ứng dụng công nghệ mô phỏng và hệ thống thông tin địa lý nghiên cứu trượt lở đất ở tỉnh quảng nam luận văn ths. bản đồ viễn thám và thông tin địa lý

Vì vậy, việc nghiên cứu cảnh báo loại hình tai biến trượt lở góp phần giảm thiểu những thiệt hại do loại tai biến này gây ra đối với địa phương là nhiệm vụ cấp thiết, đó cũng là lý do để

2

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Cán bộ hướng dẫn khoa học

TS Nguyễn Đức Tuệ

Hà Nội - 2014

LỜI CẢM ƠN

T i i i TS Ng ễ Đứ T ệ, Giá ố T g Thô g i Địa ý/ Cụ B ồ- BTTM g i ã ị h h g

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG 3

DANH MỤC HÌNH 4

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT 5

MỞ ĐẦU 6

Chương 1 - CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU TRƯỢT LỞ ĐẤT 9

1.1 Định nghĩa về trượt lở đất 9

1.2 Khái quát tình hình nghiên cứu trượt lở đất 10

1.2.1 Trên thế giới 10

1.2.2 Trong nước 11

1.3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 12

1.3.1 Cách tiếp cận 12

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu 13

1.3 Nghiên cứu, xác định các cơ chế, nguyên nhân hình thành trượt lở đất 16

1.3.1 Cơ chế hình thành tai biến trượt lở 16

1.3.2 Các nhân tố hình thành trượt lở: 16

Chương 2 - ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI CÓ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT TỈNH QUẢNG NAM 21

2.1 Nhóm các nhân tố tự nhiên 21

2.1.1 Nhân tố địa chất và kiến tạo 21

2.1.2 Nhân tố địa mạo 22

2.1.3 Nhân tố khí hậu 24

2.1.4 Nhân tố thủy văn 27

2.1.5 Nhân tố vỏ phong hóa và thổ nhưỡng 29

2.1.6 Nhân tố lớp phủ thực vật 32

2.2 Nhóm các nhân tố kinh tế xã hội 33

2.2.1 Công nghiệp 33

2.2.2 Nông nghiệp 34

2.2.3 Lâm nghiệp 35

2.2.4 Du lịch 35

2.2.5 Mức độ đô thị hóa 36

2.2.6 Giao thông 36

Chương 3 - XÂY DỰNG KỊCH BẢN MÔ PHỎNG NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT TỈNH QUẢNG NAM 38

3.1 Xây dựng bộ bản đồ mô phỏng nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam 38

3.1.1 Cơ sở dữ liệu và quy trình đánh giá trượt lở đất 38

3.1.2 Thành lập bộ bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam 42

3.1.3 Đánh giá kết quả trượt lở theo cư ng độ mưa 56

3.2 Xây dựng kịch bản mô phỏng 3D nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam 57

3.2.1 Quy trình công nghệ 57

3.2.2 Phương pháp xây dựng mô hình kịch bản 57

3.2.3 Đánh giá những lợi ích của công nghệ mô phỏng 3D so với 2D trong nghiên cứu trượt lở đất 59

KẾT LUẬN 61

TÀI LIỆU THAM KHẢO 62

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2 1: Một số đặc trưng khí hậu khu vực 25

Bảng 3 1: Tiêu chí phân cấp ảnh hưởng bởi độ dốc đến trượt lở đất 44

Bảng 3 2: Tiêu chí phân cấp ảnh hưởng bởi mức độ chia cắt ngang đến trượt lở đất 45

Bảng 3 3: Tiêu chí phân cấp ảnh hưởng bởi mức độ chia cắt sâu đến trượt lở đất 46

Bảng 3 4: Tiêu chí phân cấp ảnh hưởng bởi hiện trạng sử dụng đất đến trượt lở đất 47

Bảng 3 5: Tiêu chí phân cấp ảnh hưởng bởi lượng mưa đến trượt lở đất 48

Bảng 3 6: Tiêu chí phân cấp ảnh hưởng bởi khoảng cách giao thông đến trượt lở đất 49

Bảng 3 7: Bảng đánh thống kê diện tích có nguy cơ trượt lở đất theo cư ng độ mưa 56

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Bản đồ hành chính tỉnh Quảng Nam 8

Hình 1.1: Các nhân tố hình thành trượt lở đất 18

Hình 2.1: Bản đồ lượng mưa trung bình năm tỉnh Quảng Nam 26

Hình 2.2: Bản đồ mật độ sông suối tỉnh Quảng Nam 28

Hình 2.3: Bản đồ đất tỉnh Quảng Nam 31

Hình 3.1: Quy trình công nghệ thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất 42

Hình 3.2: Bản đồ hiện trạng trượt lở đất tỉnh Quảng Nam 43

Hình 3.3: Bản đồ phân cấp ảnh hưởng bởi độ dốc đến trượt lở đất tỉnh Quảng Nam 44

Hình 3.4: Bản đồ phân cấp ảnh hưởng bởi mức độ chia cắt ngangđến trượt lở đất tỉnh Quảng Nam 45

Hình 3.5: Bản đồ phân cấp ảnh hưởng bởi mật độ chia cắt sâuđến trượt lở đất tỉnh Quảng Nam 46

Hình 3.6: Bản đồ phân cấp ảnh hưởng bởi hiện trạng sử dụng đất.đến trượt lở đất tỉnh Quảng Nam 47

Hình 3.7: Bản đồ phân cấp ảnh hưởng bởi lượng mưa đến trượt lở đất tỉnh Quảng Nam 48

Hình 3.8: Bản đồ phân cấp ảnh hưởng bởi khoảng cách giao thôngđến trượt lở đất tỉnh Quảng Nam 49

Hình 3.9: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam cư ng độ 1 51

Hình 3.10: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam cư ng độ 2 52

Hình 3.11: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam cư ng độ 3 53

Hình 3.12: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam cư ng độ 4 54

Hình 3.13: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam cư ng độ 5 55

Hình 3.14: Biểu đồ thể hiện diện tích nguy cơ trượt lở thay đổi theo cư ng độ mưa 56

Hình 3.15: Quy trình công nghệ xây dựng mô hình mô phỏng 3D nguy cơ trượt lở đất 57 Hình 3.16: Hình ảnh mô phỏng 3D nguy cơ trượt lở đất theo cư ng độ mưa tăng dần 60

KCGT: Khoảng cách giao thông

2D: Công nghệ hiển thị 2 chiều

3D: Công nghệ hiển thị 3 chiều

Nxb: Nhà xuất bản

KH&KT: Khoa học và k thuật

ĐH KHTN: Đại học Khoa học Tự nhiên

ĐH QGHN: Đại học Quốc gia Hà Nội

MỞ ĐẦU

Trượt lở đất là dạng tai biến thiên nhiên phổ biến, gây ra những tổn thất vô cùng

to lớn cả về ngư i và của Trong lịch sử có rất nhiều trận trượt l ở đất lớn đã được ghi nhận Hàng năm tai biến do trượt lở đất xảy ra trên thế giới gây ra thiệt hại ước tính mỗi năm hàng tỉ đô la

Tại M , lở đá xảy ra vào năm 1903 tại vùng Canadian Rokies gần thành phố mỏ Frank - Alberta Khối lở bắt đầu một cách đột ngột khi 30 triệu m3 đá vỡ r i từ gọn Turtle Mountain chảy cắt ngang qua thung lũng bên dưới Tổng cộng một diện tích 3km2

bị vụn đá chôn vùi dưới độ sâu 14m Toàn bộ sự cố chỉ xảy ra trong vòng 100giây Một phần thành phố Frank bị phá hu với 70 ngư i chết Đư ng vào mỏ than ở gần chân dốc

bị chôn vùi, rất nhiều thợ mỏ bị mắc kẹt dưới đống mảnh vụn Năm 1959 trận “trượt Madison Canyon” đã chặn đứng một con sông khi nó trư n cắt qua thung lũng sông Madison và chôn vùi một khu cắm trại, tạo nên một hồ chứa nước lớn Gần đây nhất tháng 7 năm 2013 lũ quét, trượt lở đất khủng khiếp đã xảy ra ở khu vực miền nam Brazil làm 73 ngư i thiệt mạng, 2 nhà máy điện hạt nhân phải đóng cửa, các tuyến đư ng lớn

bị chia cắt, hoa màu và tài sản của ngư i dân bị thiệt hại nghiêm trọng [13], [21]

Ở Việt nam, trượt đất xảy ra ở nhiều nơi rất nghiêm trọng Ví dụ tháng 8 năm

1971 ở bản Vài thuộc huyện Chợ Rã trên sư n núi Phia Biooc đã xảy ra vụ trượt đất khủng khiếp Tuy không chết ngư i nhưng một vùng thung lũng có ruộng lúa bị vùi lấp bởi các sản phẩm trượt từ trên đỉnh núi Đỉnh trượt ở độ cao 700m Vết trượt kéo dài 400m từ trên sư n núi xuống, mặt trượt rộng 50 – 60 m Gần đây tháng 9 năm 2013 tại

xã La Bán Tán huyện Mù Cang Chải tỉnh Yên Bái đã sảy ra trận trượt lở đất lớn có hơn

20 ngư i bị vùi lấp trong đất đá và 18 ngư i đã tử vong, kinh tế của địa phương bị thiệt hại nghiêm trọng [13], [21]

Quảng Nam là khu vực miền núi ven biển, địa hình vùng núi phía tây có cấu trúc phức tạp, độ dốc lớn, sông suối ngắn và dốc, lượng mưa rất cao vào mùa mưa Do điều kiện tự nhiên như vậy trượt lở đất vẫn liên tục xảy ra cụ thể vào ngày 16 tháng 11 năm

2013 nhiều trận sạc lở đất đã diễn ra ở khu vực tỉnh Quảng Nam đã làm nhiều tuyến

đư ng bị chia cắt nghiêm trọng Tại huyện Nam Trà My, tuyến đư ng huyết mạch chạy

qua huyện xảy ra gần 10 điểm sạt lở gây cô lập giao thông hơn 24 tiếng đồng hồ Ban chỉ huy Phòng chống lụt bão huyện thống kê có hơn 100 điểm sạt lở trên các trục đư ng

giao thông về các xã Trà Vân, Trà Vinh, Trà Leng, Trà Cang, Trà Nam, Trà Linh… với khoảng 30.000 khối đất, đá sạt lở, [22]

Vì vậy, việc nghiên cứu cảnh báo loại hình tai biến trượt lở góp phần giảm thiểu những thiệt hại do loại tai biến này gây ra đối với địa phương là nhiệm vụ cấp

thiết, đó cũng là lý do để học viên chọn đề tài : “Ứng dụng công nghệ Mô phỏng

và Hệ thông tin địa lý trong nghiên cứu trượt lở đất tỉnh Quảng Nam” làm luận

văn tốt nghiệp của mình

Để đạt được mục tiêu, luận văn tập trung giải quyết các nội dung chính sau:

- Tổng quan và thu thập các tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của khu vực nghiên cứu

- Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến phát sinh tai biến trượt lở đất tỉnh Quảng Nam

- Xây dựng bản đồ hiện trạng và các bản đồ phân cấp ảnh hưởng bởi các yếu tố

tự nhiên và kinh tế xã hội đến trượt lở đất

- Xây dựng bộ bản đồ cảnh báo tai biến trượt lở đất tỉnh Quản Nam

- Xây dựng mô hình 3D mô phỏng nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam và xây dựng phim mô phỏng

Ph vi nghiên ứ

Phạm vi không gian là toàn bộ tỉnh Quảng Nam (theo địa giới hành chính) gồm

có TP Tam kỳ, TP Hội An và 16 huyện gồm H.Đông Giang, H.Tây Giang, H.Đại Lộc, H.Điện Bàn, H.Nam Giang, H.Quế Sơn, H.Duy Xuyên, H.Thăng Bình, H.Phúc Sơn, H.Hiệp Đức, H.Tiên Phước,H.Phú Ninh, H.Nam Trà My, H.Bắc Trà My và H.Núi Thành

Phạm vi th i gian là các bản đồ cùng t lệ 1:50.000 xây dựng năm 2008 trên địa bàn tỉnh Quảng Nam

Hình 1: Bản đồ hành chính tỉnh Quảng Nam

Cấu trúc của Luận văn, ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo nội dung được trình bày trong các chương:

Chương 1 Cơ sở khoa học của việc nghiên cứu trượt lở đất

Chương 2 Phân tích các nhân tố tự nhiên và kinh tế xã hội có ảnh hưởng

đến trượt lở đất tỉnh Quảng Nam

Chương 3 Xây dựng kịch bản mô phỏng nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam

HV thành lập : Đinh Văn Đương GVHD: TS Nguyễn Đức Tuệ

Chương 1 - CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA VIỆC NGHIÊN CỨU TRƯỢT LỞ ĐẤT 1.1 Định nghĩa về trượt lở đất

Theo định nghĩa kinh điển, trượt đất (landslide) là quá trình di chuyển của những khối đá trên sư n, trong đó ít xẩy ra sự đổ vỡ hoặc đảo lộn tính nguyên khối của chúng [6] Các thể trượt đất lớn làm dịch chuển hàng trăm ngàn mét khối vật liệu, phá hủy cả những trung tâm định cư lớn, làm biến đổi mạnh cảnh quan và mạng lưới thủy văn Ngược lại có những trượt đất nhỏ bé đến mức không gây thiệt hại gì đang kể ,Trượt đất có thể xẩy ra chậm chạp, chỉ quan sát được nh các thiết bị đo đạc chính xác Xong cũng có thể xẩy ra nhanh mang tính đột biến Khác với trượt đất lở đất thư ng xẩy

ra nhanh, cấu trúc đất đá của khối lở đất thư ng bị xáo trộn, đổ vỡ đáng kể Lở đất thư ng là bước phát triển kế tiếp của khối trượt thuần túy trong điều kiện mặt trượt dốc

và chân khối trượt không có vật chống đỡ

Trượt lở đất là một dạng tiêu biểu của tai biến với tính chất hiểm họa Tuy nhiên những hiểm họa trượt lở chỉ là những hiểm họa cuối cùng của tai biến tiềm ẩn và vấn đề

đó càng rõ nét ở vùng đất dốc Phân tích và đánh giá các vùng đất dốc không ổn định là một trong những nội dung quan trọng được đặt ra khi nghiên cứu môi trư ng khu vực tỉnh Quảng Nam

Trong những dạng chuyển động khối mà không có sự trợ giúp của nước chảy hoặc tác nhân chuyên chở khác, thì trượt lở đất là khái niệm sử dụng chỉ cho trư ng hợp chuyển động khối xuất hiện rõ ràng dọc theo mặt trượt (Crozier, 1986) Trong nghiên cứu này các khái niệm sau được dùng cùng một ý nghĩa: chuyển động khối, trượt lở đất, trượt lở sư n dốc và sự phá hủy sư n dốc Để có thể phân biệt các khái niệm: tai biến (hazard), bị tổn hại (Vulnerability) và hiểm họa hay sự cố (risk), có thể tham khảo khái niệm của Varnes (1984) như sau [15]:

- Tai biến tự nhiên (Natural hazard – H): xác suất xuất hiện của sự phá hủy tiềm tàng trong một th i gian hay trong một khu vực

- Sự tổn hại (Vulnerability – V): Mức độ mất mát của một yếu tố hay một lọat các yếu tố ở nơi xảy ra sự cố mà nó được thể hiện ở t lệ từ 0 (không có sự cố) tới 1 (có sự mất mát toàn bộ)

- Sự cố đặc biệt (Specific risk – RS): Mức độc mất mát do một hiện tượng tự nhiên đặc biệt nó có thể được xem như sản phẩm của H và V

- Yếu tố gây sự cố (Element at risk – E) được kể đến như dân cư, các đặc tính (properties), các hoạt động kinh tế, các công trình phục vụ công cộng … ở tại nơi xảy ra

sự cố

Tổng số hiểm họa (Total risk – RT): Số lượng dự tính của mất mát, số ngư i bị thương, phá hủy tính chất, sự tổn hại của các hoạt động kinh tế do những hiện tượng tự nhiên bất thư ng, thông thư ng nó được tính bằng kết quả của sự cố đặc biệt và các yếu

tố của sự cố:

RT = (E) (RS – E) (H V) [15]

Trượt lở đất thông thư ng được thể hiện trên bản đồ với các lớp khác nhau, đặc trưng cho các kiểu trượt lở khác nhau Phân vùng nghĩa là thể hiện sự phân chia vùng đất thành các vùng có tính chất đồng nhất hoặc có cùng thuộc tính của tai biến tự nhiên với nguyên nhân là chuyển động khối [15]

1.2 Khái quát tình hình nghiên cứu trượt lở đất

Trên thực tế không có một phương pháp nhất định nào áp dụng cho việc thành lập bản đồ tai biến trượt lở đất Có nhiều phương pháp khác nhau, song tất cả đều hướng tới một mô hình quan niệm với những yêu cầu

- Thành Lập bản đồ các điểm trượt lở đất;

- Thành lập bản đồ các nhân tố phân cấp ảnh hưởng tới trượt lở đất;

- Phân loại mức độ tai biến;

Cho đến gần đây công nghệ GIS đã được sử dụng như một công cụ đắc lực, đem lại hiệu quả cao trong việc đánh giá và phân tích dữ liệu Hiện nay, có rất nhiều các phần mềm GIS đã được thương mại hóa và bán trên thị trư ng, chúng khác nhau về những đòi hỏi đối với phần cứng của máy tính, khả năng (các hàm toán học), phân tích không gian, quản lý cơ sở dữ liệu, cấu trúc dữ liệu dùng để phân tích là raster hay vecter Việc sử dụng mô hình dữ liệu vecter hay raster có ảnh hưởng rất lớn đến việc tính toán, phân tích cũng như biểu diễn các lớp thông tin khác nhau của mỗi hệ thống Chính vì vậy trong một số trư ng hợp thay cho việc đáp ứng những yêu cầu về mặt khoa học k thuật, lại chỉ quan tâm đến việc lựa chọn đặc điểm của các phần mềm GIS cho việc đánh giá tai biến trượt lở đất

1.2.2 Trong nước

Trong nước cũng có rất nhiều công trình nghiên cứu và đánh giá tai biến trượt

lở đất Nhưng chủ yếu nghiên cứu theo phương pháp chuyên gia dưới dạng các báo cáo hay các bài báo đăng trên các tạp chí khoa học trong nước.Báo cáo ứng dụng và

công nghệ GIS là đề tài “Áp dụ g viễ há v hệ hô g i ịa ý (GIS) ghi ứ

v dự á ai i ự hi ở h H a B h” ( Đề tài: QG 00.17), với kết quả là

xâydựng được bản đồ dự báo tai biến tỉnh Hòa Bình [15] Năm 2010, luận văn tiến s

địa lý, Nghi ứ ịa phụ vụ gi hẹ hiệ h i d ai i ợ ở ũ

á ở h Cai, và bản đồ đánh giá mức độ rủi ro do trượt lở đất gây ra đồng th i

đưa ra các dấu hiệu địa mạo trong cảnh báo tai biến trượt lở đất: Các pedimen và bề mặt san bằng vị phân cắt mạnh bởi mương xói, mật độ khe rãnh xói mòn cao, nơi bị phân cắt xâm thực mạnh, đấu hiệu của trượt cổ [13]

Về khu vực nghiên cứu có báo cáo hành năm về trượt lở của sở khoa học và công nghệ tỉnh Quản Nam Công trình tiêu nghiên cứu tai biến lũ lụt liên quan tới trượt lở đất

là Nguyễn Hiệu (2007) Bá á i ghi ứ á h giá ai i ũ ụ vự ô g

Thu Bồ ở ứ g dụ g ph g pháp ịa v ô g ghệ GIS 168tr ,[12] Và

Viện Địa Lý (2011), “xây dựng mô hình hóa ảnh hưởng của biến đổi khí hậu khu vực trung trung bộ”, đã thành lập được bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quản Nam [16]

1.3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

1.3.1 Cách tiếp cận

- Ti p hệ hố g: Trượt đất xảy ra do tác động tổng hợp của nhiều nhân tố như:

địa mạo (độ dốc, hướng sư n, độ phân cắt .), địa chất (thạch học, kiến tạo, vỏ phong hóa .), khí hậu (bão, cư ng độ mưa, th i gian mưa), thổ nhưỡng (loại đất, chiều dày lớp thổ nhưỡng), thảm thực vật (các kiểu thảm, độ che phủ), sử dụng đất như vậy để đánh giá trượt đất cần phải nghiên cứu đánh giá một cách đầy đủ các nhân tố gây ra nó, xác định được đâu là nhân tố chính, đâu là tác nhân thứ yếu Tiếp cận hệ thống theo truyền thống là cách đánh giá tổng hợp nhất về hiện tượng này Tuy nhiên cách tiếp cận này thư ng mang tính định tính và chỉ đánh giá được một số tác nhân chính trong khu vực nghiên cứu

- Ti p a g h a h vự : Trượt đất là sự tương tác của nhiều nhân tố khác

nhau, gây tác động tới nhiều ngành, nhiều lĩnh vực khác nhau trong hoạt động kinh tế và

xã hội Do vậy để đánh giá một cách đầy đủ về sự hình hành, phát triển trượt đất, và hậu quả mà nó gây ra đòi hỏi phải có sự quan tâm nghiên cứu từ nhiều ngành, nhiều lĩnh vực như: địa chất, địa mạo, khí tượng thủy văn, lâm nghiệp, giao thông, thủy lợi Các cơ

sở dữ liệu chuyên ngành cho phép đánh giá tổng hợp vai trò của các yếu tố phát sinh trượt đất Đây là cơ sở quan trọng để nghiên cứu khoanh vùng cảnh báo trượt đất

- Ti p ị h ử: Trượt đất cũng như các tai biến địa chất khác xảy ra vừa có

tính quy luật, vừa chịu tác động của nhiều nhân tố ngẫu nhiên, vì vậy để đánh giá một cách đầy đủ về tai biến này, cần phải xem xét nó trong một chuỗi th i gian Các thông tin trượt đất trong quá khứ có được từ các báo cáo trước đây, từ điều tra trong dân và từ các quan sát, khảo sát các trượt đất cổ là nguồn tư liệu rất cần thiết để để đánh giá hiện trạng và dự báo trượt đất

- Ti p ô h h hóa ử dụ g ô g ụ GIS: Các công cụ GIS cho phép triết

xuất, tích hợp các lớp thông tin phục vụ cho nghiên cứu và có được các sản phẩm theo ý muốn Các mô hình toán cần được đưa ra để chỉ ra cách thức tích hợp thông tin bằng công cụ GIS Như vậy mô hình hóa dựa trên các công cụ GIS sẽ làm cho nghiên cứu tai biến địa chất nói chung, cũng như tai biến trượt lở đất nói riêng trở nên nhanh chóng, thuận lợi và mang tính định lượng Đây là cơ sở để đưa ra các giải pháp mô hình hóa theo không gian và th i gian, giải quyết các bài toán tối ưu

1.3.2 Phương pháp nghiên cứu

Để đạt được các mục tiêu của đề tài đặt ra, học viên sẽ sử dụng các phương pháp chủ yếu sau:

- Ph g pháp hừa ph h v ử ý ố iệ Tổng hợp các tài liệu từ các dự

án khác nhau, các tài liệu đã công bố của các trư ng, viện nghiên cứu, cơ quan trung ương và địa phương, sử dụng cách tiếp cận hệ thống khi phân tích mối tương tác, ảnh hưởng lẫn nhau của các tác nhân gây trượt lở đất

- Ph g pháp viễ há Sự phát triển mạnh của công nghệ Viễn thám đã đem

lại rất nhiều hiệu quả trong nghiên cứu tai địa chất nói chung cũng như tai biến trượt lở đất nói chung Đề tài sẽ sử dụng các tư liệu ảnh hàng không, ảnh vệ tinh LANDSAT và SPOT để nghiên cứu trượt lở Các ảnh máy bay và ảnh SPOT độ phân giải cao có thể cho phép xác định được các điểm trượt đất với quy mô kích cỡ xác định một cách nhanh chóng và hiệu quả trên diện rộng kể cả những khu vực mà khó có thể tiến hành khảo sát thực địa được Phân tích ảnh máy bay kết hợp với khảo sát thực địa ở khu vực chìa khóa

sẽ đảm bảo cho việc kiểm kê một cách đầy đủ, khách quan toàn bộ trượt đất trong khu vực này

Sử dụng các tư liệu viễn thám ở nhiều th i điểm cho phép đánh giá được diễn biến trượt đất theo tiến trình th i gian Các tư liệu viễn thám còn hỗ trợ tốt cho nghiên cứu đánh giá các nhân tố gây ra trượt đất như:

Xác định các đặc điểm lớp phủ bề mặt, hiện trạng sử dụng đất,

Khoanh vi các kiểu thảm thực vật,

Nghiên cứu phân tích địa mạo: các dạng địa hình tự nhiên (các bề mặt san bằng,

sư n, bóc mòn, thềm sông, bãi bồi .) và nhân sinh (hệ thống đư ng xá, hồ đập .), đặc điểm động lực phát triển địa hình , mạng sông suối, mương xói

Nghiên cứu và phân tích địa chất: khoanh vi chính xác các thể địa chất, tích chất thạch học, xác định các cấu trúc địa chất, các đứt gãy cổ và trẻ, mạng lineament, phân tích hoạt động tân kiến tạo thông qua biểu hiện ảnh như hình thái mạng sông suối, sự dịch chuyển của các đư ng đỉnh, sông suối

- Ph g pháp h á hự ịa Khảo sát thực địa nhằm tiến hành đo đạc và

quan sát trượt đất tại hiện trư ng, điều tra thu thập thông tin trong nhân dân và chính quyền địa phương Các điểm trượt đất được định vị, đo vẽ chi tiết về quy mô kích cỡ

khối trượt (chiều dài, rộng, sâu); các thông số khác như thành phần, thế nằm đá gốc, độ nứt nẻ, mạng khe nứt, vỏ phong hóa, thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật, độ dốc địa hình, khoảng cách tới sông suối, tới đư ng giao thông cũng được lưu ý Các thông tin về

th i gian xuất hiện trượt đất, mức độ thiệt hại do trượt đất gây ra và các kinh nghiệm phòng tránh hay khắc phục hậu quả trượt đất tại địa phương có thể thu thập được từ nhân dân và chính quyền Như vậy, khảo sát thực địa cho phép đáng giá sơ bộ về hiện trạng trượt đất khu vực về nguyên nhân, quy mô, hậu quả và một số cách phòng tránh tại địa phương Các kết quả khảo sát thực địa nhằm hỗ trợ và kiểm tra kết quả xác định bằng phương pháp viễn thám

- Cá ph g pháp ịa h ịa Trượt lở đất thực chất là một quá trình

ngoại sinh trong địa chất, địa mạo như vậy nghiên cứu trượt lở đất phải dùng các phương pháp địa chất, địa mạo Phương pháp địa mạo chủ yếu là phân tích trắc lượng hình thái (độ dốc, độ phân cắt sâu, độ phân cắt ngang), phân tích các dạng địa hình về nguồn gốc hình thái, kiến trúc hình thái, động lực phát triển của địa hình

Các phương pháp địa chất chủ yếu là phân tích thành phần vật chất, bề dày trầm tích, tướng đá, vỏ phong hóa, phân tích đứt gãy và hệ thống khe nứt, hoạt động kiến tạo, tân kiến tạo

cụ quan trọng trong phân tích các nhân tố địa chất, địa mạo và tai biến trượt đất khi thành lập mô hình 3 chiều kết hợp với tư liệu ảnh, xác định được các bề mặt, dạng địa hình, vách kiến tạo GIS còn được sử dụng để tích hợp các bản đồ thành phần các nhân

tố trượt đất nhằm đưa ra được mô hình về khả năng trượt đất trong khu vực (bản đồ nguy

cơ trượt lở đất) Như vậy GIS là công cụ được sử dụng xuyên suốt trong đề tài Công nghệ GIS giúp cho nghiên cứu phân tích định lượng, thành lập các bản đồ nhân tố gây ra trượt đất đồng th i nó cũng giúp cho việc tích hợp các bản đồ nhân tố này để tạo ra bản

đồ tai biến trượt đất

Các mô hình toán được sử dụng để chỉ ra các thức tích hợp các thông tin bằng công cụ GIS Từ các dữ liệu về trượt đất trong khu vực đặc biệt là ở khu vực chìa khóa

và từ các dữ liệu thành phần về các nhân tố gây trượt đất, các mô hình xác xuất thông kê được áp dụng để phân loại và đánh giá vai trò quan hệ của từng lớp đã phân loại trong từng nhân tố đối với trượt đất, cho điểm trọng số cho các lớp này một cách khách quan Tương tự như vậy các mô hình toán phân tích xác thống kê cũng được sử dụng để xác định tối ưu trọng số của cả các thành phần tham gia gây trượt đất trong tổng thể chung các nhân tố này Có như vậy thì việc thành lập các bản đồ nhạy cảm trượt đất trên cơ sở tích hợp các bản đồ thành phần bằng GIS với các hệ số xác định mới đảm bảo được khách quan và có độ tin cậy cao

Bản đồ nguy cơ trượt lở đất trong đề tài được xây dựng trên cơ sở tích hợp các bản đồ thành phần: lượng mưa, khoảng cách tới đư ng giao thông, độ phân cắt ngang của địa hình, độ dốc, các loại đất, các loại rừng, mật độ sông suối Trong từng bản đồ thành phần các đơn vị bản đồ được đánh giá dựa theo quan hệ của chúng với hiện trạng trượt đất của khu vực đã xác định qua khảo sát thực địa

Xác định t lệ phần trăm diện tích trượt lở so với diện tích đơn vị của lớp thông tin đánh giá [15]

K=(St / Su) x 100

Ở đây: St là diện tích trượt lở

Su là diện tích của đơn vị bản đồ cần đánh giá

K là hệ số nhạy cảm (%)

Hệ số K được đơn giản hoá theo thang phân loại với 5 cấp hoặc 10 cấp

Với thang 5 cấp kết quả được tính cho toàn bộ các lớp thông tin trong cơ sở dữ liệu Sau khi cho điểm của từng lớp thông tin trong mỗi bản đồ các nhân tố, sử dụng phương pháp phân tích nhân tố để xác định các nhân tố tổng hợp Từ kết quả phân tích các nhân tố, trọng số của các nhân tố với các biến

Cuối cùng bản đồ nguy cơ được xây dựng bằng phần mềm ArcGIS10 theo hàm tính sau [15]:

T= 1/n 1n (A+B+ ) Trong đó:

n - số lớp thông tin đánh giá;

 - Trọng số của lớp A A - Lớp thông tin A

 - Trọng số của lớp B B - Lớp thông tin

1.3 Nghiên cứu, xác định các cơ chế, nguyên nhân hình thành trượt lở đất

1.3.1 Cơ chế hình thành tai biến trượt lở

Để gây ra hiện tượng trượt lở cần hai điều kiện cơ bản: thứ nhất phải xuất hiện một hình thái th i tiết nguy hiểm có thể gây ra mưa có lượng ở mức độ tương đối lớn và

cư ng độ đặc biệt lớn; thứ hai là điều kiện địa hình, địa chất, bề mặt bao phủ thuận lợi cho việc gây ra trượt lở Cả hai điều kiện đó đều chịu tác động của hoạt động dân sinh, phát triển KT - XH

1 3 1 1 Nhữ g i iệ ịa h h h ợi hiệ ợ ở

- Lưu vực chịu tác động cảa con ngư i như việc đốt, phá rừng đẫn đến bề mặt bị rửa trôi mạnh mẽ

- Các sông suối có diện tích lưu vực nhỏ (nhỏ hơn 500 km2) nằm ở thượng nguồn các lưu vực sông

- Sư n lưu vực có độ dốc cao làm cho cư ng độ dòng chảy mặt lớn và tạo điều kiện cho việc xuất hiện dòng chảy thấm

1.3.1.2 Nhữ g giai h h h h h h ợ ở

- Mưa lớn hình thành dòng lũ mặt lớn và đặc biệt lớn tràn ngập trên mặt lưu vực nhỏ của vùng núi dốc, độ che phủ nhỏ, bị khai thác mạnh mẽ

- Nước lũ xói mòn và rửa trôi làm tăng đáng kể lượng bùn, cát, rác trong nước

- Lũ tập trung hầu như đồng th i, rất nhanh từ các sư n dốc lưu vực (thư ng có độ dốc trên 20-30%) vào lòng dẫn (th i gian tập trung chỉ 1-3 gi , dưới 6 gi ) Nó tàn phá vật cản trên đư ng chuyển động, có thể tạo lòng dẫn mới, bồi lấp lòng dẫn cũ Bồi lắng bùn, cát, đá, rác ở các vùng trũng dọc đư ng đi như các bãi lầy, đồng ruộng, vư n tược, thậm chí cả những khu dân cư

Như vậy, trượt lở là một hiện tượng thiên tai thư ng xảy ra ở những lưu vực nhỏ (diện tích không quá 300 - 400 km2

) miền núi, có độ dốc lớn , lớp phủ thực vật không đáng kể (dưới 10 - 15%), mức độ khai thác lưu vực lớn và dọc các tuyến giao thông

1.3.2 Các nhân tố hình thành trượt lở:

Trượt lở xảy ra chịu ảnh hưởng của tổ hợp các điều kiện tự nhiên và các hoạt động của con ngư i trên lưu vực Tuỳ theo tốc độ biến đổi có thể phân các nhân tố theo 3

nhóm: biến đổi nhanh, biến đổi chậm và ít biến đổi Các hình thức hoạt động của con ngư i trên lưu vực có thể ảnh hưởng đến cả 3 nhóm các nhân tố Song biểu hiện rõ nhất

là nhóm các nhân tố biến đổi nhanh Đây là nhóm nhân tố chỉ thị, thư ng được chọn để phân biệt trượt lở với lũ thông thư ng Nhóm các nhân tố ít biến đổi và biến đổi chậm tham gia vào quá trình hình thành trượt lở khi quá trình biến đổi vượt qua một “ngưỡng” nào đó Dưới đây phân nhóm các nhân tố chính theo vai trò của chúng đối với sự hình thành trượt lở

- Ít biến đổi: gồm các yếu tố địa chất, địa hình, địa mạo

- Biến đổi chậm: + Chuyển động kiến tạo

M-a lớn Lũ Động đất Xói mòn, tr-ợt lở L-ợng ẩm l-u vực Dòng chảy mặt

Hoạt động con ng-ời

Chuyển động kiến tạo Phong hoá thổ nh-ỡng Biến đổi khí hậu

Địa chất thuỷ văn Lớp phủ thực vật

Hỡnh 1.1: Cỏc nhõn tố hỡnh thành trượt lở đất [16]

Nhúm nhõn tố thứ 3 (biến đổi nhanh) được xem là nhõn tố đặc trưng phõn biệt trượt

lở với trượt lở thụng thư ng Do vậy khi đi sõu vào phõn tớch nguyờn nhõn hỡnh thành trượt lở chỳng tụi thấy một số nguyờn nhõn chớnh như sau:

1.3.2.1 M a

Mưa gõy trượt lở thư ng tập trung trong vài gi với cư ng độ rất lớn trờn diện tớch hẹp vài chục đến vài trăm km2 nờn nhiều khi trượt lở xảy ra khụng đồng bộ với lũ trờn sụng lớn Mưa tập trung với cư ng độ lớn hiếm thấy trong 1, 2 gi ; ớt thay đổi cú ý nghĩa quyết định trong hỡnh thành trượt lở Mưa lớn cũn là động lực chủ yếu gõy xúi mũn, sụp

lở tạo thành phần rắn của dũng trượt lở

1.3.2.2 Bi ổi h h

Biến đổi khớ hậu là nhõn tố biến đổi chậm Nhiều đỏnh gớa cho rằng con ngư i đó đúng gúp đỏng kể vào quỏ trỡnh biến đổi này và đó đến mức bỏo động Những biểu hiện đỏng chỳ ý là:

- Số trận bóo ảnh hưởng đến Việt Nam tăng lờn theo thống kờ chưa hết năm 2013 Việt Nam đó gỏnh chịu 17 cơn bóo và ỏp thấp nhiệt đới nhiều nhất từ trước đến nay đó được ghi nhận, bóo vào việt nam chủ yếu tập chung vào vựng Bắc Trung bộ

- Mưa, đặc biệt là mưa th i đoạn ngắn tăng lờn Cỏc thỏng đầu mựa và cuối mựa lượng mưa tăng lờn

1.3.2.3 Địa h h

Địa hỡnh là nhõn tố ớt biến đổi Tỏc động của con ngư i nhằm thay đổi địa hỡnh rất

Cỏc nhõn tố hỡnh thành

trượt lở đất Cỏc nhõn tố hỡnh thành trượt lở đất

ít tác dụng phòng tránh trượt lở Tuy vậy những nhận biết sau rất hữu ích trong việc quy hoạch lưu vực, xây dựng điểm định cư và phối hợp các biện pháp hạn chế trượt lở

Các lưu vực đã xảy ra trượt lở thư ng ở nơi địa hình bị chia cắt dữ dội, sư n núi rất dốc, nhất là khu sinh lũ (>30%) Mặt cắt dọc sông có dạng đư ng cong lõm, nhiều nơi có điểm gãy mà sau điểm này là vùng thư ng bị trượt lở ác liệt Sư n núi dốc chuyển đột ngột sang các mặt bằng bồn địa là đặc trưng của địa hình miền Trung Độ dốc lòng sông phần đầu nguồn rất lớn tạo điều kiện thuận lợi hình thành trượt lở

Các lưu vực sinh trượt lở thư ng nhỏ (diện tích <500 km2

), sông suối bắt nguồn từ các đỉnh núi cao (khoảng 1000 - 2000m) Lưu vực có hình rẻ quạt hoặc tròn, xung quanh núi cao bao bọc, có hướng thuận lợi đón gió ẩm Sư n dốc được phủ bởi lớp đất đá có độ liên kết kém, dễ xói mòn, sụp lở khi mưa lớn, trượt lở kéo theo nhiều vật rắn: đá, cây cối

Sông suối chảy giữa những kẽ núi, mặt cắt ngang thư ng có dạng chữ V hoặc chữ

U sâu và hẹp Chảy qua các bậc thềm địa hình, mặt cắt dọc sông thay đổi phức tạp kéo theo sự thay đổi mặt cắt ngang Nơi thu hẹp, sông sâu thẳng, nơi mở rộng ở các thung lũng, sông chảy quanh co, có bãi tràn rộng, thư ng có điểm quần cư, phát triển kinh tế mạnh cũng chính là vùng chịu trượt lở

Hoạt động của con ngư i trên mạng lưới sông suối như: xây đập các cỡ, xây dựng các công trình trên sông, ven sông làm lòng sông thu hẹp, đều rất cần được xem xét về

độ ổn định, an toàn, khả năng cắt lũ, trữ lũ và bùn đá, khả năng thoát lũ sau các điểm quần cư

1.3.2.5 Đ v ử dụ g

Khảo sát các nhân tố hình thành trượt lở đi đến nhận định: Mưa là điều kiện cần, mặt đệm là điều kiện đủ, đất là thành phần chính của mặt đệm Qúa trình khai thác làm thay đổi đặc tính, cấu trúc đất, lớp phủ thực vật trên đó và cả địa hình, địa mạo có ảnh

hưởng tới sự hình thành trượt lở

Việc sử dụng đất không hợp lý trong nhiều năm qua đã làm biến đổi đặc tính đất, thay đổi phẫu diện đất ở nhiều nơi, hai tầng đất thấm tốt hầu như bị bóc mất, đất trở thành trống trọc, trơ sỏi đá Diện tích đất trống đồi trọc lên tới gần 13 triệu ha

Xây dựng bản đồ phân cấp khả năng thấm của đất chủ yếu dựa vào loại đất, bề dày, thành phần cơ giới Các bản đồ độ dốc, hiện trạng sử dụng đất được đưa vào tham khảo Bản đồ phân cấp khả năng thấm của đất được đưa vào phân tích lập bản đồ phân cấp khả năng xuất hiện của trượt lở

1.3.2.6 Dòng h ũ

Là nhân tố biến đổi nhanh, biểu thị hậu quả tổng hợp của các nhân tố gây nên trượt

lở Trượt lở xảy ra bất ng , lên nhanh xuống nhanh, mang nhiều chất rắn, động năng lớn nên sức tàn phá lớn

Nghiên cứu các đặc trưng lũ như th i gian lũ lên TL, độ nhọn đỉnh lũ, tốc độ lớn nhất trong lũ, lưu lượng đỉnh lũ, .là các đặc trưng biểu thị các tính chất trên để tìm ngưỡng các đặc trưng, phân biệt trượt lở với lũ thông thư ng

- Lưu lượng đỉnh trượt lở thư ng lớn, có th i gian xuất hiện lại khoảng 20 - 50 năm

- Dòng chảy rắn, xói mòn, sụp lở, bồi lấp trong trượt lở Trong trượt lở, hàm lượng chất rắn gồm đất đá, cây cối, rác rưởi bị cuốn theo rất lớn, có khi chiếm tới 20% lưu lượng nước lũ

- Nhóm các hình thức mang tính cục bộ, địa phương gây biến đổi sâu sắc điều kiện mặt đệm, địa hình, tầng đất mặt, lòng dẫn, đặc tính thu lực dòng nước, gồm các hoạt động như khai mỏ, đào vàng, xây dựng nhà cửa, cầu cống, đư ng xá, đập ngăn nước, các công trình thu lợi, thu điện

Chương 2 - ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, KINH TẾ XÃ HỘI CÓ ẢNH HƯỞNG ĐẾN

TRƯỢT LỞ ĐẤT TỈNH QUẢNG NAM 2.1 Nhóm các nhân tố tự nhiên

2.1.1 Nhân tố địa chất và kiến tạo

2.1.1.1 C ịa h

Khu vực nghiên cứu thuộc về miền uốn nếp Paleozoi sớm, bị tác động mạnh bởi các hoạt động kiến tạo, Magrma vào Paleozoi muộn, Mesozoi sớm và Kainozoi Cấu trúc vùng mang tính chất khối tảng, bị phân cắt bởi ba hệ thống đứt gãy chính theo các phương: ĐB-TN, á vĩ tuyến và TB-ĐN

Phương cấu trúc địa chất trong phạm vi khu vực nghiên cứu khá phức tạp và về

cơ bản phản ánh hệ thống các đứt gãy Cấu trúc của lãnh thổ Quảng Nam có dạng vòng cung với mặt lõm quay về phía Đông Bắc Phần rìa ngoài của vòng cung là các đá biến chất và Magma có tuổi cổ hơn Ở trung tâm là các đá trầm tích trẻ Mesozoi, có cấu tạo dạng nhân nếp lõm nằm kéo dài theo phương Đông Bắc - Tây Nam và một phần bị chìm xuống dưới trầm tích Neogen - Đệ tứ ở đồng bằng hạ lưu

Trên phần phía Bắc và Nam của lưu vực cấu trúc địa chất có phương chung là vĩ tuyến và á vĩ tuyến Phía Bắc được cấu tạo bởi các đá biến chất thuộc hệ tầng A Vương (€2 - O1 av), Long Đại (O3 - S1lđ), tạo thành các dải núi kéo dài theo phương cấu trúc bao lấy phần phía bắc của nhân cấu trúc Mesozoi

Xuyên vào các đá biến chất này là các khối Garanit bị xiết ép theo phương á vĩ tuyến của phức hệ Địa Lộc (aD1 đl) Phía Nam, từ Hiệp Đức, Bắc Sơn trở vào được cấu tạo chủ yếu bởi các đá biến chất cổ thuộc hệ tầng Khâm Đức (PR2-3 kđ), Sông Re (PR1sr), Tắc Pỏ (PR1 tp) có phương cấu trúc dạng vòng cung ôm lấy phần trung tâm, có hướng chuyển từ Tây Bắc Đông Nam sang á vĩ tuyến Nằm xen với các đá này là những khối Granti của phức hệ Chu Lai (PR3 cl) và Bến Giằng - Quế Sơn (PZ3 bg-qs) bị nén

ép biến dạng theo phương á vĩ tuyến

Phần phía Tây lưu vực có cấu trúc khá phức tạp, nhưng đa số các đá có phương TB-ĐN, chạy song song với biên giới Việt - Lào và trùng với phương của hệ thống đứt gãy TB-ĐN

Phần trung tâm của lưu vực là trũng Mesozoi được cấu tạo bởi các đá trầm tích thuộc hệ tầng Nông Sơn (T3n-r ns), Bàn C (J1 bc), Khe Rèn (J1 kr), Hữu Chánh (J2 hc)

có cấu trúc dạng vòng cung và quay phần lõm về phía Đông Bắc

Tích hợp giữa mạng lưới sông suối với phương của cấu trúc địa chất và hệ thống đứt gãy cho thấy một bức tranh hết sức thú vị Hầu hết các sông suối chính ở phần trung

và thượng lưu của sông Thu Bồn và Vu Gia đều chảy vuông hoặc cắt gần vuông góc với phương của cấu trúc địa chất Kiểu quan hệ này thư ng tạo ra các thung lũng sông có dạng thung lũng xuyên thủng - dạng thung lũng sông làm cho tính chất của lũ lụt trở nên nguy hiểm hơn Ở phân trung lưu, với lòng sông rộng hơn, ít có nguy cơ bị nghẽn dòng vào mùa mưa lũ, nhưng vẫn làm mực nước dâng cao cục bộ tại các vị trí thung lũng sông

mở rộng - cũng là nơi mà dân cư thư ng tập trung sinh sống, và làm gia tăng động lực của dòng chảy lũ Ở phần thượng lưu, những thung lũng sông kiểu này là nơi mà nguy

cơ xảy ra lũ quét và lũ quét - bùn đá cao nhất [7]

2.1.1.2 Đ g h h h

Đặc trưng thạch học trên lưu vực đóng vai trò quyết định đến sự hình thành các lớp vỏ phong hoá có đặc điểm và mức độ ổn định khác nhau đối với các quá trình sư n Đánh giá chính xác được yếu tố này cho phép xác lập các khu vực có nguy cơ trượt lở và cung cấp vật liệu cho dòng chảy lũ ở những mức độ khác nhau và là thông tin quan trọng cho việc đánh giá khả năng phát sinh lũ quét - bùn đá trên lưu vực

2.1.2 Nhân tố địa mạo

Khu vực nghiên cứu nằm ở phần chuyển tiếp giữa địa khối Indosinia Kon Tum ở phía Nam và miền uốn nếp Hecxini Trư ng Sơn ở phía Bắc; địa hình của nó được chi phối bởi các cấu trúc khối tảng và cấu trúc uốn nếp - khối tảng dạng tuyến Các chuyển động sụt lún ở Biển Đông kết hợp với sự dao động mực nước đại dương trong Neogen -

Đệ Tứ cũng góp phần quan trọng trong việc hình thành và phát triển địa hình Điều kiện khí hậu cũng ảnh hưởng sâu sắc tới sự phát triển địa hình lưu vực: lượng mưa trung bình năm rất cao khiến cho cư ng độ phân cắt xâm thực lớn trên địa hình vùng núi và sự biến động mạnh của lòng sông ở đồng bằng Lưu vực phân hoá thành 3 vùng lớn với đặc điểm hình thành và cấu trúc địa chất khác nhau mà chúng tôi trình bày dưới đây

Địa hình khu vực này được thành tạo chủ yếu bởi quá trình tạo núi Kainozoi trên móng không đồng nhất và có sự phân hoá thành 4 bộ phận rõ rệt Ở phía Nam là các núi khối tảng trên móng cổ Proterozoi của địa khối Kon Tum, được nâng lên độ cao 1000-

2500m chủ yếu bởi chuyển động khối tảng dọc theo các đứt gãy Đới Kon Tum bị dập

vỡ bởi hàng loạt hệ thống đứt gãy với hướng chủ đạo là á kinh tuyến và tây bắc - đông nam Chuyển động khối tảng có biên độ tăng dần từ đông sang tây ở phía Tây là khối núi Ngọc Linh, được nâng mạnh nhất theo kiểu địa lu , có độ cao 2000-2500m Ở phía nam khối Ngọc Linh, các bề mặt pedimen tuổi Mioxen được nâng lên độ cao 1400-2000m, tạo nên địa hình cao nguyên khối tảng Từ tây sang đông, địa hình có dạng bậc điển hình; mặt cắt từ bắc xuống nam có dạng mềm mại hơn do sự phân dị chuyển động khối tảng theo hướng này yếu hơn Bề mặt tuổi Mioxen muộn ở trung tâm có độ cao 1800m và nghiên thoải về hai phía xuống độ cao 1400m [2]

Bộ phận phía bắc của khu vực là vùng núi trung bình Đông Lâm - Hải Vân nằm ở bức sông Côn - sông Vu Gia, gồm các khối núi địa lu - khối tảng và núi khối tảng uốn nếp phát triển trên các đá trầm tích biến chất loại A Vương, Long Đại và các đá magma xâm nhập của các phức hệ Đại Lộc, Hải Vân và Bà Nà Địa hình có dạng tuyến kéo dài phương á vĩ tuyến, xen trong đó là các khối núi vòm - khối tảng Bà Nà, Đak Rênh phát triển trên các thể xâm nhập dạng vòm Sự nâng mạnh của móng được thể hiện bởi các diện lộ lớn của các thể xâm nhập và sự vắng mặt các trầm tích Mesozoi trong vùng Các

bề mặt san bằng tuổi Miocen muộn được nâng lên độ cao 1000-1200m so với các vùng phía nam là 800-900m Vùng này chịu sự tác động mạnh của hệ đứt gãy phương á vĩ tuyến Quá trình phong hoá, bóc mòn và xâm thực đã góp phần tạo địa hình thung lũng kiến tạo - bóc mòn Hiên - Trung Mang có chiều rộng từ 1000 - 5000m, kéo dài từ tây Đà Nẵng đến giáp biên giới Việt - Lào

Phía Bắc và rìa Tây là địa hình núi dạng khối tảng - uốn nếp, kéo dài theo phương Tây Bắc-Đông Nam và thấp dần từ tây nam đến đông bắc Đây là phạm vi thuộc phức nếp lồi Trư ng Sơn, có móng uốn nếp Paleozoi bị dập vỡ bởi hàng loạt đứt gãy có hướng chủ đạo là Tây Bắc – Đông Nam Ở vị trí trục của phức nếp lồi là dãy Trư ng Sơn kéo dài, cao 1100-1600m, được cấu tạo bởi các đá xâm nhập phức hệ Đại Lộc Ở hai cánh phát triển các dãy núi có đư ng sống núi kéo dài hướng TB-ĐN và độ cao giảm dần về các phía Các dãy núi này được cấu tạo chủ yếu bởi các đá trầm tích biến chất hạ tầng Long Đại Ở rìa phía tây tỉnh Quảng Nam, trục dài của các khối nâng dạng vòm vẫn

có phương Tây Bắc – Đông Nam Tại đây, bề mặt san bằng tuổi pliocen có độ cao 800m được phát triển trên các đá biến chất Paleozoi, xung quanh là các dãy núi đơn nghiêng

cao 200-600m phát triển trên các đá trầm tích Mezozoi có đư ng phương lượn vòng quanh vòm Tại khu vực Khe Tin (tây sông Bung) và Bim San (tây nam Đak Pet), các chuyển động nâng dạng vòm được kết hợp với chuyển động khối tảng dọc các đứt gãy hướng TB-ĐN Ở phần trung tâm, bề mặt san bằng tuổi Mioxen muộn được nâng lên độ cao 1600 - 1800m, thư ng phát triển trên các đá biến chất cổ hoặc đá xâm nhập Phần rìa phát triển các khối núi có độ cao từ 1200 - 1400m, đư ng sống núi có dạng toả tia từ đỉnh của vòm và độ cao cũng giảm dần về các phía

Ở trung tâm khu vực nghiên cứu là địa hình núi uốn nếp - khối tảng, kéo dài theo phương á vĩ tuyến, phát triển chủ yếu trên các đá trầm tích Mezozoi Cấu trúc của đá gốc được phản ánh khá rõ nét trên địa hình Các núi dạng mặt bàn, địa hình cuesta là đặc trưng cho địa hình vùng núi này Các đá trầm tích Mesozoi chịu tác động mạnh của các chuyển động tân kiến tạo Các đứt gãy chia cắt móng thành những khối tảng có phương kéo dài á vĩ tuyến, đông bắc - tây nam và tây bắc - đông nam Các khối tảng này được nâng theo biên độ chung của toàn vùng, tạo các khối và dãy núi cao 600-1000cm Các

cư n vách đổ lở - kiến trúc, các bề mặt đỉnh dạng mặt bàn nghiêng được phát triển khá điển hình tại các khối núi Mặt Qu , núi Tung Tang, núi Khe Ba Sự đổi phương địa hình từ á vĩ tuyến của các khối này sang tây bắc - đông nam tại khối núi Ca-con-vơ (phát triển trên các đá trầm tích hệ tầng AVương) ở phía tây phản ánh sự lặp lại của các chuyển động tạo núi tân kiến tạo trên các bình đồ cấu trúc Mesozoi, Paleozoi

Khu vực nghiên cứu có khí hậu nhiệt đới gió mùa căn bản ẩm Đặc điểm khí hậu

đó có thể thấy qua bảng sau

Nhiệt

độ tháng lạnh nhất

Biên

độ nhiệt năm

Cán cân bức xạ

Lượng mưa TB năm

Khả năng bốc hơi

Dãy núi này án ngữ ở phía tây tạo thành một bức tư ng thành hứng lấy hầu như toàn bộ lượng mưa do các nhiễu động th i tiết gây nên khi có gió bão từ phía đông hoặc

có gió mùa mùa đông thổi tới từ hướng đông bắc Những tình thế gi i tiết gây mưa càng mạnh mẽ hơn khi có sự kết hợp của các nhiễu động này với hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới

2.1.3.1.Ch hiệ ẩ

Khu vực nghiên cứu không có mùa đông lạnh Nhiệt độ trung bình tháng lạnh nhất (tháng 1) không dưới 21oC

ở vùng đồng bằng ven biển; ở độ cao 500-1000m là 18 -

20oC và tại những nơi có độ cao từ 1000m trở lên đều dưới 18oC Nhiệt độ tối thấp vào những ngày có gió mùa đông bắc tràn về có thể xuống dưới 15oC

, thậm chí có đợt xuống dưới 11-10oC

ở đồng bằng ven biển Nóng nhất là các tháng 6, 7, 8 Nhiệt độ trung bình trong những tháng này lên đến 28,5 - 29,5oC, trong đó có những ngày nhiệt độ lên tới trên 40oC Nhiệt độ trung bình năm khoảng 26,5oC

Vùng nghiên cứu là một trong những địa bàn có lượng mưa lớn của Việt Nam: ở đồng bằng trung bình năm khoảng 2200mm, vùng thượng du đạt trên 3000mm, nhiều nơi đạt trên 4000mm Lượng mưa năm thay đổi nhiều từ Đông sang Tây, từ Bắc vào Nam và từ đồng bằng lên vùng núi [16]

Sự có mặt của những khối núi trung bình cao ở phía tây đã làm hình thành ở đây những trung tâm mưa lớn Trà My - Ngọc Lĩnh, Bà Nà - Bạch Mã Hằng năm ở Quảng Nam có từ 140 đến 160 ngày mưa, trong đó có 7 - 11

Mùa khô ở đây kéo dài từ tháng 2 đến tháng 8, ít nhất là hai tháng 3 và 4 (mỗi tháng chỉ đạt 20 - 30mm) Lượng mưa có thể biến động lớn từ năm này qua năm khác Năm 1996 con số này là 371mm nhưng đến năm 1997 chỉ có 2155mm; tháng 12 năm

1996 đạt tới 1423mm, song tháng 12 năm 1997 chỉ đạt 212mm Trong mùa khô, chỉ số khô hạn rất cao, trên toàn bộ lãnh thổ thư ng xuất hiện những đợt nóng, không mưa kéo dài trong nhiều ngày

Hình 2.1: Bản đồ lượng mưa trung bình năm tỉnh Quảng Nam

Có thể nói, sự phân hoá giữa hai mùa khô và mưa ở đây là hết sức sâu sắc Đặc điểm này làm gia tăng quá trình xâm thực bóc mòn và phá hu địa hình và làm gia tăng nguồn vật liệu đưa vào dòng chảy trong mùa mưa

HV thành lập : Đinh Văn Đương GVHD: TS Nguyễn Đức Tuệ

Nét độc đáo nhưng cũng là tính chất nguy hiểm của chế độ mưa ở đây là mùa mưa trùng đúng mùa bão và không hiếm khi có hai, thậm chí ba cơn bão đổ bộ liên tiếp nhau Đó chính là những tình huống gây tai biến lụt lội, xói lở, bồi lấp cát, lở núi và trượt đất không dễ gì khắc phục

2.1.3.3 Gió

Hướng gió thịnh hành vào mùa Đông là TB, B và ĐB, với tần suất chung là 80 - 90% Về mùa hạ hướng gió thịnh hành là hướng Tây, chiếm 50% Tốc độ gió trung bình khoảng 2-2,5m/s Trên dải ven biển, tốc độ gió mạnh hơn nhiều Tốc độ gió trong các trận mưa bão thư ng đạt 35 - 40m/s Gió Tây khô nóng có thể xuất hiện từ tháng 4 đến tháng 10, ảnh hưởng lớn đến dải đồng bằng ven biển Gió mùa Đông Bắc bắt đầu thổi từ tháng 11 năm trước đến tháng 2 năm sau

2.1.4 Nhân tố thủy văn

2.1.4.1 M ô g ối

Giống như tình hình chung ở Trung Bộ, mạng lưới sông của vùng nghiên cứu khá dày, nhưng đa số có lưu vực nhỏ, ngắn và dốc Với lượng mưa lớn, đây là nơi có tần suất cao về lũ lớn và lũ quét

Đáng chú ý là độ cao bình quân lưu vực các sông ở đây lớn, trội hơn hẳn so với các sông trên dải ven biển Việt Nam Các thung lũng đều có phần thượng nguồn rất sâu,

có mặt cắt ngang dạng chữ V hoặc khe hẻm, với độ chia cắt sâu tại nguồn có thể đạt tới

, hệ số chia cắt ngang ở đây đạt giá trị 0,47km/km2, nếu tính cả các khe rãnh xâm thực bởi các dòng tạm th i thì giá trị này đạt tới 1,2km/km2

Toàn bộ hệ thống có 19 phụ lưu cấp 1 - 3 cùng những chi lưu có chiều dài trên 10km Bề mặt lưu vực có dạng hình quạt và có độ dốc bình quân khá lớn, tới 25,5% Phần thượng lưu và trung lưu dài khoảng 160km, chảy trong vùng núi trung bình và núi thấp - đồi, dòng chảy có dạng thẳng, chuyển xuống đồng bằng qua những đoạn thung lũng hẹp, giống như những thung lũng xuyên thủng Những dòng chảy chính của hệ

thống sông này ở thượng lưu gồm sông Tranh và hai nhánh của sông Vu Gia là Đắc My

và sông Bung Ở phần hạ lưu, sông Vu Gia nhập vào sông Thu Bồn (hay Ngọn Thu Bồn)

ở xã Đại Cư ng (huyện Đại Lộc) rồi cùng chảy theo hướng đông ra cửa Đại Có nhiều chi lưu, như sông Yên (sông này chảy đến xã Cẩm Nê của huyện Hoà Vang thì gặp nhánh sông Thuý Loan chảy xuống từ phía Tây), sông Vĩnh Điện chảy ra cửa Đà Nẵng, sông Chiêm Sơn - Bà Rén đổ ra cửa Đại, nhánh Trư ng Giang chạy song song với b biển xuống cửa sông Tam Kỳ (hiện nay cửa phía Tam Kỳ đã bị lấp)

Hình 2.2: Bản đồ mật độ sông suối tỉnh Quảng Nam

2.1.4.2 Đ i h h ỷ v

Nhìn chung, do chế độ mưa mùa rõ rệt, các dòng sông lại đều ngắn và dốc, nên dòng chảy của tất cả các sông thuộc khu vực nghiên cứu đều biến động một cách cực đoan: về mùa mưa chúng đều là những dòng sông đầy nước, mực nước có thể nhiều lần đạt mức gây lũ lụt lớn mang tính tai biến, trong khi về mùa khô, đáy các thung lũng thư ng cạn, lộ ra những bãi cát vàng mênh mông, lòng kiệt bị thu hẹp và uốn khúc quanh co nằm ép sát vào b lõm Có thể nói, chế độ dòng chảy của chúng đã mang sắc thái của các sông vùng khí hậu bán khô

HV thành lập : Đinh Văn Đương GVHD: TS Nguyễn Đức Tuệ

Lượng nước trong mùa lũ có thể chiếm tới 80% lượng nước cả năm, mặc dù th i gian này chỉ kéo dài 3 tháng từ tháng 10 đến tháng 12 Lượng mưa lớn nhất (đạt 40-50% lượng nước cả năm) trong ba tháng này thư ng rơi vào tháng giữa hoặc tháng cuối Kết quả phân tích về phân bố theo th i gian và không gian số các đợt lũ lớn trong 23 năm gần đây (Lê Bắc Huỳnh, 1999) cho thấy lũ lớn trên sông Thu Bồn tập trung chủ yếu vào tháng X và XI Số lần xuất hiện lũ nhiều nhất là 10-11 trận với tần suất 94%

Do mưa lớn tập trung trên những vùng hẹp và dốc, nên các sông đều có lưu lượng mùa lũ lớn, đỉnh lũ thư ng rất cao Trong điều kiện mặt đệm khá dốc bị phơi trong nhiều tháng mùa khô, mưa rơi với cư ng độ lớn, dòng chảy lũ thư ng công phá b rất mạnh, lưu lượng dòng chảy rắn của các sông ở đây khá cao Tuy nhiên, những số liệu hiện có

có lẽ đã bỏ qua những trầm tích bùn cát tầng gần đáy, nên thư ng cho những giá trị không lớn lắm Về mùa lũ, nước sông Thu Bồn và các sông chính trong vùng nghiên cứu đều đỏ ngầu phù sa và khi đó lưu lượng dòng rắn lơ lửng chắc chắn phải rất lớn

2.1.5 Nhân tố vỏ phong hóa và thổ nhưỡng

- Vỏ ferosialit tuổi Pliocen - Đệ tứ phân bố rộng rãi trong vùng núi, phát triển trên các bề mặt san bằng cổ bị phân cắt trung bình, tồn tại trên độ cao 200-600m, bề dày trên 8m

- Vỏ ferosialit tuổi Pleistocen sớm - muộn (FeSiAl Q11-3) phân bố rộng rãi trên địa hình gò đồi thoải dọc các thung lũng kiến tạo Trung Mang, Thành M - Bến Giằng và phần rìa cao của dải đồng bằng ven biển Vỏ phát triển trên các đá biến chất yếu của hệ tầng A Vương, có bề dày từ 8-11m

- Vỏ ferosialit tuổi Pleistocen muộn (FeSiAl Q13) phân bố dọc dải đồng bằng gò - đồi thấp có độ cao địa hình 10-30m, trên các bề mặt pediment và thềm mài mòn tuổi Pleistocen bị phân cắt yếu, bề dày 8-10m

- Vỏ Vỏ alsiferit tuổi Miocen - Đệ tứ (AlSiFe N1-Q) phát triển trên các đá granit phức hệ Bà Nà, Đại Lộc, Quế Sơn , phân bố trên các bề mặt san bằng cao trên 1000m,

bề dày trên 6m

- Vỏ alsiferit tuổi Pliocen - Đệ tứ (AlSiFe N2 - Q) phân bố khá rộng rãi trên các bề mặt san bằng cao 400 - 800m ở vùng núi và trên các núi sót cao 200-300m (ở Phước

Tư ng, Bắc Quế Sơn), bề dày chung trên 5m

- Vỏ alsiferit tuổi Pleistocen sớm - muộn (AlSiFe Q11-3) phân bố chủ yếu trên bề mặt gò đồi thoải cao tại Quế Sơn - Trung Lộc Đá gốc tạo vỏ chủ yếu là granodiorit phức

hệ Bến Giằng - Quế Sơn Bề dày chung của vỏ là trên 5m

- Vỏ sialferit tuổi Miocen - Đệ tứ (SiAlFFe N1-Q) phân bố ở độ cao trên 1000m, trên các khối núi có địa hình bị chia cắt mạnh mẽ, các bề mặt san bằng bảo tồn kém, chủ yếu là các sư n dốc 20-45o Mặt cắt chung của vỏ chỉ tồn tại hai đới litoma và saprolit,

bề dày chung của vỏ >2m

- Vỏ sialferit tuổi Pliocen - Đệ tứ (SiAlFe N2-Q) phân bố rộng rãi nhất, phát triển trên hầu hết các khối núi với sư n dốc 8-45o

và trên cả các bề mặt san bằng cao 1000m (Pà Lừa, Hải Vân, Sơn Trà ), bề dày chung của vỏ > 12m

200 Vỏ sialferit tuổi Đệ tứ phân bố chủ yếu tọc các thung lũng giữa núi và các dải đồi sót ở đồng bằng ven biển, có bề dày trên 2m

- Vỏ sialit tuổi Neogen - Đệ tứ (SiAl N-Q) phân bố xung quanh sư n các khối núi

Đă Krênh, Bà Nà, Hòn Tàu, bề dày chung đạt 5-6m

- Vỏ silicit với thành phần chủ yếu là thạch anh, ít kaolinit, phân bố trên phần đỉnh và sư n thoải của các khối núi Bàn C , Mai Quy Đá gốc tạo vỏ chủ yếu là các đá hạt thô của loại Nông Sơn, Khe Rèn, Bàn C , Hữu Chánh, bề dày chung của vỏ đạt trên 5m

- Vỏ ferit thấm đọng tuổi Pleistocen muộn - Holocen (iFe Q13-Q2) có bề dày chung khoảng 8m, phân bố chủ yếu trên bề mặt gò đồi thoải cao 10-30m ở khu vực Hoà Khương - Tuý Loan

- Vỏ ferosialit tuổi Pleistocen - Holocen (iFeSiAl Q1-2) phân bố trên gò đồi thoải ở khu vực An Hoà, tây Trà Kiệu, bề dày chung trên 3m Đá gốc tạo vỏ chủ yếu là đá trầm tích của hệ tầng Nông Sơn và Long Đại