Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Đánh giá tính dễ bị tổn thương đối với ngập lụt và nước biển dâng của hệ thống đê điều ven biển tỉnh Hà Tĩnh trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Chia sẻ: Tri Nhân | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:118

Thêm vào BST

Báo xấu

22
lượt xem 5
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu của đề tài là đánh giá tính dễ bị tổn thương đối với ngập lụt và nước biển dâng của hệ thống đê điều ven biển tỉnh Hà Tĩnh, từ đó đề xuất các giải pháp thích hợp ứng phó với biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Khoa học: Đánh giá tính dễ bị tổn thương đối với ngập lụt và nước biển dâng của hệ thống đê điều ven biển tỉnh Hà Tĩnh trong bối cảnh biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN DUY CHIẾN ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG ĐỐI VỚI NGẬP LỤT VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG CỦA HỆ THỐNG ĐÊ ĐIỀU VEN BIỂN TỈNH HÀ TĨNH TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỐI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC HÀ NỘI - 2019
ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN TRẦN DUY CHIẾN ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG ĐỐI VỚI NGẬP LỤT VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG CỦA HỆ THỐNG ĐÊ ĐIỀU VEN BIỂN TỈNH HÀ TĨNH TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỐI KHÍ HẬU Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 8440224.01 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS TRẦN NGỌC ANH
HÀ NỘI - 2019 LỜI CẢM ƠN Luận văn “Đánh giá tính dễ bị tổn thương đối với ngập lụt và nước biển dâng của hệ thống đê điều ven biển tỉnh Hà Tĩnh trong bối cảnh biến đổi khí hậu” đã được hoàn thành; lời đầu tiên, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân thành và sâu sắc nhất tới PGS.TS Trần Ngọc Anh đã giúp đỡ, hướng dẫn và tạo những điều kiện tốt nhất cho tôi trong suốt quá trình thực hiện luận văn; cảm ơn các thầy cô và cán bộ trong Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội đã tận tình giảng dạy truyển đạt kiến thức, giúp đỡ và tạo điều kiện về thời gian, cơ sở vật chất trong suốt thời gian học tập tại nhà trường. Tôi xin trân trọng cảm ơn Sở Khoa học và Công nghệ Hà Tĩnh đã tạo điều kiện cho tôi Chủ trì thực hiện đề tài “Nghiên cứu đánh giá tác động của Biến đổi khí hậu và NBD đến hạ tầng thủy lợi và các công trình xây dựng chủ yếu vùng vên biển Hà Tĩnh” để có số liệu, tư liệu của đề tài sử dụng trong nghiên cứu luận văn. Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo, các đồng nghiệp tại Chi cục Thủy lợi Hà Tĩnh nơi tôi đang công tác đã tạo điều kiện về mặt thời gian, chia sẻ công việc để bản thân có điều kiện hoàn thành khóa học. Cuối cùng, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến gia đình, bạn bè, những người luôn bên cạnh tạo mọi điều kiện tốt nhất và động viên giúp đỡ trong suốt quá trình học tập. Do thời gian và kinh nghiệm nghiên cứu chưa nhiều nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót, vì vậy tôi rất mong nhận được những ý kiến đóng góp quý báu của quý thầy cô và các đồng nghiệp để có thể hoàn thiện được luận văn tốt hơn. Tôi xin chân thành cảm ơn./. Hà Nội, ngày 31 tháng 12 năm 2019 Học viên Trần Duy Chiến
LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan luận văn này công trình nghiên cứu do cá nhân tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Trần Ngọc Anh, không sao chép các công trình nghiên cứu của người khác. Các số liệu, kết quả của luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kì một công trình khoa học của người khác. Các thông tin thứ cấp sử dụng trong luận văn có nguồn gốc rõ ràng, được trích dẫn đầy đủ, trung thực và đúng quy cách. Tôi hoàn toàn chịu trách nhiệm về tính xác thực và nguyên bản luận văn của mình./. TÁC GIẢ Trần Duy Chiến
MỤC LỤC MỞ ĐẦU....................................................................................................................1 CHƯƠNG I: Đặc điểm địa lý tự nhiên KTXH khu vực nghiên cứu......................4 1.1.Vị trí địa lý ............................................................................................................4 1.2. Đặc điểm kinh tế xã hội........................................................................................24 1.3. Hiện trạng công trình đê điều................................................................................30 CHƯƠNG II: Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.....................................45 2.1. Cách tiếp cận........................................................................................................45 2.2. Phương pháp nghiên cứu......................................................................................46 CHƯƠNG III: Đánh giá tác động và đề xuất định hướng các g/p.........................62 3.1. Cơ sở dữ liệu........................................................................................................62 3.2. Xây dựng mô hình và mô phỏng ngập lụt.............................................................63 3.3. Đánh giá tác động của BĐKH và NBD đến công trình đê điều............................75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ...................................................................................105 1.Kết luận.................................................................................................................... 105 2.Kiến nghị..................................................................................................................106 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................107
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Tên đầy đủ BĐKH Biến đổi khí hậu NBD Nước biển dâng XNM Xâm nhập mặn UBND Ủy ban nhân dân SXNN Sản xuất nông nghiệp GDP Tổng sản phẩm quốc nội
DANH MỤC BẢNG BIỂU Tên bảng Tên đầy đủ Bảng 1 Nhiệt độ trung bình tháng năm tại trạm Hà Tĩnh (1960-2018) Bảng 2 Tốc độ gió trung bình tháng năm trạm Hà Tĩnh (1971 – 2018) Bảng 3 Độ ẩm trung bình tháng năm tại trạm Hà Tĩnh (1960 – 2018) Bảng 4 Tổng lượng bốc hơi tháng tại trạm Hà Tĩnh (1959 - 2018) Bảng 5 Lượng mưa trung bình nhiều năm tại các trạm Bảng 6 Đặc trưng mưa lũ lớn nhất năm tại các trạm Bảng 7 Đặc trưng mực nước lũ cao nhất năm tại các vị trí Bảng 8 Đặc trưng hình thái các sông khu vực nghiên cứu Bảng 9 Trạm khí tượng, thuỷ văn trong và lân cận vùng nghiên cứu Bảng 10 Cơ cấu kinh tế qua các năm Cơ cấu giá trị sản xuất nông nghiệp theo giá hiện hành Bảng 11 năm 2018 khu vực nghiên cứu Bảng 12 Hiện trạng dân số khu vực nghiên cứu năm 2018 Bảng 13 Thông số chính các cống dưới đê Bảng 14 Phân cấp về hiện trạng công trình (Hc) Bảng 15 Phân cấp về khả năng quản lý công trình (M) Bảng 16 Phân cấp độ ngập lụt HF cho công trình đê khu vực ven biển Bảng 17 Phân cấp NBD, nước dâng do bão HSLR khu vực ven biển Bảng 18 Cấp độ rủi ro cho công trình đê khu vực ven biển Hà Tĩnh Bảng 19 Cấp độ thích ứng cho công trình đê khu vực ven biển Hà Tĩnh Bảng 20 Cấp độ tổn thương cho công trình đê khu vực ven biển Hà Tĩnh Bảng 21 Phân cấp độ sâu ngập (HF) cho công trình cống Bảng 22 Hệ số xác định mức độ quan trọng của công trình cống
Bảng 23 Cấp độ rủi ro cho công trình cống Bảng 24 Cấp độ thích ứng cho công trình cống Bảng 25 Cấp độ tổn thương cho công trình cống Bảng 26 Thống kê số lượng mặt cắt dùng để tính toán Bảng 27 Thông tin cơ bản để mô phỏng dòng chảy cho các lưu vực nhập lưu Bảng 28 So sánh kết quả mô phỏng tại Cầu Phủ và Cầu Hội Bảng 29 Biến đổi lượng mưa năm so với thời kỳ cơ sở ứng với các kịch bản Thay đổi lượng mưa trong các giai đoạn so với thời kỳ nền kịch bản Bảng 30 RCP 4.5 Thay đổi lượng mưa trong các giai đoạn so với thời kỳ nền kịch bản Bảng 31 RCP 8.5 Bảng 32 Mực nước biển dâng (cm) theo các kịch bản phát thải tại Hà Tĩnh Bảng 33 Bão và nước dâng ven bờ Việt Nam Bảng 34 Nguy cơ ngập đối với tỉnh Hà Tĩnh
DANH MỤC CÁC HÌNH Tên đầy đủ Tên hình Hình 1 Phạm vi vùng nghiên cứu Hình 2 Mạng lưới sông vùng nghiên cứu Hình 3 Các trạm quan trắc ở lưu vực nghiên cứu Hình 4 Đê Hữu Phủ Hình 5 Đê Hữu Nghèn Sơ đồ mạng sông hệ thống sông tỉnh Hà Tĩnh được thiết lập trong mô Hình 6 hình MIKE 11 Sơ đồ mạng sông hệ thống khu vực cửa Sót và cửa Nhượng được thiết lập Hình 7 trong mô hình MIKE11 Sơ đồ mạng sông hệ thống khu vực cửa Khẩu được thiết lập trong mô Hình 8 hình MIKE11 Hình 9 Phạm vi, địa hình vùng ngập lũ khu vực cửa Sót và cửa Nhượng Hình 10 Kết nối biên mô hình Hình 11 Thiết lập mô hình MIKE FLOOD Hình 12 Mực nước tính toán và thực đo tại trạm Cầu Phủ 22/9 - 2/10/2009 Hình 13 Mực nước tính toán và thực đo tại trạm Cầu Họ 22/9 - 2/10/2009 Hình 14 Mực nước tính toán và thực đo tại trạm Thạch Đồng 22/9 - 2/10/2009 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Cầu Phủ trận lũ tháng Hình 15 10/2010 Đường quá trình mực nước tính toán và thực đo tại Cầu Hội trận lũ tháng Hình 16 10/2010 Kiểm định mực nước tính toán và thực đo tại Thạch Đồng từ 15/10 - Hình 17 19/10/2010 Hình 18 Bản đồ ngập lụt khu vực nghiên cứu tháng 10 năm 2010 Hình 19 Bản đồ ngập lụt khu vực theo kịch bản giai đoạn 2016 - 2035 Hình 20 Bản đồ ngập lụt theo kịch bản BĐKH giai đoạn 2045 - 2065
Hình 21 Bản đồ ngập lụt theo kịch bản BĐKH giai đoạn 2080 - 2099 Hình 22 Mức độ rủi ro đối với công trình đê theo các kịch bản 4.5 Hình 23 Mức độ rủi ro đối với công trình đê theo các kịch bản 8.5 Hình 24 Đánh giá mức độ rủi ro đối với cống theo các kịch bản BĐKH Hình 25 Mức độ tổn thương đối với công trình đê theo các kịch bản 4.5 Hình 26 Mức độ tổn thương đối với công trình đê theo các kịch bản 8.5 Mức độ tổn thương đối với công trình cống theo các kịch bản Hình 27 Bản đồ tính dễ bị tổn thương theo kịch bản hiện trạng Hình 28 Bản đồ tính dễ bị tổn thương theo kịch bản RCP 4.5 (2019-2035) Hình 29 Bản đồ tính dễ bị tổn thương theo kịch bản RCP 4.5 (2046-2065) Hình 30 Bản đồ tính dễ bị tổn thương theo kịch bản RCP 4.5 (2080-2099) Hình 31 Bản đồ tính dễ bị tổn thương theo kịch bản RCP 8.5 (2019-2035) Hình 32 Bản đồ tính dễ bị tổn thương theo kịch bản RCP 8.5 (2046-2065) Hình 33 Bản đồ tính dễ bị tổn thương theo kịch bản RCP 8.5 (2080-2099) Hình 34
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Một trong những vấn đề cấp thiết ở thế kỷ 21 mà nhân loại phải đối mặt là hiện tượng nóng lên của Trái đất và biến đổi khí hậu toàn cầu. Theo Ban liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC), nhiệt độ bề mặt trung bình toàn cầu đã tăng 0,74°C ± 0,18°C khi ước lượng bằng xu thế tuyến tính từ chuỗi số liệu 100 năm qua (1906-2005). Tốc độ nóng lên trong 50 năm cuối hầu như gấp đôi tốc độ nóng lên của 100 năm (0,13°C ± 0,03°C so với 0,07°C ± 0,02°C trên mỗi thập kỷ). Những vùng lục địa có tốc độ nóng lên nhanh hơn các vùng đại dương. Những biến đổi của các cực trị nhiệt độ cũng phù hợp với sự ấm lên của khí hậu Trái đất. Số ngày băng giá ở các vùng vĩ độ trung bình giảm đi, số sự kiện cực trị nóng tăng lên và cực trị lạnh giảm đi. Nhiệt độ bề mặt biển gần đây tăng lên ở trên tất cả các đại dương. Giáng thủy nói chung tăng lên trên các vùng lục địa phía bắc vĩ tuyến 30°N trong giai đoạn 1900-2005 nhưng có xu hướng giảm đi ở các vùng nhiệt đới kể từ những năm 1970. Trong dải vĩ độ 10°N đến 30°N giáng thủy tăng một cách đáng kể trong giai đoạn từ 1900 đến những năm 1950, những suy giảm sau khoảng năm 1970. Xu thế giảm được thể hiện ở những vùng nhiệt đới gần xích đạo từ 10°N đến 10°S, đặc biệt sau năm 1976/1977. Các sự kiện mưa lớn tăng lên một cách đáng kể. Hạn hán trở nên phổ biến hơn, đặc biệt ở các vùng nhiệt đới và cận nhiệt đới, từ những năm 1970. Đã quan trắc được sự gia tăng đáng kể của hạn hán trong ba thập kỷ gần đây với cường độ mạnh hơn và thời gian kéo dài hơn trên những vùng rộng lớn hơn. Giáng thủy trên lục địa giảm và nhiệt độ tăng làm tăng cường bốc thoát hơi và khô hạn là nhân tố quan trọng góp phần làm gia tăng hạn hán. Biến đổi khí hậu trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo. Ở Việt Nam, biểu hiện của sự biến đổi khí hậu cũng được nhận thấy rõ qua xu thế tăng của nhiệt độ, biến động mạnh trong chế độ mưa, những hiện tượng cực đoan xảy ra bất thường và có xu hướng gia tăng cả về tần suất và cường độ. Sự dâng mực nước biển có thể dẫn đến một số địa phương sẽ bị chìm ngập một phần diện tích đất tự nhiên, như Bến Tre (50%), Long An (49%), thành phố Hồ Chí Minh (43%) nếu nước biển dâng lên 1,0 mét. 1
Hà Tĩnh là một trong những tỉnh có điều kiện địa lý tự nhiên, tài nguyên môi trường…rất đa dạng và phong phú, trong những năm qua nền kinh tế vùng ven biển phát triển nhanh và khá bền vững. Các nhà máy, khu công nghiệp, hoạt động du lịch đang phát triển rất nhanh, với trọng tâm là khu công nghiệp Vũng Áng, nuôi trồng, đánh bắt thủy sản biển đóng vai trò quan trọng, chế biến hải sản, sản xuất muối, khai thác vật liệu xây dựng… Hà Tĩnh có 137 km bờ biển, có 19 tuyến đê biển, đê cửa sông với chiều dài gần 200 km và 150 cống dưới đê được đầu tư xây dựng đưa vào khai thác sử dụng nhằm phòng chống lũ, triều cường bảo vệ sản xuất, dân sinh. Đó là những đối tượng dễ chịu tác động mạnh mẽ của các hiện tượng khí hậu cực đoan. Sự tổn thương đó đã thể hiện rõ trong những năm gần đây, đó là tình trạng ngập úng, sạt lở, hư hỏng công trình, nước biển tràn qua đỉnh đê vào đồng ruộng gây ảnh hưởng đến sản xuất, sức khỏe của con người và ô nhiễm môi trường. Tất cả đều chịu tác động bởi hiện tượng khí hậu cực đoan như: bão, lũ, hạn hán, triều cường, xói lở bờ sông, bờ biển…đó là những thiên tai nguy hiểm nhất, là sự thể hiện rõ nét nhất tác động của BĐKH. Do vậy, việc nghiên cứu đánh giá tính dễ bị tổn thương đối với ngập lụt và nước biển dâng của hệ thống đê điều ven biển tỉnh Hà Tĩnh trong bối cảnh biến đổi khí hậu từ đó đề xuất kế hoạch thích ứng và ứng phó hiệu quả là việc làm cần thiết và hết sức cấp bách trong bối cảnh hiện nay, vì vậy học viên đã lựa chọn đề tài Luận văn Thạc sĩ của mình là: “Đánh giá tính dễ bị tổn thương đối với ngập lụt và nước biển dâng của hệ thống đê điều ven biển tỉnh Hà Tĩnh trong bối cảnh biến đổi khí hậu”. 2. Mục tiêu 2.1. Mục tiêu tổng quát Đánh giá tính dễ bị tổn thương đối với ngập lụt và nước biển dâng của hệ thống đê điều ven biển tỉnh Hà Tĩnh, từ đó đề xuất các giải pháp thích hợp ứng phó với biến đổi khí hậu và nước biển dâng. 2.2. Mục tiêu cụ thể - Nghiên cứu, điều tra, phân tích, đánh giá tác động và từ đó xây dựng được cơ sở dữ liệu về tác động tổng hợp và chi tiết của biến đổi khí hậu (bão, nước dâng, lũ lụt, hạn hán, lượng mưa...) và nước biển dâng đến công trình đê điều vùng ven biển Hà Tĩnh. 2
- Xây dựng bản đồ tính dễ bị tổn thương đối với ngập lụt và nước biển dâng của hệ thống đê điều ven biển tỉnh Hà Tĩnh trong bối cảnh BĐKH. - Đề xuất được các giải pháp thích hợp nhằm ứng phó với các tác động của BĐKH và NBD. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1. Đối tượng nghiên cứu gồm: Đê, kè và cống dưới đê. 3.1. Giới hạn và phạm vi nghiên cứu - Khu vực nghiên cứu tập trung ở vùng ven biển tỉnh Hà Tĩnh từ huyện Nghi Xuân đến thị xã Kỳ Anh, gồm 38 xã, phường thuộc các huyện: Nghi Xuân, Lộc Hà, Thạch Hà, Cẩm Xuyên, Kỳ Anh và thị xã Kỳ Anh. - Việc nghiên cứu đánh giá theo các kịch bản phát thải trung bình và phát thải cao năm 2012 được Bộ Tài nguyên và Môi trường đã khuyến cáo lựa chọn: Kịch bản trung bình RCP 4.5 và kịch bản cao RCP 8.5. Luận văn chỉ tập trung đánh giá các yếu tố ngập lụt và nước dâng do triều cường và bão. 4. Kết cấu của luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận, danh mục các tài liệu tham khảo và phụ lục, Luận văn gồm 03 chương: Chương I: Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế và xã hội khu vực nghiên cứu. Chương II: Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Chương III: Đánh giá tác động của BĐKH và NBD đến hạ tầng đê điều. 3
Chương I ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên 1.1.1. Vị trí địa lý Vùng ven biển tỉnh Hà Tĩnh nằm trong phạm vi từ 17 05350”1804540” độ vĩ Bắc và 10504024”10603020” độ kinh Đông, cụ thể như sau: - Phía Bắc được giới hạn bởi sông Lam - Phía Nam chắn bởi đèo Ngang thuộc nhánh Hoành Sơn của dãy Trường Sơn; - Phía Đông tiếp giáp với biển Đông với đường bờ biển dài 137 km; - Phía Tây giáp vùng đồng bằng và đồi núi thấp. Hình 1: Phạm vi vùng nghiên cứu Khu vực nghiên cứu có diện tích tự nhiên khoảng 498 km2, phân bố trải dài từ Bắc vào Nam trên 6 đơn vị hành chính cấp huyện: Nghi Xuân, Lộc Hà, Thạch Hà, Cẩm Xuyên, Kỳ Anh và thị xã Kỳ Anh và có dạng dải kéo dài song song với bờ biển, bề mặt địa hình không bằng phẳng, bị chia cắt bởi các cửa sông ven biển: Cửa Hội, Cửa Sót, Cửa Nhượng và Cửa Khẩu. 4
1.1.2. Địa hình Khu vực nghiên cứu nói riêng và tỉnh Hà Tĩnh nói chung nằm về phía Đông của dãy Trường Sơn, thuộc dải đất hẹp của vùng Bắc Trung Bộ với địa hình thấp dần từ Tây sang Đông; càng về phía Đông, địa hình càng thấp dần kết hợp với chiều ngang hẹp. Địa hình đồng bằng: Là vùng tiếp giáp giữa đồi núi và dải ven biển, nằm hai bên đường QL8A và QL1A, bao gồm các xã giữa huyện Cẩm Xuyên và Kỳ Anh, có phân dị khá rõ nét theo hướng vĩ tuyến. Bề mặt đồng bằng có dạng lòng thuyền không đối xứng dải trung tâm có độ cao +2m đến + 5m, nâng cao dần về hai phía Đông và Tây. Vùng đồng bằng bị thu hẹp bởi sự chia cắt của những đồi núi sót và các dải đồi bát úp phân bố rải rác ra đến tận biển, bề mặt địa hình có độ dốc từ 0 - 3o Địa hình ven biển:Vùng này nằm phía Đông QL1A và chạy dọc theo bờ biển bao gồm các xã từ huyện Nghi Xuân đến đèo Ngang của thị xã Kỳ Anh, địa hình vùng này dốc thoải từ Tây sang Đông. Độ cao tự nhiên từ + 2,00 m đến + 4,00 m, khu vực sát biển có độ cao tự nhiên từ + 1,00 m trở xuống, mức độ phân cắt sâu dưới 10 m, có nguồn gốc hỗn hợp sông - biển được phân chia thành các dạng địa hình như bề mặt tích tụ sông - biển, lòng sông và bãi bồi vùng cửa sông xen với các dạng địa hình có nguồn gốc biển như thềm biển mài mòn - tích tụ, thềm biển tích tụ, thềm tích tụ cát biển, bề mặt được gió tái tạo và địa hình dạng bãi biển, các vùng trũng được lấp đầy bởi các trầm tích đầm phá hoặc phù sa biển và hình thành các dãy đụn cát có độ cao khác nhau chạy dọc bờ biển. Khu vực địa hình này chịu ảnh hưởng mạnh mẽ của biển. Khu vực nghiên cứu có 137 km chiều dài đường bờ biển tạo nên hai dạng địa hình thuộc kiểu địa hình trong đới sóng vỗ bờ (0 - 6 m nước). 1.1.3. Địa chất Cấu tạo địa chất khu vực nghiên cứu gồm các lớp đất có nguồn gốc bồi tích và tàn tích chủ yếu bao gồm: cát, cuội, sỏi, tảng, cát pha sét với bề dày biến đổi không đều. - Phức hệ tân kiến tạo Paleozoi sớm (03-S1sc) 5
Phân bố chủ yếu ở phía Nam thị xã Kỳ Anh. Ngoài ra còn gặp rải rác ở phía Nam sông Rác, các đồi nhỏ ở Tây Bắc Thiên Cầm, Rú Hội. Thành phần vật chất gồm các trầm tích lục nguyên thuộc hệ tầng Sông Cả (O 3-S1sc). Chiều dày 2.500 đến 3.000m. Đá bị biến chất thuộc mức tướng đá phiến lục, bị uốn nếp mạnh, thế nằm cắm chủ yếu về hướng Tây Nam thành các cánh đơn nghiêng. Thành tạo lục nguyên dạng flysh này được tạo nên trong điều kiện khá bình ổn. - Phức hệ tân kiến tạo Mesozoi giữa (T3n - J1-2) Phân bố chủ yếu ở phía Đông Bắc vùng nghiên cứu, ở động Ba Cụp - phía Tây núi Động Đâm.Thành phần vật chất gồm các thể granitoit phức hệ PhiaBioc và các trầm tích lục nguyên hạt thô màu nâu đỏ, đỏ của hệ tầng Động Trúc (J 1-2đt). Các thành tạo kể trên hình thành trong các bồn trũng lục địa, đặc trưng cho quá trình tạo núi. - Phức hệ tân kiến tạo Kainozoi (KZ) Phân bố với diện tích lớn ở đồng bằng Cẩm Xuyên và Kỳ Anh. Bao gồm các thành tạo lục nguyên tuổi Neogen và trầm tích bở rời tuổi Đệ tứ, có bề dày từ vài mét đến hàng trăm mét. -Vùng nâng: Vùng phía Bắc Voi tạo nên địa hình cao, với cấu trúc địa chất đa dạng, diện mạo khác hẳn vùng phía Bắc (Cẩm Xuyên). - Vùng hạ: Vùng nghiên cứu không có nếp lõm lớn mà chỉ tồn tại 2 bồn trũng trầm tích gồm: Vùng Cẩm Phúc, Cẩm Hà, Cẩm Lộc (Cẩm Xuyên), với độ sâu trầm tích đạt đến 34,3m của các kiểu nguồn gốc khác nhau như sông, sông biển, sông biểu đầm lầy; vùng Kỳ Lợi gồm trầm tích Đệ tứ cũng đạt đến 25,30m. Khu vực nghiên cứu có đứt gãy phương á vĩ tuyến từ phía Nam núi Đỉnh Trương theo hướng Đông qua thị trấn Cẩm Xuyên đến Cửa Nhượng, chiều dài 30km. 1.1.4. Thổ nhưỡng Thổ nhưỡng là môi trường tự nhiên quan trọng góp phần hình thành trữ lượng và thành phần hóa học của nước. Vùng nghiên cứu có hàm lượng Na+ trong nước tương đối cao, cho nên xảy ra sự trao đổi với các cation trong đất. Khu vực nghiên cứu có các loại đất sau: 6
- Nhóm đất cát: Trong đó chủ yếu là đất cát biển, còn lại là đất cồn cát. Loại đất này ít chua, nghèo mùn, kém màu mỡ; thích hợp với trồng đậu, lạc, khoai, rừng phòng hộ...Phân bố chủ yếu ở các huyện: Nghi Xuân, Lộc Hà, Cẩm Xuyên và Kỳ Anh. - Nhóm đất mặn: Phân bố ven theo các cửa sông trên địa bàn huyện: Nghi Xuân, Cẩm Xuyên, Kỳ Anh; đất bị nhiễm mặn do ảnh hưởng của nước biển xâm nhập và tích luỹ trong đất. Đất bị nhiễm mặn ít đã được sử dụng để trồng lúa, trồng màu nhưng năng suất thấp. Diện tích đất bị nhiễm mặn nhiều đã được cải tạo để nuôi trồng thủy sản, làm muối. - Nhóm đất phèn mặn: Phân bố tập trung ở các dải đất phù sa gần các cửa sông ven biển có địa hình tương đối thấp; một số diện tích đã cải tạo trồng lúa và nuôi trồng thuỷ sản. - Nhóm đất phù sa: Là sản phẩm phù sa của các sông suối chính như: sông La, sông Lam, sông Nghèn, sông Hội, sông Rào Cái, sông Rác...với địa hình khá bằng phẳng, đây là diện tích đất sản xuất nông nghiệp chủ yếu. Thành phần cơ giới nhẹ, độ phì thấp, lẫn nhiều sỏi sạn. - Nhóm đất bạc màu: Phân bố ở địa hình ven chân đồi, chủ yếu ở các huyện: Kỳ Anh, Nghi Xuân; đất thích hợp với cây trồng cạn và các loại cây ăn quả. - Nhóm đất dốc tụ: Phân bố tập trung ở các huyện: Nghi Xuân, Cẩm Xuyên, chúng thường nằm trong các thung lũng xen giữa các dãy núi. 1.1.5. Thảm thực vật Thảm thực vật góp phần làm hạn chế vận tốc thấm của nước mưa hay bốc hơi nước. Vùng nghiên cứu có hệ thực vật kém phát triển, cây lương thực chiếm tỷ lệ lớn, phân bố tập trung trên diện tích trên đất phù sa. Diện tích rừng phòng hộ được trồng tại khu vực ven biển (rừng phi lao). Trên các đụn cát tương đối ổn định thảm thực vật che phủ khoảng 25% chủ yếu là các loại cỏ chang. Do đất cát có cấu trúc không bền khi lớp phủ thực vật bị mất sẽ làm cho quá trình rửa trôi phát triển nhanh dẫn đến các chất bẩn thấm nhanh hơn xuống đất và làm thay đổi thành phần của nước ngầm.Trong khu vực nghiên cứu có các thảm thực vật sau: - Rừng trồng: Cấu trúc của rừng trồng thường đơn giản, chỉ có một tầng cây gỗ 7
và khi tầng cây gỗ nhỏ thường có tầng cỏ hay cây bụi. Độ cao của rừng trồng tuỳ thuộc vào lứa tuổi nhưng cũng ít khi vượt quá 15 - 20 m. Các loài cây được trồng là bạch đàn, các loại keo, thông 2 lá, phi lao. - Hoa màu: Hoa màu được trồng trên đất có địa thế cao ở đồng bằng và trên vùng cát ẩm. Các cây trồng chủ yếu như: khoai, đậu, các loại rau, thuốc lá, lạc. Các cây màu được trồng chủ yếu vào mùa mưa. - Lúa nước: Lúa nước có diện tích không lớn thường phân bố ở đồng bằng phù sa dọc ven biển nhưng đáng kể nhất là vùng Cẩm Xuyên. - Cây trồng ở khu dân cư: Quanh khu dân cư trồng chủ yếu gồm các loài cây ăn quả như: dừa, mít, xoài, đu đủ, các loài cam, chanh và bưởi, chuối, na, vải, hồng xiêm, trứng cá... cùng các cây lâu năm, cây ăn quả khác. Phân bố theo các điểm dân cư, ngoài ra, trong khu vực nghiên cứu còn có hệ sinh thái rừng ngập mặn ven biển tập trung phần lớn ở các cửa sông lớn như: Cửa Hội, Cửa Sót, Cửa Nhượng, Cửa Khẩu. 1.1.6. Khí hậu - Nhiệt độ Nhiệt độ năm trung bình 240C tại trạm Hà Tĩnh. Các tháng chịu ảnh hưởng của gió Tây khô nóng, nhiệt độ trung bình tháng VII tại trạm Hà Tĩnh là 29,7 0C và tại trạm Kỳ Anh là 28,70C . Nhiệt độ thấp nhất đo được là 6,80C tại Hà Tĩnh và 6,90C tại Kỳ Anh (ngày 2/1/1974). Bảng 1: Nhiệt độ trung bình tháng năm tại trạm Hà Tĩnh (1960-2018) I II III IV V VI VII VIII IX X XI XI Năm 17.6 18.5 20.8 24.8 27.9 29.6 29.7 28.7 26.9 24.5 21.7 18.7 24 (Nguồn: Đài Khí tượng thủy văn Hà Tĩnh) - Gió Tốc độ gió trung bình năm 2,3 m/s tại Kỳ Anh, 1,5 m/s tại Hà Tĩnh, 1,6 m/s tại Hương Khê. Tốc độ gió lớn nhất khi có bão đạt 48 m/s (ngày 8/X/1964), 40 m/s tại Hà Tĩnh. Vùng núi cao ảnh hưởng của bão giảm đi tốc độ gió lớn nhất đạt từ 25  30 m/s. 8
Hướng gió mùa đông là hướng Đông Bắc, mùa Hè thịnh hành gió Tây Nam hoặc gió Đông Nam.Gió mùa Tây Nam với đặc trưng khô nóng hoạt động chủ yếu vào tháng 4 đến tháng 8, hai tháng nóng là tháng 6, 7. Tốc độ gió bình quân đạt (2 -3) m/s. Gió mùa Đông Bắc với đặc trưng ẩm, lạnh hoạt động chủ yếu vào tháng 11 đến tháng 3. Tốc độ gió thường đạt mức 10m/s đến 15m/s. Bảng 2: Tốc độ gió trung bình tháng năm trạm Hà Tĩnh (1971 – 2018) I II III IV V VI VII VIII IX X XI XI Năm 1.4 1.3 1.2 1.3 1.5 1.6 1.7 1.4 1.4 1.8 1.7 1.6 1.5 (Nguồn: Đài Khí tượng thủy văn Hà Tĩnh) - Độ ẩm Vùng ven biển Hà Tĩnh có các tháng đầu mùa hạ thường khô hạn, mức độ càng tăng lên trong các tháng tiếp theo. Tháng VII là tháng nóng nhất và có độ ẩm thấp nhất trong năm. Độ ẩm không khí tương đối cao (trung bình từ 84 - 87%), độ ẩm trung bình cao nhất khoảng 92 - 96% vào các tháng I, II, III, độ ẩm trung bình thấp nhất khoảng 55 - 70% vào các tháng VI, VI, VII. Mùa khô kéo dài từ tháng XII đến tháng VII năm sau và được chia làm 2 thời kỳ: Thời kỳ đầu tháng XII đến tháng III năm sau, trùng với thời kỳ lạnh, trong đó một ít thời gian đầu có đặc trưng lạnh khô, sau đó là không khí ẩm, mưa dầm, thời kỳ II từ tháng IV đến tháng VIII, trùng với mùa nóng với gió lục địa hình thành, sau khi vượt qua dãy Trường Sơn không còn hơi nước trở nên nóng khô. Độ ẩm tương đối trung bình năm đạt 85% tại trạm Hà Tĩnh. Độ ẩm thấp nhất xảy ra vào các tháng có gió Tây khô nóng - tháng VII và đạt 70% ở Kỳ Anh, 74% ở Hà Tĩnh. Độ ẩm cao nhất xảy ra vào các tháng cuối mùa đông. Khi có mưa phùn hoặc các tháng mùa mưa và đạt 90  92%. Bảng 3: Độ ẩm trung bình tháng năm tại trạm Hà Tĩnh (1960 - 2018) I II III IV V VI VII VIII IX X XI XI Năm 90.1 91.6 90.7 85.9 80.7 74.9 73.7 79.4 85.9 88.2 87.9 88.2 85 (Nguồn: Đài Khí tượng thủy văn Hà Tĩnh) 9
- Bốc hơi Bốc hơi Piche trung bình năm đạt 842mm tại Hà Tĩnh, 1.007mm tại Kim Cương, 1.161mm tại Kỳ Anh. Lượng bốc hơi lớn xảy ra vào tháng VII với lượng bốc hơi trung bình tháng đạt từ 120140mm. Tháng II có lượng bốc hơi nhỏ nhất từ 27  34mm. Bảng 4: Tổng lượng bốc hơi tháng tại trạm Hà Tĩnh (1959 - 2018) I II III IV V VI VII VIII IX X XI XI Năm 36.6 29.7 36.9 56.8 99.7 127.3 139.2 100.2 64.3 56.6 48.8 46.1 842.1 (Nguồn: Đài Khí tượng thủy văn Hà Tĩnh) - Mưa Hà Tĩnh có lượng mưa năm khá phong phú, lượng mưa trung bình năm đạt từ 2.300  3.000mm. Những vùng mưa lớn như Kỳ Lạc (Kỳ Anh) lượng mưa đạt 3.220mm. Những tâm mưa lớn thượng nguồn sông: Ngàn Phố, Ngàn Sâu, Rào Trổ; Hoành Sơn có năm lượng mưa năm đạt 4.586 mm (năm 1978) ở Bàu Nước, 4.386mm tại Kỳ Anh (năm 1990). 4.450 mm (năm 1990) tại Kỳ Lạc. Bảng 5: Lượng mưa trung bình nhiều năm tại các trạm Nghi Xuân Tháng Kỳ Anh Sông Rác (Vinh) 1 73,6 124,3 147,3 2 57,6 72,4 100,6 3 56,5 59,7 75,2 4 68,2 77,8 74,7 5 143 135,5 172,3 6 119,3 129 106 7 102,6 134,2 153,6 8 224,2 217 227,5 9 548,2 603,7 701,5 10 526,2 810,8 787 11 248,2 421,1 496,1 12 83,9 184,2 246,2 10