địa mạo đới bờ Tuy Hòa - Nha Trang tỷ lệ 1:100.000 với 13 đơn vị nguồn gốc - hình thái, làm rõ lịch sử tiến hóa trầm tích Đệ Tứ.
  • Xác định bản chất cơ chế động lực bồi tụ - xói lở, chỉ ra nguyên nhân thâm hụt bùn cát do hoạt động nhân sinh trên các lưu vực sông Đà Rằng (13.900 km²) và sông Cái (1.904 km²).
  • Đề xuất 4 nhóm giải pháp kỹ thuật và quản lý khả thi với mục tiêu thiết lập hành lang an toàn 50 - 100 m và phục hồi 500 ha rừng ngập mặn ven bờ.
  • Đóng góp luận cứ khoa học quan trọng phục vụ quy hoạch không gian biển hai tỉnh Phú Yên và Khánh Hòa theo lộ trình 2025 - 2030.

Các nhà quản lý, quy hoạch và nghiên cứu hãy khai thác ngay cơ sở dữ liệu và bản đồ địa mạo của luận văn để tối ưu hóa quy hoạch phát triển bền vững đới bờ Tuy Hòa - Nha Trang.