Luận Văn Nghiên Cứu Đánh Giá Tai Biến Địa Chất Vùng Thừa Thiên Huế Bằng Tích Hợp Phương Pháp Viễn Thám Và Hệ Thống Thông Tin Địa Lý.pdf

Microsoft Word bia1 doc VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM VIỆN ĐỊA CHẤT ĐỀ TÀI NGHỊ ĐỊNH THƯ NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN ĐỊA CHẤT VÙNG THỪA THIÊN HUẾ BẰNG TÍCH HỢP PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐN[.]

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN ĐỊA CHẤT

ĐỀ TÀI NGHỊ ĐỊNH THƯ

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN ĐỊA CHẤT VÙNG THỪA THIÊN HUẾ BẰNG TÍCH HỢP PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

7326

29/4/2009

HÀ NỘI 2008

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN ĐỊA CHẤT

ĐỀ TÀI NGHỊ ĐỊNH THƯ

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN ĐỊA CHẤT VÙNG THỪA THIÊN HUẾ BẰNG TÍCH HỢP PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM

VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

CHỦ NHIỆM

TRẦN TRỌNG HUỆ

CƠ QUAN CHỦ TRÌ

HÀ NỘI 2008

TÍCH HỢP CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ HỆ THÔNG TIN ĐỊA LÝ TRONG

NGHIÊN CỨU TAI BIẾN ĐỊA CHẤT

2.7 NGHIÊN CỨU ĐƯỜNG BỜ DỰA VÀO TƯ LIỆU VIỄN THÁM 106

2.8 SỬ DỤNG GIS PHÂN TÍCH NHẠY CẢM TRƯỢT ĐẤT 112

CHƯƠNG 3

NGHIÊN CỨU NGẬP LỤT ĐỒNG BẰNG THỪA THIÊN - HUẾ

118

3.2 VIỄN THÁM VÀ GIS TRONG NGHIÊN CỨU LŨ LỤT 121 3.3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU LŨ LỤT BẰNG VIỄN THÁM VÀ GIS 125

CHƯƠNG 4

NGHIÊN CỨU XÓI LỞ - BỒI TỤ BỜ BIỂN THỪA THIÊN - HUẾ

139

4.7 NGUYÊN NHÂN BIẾN ĐỘNG ĐƯỜNG BỜ KHU VỰC THỪA

5.4 VAI TRÒ CỦA SỬ DỤNG ĐẤT ĐỐI VỚI TRƯỢT ĐẤT 185

5.9 TẦM QUAN TRỌNG CỦA CÁC NHÂN TỐ GÂY TRƯỢT ĐẤT 204 5.10 ĐÁNH GIÁ TIỀM NĂNG TRƯỢT ĐẤT KHU VỰC THỪA

6.1KHÁI NIỆM 213 6.2 TÌNH HÌNH LŨ QUÉT, LŨ BÙN ĐÁ Ở THỪA THIÊN – HUẾ 214

7.6 MÔ HÌNH HOÁ QUÁ TRÌNH BIẾN DẠNG VÀ BIẾN ĐỔI ỨNG

SUẤT COULOMB KHI XẢY RA ĐỘNG ĐẤT CỰC ĐẠI

VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM

VIỆN ĐỊA CHẤT

ĐỀ TÀI NGHỊ ĐỊNH THƯ

NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN ĐỊA CHẤT VÙNG THỪA THIÊN HUẾ BẰNG TÍCH HỢP PHƯƠNG PHÁP VIỄN THÁM

VÀ HỆ THỐNG THÔNG TIN ĐỊA LÝ

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI: TRẦN TRỌNG HUỆ

HÀ NỘI 2008

NHỮNG NGƯỜI THỰC HIỆN

TS Trần Trọng Huệ, Chủ nhiệm đề tài, phụ trách chung

PGS.TS Phan Trọng Trịnh, đồng chủ nhiệm đề tài, phụ trách ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu động đất Mô hình biến đổi ứng suất Coulomb, xây dựng bản đồ tai biến địa chất

Ths Mai Thành Tân, phụ trách phần nghiên cứu xói lở đới bờ, tham gia phần nghiên cứu đánh giá trượt đất, tham gia phần đánh giá động đất, tham gia chu trình công nghệ viễn thám và GIS

PGS.TS Đặng Văn Bào phụ trách phần nghiên cứu địa mạo

TS Phạm Quang Sơn tham gia phần ứng dụng ảnh radar trong nghiên cứu ngập lụt ở Thừa Thiên Huế

TS Đặng Vũ Khắc phụ trách phần ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS trong nghiên cứu Trượt đất

TS Nguyễn Hiệu tham gia ứng dụng công nghệ Viễn thám và GIS trong nghiên địa mạo và tai biến địa chất

TS Bùi Văn Thơm, tham gia ứng dụng nghiên cứu viễn thám và GIS trong nghiên cứu tân kiến tạo và đứt gãy đang hoạt động

ThS Hoàng Quang Vinh, tham gia ứng dụng nghiên cứu viễn thám và GIS trong nghiên cứu tân kiến tạo và đứt gãy đang hoạt động, lập bản đồ đánh giá tai biến địa chất trong vùng nghiên cứu

KS Nguyễn Huy Thịnh, tham gia xây dựng mô hình số địa hình

TS Nguyễn Đăng Túc, tham gia xây dựng bản đồ tai biến địa chất

KS Bùi Thị Thảo, phòng Địa Động Lực, Viện Địa chất, tham gia phần tân kiến tạo

ThS Ngô Văn Liêm, tham gia phần tân kiến tạo, đánh giá tai biến địa chất ThS Nguyễn Văn Hướng, tham gia phần tân kiến tạo, đánh giá tai biến địa chất

MỞ ĐẦU

Thừa - Thiên – Huế là một trung tâm văn hoá quan trọng của đất nước với di sản văn hoá thế giới Tuy nhiên, nơi đây thường xuyên xảy ra các dạng tai biến địa chất như lũ lụt, trượt lở đất, xói lở bờ biển, động đất Đã có một số công trình nghiên cứu dự báo thiên tai trong vùng nhưng vấn đề địa động lực hiện đại chưa được quan tâm đúng mức Chuyển động tân kiến tạo và kiến tạo hiện đại là nguyên nhân sâu xa của nhiều dạng tai biến khác nhau Nghiên cứu tai biến địa chất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn to lớn Về mặt khoa học, nghiên cứu mối tương tác giữa hoạt động tân kiến tạo với các dạng tai biến khác như động đất, sụt đất, trượt lở đất,

lũ quét giúp hiểu rõ vai trò hoạt động của các đới đứt gãy Về mặt thực tiễn, các kết quả nghiên cứu từng loại tai biến địa chất riêng biệt cũng như đánh giá tổng hợp sẽ cho phép dự báo các loại tai biến địa chất trong khu vực Thừa thiên Huế, từ đó có các biện pháp giảm thiểu thiệt hại gây ra trong tương lai Hiện nay, có nhiều phương pháp cho phép nghiên cứu tai biến địa chất trong đó có các phương pháp viễn thám và hệ thống thông tin địa lý

Công nghệ phân tích viễn thám có những bước tiến nhảy vọt trong những năm gần đây và trở thành một công cụ hữu hiệu giúp quan sát môi trường trái đất Các nước khoa học phát triển đều đầu tư nghiên cứu viễn thám Độ phân giải không gian và phổ của cho phép người ta có thể phát hiện nhiều vấn đề mà ảnh thông thường không thể phát hiện được Nhiều thế hệ ảnh đa phổ với độ phân giải khác nhau như Landsat, Spot, Ir, Ikonos, Aster cho phép quan sát trái đất Cùng với ảnh quang học, ảnh radar như Jers1, Ers1, Ers2, Radasat và gần đây nhất là Envisat và Palsar cho phép chủ động quan sát trái đất không phụ thuộc vào mây cũng như ngày đêm, trong một số trường hợp, giao thoa ảnh radar phát hiện được những thay đổi

cỡ vài cm Đối với vùng ven bờ, nhiều nghiên cứu đã được ứng dụng để nghiên cứu vùng đất ngập, thảm thực vật, quá trình xói lở và tích tụ Đây là vùng biến động nhanh chóng vì vậy công cụ phân tích viễn thám tỏ ra rất hiệu quả Trong tất cả các

dự án nghiên cứu đới bờ, đều có sự tham gia của công tác viễn thám Nhiều công nghệ mới đang được ứng dụng có hiệu quả như công nghệ giao thoa ảnh RADAR cho phép xây dụng mô hình số địa hình, công nghệ hoà trộn ảnh đa phổ và đa nguồn, công nghệ GPS

Ở Việt Nam nghiên cứu viễn thám đã được ứng dụng trong nhiều lĩnh vực như địa chất, nông nghiệp rừng, địa chính Nghiên cứu đới bờ đã được tiến hành ở nhiều viện nghiên cứu như các viện Địa lý, Hải dương, Địa chất trong đó có sự trợ giúp của phân tích viễn thám Viện địa chất cũng đã tiến hành nghiên cứu viễn thám ở vùng đới bờ Thái bình, Hải phòng, Nam Định Tuy nhiên, việc ứng dụng viễn thám ở đây mới chỉ dựa vào phân tích ảnh Landsat và một phần ảnh Spot, cần phải tận dụng khai thác thêm những kỹ thuật tiên tiến, hiện đại của công nghệ viễn thám vào trong nghiên cứu đới bờ Công cụ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý cũng rất có hiệu quả trong nghiên cứu tai biến địa chất Chính vì vậy, nhóm chúng

tôi hợp tác cùng với trường Đại học Liège, trên cơ sở những nghiên cứu viễn thám ở vùng đới bờ trước đây, đã tiến hành triển khai đề tài “Nghiên cứu, điều tra tai biến địa chất vùng Thừa Thiên - Huế bằng tích hợp phương pháp viễn thám và hệ thống thông tin địa lý”

Việc sử dụng tích hợp các phương pháp viễn thám và hệ thống thông tin địa

lý trong nghiên cứu tai biến địa chất mà đề tài đã đưa ra là một cách tiếp cận mới phát triển trong thời gian gần đây Nghiên cứu tai biến địa chất trong vùng có thể kế thừa những khảo sát hiện trạng về các dạng tai biến khác như trượt lở đất, lũ, xói lở ven biển ở các nghiên cứu trước đây

Đề tài có áp dụng một số công nghệ viễn thám mới ra đời trong thời gian gần đây như: công nghệ giao thoa ảnh Radar, công nghệ phối trộn ảnh (fusion) và kết hợp với đo GPS chính xác cao nhằm nâng cao hiệu quả của công tác nghiên cứu đới

bờ bằng viễn thám

Đề tài được lựa chọn với những mục tiêu sau:

- Làm sáng tỏ hoạt động của các tai biến địa chất chính ở khu vực Thừa Thiên Huế như lũ lụt, trượt đất, động đất và xói lở bờ biển bằng tích hợp phương pháp viễn thám và GIS, đề xuất các biện pháp phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại

do tai biến địa chất gây ra

- Phát triển ứng dụng một số công nghệ mũi nhọn trong viễn thám và hệ thống thông tin địa lý như công nghệ phối trộn (fusion) các số liệu có độ phân giải khác nhau, giao thoa ảnh radar cũng như tăng cao độ chính xác của GIS nhờ việc xử dụng công nghệ GPS , mô phỏng trên GIS

- Thông qua hợp tác quốc tế, xây dựng tiềm lực của đội ngũ nghiên cứu, có thể ứng dụng những công nghệ mới nhất trong phân tích viễn thám và hệ thống thông tin địa lý trong việc nghiên cứu tai biến địa chất

Sau quá trình thực hiện, đề tài đã hoàn thành một số công việc chính sau đây:

- Đã nắm chắc qui trình và sử dụng thuần thục công nghệ phối trộn ảnh đa phổ với ảnh đen trắng phân giải cao, giữa ảnh radar với ảnh máy bay

- Đã nắm vững qui trình công nghệ giao thoa ảnh vệ tinh radar để tạo ảnh liên kết (coherence) và tạo mô hình số địa hình Hai qui trình công nghệ trên phục

vụ phân vùng chi tiết trong việc đánh giá và dự báo ngập lụt

- Đã sử dụng thành thục công nghệ phân tích ảnh vệ tinh và hệ thống GIS trong việc nghiên cứu biến đổi đường bờ, đánh giá cụ thế xói lở và bồi tụ đới ven

- Đã hoàn thành xây dựng các bản đồ hiện trạng tai biến xói lở bờ biển, bản

đồ hiện trạng tai biến lũ bùn đá, bản đồ hiện trạng tai biến trượt đất

- Đã hoàn thành xây dựng bản đồ địa mạo phục vụ đánh giá tai biến địa chất,

tỉ lệ 1/100.000

- Đã thành lập bản đồ dự báo tai biến tỉ lệ: 1/100.000

- Về mặt xây dựng tiềm lực nghiên cứu: Nhóm nghiên cứu đã được trang bị phần mềm GAMMA là một trong những phần mềm hiện đại nhất hiện nay trong việc sử lý giao thoa ảnh vệ tinh radar và đã hoàn thành đào tạo 1 tiến sĩ và 3 thạc sĩ

Đã có một tập thể nghiên cứu sang thực tập ngắn hạn tại Vương quốc Bỉ

- Đã có một cơ sở dữ liệu lớn gồm các ảnh vệ tinh landsat, spot, ảnh radar ERS1, ES2, ảnh máy bay các thời kỳ, bản đồ các thời kỳ

- Về công bố: đã công bố 2 bài báo trên tạp chí quốc tế, 3 bài báo trên tuyển tập hội nghị quốc tế

CHƯƠNG 1

ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, ĐỊA CHẤT VÀ ĐỊA MẠO

1.1 VỊ TRÍ ĐỊA LÝ

Thừa Thiên Huế là một tỉnh nằm ở duyên hải miền trung Việt Nam, có toạ

độ địa lý 16° - 16,80° vĩ bắc và 107,8° - 108,20° kinh đông, phía bắc giáp tỉnh Quảng Trị, phía nam giáp thành phố Đà Nẵng và tỉnh Quảng Nam, phía tây giáp nước CHDCND Lào và phía đông được giới hạn bởi Biển Đông Diện tích tự nhiên 5.053,99 km2, dân số trung bình năm 2003 ước là 1.105,5 nghìn người, chiếm 1,5%

về diện tích và 1,5% về dân số so với cả nước Về tổ chức hành chính, Thừa Thiên Huế có 8 huyện và Thành phố Huế với 150 xã, phường, thị trấn

Hình 1.1 Bản đồ hành chính tỉnh Thừa Thiên - Huế

Thừa Thiên Huế nằm trên trục giao thông quan trọng xuyên Bắc-Nam, trục hành lang Đông-Tây nối Thái Lan - Lào - Việt Nam theo đường 9 Thừa Thiên Huế

ở vào vị trí trung độ của cả nước, nằm giữa thành phố Hà Nội và thành phố Hồ Chí Minh là hai trung tâm lớn của hai vùng kinh tế phát triển nhất nước ta, là nơi giao thoa giữa điều kiện tự nhiên - kinh tế - xã hội của cả hai miền Nam - Bắc Thừa Thiên Huế là một trong những trung tâm văn hoá, du lịch, trung tâm giáo dục đào tạo, y tế lớn của cả nước và là cực phát triển kinh tế quan trọng của vùng kinh tế trọng điểm miền Trung

Bờ biển của tỉnh dài hơn 120 km, có cảng Thuận An và vịnh Chân Mây với

độ sâu 18 - 20m đủ điều kiện xây dựng cảng nước sâu với công suất lớn, có cảng hàng không Phú Bài nằm trên đường quốc lộ 1A và đường sắt xuyên Việt chạy dọc theo tỉnh, có 81 km biên giới với Lào

Vị trí địa lý như trên đã tạo điều kiện thuận lợi cho Thừa Thiên Huế phát triển sản xuất hàng hoá và mở rộng giao lưu kinh tế - xã hội với các tỉnh trong cả nước và quốc tế

1.2 KHÍ HẬU

Thừa Thiên - Huế nằm trong vùng nội chí tuyến nên thừa hưởng chế độ bức

xạ phong phú, nền nhiệt độ cao, đặc trưng cho chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa nóng ẩm Tuy nhiên, chế độ khí hậu ở đây diễn biến phức tạp và đa dạng do có sự giao tranh giữa các khối không khí xuất phát từ các trung tâm khí áp khác nhau từ phía bắc tràn xuống, từ phía tây vượt Trường Sơn qua, từ phía đông lấn vào và từ phía nam di chuyển lên

Bên cạnh vị trí địa lý, các đặc điểm địa hình, đặc biệt là độ cao, hướng các dãy núi chính, đóng vai trò quan trọng trong sự phân hóa khí hậu trong khu vực Địa hình núi tạo thành vòng cung ở phía tây và phía nam, thấp dần theo hướng từ tây sang đông đã gây ra sự giảm dần nhiệt độ không khí từ đông sang tây, gia tăng lượng mưa từ đông sang tây và từ bắc xuống nam, gây ra mưa lớn vào mùa đông, thời kỳ hoạt động của gió mùa Đông Bắc và khô nóng vào mùa hè, thời kỳ hoạt động của gió Tây Nam

Dựa vào quan hệ khí hậu và địa hình, khí hậu ở Thừa Thiên - Huế có thể chia thành 7 tiểu vùng (Hình 1.2):

− Tiểu vùng khí hậu đồng bằng, gò đồi thấp Phú Vang - Phú Lộc

− Tiểu vùng khí hậu đồi núi Nam Đông

− Tiểu vùng khí hậu Bạch Mã - Hải Vân

− Tiểu vùng khí hậu đồng bằng, gò đồi thấp Phong Điền - Hương Thủy

− Tiểu vùng khí hậu đồi núi Phong Điền - Hương Thủy

− Tiểu vùng khí hậu Động Ngãi

− Tiểu vùng khí hậu miền núi A Lưới

Hình 1.2 Sơ đồ phân vùng khí hậu tỉnh Thừa Thiên - Huế

Để đánh giá chế độ nhiệt ẩm ở Thừa Thiên - Huế, các biểu đồ mưa nhiệt đã được dựng lên dựa trên chuỗi số liệu quan trắc nhiệt độ và mưa trung bình tháng của ba trạm: Huế - đại diện cho vùng đồng bằng (Hình 1.3), Nam Đông - đại diện cho vùng đồi (Hình 1.4) và A Lưới - đại diện cho vùng núi (Hình 1.5) Các chuỗi số liệu đều kéo dài trên 25 năm, đặc biệt là chuỗi số liệu phân tích cho trạm Huế kéo dài tới 66 năm đối với nhiệt độ và 71 năm đối với lượng mưa Các biểu đồ này được thành lập theo phương pháp của walter Heinrich và Lieth Helmut, 1967 Trên mỗi biểu đồ được thể hiện tên trạm quan trắc, tọa độ địa lý, độ cao của trạm, số năm quan trắc nhiệt độ (số bên trái trong ngoặc vuông dưới bên dưới tên trạm), số năm quan trắc mưa (số bên phải trong ngoặc vuông bên dưới tên trạm), nhiệt độ trung bình năm, tổng lượng mưa cả năm, đường cong biến trình nhiệt độ theo các tháng trong năm (đường đỏ) ứng với trục tung giá trị nhiệt độ (màu đỏ) nằm bên trái, đường cong biến trình mưa theo các tháng trong năm (đường xanh) ứng với trục tung giá trị lượng mưa ở bên phải (màu xanh) Thang giá trị nhiệt độ và giá trị lượng mưa được xây dựng sao cho giá trị nhiệt độ 10ºC tương ứng với giá trị lượng mưa 20mm Trong trường hợp lượng mưa >100mm thì thang giá trị lượng mưa được giảm đi 10 lần để rút ngắn trục tung Khi biểu diễn biểu đồ như vậy: nếu đường cong nhiệt độ nằm trên đường cong mưa thì thời kỳ tương ứng với nó là thời

kỳ khô, thiếu ẩm (phần diện tích màu hồng); thời kỳ mà đường cong mưa nằm trên đường cong nhiệt độ nhưng lại nằm dưới giá trị 100 mm được coi là thời kỳ đủ ẩm (phần diện tích màu vàng); nếu đường cong mưa trên 100 mm thì thời tương ứng sẽ

là thời kỳ thừa ẩm hay thời kỳ mưa nhiều (phần diện tích màu xanh)

Hình 1.3 Biểu đồ mưa nhiệt tại trạm Huế

Hình 1.4 Biểu đồ mưa nhiệt tại trạm Nam Đông

Hình 1.5 Biểu đồ mưa nhiệt tại trạm A Lưới

Qua phân tích các số liệu có thể thấy khí hậu khu vực có đặc điểm như sau:

1.2.1 Chế độ nhiệt

Thừa Thiên - Huế là khu vực có nền nhiệt độ cao với nhiệt độ trung bình năm dao động trong khoảng 21°C - 25°C tùy theo từng vị trí đồng bằng hay đồi núi Nhiệt độ trung bình nhiều năm của các các tháng nằm trong khoảng 17°C - 29°C (Hình 1.3, Hình 1.4, Hình 1.5) Biên độ dao nhiệt độ ngày tính trung bình năm khoảng 7°C - 9°C (Nguyễn Khanh Vân và nnk, 2000) Thời kỳ nóng nhất vào khoảng từ tháng V đến tháng VIII, trong đó tháng VI và VII có nhiệt độ trung bình lên tới 28°C - 29°C ở gò đồi và đồng bằng ven biển (trạm Nam Đông và Huế), khoảng 25°C ở vùng núi (trạm A Lưới) Nhiệt độ tối cao tuyệt đối có thể lên tới 41°C Từ tháng XI đến tháng II là thời kỳ lạnh nhất, tuy nhiên ở vùng đồi và đồng

bằng nhiệt độ trung bình nhiều năm của các tháng này cũng đều trên 20°C, ở vùng núi nhiệt độ có thể xuống thấp tới khoảng 17,5°C Nhiệt độ tối thấp ở vùng đồng bằng xuống tới 8°C - 9°C và ở vùng núi thậm chí còn xuống tới 4°C

Tổng lượng bức xạ có xu thế tăng dần về phía nam, giá trị thực tế ở Huế đạt tới 124,8 kcal/cm2 (Bảng 1.1) Lượng bức xạ thường đạt giá trị cao trên 12 kcal/cm2vào những tháng mùa hè, từ tháng IV đến tháng VII Các tháng mùa đông giá trị này chỉ đạt 6 - 8 kcal/cm2

Bảng 1.1 Đặc trưng bức xạ và số giờ nắng tại trạm Huế

Nguồn: Nguyễn Hữu Cử, 2006

Lượng mây tổng quan trung bình ở khu vực Huế đạt 7,2/10 bầu trời với hầu hết các tháng đạt trung bình trên 7/10 bầu trời Các tháng III, V và VII có lượng mây tổng quan trung bình dưới 7/10 bầu trời Tăng dấn về phía nam, tổng số giờ nắng khu vực Huế đạt 2004 giờ/năm, nhiều nắng vào các tháng V - VIII với số giờ đạt trên 200 giờ/tháng (Bảng 1.1) Các đặc trưng nhiệt độ và bức xạ liên quan chặt chẽ với số giờ nắng

1.2.2 Chế độ mưa - ẩm

Thừa Thiên - Huế là một trong những tỉnh mưa nhiều nhất Việt Nam Do ảnh hưởng của địa hình núi tạo thành vòng cung ở phía tây và phía nam, gió đông bắc mang nhiều hơi nước từ biển Đông thổi vào bị chặn lại gây ra mưa nhiều cho Thừa Thiên Huế Tính trung bình nhiều năm, tổng lượng mưa hàng năm đo được ở các trạm trên địa bàn tỉnh này dao động trong khoảng 2000mm - 3600mm (Bảng 1.2) Tổng lượng mưa năm thấp nhất đo được tại trạm Huế là 1751mm (năm 1989), tại Nam Đông là 2052mm (năm 1982) và tại A Lưới 2071mm (năm 1982) Tổng lượng mưa năm cao nhất ở các trạm đo đều ghi nhận vào năm 1999 với giá trị trên 5000

mm, cụ thể là: Huế - 5123mm, Nam Đông - 5812mm và A Lưới - 5911mm

Bảng 1.2 Tổng lượng mưa hàng năm tại các trạm khí tượng ở Thừa Thiên - Huế

STT Tên trạm Thời kỳ quan trắc Lượng mưa năm (mm)

Lượng mưa có xu thế tăng dần từ vùng ven biển đến vùng núi, nơi có những tâm mưa thuộc loại lớn nhất Việt Nam như A Lưới, Nam Đông, Bạch Mã – Phú Lộc với lượng mưa trung bình năm trên 3400mm

Do tính phân mùa của khí hậu nên lượng mưa này không phân bố đều trong năm, vào mùa mưa lượng mưa có thể tập trung với cường độ lớn Theo thống kê của Tổng cục Khí tượng Thủy văn, số ngày mưa trong các tháng chiếm tới 1/3 đến 2/3 tổng số thời gian của tháng, đặc biệt là tháng X và XII, thời gian mưa chiếm tới 70 – 80% (Hình 1.6) Đây cũng là tháng có tổng lượng mưa đạt tới 700 - 800mm

Hình 1.6 Số ngày mưa và lượng mưa theo tháng tại trạm Huế

Biến trình mưa trong năm có: hai cực đại vào tháng V hoặc VI và vào tháng X; và có hai cực tiểu vào tháng II hoặc III và vào tháng VII (Hình 1.3, Hình 1.4, Hình 1.5) Từ tháng VIII đến tháng XII là thời kỳ mưa nhiều ở tất cả các trạm với lượng mưa trung bình tháng đều vượt trên 100 mm, đây cũng là thời kỳ lượng mưa chiếm 70% - 80% tổng lượng cả năm Tháng X là tháng mưa nhiều nhất với lượng mưa trung bình nhiều năm đạt tới 763 mm - 1035 mm tùy theo từng trạm Tuy nhiên lượng mưa cực đại tháng ghi được lại rơi vào tháng XI/1999 với lượng mưa

đo được tại Huế - 2398mm, tại Nam Đông - 2183mm và tại A Lưới - 2590mm Tổng lượng mưa cực đại quan trắc được trong vòng 6 ngày, từ ngày 1 ÷ 6/XI/1999 tại Huế đạt tới 2288mm Đặc biệt tại thành phố Huế chỉ trong 24 giờ

từ 7 giờ ngày 2 đến 7 giờ ngày 3/XI/1999 lượng mưa đã đạt tới 1384mm, một kỷ lục hiếm thấy về lượng mưa lớn nhất trong một ngày trên thế giới (Trần Thanh Xuân, 2000) Lượng mưa kỷ lục vào cuối tháng X, đầu tháng XI năm 1999 đã gây ngập lụt lâu ngày, trên diện rộng, phá vỡ phá Tam Giang, mở thêm hai cửa mới Hòa Duân và Tư Hiền đã gây thiệt hại nặng nề cho Thừa Thiên Huế Từ tháng I đến tháng IV là thời kỳ ít mưa, ít nhất là tháng II và tháng III với lượng mưa trung bình khoảng 40mm - 70mm Tuy nhiên ở ngay cả những tháng này, trong các biểu đồ mưa nhiệt (Hình 1.3, Hình 1.4, Hình 1.5), đường biến trình mưa vẫn nằm trên (R>2T) hoặc chỉ thấp hơn một chút ít so với đường biến trình nhiệt độ, ít mưa

nhưng cũng không thiếu ẩm hay nói cách khác là gần như không mùa khô ở khu vực Thừa Thiên - Huế

Độ ẩm tương đối của không khí trong khu vực Thừa Thiên - Huế tương đối cao trung bình năm đạt 82% - 86%, thấp nhất vào các tháng mùa hè (từ tháng V đến tháng VIII), đặc biệt là vào tháng VII (Bảng 1.2) Độ ẩm tối thấp đạt 26% vào tháng

V

Bảng 1.3 Độ ẩm tương đối của không khí (%) một số trạm ở Thừa Thiên -Huế

Tháng Trạm

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Huế 88 88 85 82 77 73 72 74 82 86 88 88 82 Nam Đông 89 87 83 81 80 79 79 81 85 89 91 90 84

Tốc độ gió trung bình nhiều năm không cao, dao động trong khoảng 1,7 m/s đến 3,1m/s (Hình 1.7) Ảnh hưởng của địa hình dải Trường Sơn ở phía tây với dãy núi Bạch Mã - Hải Vân đâm ngang ra biển ở phía nam, không những tới hướng gió

mà còn tới cả tốc độ Xu thế chung, có thể thấy, tốc độ gió đến từ phía bắc lớn hơn gió đến từ phía nam và gió đến từ phía đông lớn hơn đến từ phía tây Tốc độ gió lớn nhất có thể đạt tới 38 m/s theo hướng BTB, tốc độ gió lớn nhất ở tất cả các hướng đều đạt trên 14 m/s (Bảng 1.4)

Hình 1.7 Tốc độ gió trung bình năm tại trạm Huế qua số liệu quan trắc 1956 –

2000

Bảng 1.4 Tốc độ gió lớn nhất (m/s) theo các hướng tại trạm Huế

theo số liệu qua trắc 1956 - 2000

Tháng Gió

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Hướng BTB B ĐB TTN B TN TTN TTB BTB T B B BTB Tốc độ 16 14 20 30 20 17 23 19 38 28 21 19 38

Nguồn: Nguyễn Hữu Cử, 2006

Tần suất lặng gió ở khu vực Huế tương đối cao, trong khoảng 32,5% (tháng III) - 41,6% (tháng IX) Từ tháng XI đến tháng IV hướng gió tây bắc là chủ đạo với tần suất thay đổi từ 16% đến 29%, tốc độ khoảng từ 2m/s đến 2,5m/s Các tháng mùa hè (VI, VII, VIII) có gió nam thịnh hành với tần suất 12,7% - 16%, tốc độ 1,8m/s - 2m/s Các tháng còn lại (V, IX và X) gió đông bắc chiếm ưu thế với tần suất 11%-15,5% Gió đông bắc cũng chiếm tần suất khá cao trong suốt thời kỳ từ tháng III đến tháng XI với tần suất trên 10% và tốc độ trung bình khá lớn 3,0 - 3,4 m/s Với đặc trưng gió hướng đông bắc như vậy, hoạt động cát bay ở cồn cát phía ngoài vào các tháng mùa hè khô nóng là đáng lưu ý

Xét trung bình cho toàn năm, tần suất lặng gió trong năm là cao nhất (36%), hướng gió chính là tây bắc (15%) và đông bắc (12%) (Hình 1.8) Đây cũng là hai hướng có tốc độ gió khá cao với giá trị trung bình theo tháng đạt tối đa lên tới 3,4m/s

Hình 1.8 Biểu đồ tần suất (%) hướng gió trong năm tại trạm Huế

(Dựa theo số liệu của Nguyễn Hữu Cử, 2006)

1.3 BÃO

Bão và áp thấp nhiệt đới là những xoáy thuận nhiệt đới (XTNĐ), ở khu vực Tây bắc Thái Bình Dương trong đó có Việt Nam, được Uỷ ban bão Khu vực Châu Á-Thái Bình Dương chia ra thành 5 giai đoạn theo tốc độ gió cực đại như sau:

− Vùng áp thấp (low pressure area): có vùng áp thấp trên bản đồ khí áp bề mặt, nhưng vị trí trung tâm không thể xác định được;

− Áp thấp nhiệt đới (ATNĐ: tropical depression): vị trí trung tâm có thể xác định được, nhưng Vmax <34 kt;

− Dông nhiệt đới (Tropical storm - TS): Vmax 34-47 kt

− Dông nhiệt đới mạnh (Severe TS): Vmax 48-63 kt;

− Bão (Typhoon): Vmax ≥ 64 kt Có cơn bão quá mạnh người ta gọi là "siêu bão" (supertyphoon)

Ở Việt Nam, "Quy chế báo bão, lũ" quy định tương tự như trên cho Biển Đông, trừ vùng áp thấp, gồm:

− Áp thấp nhiệt đới: XTNĐ có Vmax cấp 6-7 (39-61km/h), có thể có gió giật;

− Bão thường: XTNĐ có Vmax cấp 8-9 (62-88km/h), có thể có gió giật;

− Bão mạnh: XTNĐ có Vmax cấp 10-11 (89-117km/h), có thể có gió giật;

− Bão rất mạnh: XTNĐ có Vmax cấp 12 trở lên (=>118km/h), có thể có gió giật

Việt Nam ở gần một trong năm ổ bão chính của thế giới - ổ bão tây Thái Bình Dương Bão đổ bộ vào Việt Nam, một phần phát sinh từ tây Thái Bình Dương vượt qua quãng đường rất dài và trong nhiều ngày đến Việt Nam, phần khác phát sinh ở ngay trên biển Đông Theo thống kê trong khoảng 40 năm, từ 1956 đến 1995

đã có khoảng 262 cơn bão đổ bộ vào Việt Nam, năm nhiều nhất có 12 cơn, song cũng có những năm không có bão, tính trung bình khoảng 6,55 cơn/năm (Nguyễn Thế Tưởng và nnk, 2000) (Hình 1.9)

Ở Thừa Thiên - Huế bão xuất hiện trong khoảng thời gian từ tháng V đến tháng XI song chủ yếu tập trung vào tháng VIII, IX và X (Hình 1.10) Theo thống

kê của Nguyễn Hữu Cử (2006), trong thời gian 1884 - 2000, có 98 cơn bão đổ bộ vào vùng bờ biển Bình - Trị - Thiên, trong đó có trên 80% số bão xảy ra vào khoảng tháng VIII - X Tốc độ gió bão trung bình 15 – 20 m/s, lớn nhất đạt 38 m/s (cấp 13) trong cơn bão Tilda ngày 22/IX/1964 Tuy số lượng bão không nhiều nhưng gây thiệt hại nặng nề do kèm theo nước dâng, mưa lớn dài ngày trên diện rộng, sinh lũ

và gây ngập lụt đồng bằng ven biển

0 2 4 6 8 10 12

0 5 10 15 20 25 30 35

Số trận bão 0 0 0 0 1 5 7 18 34 27 6 0

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Hình 1.10 Biểu đồ thống kê số cơn bão đổ bộ vào Bình Trị Thiên theo các

tháng

(thời kỳ 1884 – 2000)

Theo tài liệu của Ban chỉ huy Phòng chống Lụt bão và Tìm kiếm Cứu nạn tỉnh Thừa Thiên - Huế, trong khoảng thời gian từ 1961 - 2004, có tới trên 40 trận bão từ cấp 6 đến cấp 13 đổ bộ vào khu vực ven biển từ Quảng Trị đến Quảng Ngãi tác động trực tiếp hoặc gián tiếp đến tỉnh Thừa Thiên Huế (Hình 1.11)

Theo thống kê không đầy đủ, trong khoảng thời gian từ 1957 đến 2007 có khoảng 74 trận bão đổ bộ hoặc có ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế, tính trung bình 1,5 trận/năm (Bảng 1.5)

Hình 1.11 Các cơn bão đổ bộ vào Quảng Trị - Quảng Ngãi (1961 - 2004)

(Nguồn: Ban chỉ huy Phòng chống Lụt bão và Tìm kiếm Cứu nạn tỉnh Thừa Thiên - Huế)

Bảng 1.5 Thống kê một số trận bão và áp thấp nhiệt đới và năm xuất hiện có

ảnh hưởng tới Thừa Thiên - Huế giai đoạn 1957 - 2006

1.4 THỦY VĂN

Các sông ở Thừa Thiên Huế đều bắt nguồn ở vùng núi thuộc dải Trường Sơn

ở phía tây và tây nam của tỉnh Ngoại trừ hệ thống sông Sê Sáp ở A Lưới, với lưu

vực chiếm diện tích tương đối nhỏ trong tỉnh, đổ về phía tây nhập vào hệ thống

sông Mê Kông, các sông còn lại chảy về phía đông đổ ra biển Các sông ở phía

đông Trường Sơn, ngoại trừ một vài sông nhỏ ở phía nam, đều đổ vào hệ đầm phá

Tam Giang - Cầu Hai tạo nên một lưu vực chiếm đại bộ phận diện tích tỉnh Thừa

Thiên - Huế Lưu vực này có phần thượng nguồn dốc với mạng lưới sông suối phát

triển dễ dàng dồn nước chuyển xuống ngay phần hạ du trũng thấp khá bằng phẳng,

nơi có mặt hệ thống đầm phá Tam Giang – Cầu Hai thuộc loại lớn nhất Đông Nam

Á, được ngăn cách với biển bằng một dải cồn đụn cát cao, khả năng thoát nước

kém Do tính chất lưu vực như vậy phần hạ du của lưu vực, nơi hiện có mật độ dân

cư cao nhất tỉnh, trong đó có thành phố Huế, là di sản văn hóa thế giới và cũng là

trung tâm đầu não của tỉnh Thừa Thiên Huế thường xảy ra ngập lụt

Đổ vào hệ đầm phá Tam Giang - Cầu Hai có các hệ thống sông: Ô Lâu (có 3

phụ lưu cấp 1), sông Hương tính theo sông Tả Trạch (có 5 phụ lưu cấp 1, trong đó

có Hữu Trạch và sông Bồ), sông Nông, sông Truồi và sông Cầu Hai Tổng diện tích

lưu vực của 4 sông lớn (không kể sông Cầu Hai) vào khoảng 3 978 km2 (Bảng 1.6)

Lưu lượng bình quân các sông trong khoảng 2,7 - 50,3 m3/s với tổng lượng nước

hàng năm hơn nửa tỷ mét khối đổ vào đầm phá, mang theo hơn nửa triệu tấn bàn cát

(Bảng 1.6) (Nguyễn Hữu Cử, 2006)

Đồng bằng Huế chịu sự ảnh hưởng chủ yếu bởi hệ thống sông Hương gồm

hai nguồn Tả Trạch và Hữu Trạch bắt nguồn từ sườn đông của dãy Trường Sơn ở

độ cao 900 m Lưu vực sông Hương có tổng diện tích là 2830 km2 với mật độ sông

suối đạt 0,6 km/km2 Sông Hương đổ vào hai đầm phá rộng Tam Giang và Phú

Vang thông với biển qua cửa Thuận An Gần tới biển sông Hương nhận thêm nước

từ một phụ lưu quan trọng là sông Bồ từ núi Động Ngàn đi xuống qua Cổ Bi, Quảng

Điền Sông Hương chia nước duy nhất qua con sông Đại Giang chảy vào Vụng Cầu

Hai thông với biển bởi cửa Tư Hiền ở phía nam Tổng lượng dòng chảy năm của

sông Hương đạt 6,2 tỷ m3, trong đó dòng chảy mặt là 5,18 tỷ m3, còn dòng ngầm là

Chiều dài (km)

Diện tích lưu vực (km 2 )

Độ dốc bình quân (m/km)

Mật độ lưới sông (km/km 2 )

Hệ số uốn khúc

Bảng 1.7 Đặc trưng dòng chảy các sông đổ vào hệ đầm phá Tam Giang - Cầu

Hai

Lượng bùn cát (tấn/năm)

Sông

Module dòng chảy

(l/s.km 2 )

Lưu lượng bình quân

(m 3 /s)

Tổng lượng nước

Tổng 5,171 516725 103345 620070

Nguồn: Nguyễn Hữu Cử, 2006

Mùa lũ trên các sông tập trung từ tháng IX đến tháng XII, cực đại là tháng X,

mùa cạn từ tháng I đến tháng VIII, cạn nhất vào 3 tháng III, IV và VII, cực tiểu vào

tháng IV, ngoài ra khu vực còn có lũ tiểu mãn vào tháng VI (Hình 1.12) Do sự

chuyển tiếp nhanh từ vùng núi dốc xuống vùng hạ lưu nên nước dồn về vùng đồng

bằng cũng rất mau chóng, nước lại không đổ thẳng trực tiếp ra biển mà bị dồn ứ lại

trong các đầm phá do các hệ thống đê cát nổi cao nên diễn biến ngập lụt ở đây có

thể xảy ra rất nhanh Các mức báo động lũ trên sông Hương trong (Bảng 1.8) cho

thấy tính nghiêm trọng của vấn đề ngập lụt đối với đồng bằng Huế

0 20 40 60 80 100 120 140 160

I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII

Hình 1.12 Lưu lượng bình quân tháng các sông đổ vào đầm phá Tam Giang -

Cầu Hai

(dựa theo số liệu của Nguyễn Hữu Cử, 2006)

Báo động

Cấp III 3

Tình trạng lũ rất nguy hiểm - Tất cả các vùng đất thấp đều bị ngập; kể cả những vùng đất thấp nằm trong thành phố; sự an toàn của các đê bảo vệ ven sông đang bị đe doạ; bắt đầu có

sự thiệt hại về cơ sở hạ tầng

Báo động

trên Cấp III >3

Trình trạng lũ khẩn cấp - Lũ không thể kiểm soát được trên diện rộng; đê bị vỡ là điều khó tránh khỏi và có thể không kiểm soát được; thiệt hại về cơ sở hạ tầng là nghiêm trọng

Lưu lượng nước vào mùa lũ chính vụ (từ tháng IX đến XII) chiếm tới 60 - 70% tổng lượng nước cả năm, gây ra nhiều lũ lụt cho Thừa Thiên - Huế vào thời gian này Đặc biệt là trong thời gian gần đây Thừa Thiên Huế xuất hiện nhiều trận

lũ lớn vượt trên mức báo động III (Bảng 1.9) gây cho tỉnh thiệt hại nhiều về người

và của

Bảng 1.9 Đặc trưng một số trận lũ lớn ở Thừa Thiên Huế

Chân lũ Đỉnh lũ Sông Trạm Thời gian

xuất hiện

Độ cao (cm)

Thời gian xuất hiện

Độ cao (cm)

Biên độ

lũ (cm)

Cấp báo động (m)

Thượng

Nhật 13h 21/X/1996 5813 07h 23/X/1996 6364 551

Huế 01h 22/X/1996 76 19h 23/X/1996 455 379 > III (1.55) Thượng

Nhật 07h 01/XI/1999 5802 09h 02/XI/1999 6144 342

Huế 01h 01/XI/1999 38 14h 02/XI/1999 594 556 > III (2.94) Huế

23h 03/XII/1999 373 373 > III (0.73)

Huế 01h 08/X/2000 -1 22h 10/X/2000 363 364 > III (63) Phú Ốc 19h 21/X/1996 96 21h 23/X/1996 464 368 > III (0.14) Phú Ốc 01h 19/XI/1998 155 08h 22/XI/1998 479 324 > III (0.29) Phú Ốc 07h 01/XI/1999 111 15h 2/XI/1999 518 407 > III (0.68)

Phú Ốc 07h 08/X/2000 10 24h 11/X/2000 387 377 > II (37)

(Nguồn: Tổng cục Khí tượng Thủy văn)

Điển hình nhất là trận lũ lịch sử cuối năm 1999 Đỉnh lũ cao nhất trong trận

lũ tháng XI đo được tại Huế đạt tới 5,94m cao hơn đỉnh lũ lớn nhất năm 1983 và cao hơn mức báo động cấp 3 là 2,94m Chỉ riêng trong ngày 2/XI đã có những lúc

lũ lên nhanh với cường suất tới 1m/giờ, gây ra những hậu quả rất nghiêm trọng

Phần lớn diện tích đồng bằng ven biển Thừa Thiên - Huế, trong đó có cả thành phố Huế bị chìm ngập trong trận lụt lịch sử này Ngập lụt đã làm ách tắc giao thông, tê liệt toàn bộ hệ thống thông tin liên lạc, phát thanh, truyền hình, điện Hơn nữa lũ đã phá vỡ phá Tam Giang và mở 2 cửa mới là Hoà Duân và Vinh Hải, làm trôi tàu thuyền nhà cửa của quân và dân địa địa phương Tổng kết thiệt hại do lũ này gây ra lên tới 1.748.991,9 triệu đồng, làm ngập và hư hỏng 2.821ha đất nông nghiệp, 352 người, mất tích 8 người, bị thương 305 người (Nguyễn Lập Dân và nnk, 2004)

Như vậy có thể thấy do đặc thù địa hình núi cao chắn vùng cung ở ở phía tây

độ dốc lớn, chuyển nhanh sang đồng bằng ven biển độ dốc rất nhỏ lại có mặt các hệ thống đầm phá bị chắn bởi các đụn cát ven biển làm thoát nước kém, vùng đồng bằng ven biển Thừa Thiên Huế rất nhạy cảm đối với lũ lụt Lũ lụt ở đây không chỉ

là do hậu quả của bão mà còn do tác động của áp cao lạnh lục địa kết hợp với đới gió đông trên cao hoạt động mạnh gây ra mưa to và rất to trong khu vực

1.5 HẢI VĂN

1.5.1 Chế độ thuỷ triều

Thủy triều trong khu vực thuộc loại bán nhật triều Từ phía bắc tỉnh cho đến Thuận An, thủy triều thuộc loại bán nhật triều không đều với hầu hết số ngày trong tháng là bán nhật triều, độ lớn trung bình 1,2m - 0,5m và giảm dần về phía nam

Vùng ven biển lân cận cửa Thuận An thuộc chế độ bán nhật triều đều (một ngày có hai lần triều lên và hai lần triều xuống), có dao động thủy triều nhỏ nhất so với toàn dải ven bờ nước ta Độ lớn triều tại cửa Thuận An chỉ vào khoảng 0,35 - 0,50m và tăng dần về phía bắc và nam

Từ Thuận An về phía nam tỉnh, thủy triều có chế độ bán nhật triều đều, với

20 – 25 ngày trong một tháng và độ lớn thuỷ triều kỳ nước cường 0,8m

Hình 1.13 Biểu đồ mực nước triều tại Thuận An và Tư Hiền tháng 11/2002

(Trần Hữu Tuyên, 2003)

1.5.2 Chế độ sóng

Sóng trong khu vực chịu khống chế của hệ thống gió mùa: đông bắc vào mùa đông và tây nam vào mùa hè Vào mùa đông sóng có hướng chủ đạo là đông bắc Tại cửa Thuận An sóng đông bắc chiếm ưu thế tuyệt đối với tần suất 99% trong

khoảng độ cao 0,25 - 3m (Bảng 1.10) Về mùa hè, trong khi ở ngoài khơi sóng chủ yếu hướng tây, tây nam thì ở ven bờ, vùng cửa Thuận An, sóng hướng đông có tần suất cao (93%) với độ cao 0,25 - 1 m

Bảng 1.10 Một số đặc trưng sóng cửa vịnh Bắc Bộ và ven bờ Thừa Thiên - Huế

Mùa đông (II/1988) Mùa hè (VI/1988) Trạm Hướng

sóng

Tần suất (%)

Khoảng độ cao

có tần suất lớn (m)

Hướng sóng

Tần suất (%)

Khoảng độ cao

có tần suất lớn (m)

Nguồn: Nguyễn Hữu Cử, 2006

Độ cao sóng trung.bình toàn năm là l,37m, độ cao sóng trung binh của các sóng ưu thế trong mùa đông lớn hơn mùa hè Độ cao sóng trung bình ở trạm Cồn

Cỏ trong khoảng 1,02 - 1,63 m, cao vào các tháng XI đến tháng III năm sau Độ cao sóng cực đại vào mùa đông khoảng 4,0 – 4,5m, vào mùa hè khoảng 3,5 – 4m Vào các tháng IX, X thường có bão, độ cao của sóng có thể đạt tới 6-7m thậm chí đến 9m

1.5.3 Dòng chảy

Dòng chảy khu vực vừa chịu ảnh hưởng chung của hoàn lưu vịnh Bắc Bộ, vừa mang tính địa phương Ở ngoài khơi của khu vực bắc Trung bộ luôn có mặt dòng chảy tây vịnh Bắc Bộ, phát sinh trong vùng nước không rộng và nông ở vịnh Bắc Bộ chảy theo hướng đông nam dọc theo đường bờ với vận tốc chỉ khoảng hơn

20 cm/s ở tầng sâu 20m Vào mùa đông khu vực còn có dòng chảyxoáy thuận mùa đông bờ Tây biển Đông, chảy từ phía đông bắc qua vùng biển khơi ngoài cửa vịnh Bắc Bộ với tốc độ trung bình 15 - 40 cm/s Hai dòng chảy này hội lưu ở vùng bờ Bắc Trung Bộ, tiếp tục tiến xuống phía nam theo đường bờ miền Trung và Thừa Thiên Huế Ỡ đoạn này, do áp sát vào bờ và trường gió mùa đông bắc mùa đông thuận lợi cho sự phát triển, nên dòng chảy mạnh hơn

Do tính chất đường bờ thẳng, độ sâu lớn nên dòng chảy phát triển chủ yếu dưới tầng sâu vài chục mét với vận tốc lớn đáng kề Hệ thống dòng chảy vùng sát

bờ gồm: dòng.chảy ổn định, dòng triều và dòng sóng

Dòng chảy ổn định gồm hai đới Đới sát bờ đến độ sâu 10m có tốc độ dòng chảy mặt luôn gấp hai lần dòng chảy đáy, hướng chảy từ bắc đến nam Riêng khu vực mũi Chân Mây đến nam cửa Thuận An vào mùa hè dòng chảy có hướng từ nam lên bắc, tốc độ từ 5 - 10 cm/s Đới sâu từ 10 - 50m, quanh năm có hướng bắc - nam dọc đường bờ với tốc độ trong khoảng 30 - 50 cm/s

Dòng triều có tính chất bán nhật không đều và toàn nhật không đều, riêng khu vực lân cận cửa Thuận An là bán nhật triều đều Tốc độ dòng triều khá lớn,

và xuống sâu Các dòng toàn nhật và bán nhật có cùng bậc ở cửa Thuận An, đạt 15 -

20 cm/s (vào sâu trong phá Tam Giang, dòng toàn nhật chỉ 3 cm/s, trong khi dòng bán nhật tăng lên đến 25 - 30 cm/s, dòng 1/4 ngày chỉ 2 - 3 cm/s) Ở cửa Tư Hiền dòng bán nhật đạt tới 35 - 40 cm/s

Dòng chảy sóng giữ vai trò chính trong quá trình vận chuyển bùn cát trong đới sóng nhào Về mùa hè dòng sóng hướng dọc bờ từ phía nam lên và mùa đông ngược lại Tốc độ dòng sóng trong khoảng 30 - 100 cm/s và thường lớn vào mùa gió đông bắc Lượng xuất chuyển bùn cát dọc bờ Thừa Thiên - Huế chủ yếu do dòng sóng gây ra và đạt giá trị 3,5.106 m3/năm, trong đó tải lượng ưu thế khoảng 0,5.106

m3/năm về phía ĐN (Bảng 1.11)

Bảng 1.11 Lượng xuất chuyển bồi tích do sóng dọc bờ Thừa Thiên - Huế

(tính theo mô hình của CERC qua các tham số trung bình tại trạm Cồn Cỏ)

Hướng sóng Lượng xuất chuyển (m 3 /năm) Cộng tròn (m 3 /năm)

Biến động của mực nước biển có ảnh hưởng lớn tới hoạt động của con người

ở khu vực ven biển Biến động này ngoài tác động của các lực thiên văn, còn chịu tác động của các lực có nguồn gốc từ điều kiện khí tượng thủy văn như bão tố, gió mùa Dao động hàng ngày của mực nước biển được biểu hiện bằng hoạt động thủy triều đã được đề cập ở mục trên Dưới đây chỉ đề cập tới biến động của mực biển tính trung bình năm

Theo dự báo (Phạm Văn Ninh và nnk., 1 991), khoảng thời gian nước dâng trung bình 7 giờ để đạt độ cao cực đại và ngắn hơn khoảng thời gian nước rút Thời gian duy trì độ cao nước dâng cực đại 2 - 3 giờ và tổng thời gian nước dâng có độ cao 20cm trở lên khoảng 12 - 30 giờ đủ gây hậu quả nặng nề khi kèm theo sóng, mưa lớn kéo dài trên diện rộng Ở bờ biển bắc vĩ độ 16ºB, trong đó có Thừa Thiên - Huế, tần suất xuất hiện nước dâng theo độ cao được thể hiện ở Bảng 1.12 Các giá trị tần suất giảm dần khi tăng dần độ cao

Theo dự báo (Phạm Văn Ninh và nnk, 1991), cứ 2 cơn bão thì một cơn gây nước dâng cao trên 1m, cứ 3,3 cơn bão thì một cơn gây nước dâng cao trên l,5m và

10 cơn thì một cơn gây nước dâng trên 2m

Bảng 1.12 Tần suất nước dâng ở bờ biển phía bắc vĩ độ 16ºB

Độ cao nước dâng (m) Tần suất (%)

0,5-1,0 32 1,0-1,5 25 1,5-2,0 19 2,0-2,5 8

>2,5 3

Thực tế nước dâng đã từng được ghi nhận do cơn bão Cecil tháng X/1985

đạt tới 2,77m tại Cửa Tùng, 1,2m tại cửa Thuận An cướp đi sinh mạng của 1000

người, 3572 thuyền và gây ngập lụt 45 057ha đất bồi ven biển Trong bão Kyle

XI/1993, tại cửa Thuận An đã ghi nhận dòng chảy vào đầm phá liên tục trong 25

giờ Trong khoảng thời gian 1982 - 1990, Đài Khí tượng - Thủy văn Bắc Trung Bộ

đã ghi nhận 4 cơn bão gây nước dâng tại Đà Nẵng với độ cao trong khoảng 0,47 –

1,04m, bao gồm các cơn bão Hope (bão số 5, 1982) gây nước dâng 0,67m, bão

Lynn (bão số 1 , 1981 ) - 0,47m, bão số 2, 1989 - 0,93m và bão số 5 , 1990 – 1,04m

1.6 ĐỊA MẠO

1.6.1 Khái quát cấu trúc địa mạo khu vực

Xét về vị trí, địa hình hiện tại lãnh thổ Thừa Thiên Huế được xem như là tận

cùng phía Nam của dãy núi trung bình Trường Sơn Bắc, phát triển theo hướng tây

bắc – đông nam Đến phía Nam tỉnh, kiến trúc và định hướng Tây Bắc – Đông Nam

của dãy Trường Sơn Bắc hoàn toàn toàn bị biến đổi do khối núi trung bình á vĩ

tuyến đâm ngang ra biển Bạch Mã - Hải Vân xuất hiện đột ngột Đặc trưng chung

về địa hình của dãy Trường Sơn Bắc là sườn phía Tây thoải, thấp dần về phía sông

Mê Kông, còn sườn phía Đông khá dốc, bị chia cắt mạnh thành các dãy núi trung

bình, núi thấp, đồi gò và tiếp nối là đồng bằng duyên hải, đầm phá, cồn đụn cát chắn

bờ và biển Đông (Hình 1.14) Trên cơ sở nghiên cứu các đặc điểm địa mạo có thể

phân chia địa hình khu vực nghiên cứu thành các nhóm địa hình sau:

1.6.1.1 Nhóm địa hình núi

Địa hình núi tỉnh Thừa Thiên – Huế phân dị khá rõ theo chiều từ tây sang

đông Đường sống núi của dãy Trường Sơn đồng thời là đường chia nước nằm kéo

dài theo phương TB - ĐN với các đỉnh cao trên 1000m như Động Voi Mẹp

(1739m), Động Ngài (1774m), Núi A Tinh (1450m), song song với đồng bằng Huế,

đến khu vực Nam Đông thì uốn cong theo hướng vĩ tuyến tạo thành dãy Bạch Mã

cao trên 1000m với đỉnh cao Bạch Mã (1450m) chạy sát ra biển như một vòng cung

bao lấy đồng bằng Huế Dải núi trung bình ở phía nam kéo dài á kinh tuyến phân

chia các lưu vực sông Thu Bồn ở phía nam với lưu vực sông Hương ở phía bắc

Với độ cao trên 1000m nằm kéo dài theo phương tây bắc - đông nam rồi uốn

cong theo hướng vĩ tuyến bao lấy vùng đồng bằng khiến dãy Trường Sơn giống như

một bức tường sừng sững chắn gió từ biển thổi vào, gây mưa lớn ở sườn đông và

Huế Do đặc điểm địa hình ngắn, dốc, cộng thêm vào đó hậu quả tàn phá rừng nặng

nề do chiến tranh và khai thác làm nương rẫy nên khả năng tập trung tập trung nước

tạo dòng chảy tốc độ lớn ở vùng thượng nguồn khi có mưa sẽ diễn ra rất nhanh, gây

uy hiếp cho vùng đồng bằng Cũng do nguyên nhân chặt phá rừng đã làm ảnh

hưởng tới cán cân lưu lượng nước trong năm, sự tập trung nước về hạ lưu vào mùa

lũ ngày càng tăng và cũng nhanh chóng bị cạn kiệt ngay sau mùa mưa đã gây ảnh hưởng không nhỏ tới khả năng bồi lấp các cửa sông ở phía hạ lưu Do ảnh hưởng của cấu trúc nâng dạng địa luỹ - nếp lồi ở trung tâm và sụt lún dạng bậc thang ở phần rìa đông nên dãy Trường Sơn có tính bất đối xứng rõ rệt Sườn tây thì thoải dần xuống đồng bằng sông Mê Kông còn sườn đông thì ngắn và dốc đột ngột xuống phần đồng bằng ven biển Từ tây qua đông, địa hình có tính phân bậc rõ ràng, các bậc thấp dần về phía biển, tương ứng với tính chất trẻ dần của các thành tạo địa chất Sườn đông phân bố các bậc địa hình cao từ 400 - 600m đến 800 - 1000m Các đặc trưng địa hình của Thừa Thiên – Huế phản ánh khá rõ nét đặc điểm cấu trúc địa chất – tân kiến tạo tổ hợp với các quá trình ngoại sinh

Thuộc đới Trường Sơn, móng uốn nếp Paleozoi bị đập vỡ bởi hàng loạt dứt gãy có hướng chủ đạo là tây bắc - đông nam Các chuyển động trẻ với khuynh hướng chung là các biến dạng nếp lồi dạng tuyến hoặc dạng vòm, chúng thường được kết hợp với các chuyển động khối tảng để tạo thành các núi khối tảng – uốn nếp Ở phía bắc của đới các chuyển động tạo núi Kainozoi có tính chất kế thừa vào các chuyển động cổ Phức nếp lồi Trường Sơn đã được phát triển trong Paleozoi tiếp tục thể hiện trong Mezozoi và Kainozoi Dãy Trường Sơn hùng vĩ trên độ cao

1000 – 1700m phát triển trên trục phức nếp lồi, được cấu tạo bởi các đá xâm nhập phức hệ Đại Lộc và các đá biến chất hệ tầng A Vương, Long Đại Phía hai cánh của phức nếp lồi phái triển các dãy núi có đường sống núi kéo dài hướng tây bắc - đông nam và độ cao giảm dần về các phía Các dãy núi này được cấu tạo chủ yếu bởi các

đề cho các hệ thống sông suối phát triển chia cắt mạnh mẽ địa hình Độ cao của các dãy núi giảm dần từ 800 – 1000m ở phía tây xuống 500 700m và 300 – 400m ở phía đông Các đứt gãy phương kinh tuyến (đứt gãy Tả Trạch, Hữu Trạch) và đứt gãy vĩ tuyến (đứt gãy sông Bồ) có quy mô lớn Song chúng không tạo nên các đới sụt võng

mà chỉ phá vỡ và tạo nên các thung lũng kiến tạo Ở hai cánh của các đứt gãy, các dãy núi ít có sự thay đổi độ cao và vẫn được kéo dài theo phướng tây bắc - đông nam Trong các dãy núi này, bề mặt san bằng Plioxen sớm và muộn được bảo tồn khá tốt Sườn núi thường có nguồn gốc bóc mòn tổng hợp với độ dốc 20 – 25°

Một trong các khối núi điển hình của vùng Thừa Thiên – Huế là khối núi khối tảng phát triển trên các đá xâm nhập Hải Vân Khối núi Hải Vân có độ cao từ

1000 –1600 m, kéo dài trên 30km theo phương vĩ tuyến Nếu như toàn khối núi được nâng lên độ cao chừng 1000m thì sự phân dị độ cao trong khối phụ thuộc vào

sự dịch chuyển của các khối tảng dọc các đứt gãy hướng kinh tuyến và đông bắc – tây nam Do đứt gãy nam Phú Lộc, khối tảng Bạch Mã bị hạ xuống tương đối với

độ cao 1200-1400m so với khối tảng ở phía đông đứt gãy có độ cao 1500-1700m Ở

phía đông đỉnh 1517m, do chịu ảnh hưởng sụt lún của biển đông, biên độ nâng của các khối tảng nhỏ dần từ tây sang đông, chúng tạo nên các khối núi có độ cao giảm dần từ 1500m xuống 1200, 900m và 500m theo hướng này Ở cực đông của khối núi, hòn Sơn Trà đã tách ra khỏi khối núi và trở thành Đảo cũng do hoạt động của đứt gãy hướng kinh tuyến Đường sống núi chính của khối núi được kéo dài hướng

vĩ tuyến Do sự hoạt động của các đứt gãy hướng kinh tuyến và đông bắc – tây nam

đã tạo nên hàng loạt đường sống núi khác theo các hướng này Khối núi có dạng bóc mòn - đổ lở, độ dốc sườn đạt từ 30-50°

Hình 1.14 Mô hình số hóa độ cao tỉnh Thừa Thiên - Huế

Các dãy núi nếp lồi – khối tảng thường phân bố ở phần chuyển tiếp giữa các dãy núi uốn nếp - khối tảng và các núi khối tảng phát triển trên các đá bền vững Dãy núi Động Ba Lê - Động Ngai kéo dài trên 40km theo phương tây bắc - đông nam, cao 1100 – 1700m Đây là đường phân thuỷ chính giữa đông và tây Trường Sơn Bề rộng của dãy núi ở phía đông chỉ đạt 2 – 3 km, ở phía tây bắc là 5 – 6 km Đường sống núi của dãy núi có dạng lượn sóng thoải, cấu tạo bởi các đá của hệ tầng Long Đại Ở phần rìa, các bậc địa hình thấp hơn và các sườn phát triển trên các

đá trầm tích hệ tầng Tân Lâm Dãy núi có các sườn xâm thực, độ dốc của các sườn

ở cả hai phía của đỉnh đều trên 30°

Các dãy núi đơn nghiêng thường được phát triển ở phần chuyển tiếp của các khối tảng nâng mạnh và khối tảng nâng yếu Vai trò của các chuyển động trẻ được thấy rõ ở các khối núi với các dãy núi có độ cao thấp dần về phía khối tảng nâng yếu Trong từng dãy núi, tính chất thụ động vào cấu trúc uốn nếp cổ thể hiện rõ ràng hơn, tạo nên các dãy đơn nghiêng Thuộc kiểu kiến trúc - hình thái này là dãy núi Apay Các dãy núi nghiêng ở Apay được cấu tạo trên các đá trầm tích hệ tầng Thọ Lâm Ở phía đông, sát với dãy núi nếp lồi – khối tảng là các dãy đơn nghiêng

có độ cao 700 – 800m Chuyển sang phía tây, độ cao của các dãy đơn nghiêng này giảm xuống 500 - 300m

Trong quá trình tạo núi, ở những khối tảng được nâng yếu, các cấu trúc uốn nếp cổ được lộ ra chủ yếu do sự bóc mòn và trạo nên các dãy núi cấu trúc bóc mòn Các dãy núi dọc đứt gãy Đakrong có độ cao từ 600 – 900 m, được phát triển trên các đá trầm tích hệ tầng Thọ Lâm có thế nằm nghiêng thoải Đường sống núi của các dãy núi được kéo dài theo phương của đá và thường được cấu tạo bởi các đá rắn chắc như cuội kết, cát kết Sườn ngược hướng dốc của đá thường có độ dốc 30 – 35°, nhiều nơi phát triển các vách kiến trúc trên đá rắn chắc Sườn phù hợp với hướng dốc của đá thường nghiêng thoải, ở chân sườn thường phát triển lớp phủ deluvi dày

Phần chuyển tiếp giữa vùng núi cao, trung bình với phần đồng bằng là các bậc địa hình cao 100-300m phát triển trên các đá trầm tích của hệ tầng Tân Lâm Đây là các đá cuội kết, cát kết và bột kết màu đỏ với thế nằm đơn nghiêng về bắc - đông bắc Cấu trúc này góp phần tạo nên các dãy núi cấu trúc – bóc mòn có sườn đơn nghiêng không điển hình Ở khu vực tây thành phố Huế, các dãy núi có độ cao

200 – 250 m được cấu tạo bởi các đá trầm tích hệ tầng Tân Lâm (D1-2tl) Do góc dốc của đá lớn (25-35°), các dãy cấu trúc – bóc mòn thường có cả hai sườn đều dốc, chúng đều được kéo dài và lượn vòng theo cấu trúc uốn nếp của đá gốc Trên các sườn bóc mòn thường thấy các gờ nhô cao phát triển trên các lớp đá có độ bền vững cao hơn

1.6.1.2 Nhóm địa hình đồi

Khác với các lưu vực sông khác, chiều rộng của khu vực trung lưu sông Hương rất ngắn, chỉ khoảng 15km, nên mặc dù chảy qua vùng trung lưu nhưng trắc diện dọc của thung lũng sông vẫn rất dốc cho tới khi đổ xuống phần đồng bằng trũng thấp ở hạ lưu Nhóm địa hình đồi ở phần trung lưu của sông Hương chủ yếu được hình thành do quá trình phân cắt các pediment cổ và thềm biển mài mòn

Do đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa và sự phân hoá sâu sắc theo mùa nên các quá trình sườn ở đây diễn ra mạnh mẽ trên các đá trầm tích của hệ tầng Tân Lâm và hệ tầng Cô Bai, chủ yếu là các quá trình: bóc mòn tổng hợp, bóc mòn cấu trúc và đổ lở, tạo nên những sườn núi dốc 20-40° và các pediment rộng lớn có tuổi Pleistocen sớm ở chân sườn dốc Các pediment trong khu vực nghiên cứu phân bố dưới hai dạng: dạng thứ nhất là kéo dài dọc theo rìa tây của đồng bằng giáp chân núi, có đặc điểm là các bề mặt nghiêng thoải có độ cao từ 100 – 120m ở chân sườn núi đến độ cao 60 – 80m về phía đông; dạng phân bố thứ hai là các pediment thung lũng tạo nên bậc địa hình cao nhất của đáy các thung lũng sông Độ cao tương đối của pediment từ 60 – 80m và tương ứng với thềm sông bậc IV Về mặt hình thái chúng được phân biệt với thềm sông bởi sự nghiêng thoải về thung lũng chính và sự

phân bố luồn lách của các bề mặt này vào các khối núi mà không có các dòng chảy tương ứng với chúng

Các bề mặt pedimen tuổi Pleistocen muộn thường phân bố ở ven các thung lũng lớn và rìa các đồng bằng trước núi Trong Đệ tứ, bề mặt tiếp tục được nâng yếu, kết hợp với các quá trình ngoại sinh để tạo nên địa hình đồi thoải

Trong phạm vi tờ Huế, địa hình đồi phân bố rộng rãi ở phía tây Phong Điền, tây Phú Bài Chúng có bề mặt đỉnh rộng, kéo dài theo phương của các đá trầm tích

hệ tầng Long Đại và Tân Lâm Sườn bóc mòn có độ dốc 15 – 200 Tại khu vực Bình Điền, dải đồi có dạng bát úp, cấu tạo bởi đá xâm nhập phức hệ Quế Sơn Cường độ phân cắt sâu trên các dải đồi này đạt 30 – 50 m/km2

1.6.1.3 Nhóm địa hình thung lũng

a Thung lũng địa hào giữa núi

Trũng dạng địa hào được hình thành liên quan đến các đới đứt gãy lớn gồm nhiều đứt gãy song song, kéo theo sụt lún ở phần trung tâm Các thung lũng địa hào này được lấp đầy bởi các trầm tích aluvi, aluvi – proluvi hoặc bởi phun trào bazan

Đệ tứ Trong khu vực nghiên cứu, trũng địa hào điển hình tạo nên thung lũng A Lưới

Thung lũng địa hào A Lưới kéo dài hàng chục km, chiều rộng từ vài km đến

10 km, địa hình có tính phân dị khá rõ, mặt cắt tốt nhất được quan sát tại A Lưới gồm:

− Phần cao là địa hình dạng đồi bóc mòn, các đỉnh rộng, là di tích của các pedimen tuổi Pleistocen muộn Các mương xói và dòng chảy trẻ phân cắt mạnh địa hình này Độ cao tương đối của các dải đồi 70 – 150 m

− Phần giữa thường là các bề mặt thềm xâm thực – tích tụ bậc II và III Địa hình dạng gò đồi lượn sóng thoải với độ cao từ 10 – 35 m

− Phần thấp phân bố ở trung tâm thung lũng, chủ yếu là thềm sông bậc I, các bãi bồi và lòng sông hiện đại

Trong các thung lũng địa hào giữa núi, hai bậc địa hình thấp được cấu tạo chủ yếu bởi các trầm tích hạt thô, đôi nơi có cả các tảng nhỏ, độ chọn lọc, mài mòn

từ trung bình đến kém Phần trên chuyển lên cát, bột màu xám vàng Bề dày trầm tích đạt từ 10 – 30m

b Thung lũng kiến tạo – xâm thực

Các đứt gãy kiến tạo hoạt động trong Kainozoi một mặt tạo nên sự dịch chuyển các khối tảng giữa hai cánh, mặt khác, chúng gây ra một đới cà nát, thúc đẩy quá trình phong hoá hoạt động mạnh Các hoạt động xâm thực của dòng chảy được tăng cường theo đới cà nát này và thành tạo các thung lũng kiến tạo Trong phạm vi tỉnh Thừa Thiên – Huế, các thung lũng kiến tạo phân bố khá rộng rãi

Các thung lũng kiến tạo thường khá thẳng, kéo dài từ vài km đến hàng chục

km theo các đứt gãy Các thung lũng phương đông bắc – tây nam và á vĩ tuyến được phát triển rộng rãi ở phía bắc sông Ô Lâu Các thung lũng có phương á kinh tuyến phân bố rộng rãi ở phía nam tỉnh, thuộc phạm vi lưu vực sông Hương

Theo mối liên quan với đặc điểm tích tụ trầm tích, các thung lũng kiến tạo được chia làm hai phụ kiểu: thung lũng kiến tạo với địa hình xâm thực và thung lũng kiến tạo với địa hình tích tụ

Các thung lũng kiến tạo với địa hình xâm thực: các thung lũng này phân bố chủ yếu trong các khối tảng nâng mạnh Hai bên thung lũng là các dãy núi với sườn xâm thực mạnh Hai bên thung lũng là các dãy núi với sườn xâm thực dốc 30 – 350 Các thung lũng thường ít phát triển thềm sông một số nơi có các thềm xâm thực (thung lũng Hữu Trạch, Tả Trạch, Sông Bồ ) Chúng có trắc diện dọc và ngang khá dốc Lòng sông xâm thực sâu mạnh, thường xuyên lộ các đá gốc tạo gềnh, thác

Các thung lũng kiến tạo với địa hình tích tụ: các thung lũng kiểu này phân bố chủ yếu trong các khối tảng nâng yếu, gồm một số thung lũng điển hình là: thung lũng sông Ô Lâu Các thung lũng thường có chiều rộng lớn, các dòng chảy uốn khúc mạnh Trên thung lũng thường phân bố các thềm xâm thực – tích tụ và tích tụ khá rộng, bề dày trầm tích tăng Đây là các thung lũng đáng chú ý đối với công tác tìm kiếm sa khoáng

1.6.1.4 Nhóm địa hình đồng bằng

Khác với những đồng bằng còn lại ở Trung Bộ, đồng bằng Thừa Thiên - Huế

có hình dáng nhỏ hẹp với chiều rộng chưa đầy 20km, song được kéo dài trên 100km dọc bờ biển Độ dốc chung của địa hình không đáng kể từ đỉnh tam giác châu ra đến biển, nhiều nơi còn tồn tại các dải trũng giáp chân sườn đồi núi (các thế hệ đầm phá cổ) Phía đông của đồng bằng hầu hết được giới hạn với biển bởi các đê cát thiên nhiên cao 5-8m cho đến vài chục mét, các cửa sông đều hẹp và thường bị thu lại đáng kể vào mùa khô bởi sự kéo dài của các doi cát biển (Hình 1.15) Phía tây và nam đồng bằng được bao bọc bởi dãy Trường Sơn, thượng nguồn của lưu vực sông Hương, cao trên 1000m với sườn tây thoải, sườn đông dốc đứng giống như một bức tường chắn gió đông bắc thổi từ biển vào Độ dốc trung bình của sông Hương lớn, tính từ thượng nguồn cho đến cửa Thuận An là khoảng 11,7° Đáy sông ở tại ngã

ba Tuần có độ cao khoảng 16m

Hình 1.15 Mô hình số độ cao của khu vực đồng bằng Huế được phủ bởi ảnh Spot 1995

TP.HUẾ

Cửa Thuận An Sông Hương

Vụng Cầu Hai

Sông Bồ

Sân bay Phú Bài

Dải đồng bằng Thừa Thiên - Huế đồng thời chịu tác động của hai chế độ kiến tạo ngược nhau: sụt kéo theo vào sụt lún Biển Đông và chuyển động nâng khối tảng của khu vực tạo núi phía tây Với sự kết hợp ấy, cấu trúc và hình thái của đồng bằng khá đa dạng, phân dị theo chiều từ tây sang đông

Trên bình đồ kiến tạo biển đông, cấu trúc Đồng Hới - Huế là bộ phận ở rìa tây của địa hào Kainozoi dọc đới đứt gãy sông Hồng Biểu hiện hoạt động trong giai đoạn trẻ nhất của cấu trúc được phản ánh bởi sự tăng chiều dày của trầm tích

Đệ Tứ từ dưới 10m ở vùng bóc mòn đến trên 120m ở phía đông Các cấu trúc - tân kiến tạo này đã quyết định đến hình thái địa hình của đồng bằng bởi sự định hướng song song của các bar, các val bờ và các doi cát kéo dài theo hướng tây bắc - đông nam, cùng hướng với các bar cát và bờ hiện đại Các bậc địa hình trên đồng bằng cũng nằm kéo dài theo hướng chung và thấp dần về phía biển, tương ứng với sự chìm dần của móng

Sự thành tạo đồng bằng Huế liên quan với hàng loạt đứt gãy hướng tây bắc - đông nam kéo theo móng của đồng bằng bị sụt lún dạng bậc kéo dài và chìm sâu dần về phía đông Các tài liệu đo sâu diện và khoan sâu đã cho thấy ở phía đông đứt gãy Tả Trạch - Huế, móng của đồng bằng bị hạ lún mạnh nhất Bề dầy trầm tích Kainozoi ở phía đông đứt gãy này đạt trên 200m so với ở phần tây chỉ đạt tới dưới 100m Trên đồng bằng, các bề mặt thềm biển, bề mặt tích tụ có nguồn gốc khác nhau, các thung lũng, đường bờ cổ và hiện đại đều được kéo dài theo phương tây bắc - đông nam

Phía tây Huế là đồng bằng dạng đồi với móng uốn nếp trên các đá khác nhau, phân bố khá rộng rãi ở phía tây Hương Điền, Phú Bài Đồng bằng được nâng lên độ cao 30 – 60m Địa hình có dạng gò, đồi thoải Các đồi có độ cao tương đối từ 10 – 20m, đỉnh rộng và phẳng, là di tích của bề mặt pedimen tuổi Plioxen muộn Giữa chúng là các sườn rửa trôi với độ dốc từ 8 đến 10° Ở tây Phú Bài, Phò Trạch, đồng bằng được phát triển trên các đá trầm tích Paleozoi bị phong hoá laterit mạnh

Phía đông là đồng bằng với móng sụt lún dạng bậc kéo dài Các đứt gãy phương tây bắc - đông nam như đứt gãy Phò Trạch cùng hàng loạt đứt gãy song song đã kéo theo sự sụt lún dạng bậc của móng sâu dần về phía đông Các đường đẳng sâu của móng của móng đồng bằng được kéo dài theo hướng này Sự sụt lún của móng được lấp đầy bởi các trầm tích Neogen - Đệ tứ có dạng nhịp Bề dày đạt

từ 20 – 150 m Các bề mặt địa hình tích tụ có dạng bậc thấp dần từ tây sang đông, chúng thường được kéo dài phương tây bắc - đông nam Giữa các thềm biển, đụn cát là các thung lũng có đáy rộng từ 20 – 40 m Tại khu vực đông Phổ Trạch ở đồng bằng Huế đã quan sát thấy một khối nâng trẻ Tại đây, các dải cát trắng được nâng lên độ cao 10 – 15m, được phân cắt sâu từ 8 – 12 m bởi các dòng chảy với trắc diện ngang dốc đứng Phần cửa của sông Hương phát triển các vùng sụt địa phương Tại đây nguồn cung cấp vật liệu từ các lưu vực sông ít đã tạo nên bề mặt kiểu đầm phá trong Holocen

1.6.2 Đặc điểm các kiểu nguồn gốc địa hình

Các kiểu nguồn gốc địa hình có tuổi khác nhau là các đơn vị được thể hiện trên bản đồ địa mạo tỉnh Thừa Thiên – Huế (Hình 1.16) Khu vực nghiên cứu gồm các bề mặt có nguồn gốc và tuổi khác nhau, nằm trong các nhóm nguồn gốc được trình bày dưới đây

1.6.2.1 Địa hình do kiến tạo và kiến trúc bóc mòn

Nhóm nguồn gốc này gồm 4 bề mặt có nguồn gốc khác nhau:

− Sườn kiến tạo do đứt gãy

− Sườn bóc trơ các thể xâm nhập

− Bề mặt bóc mòn kiếu trúc trên các đá trầm tích rắn chắc

− Sườn đổ lở - kiến trúc trên cắt đá trầm tích rắn chắc

1.6.2.1.1 Sườn kiến tạo do đứt gãy

Các sườn kiến tạo được hình thành liên quan với sự dịch chuyển của các khối tảng theo mặt trượt của các đứt gãy Các mặt trượt đã bị gia công mạnh bởi quá trình bóc mòn Tuy nhiên dạng nguyên sinh của chúng vẫn được thể hiện trên địa hình dưới dạng các sườn thẳng kéo dài, chuyển tiếp giữa hai khối núi có độ cao khác nhau hoặc giữa vùng núi và đồng bằng Điển hình của kiểu nguồn gốc này là các bề mặt sườn phân bố ở phía nam sông Ô Lâu, dọc thượng nguồn sông Bồ Đặc trưng của các sườn là trắc diện thẳng, độ dốc lớn trên 45°, độ chênh cao từ 300 - 600m Sườn kéo dài từ 50-10km dọc các đới đứt gãy kiến tạo Quá trình động lực hiện đại chủ yếu là trọng lực và xâm thực sâu

1.6.2.1.2 Sườn bóc mòn trơ các thể xâm nhập

Trong phạm vi Thừa Thiên – Huế, các sườn kiểu này chủ yếu phát triển trên các thể xâm nhập kéo dài, xuyên cắt và tạo phần nhân của các nếp lồi, phân bố ở phần thượng nguồn sông Bồ, trên trục của dải Trường Sơn ở đông A Lưới Sườn có dạng thẳng, độ dốc đạt 30 - 45° Vỏ phong hóa trên sườn kém phát triển, chủ yếu gặp vỏ sialit hoặc sialferit với bề dày 2-5m, nhiều đoạn sườn lộ trơ đá gốc hoặc đới saprolit

1.6.2.1.3 Bề mặt bóc mòn kiếu trúc trên các đá trầm tích rắn chắc

Đặc điểm chung của kiểu nguồn gốc này là các bề mặt sườn được lượn vòng theo cấu trúc địa chất với hai sườn có độ dốc khác nhau đã được mô tả ở phần trên Phụ thuộc thành phần đá gốc, phân chia thành hai phụ kiểu: Kiểu núi đơn nghiêng trên các trầm tích Mesozoi và Kiểu cấu trúc uốn nếp và lộ vỉa đá rắn chắc trên trầm tích Paleozoi Vỏ phong hóa trên các bề mặt kém phát triển

1.6.2.1.4 Sườn đổ lở - kiến trúc trên các đá trầm tích rắn chắc

Đây là dạng sườn phổ biến ở Thừa Thiên – Huế Điển hình là các sườn phân

bố ở phía tây – tây nam Khe Tre – Nam Đông Tại các khối núi này, sườn đổ lở phát triển chủ yếu ở phía ngược hướng dốc của đá Độ cao các sườn này đạt từ 200-600m, trắc diện sườn thẳng, độ dốc trên 45°, nhiều đoạn vách dốc đứng cao hàng trăm mét Phần chân sườn dốc gặp nhiều tảng lăn kích thước lớn

1.6.2.2 Địa hình bóc mòn tổng hợp

Quá trình bóc mòn tổng hợp đồng thời tạo nên các bề mặt san bằng và bề mặt sườn Sự nâng lên liên tục của miền núi trong Neogen - Đệ Tứ đã dẫn tới sự hình thành hàng loạt bề mặt san bằng và các sườn bóc mòn tương ứng

1.6.2.2.1 Bề mặt san bằng

Để nghiên cứu các bề mặt san bằng trong khu vực nghiên cứu, chúng tôi đã

sử dụng nhiều các phương pháp nghiên cứu khác nhau: các phương pháp phân tích ảnh, bản đồ ảnh, bản đồ địa hình, các phương pháp phân tích bản đồ địa chất, mặt cắt địa chất Các phương pháp phân tích bề dày và tướng trầm tích ở trũng Huế

được kết hợp với phương pháp thành lập các mặt cắt trùng hợp để xác định số lượng các bậc địa hình và giả định tuổi cho chúng Các phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa với mục đích kiểm tra các bề mặt đã được xác định trong phòng, xem xét quan hệ giữa các bề mặt và giải quyết vấn đề địa mạo ứng dụng đối với các bề mặt này Kết quả tổng hợp của các phương pháp trên là đã xác định được 5 giai đoạn san bằng kiểu pediplen và pediment trong khu vực

a Bề mặt pediplen tuổi Miocen giữa (N12)

Bề mặt tồn tại trên độ cao l400-1600m, bảo tồn dạng sót trên đỉnh các khối

núi cao nhất vùng như núi A Pa Lu (tây nam A lưới), Bạch Mã, Chiều rộng của

các mặt san bằng chỉ được bảo tồn từ vài chục mét đến 500m, kéo dài từ vài trăm mét đến 2000m Quá trình xâm thực trên các bề mặt đang hoạt động mạnh, tạo các sườn xâm thực – rửa trôi cắt vào các bề mặt sót Bề mặt đỉnh được chuyển tiếp với

bề mặt thấp hơn bởi các sườn đổ lở dốc trên 45°, trên sườn này thường xảy ra quá trình trượt lở đất, đặc biệt là khi có tác động của con người như san ủi làm đường giao thông Bề mặt san bằng 1400-1600m phát triển chủ yếu trên các đá granit phức

hệ Hải Vân, Đại Lộc Vỏ phong hóa trên bề mặt thuộc kiểu alsiferit với bề dày trên l0m Bề mặt san bằng trên đỉnh Bạch Mã đã được sử dụng làm khu nghỉ mát từ lâu đời

33

Hình 1.16 Bản đồ địa mạo khu vực Thừa Thiên - Huế

b Bề mặt pedimen tuổi Miocen muộn (N 1 3 )

Bề mặt pediment tuổi Miocen muộn tồn tại trên độ cao từ 800-1200m, tạo bề mặt đỉnh của hầu hết các khối nút lớn trong khu vực Ở phía tây bắc huyện A lưới,

bề mặt được cấu tạo bởi trầm tích hệ tầng Long Đại, chúng phân bố ở phần đỉnh các dãy núi cao 1100- 1200m, kéo dài tây bắc - đông nam theo phương cấu trúc của đá gốc Bề mặt tồn tại dạng đỉnh cũng được quan sát tại Nôm – Núi Động Truồi, tại đây chúng được cấu tạo bởi đá granit phức hệ Hải Vân Tại các khối núi A Pa Lu và Bạch Mã, bề mặt này tồn tại dạng bậc trên sườn khối núi, cấu tạo chủ yếu bởi các đá biến chất hệ tầng A Vương và Long Đại, vỏ phong hoá dày

c Bề mặt pediplen tuổi Pliocen sớm (N21)

Bề mặt có sự phân bố khá rộng rãi trong khu vực nghiên cứu, phát triển trên các loại đá gốc khác nhau Độ cao của bề mặt có sự phân dị đáng kể từ tây sang đông Ở phía tây khu vực, bề mặt tồn tại trên đỉnh các dãy núi với độ cao 500- 600m ở thượng nguồn sông Ô Lâu Diện phân bố chủ yếu của bề mặt là dạng bậc thang trên sườn núi, hai bên là các sườn bóc mòn dốc 35-45° Vỏ phong hóa phát triển trên bề mặt này thuộc kiểu ferosialit, bề dày đạt trên 10m Sự biến dạng của bề mặt san bằng Pliocen sớm cũng có hướng trùng với biến dạng của bề mặt Miocen muộn

d Bề mặt pediplen tuổi Pliocen muộn (N22)

Bề mặt pediplen tuổi Pliocen muộn chủ yếu tồn tại dạng bậc thang trên sườn các khối núi với độ cao từ 200-300m, một số nơi đến 400m Bề mặt thường phân bố dọc các thung lũng và trũng giữa núi, phát triển trên các đá gốc khác nhau Dọc các thung lũng giữa núi và ở phần chuyển tiếp giữa vùng núi và đồng bằng, bề mặt bị phân cắt bởi quá trình xâm thực sâu do khe suối và rửa trôi, tạo gò đồi thoải Trên bản đồ địa mạo, chúng được xếp vào bề mặt sườn xâm thực và rửa trôi bề mặt Trên

bề mặt này, vỏ phong hóa ferosialit phát triển mạnh, tạo vỏ dày trên 10m

e Bề mặt pediment tuổi Pleistocen sớm (Q 1 1 )

Pediment tuổi Pleistocen sớm có độ cao tương đối 60-120m, phân bố khá rộng rãi trong khu vực nghiên cứu, chúng nằm ở vị trí chuyển tiếp giữa sườn các khối núi và đáy thung lũng hoặc đồng bằng mài mòn ven biển Bề mặt có diện phân

bố rộng và được bảo tồn tốt nhất dọc thung lũng kiến tạo A Lưới, Nam Đông, Bình Điền .Các pediment tuổi Pleistocen sớm có bề mặt nghiêng thoải từ chân sườn dốc về phía đáy thung lũng Trên bề mặt này còn gặp nhiều khối núi sót do bóc mòn với kích thước khác nhau Pediment cắt và tạo vách bóc mòn vào bề mặt san bằng tuổi Pliocen muộn, chúng lại bị các khe suối phân cắt xâm thực tạo địa hình gò đồi thoải Trên các pediment, đá gốc bị phong hóa mạnh, tạo vỏ ferosialit với bề dày trên 10m Bề mặt pediment phát triển dạng bậc thang bóc mòn dưới chân của các bề mặt tuổi Pliocen sớm Chúng thường phân bố ở phần rìa của các trũng giữa núi hoặc ở rìa phía đông các đới núi Các bề mặt có dạng lượn sóng thoải kéo dài dọc theo các thung lũng Bề mặt thường bị phân cắt mạnh, tạo nên địa hình đồi bóc mòn thoải dọc các thung lũng này Đáng chú ý là ở một số nơi (Bình Điền, A Lưới) phần thấp của bề mặt san bằng tuổi pliocen muộn bị các trầm tích của thềm sông phủ lên Vỏ phong hoá sialit với thành phần giàu sét cao lin của bề mặt bị chôn vùi dưới lớp phủ này

1.6.2.2.2 Địa hình sườn

a Sườn bóc mòn tổng hợp

Sườn bóc mòn tổng hợp có diện phân bố khá rộng rãi trên toàn bộ địa hình núi của khu vực nghiên cứu Theo độ dốc các sườn đợc chia làm 3 cấp sau: dưới 20°, 20° - 45° và trên 45°:

Sườn bóc mòn tổng hợp dốc dưới 20°: có diện phân bố hẹp, chủ yếu phát triển trên các khối núi sót có độ cao dưới 300m Ở phần rìa đồng bằng, các sườn chuyển tiếp giữa pediment tuổi Pleistocen sớm với pediplen tuổi Pliocen Sườn thường có dạng thẳng, đá gốc trên sườn bị phong hóa mạnh, phần chân sườn thường gặp dải vạt gấu sườn tích rộng từ vài chục đến trên l00m

Sườn bóc mòn tổng hợp dốc 20 - 45° phát triển trên hầu hết các khối núi, trắc diện thường có dạng bậc thang Vỏ phong hóa kém phát triển, chủ yếu gặp đới saprolit

Sườn bóc mòn tổng hợp dốc trên 45° phát triển trên các núi cao trên 1000m cấu tạo bởi các đá trầm tích và biến chất Sườn có trắc diện thẳng, các khe xói xâm thực mạnh Vỏ phong hóa trên sườn chỉ tồn tại đới saprolit, nhiều đoạn lộ trơ đá gốc

b Sườn bóc mòn - đổ lở, dốc > 30°

Sườn đổ lở có độ dốc trên 30° phát triển chủ yếu ở những khu vực núi cao khu vực phân thủy, đầu nguồn của các sông suối Sườn này chủ yếu thấy ở khu vực ven rìa phía tây và phía nam Thừa Thiên - Huế

c Sườn đổ lở, dốc >40°

Sườn có độ dốc trên 45°, phát triển chủ yếu trên các đá granit Kiểu sườn đổ

lở đặc trưng được quan sát ở khu vực núi phía nam Thừa Thiên Huế Các sườn có dạng phân bậc hoặc hơi lõm Phần cao của sườn là các vách dốc đứng, lộ trơ đá gốc Các bề mặt san bằng dưới chân các sườn này thường là vị trí tích tụ các vạt gấu đổ

lở Nhiều nơi tầng tích tụ đổ lở dày trên 20m, rộng trên 1000m Các tảng đổ lở có kích thước lớn nằm tạm thời trên các sườn có độ dốc thoải hơn đới vách đổ lở, chúng nằm trên bề mặt phong hóa giàu sét nên dễ dàng bị lăn, trượt theo sườn, gây các tai biến nguy hiểm