Bài giảng Lũ quét và trượt lở đất

Sự hình thành lũ quét có liên quan mật thiết với c ờng độ m a, điều kiện khí hậu, đặc điểm địa hình, các hoạt động của con ng ời cũng nh điều kiện tiêu thoát lũ của l u vực... • Sự khác

LŨ QUÉT VÀ TRƯỢT LỞ ĐẤT

LŨ QUẫT VÀ TRƯỢT LỞ ĐẤT

• Tổng quan chung về lũ quét và sạt lở đất

• Thiệt hại và rủi ro do lũ quét

• Nguyên nhân hình thành lũ quét và sạt lở đất

• Cảnh bỏo lũ quột và trượt lở đất

• Biện pháp phòng chống lũ quét và sạt lở đất

Tổng quan chung về lũ quét và sạt lở đất

• Khái niệm cơ bản về lũ quét

n ớc tích tụ ngày càng nhanh và tạo ra thế năng rất lớn.

Sự xuất hiện của lũ quét th ờng chỉ trong vài ba giờ sau khi có m a với c ờng độ lớn Sự hình thành lũ quét có liên quan mật thiết với c ờng độ m a, điều kiện khí hậu, đặc điểm địa hình, các hoạt động của con ng ời cũng nh điều kiện tiêu

thoát lũ của l u vực.

1 L quét là l th ũ ũ ườ ng x y ra trên ả di n h p trong th i gian ệ ẹ ờ

ng n ắ , quá trình l nh n, lên xu ng r t nhanh, ũ ọ ố ấ b t th n ấ ầ

xu t hi n và bi n m t th ấ ệ ế ấ ở ượ ng ngu n (WMO) ồ

2 L quét x y ra ũ ả do nh ng tr n m a giông ng n, c ữ ậ ư ắ ườ ng đ ộ

l n ớ Do x y ra b t ng nên l quét gây tác h i to l n v ả ấ ờ ũ ạ ớ ề

đ i s ng xã h i, nh t là đ i v i nh ng n i h th ng tiêu ờ ố ộ ấ ố ớ ữ ơ ệ ố

n ướ c kém (T ch c phòng ch ng thiên tai Úc – 1990) ổ ứ ố

3 L quét là nh ng tr n l duy trì ng n v i l u l ũ ữ ậ ũ ắ ớ ư ượ ng

t ươ ng đ i l n xu t hi n b t ng , th i gian b t đ u m a ố ớ ấ ệ ấ ờ ờ ắ ầ ư

đ n đ nh l th ế ỉ ũ ườ ng ít h n 6h ơ L quét th ũ ườ ng do ho t ạ

đ ng c a các c n giông và có th x y ra trên nhi u vùng ộ ủ ơ ể ả ề thu c n ộ ướ c Úc (C quan khí t ơ ượ ng Úc).

4 L quét là l l n, có th i gian ng n ũ ũ ớ ờ ắ Khi có bão, m a l n ư ớ

t p trung nhanh sinh ra l trên các s ậ ũ ườ n d c, sóng l có ố ũ

th truy n r t nhanh gây ra nh ng tàn phá b t ng và ể ề ấ ữ ấ ờ

nghiêm tr ng (V Nhân đ o Liên hi p qu c DHA) ọ ụ ạ ệ ố

5 L quét là lo i l có ũ ạ ũ t c đ r t l n ố ộ ấ ớ (quét), x y ra b t th n ả ấ ầ (th ườ ng xu t hi n vào ban đêm; n i x y ra có khi m a l ấ ệ ơ ả ư ũ

bé – l ng…) ũ ố trên m t di n tích nh hay l n, duy trì ộ ệ ỏ ớ

trong m t th i gian ng n hay dài ộ ờ ắ (tu t ng tr n m a l ), ỳ ừ ậ ư ũ

mang nhi u bùn cát ề , có s c tàn phá l n ứ ớ

Ví dụ về một số trận lũ quét điển hình

DIỄN BIẾN TRẬN LŨ QUÉT LỊCH SỬ NGÀY 27/9/2005 TẠI LƯU VỰC SUỐI PHÀ, XÃ CÁT THỊNH

HUYỆN VĂN CHẤN TỈNH YÊN BÁI

• Di n bi n tr n l quét: ễ ế ậ ũ

– Do tác ng c a c n bão s 6 b v o khu v c ven bi n B c B , khu độ ủ ơ ố đổ ộ à ự ể ắ ộ

v c Tây B c trong ó có khu v c huy n V n Ch n t nh Yên Bái ã có ự ắ đ ự ệ ă ấ ỉ đ

m a l n Lu ng m a o ư ớ ợ ư đ đượ ạ ạ c t i tr m KT V n Ch n trong các ng y ă ấ à 18/9 (94,3 mm), 19/9 (78,2), 20/9(1,7) v i t ng l ng m a 3 ng y t i ớ ổ ượ ư à ớ 174.2 mm Tr n m a n y ã l m m c n c Ngòi Ph dâng cao nh ng ậ ư à đ à ự ướ à ư

m c n c l n nh t m i x p x tr n qua ng m tr n liên h p i Phù Yên ự ướ ớ ấ ớ ấ ỉ à ầ à ợ đ (S n La) thu c khu v c th t Ngã Ba Hai ng y sau ó, do nh h ng ơ ộ ự ị ứ à đ ả ưở

c a c n bão s 7 b v o khu v c H i Phòng - Ninh Bình, m a l n ủ ơ ố đổ ộ à ự ả ư ớ

ã b t u hình th nh khu v c mi n núi B c B L ng m a 3 ng y

t 19 h ng y 26/9 n 21 h ng y 29/9 t t i 197 mm, trong ó t p ừ à đế à đạ ớ đ ậ trung ch y u v o ng y 27/9 (176,9 mm) v i l ng m a gi l n nh t ủ ế à à ớ ượ ư ờ ớ ấ 37,7 mm ( xu t hi n lúc 22 - 23 h) (xem hình 2) ây l l ng m a ấ ệ Đ à ượ ư không ph i l n xét trong chu i quan tr c nhi u n m nh ng ã l m ả ớ ỗ ắ ề ă ư đ à

cho t ây không còn k t dính đấ ở đ ế đượ ữ c n a T t c cây c i, t á b ấ ả ố đấ đ ị

cu n trôi theo dòng n c v i ng n ng r t l n nên ã gây ra tr n l ố ướ ớ độ ă ấ ớ đ ậ ũ quét h l u Ngòi Ph ở ạ ư à

Phân tích nguyên nhân trận lũ quét

• M a l n ư ớ

Phân tích nguyên nhân trận lũ quét

• Sự khác nhau giữa lũ quét với lũ thông th ờng - các đặc tr

ng của lũ quét

–Lũ quét là một dạng lũ lớn chứa nhiều vật chất rắn, xảy

ra bất ngờ trong thời gian ngắn trên các l u vực nhỏ, địa hình dốc, l u tốc cao nên có sức tàn phá lớn

–Lũ quét khác lũ n ớc thông th ờng cả về cơ chế hình thành, quá trình vận động lẫn hàm l ợng vật rắn trong dòng chảy

lũ

• L quét th ũ ườ ng x y ra trên s ả ườ n d c, khác ố

l thông th ũ ườ ng ch l thông th ở ỗ ũ ườ ng

th ườ ng xu t hi n trong sông và ch tràn ra ấ ệ ỉ ngoài khi m c n ứ ướ c sông v ượ t b ờ

• L quét th ũ ườ ng mang nhi u bùn cát và có ề

đ ng l c r t l n ộ ự ấ ớ

• R t khó xác đ nh các đ c tr ng c a l ấ ị ặ ư ủ ũ

quét nh l u l ư ư ượ ng đ nh l , t ng l ỉ ũ ổ ượ ng l ũ

do không th đo đ c đ ể ạ ượ c

C¸c d¹ng lò quÐt

• - Sweeping flood, flash flood: l quét (l x y ũ ũ ả

ra v i t c đ l n và ng n, quét đi m i ớ ố ộ ớ ắ ọ

ch ướ ng ng i v t trên đ ạ ậ ườ ng nó đi qua).

• - Mudflow: L bùn đá (l có mang nhi u ũ ũ ề

bùn, đá trong dòng l ) ũ

• - Debris flood: L mang nhi u rác, cành cây, ũ ề

cu i s i ộ ỏ

• Cách phân d ng nh trên ch là n ng mô t ạ ư ỉ ặ ả

b ngoài mà không nêu b t đ ề ậ ượ c nguyên nhân ch đ o gây ra l quét ủ ạ ũ

Loại lũ quét s ờn dốc

• - Lũ quét s ờn dốc th ờng phát sinh do m a lớn trên

khu vực có độ dốc lớn, độ che phủ thảm thực vật th a

là nhân tố tạo ra dòng chảy mặt s ờn dốc lớn, tích tụ

n ớc nhanh về các suối tạo nên dòng lũ quét ở phía hạ l u

• Dạng lũ quét này th ờng xảy ra ở các l u vực nhỏ

hình nan quạt Khi có m a lớn trên l u vực, từng

nhánh suối tập trung nhanh đổ về dòng chính gây

ra lũ quét trên dòng chính.

Loại lũ quét nghẽn dòng

• - Lũ quét th ờng phát sinh từ các khu vực có nhiều tr

ợt lở ven sông, suối Đó là các khu vực đang có biến dạng mạnh, sông suối đào xẻ lòng dữ dội, mặt cắt hẹp th ờng có dạng chữ V.

• - Lũ quét dễ phát sinh sau các đợt m a liên tục dài

ngày và kết thúc bằng một trận m a lớn Lòng suối bị chặn lại đột ngột và tích n ớc lại ở vùng thung lũng phía th ợng l u, tạo ra thế năng hình thành lũ quét.

• - Lũ quét nghẽn dòng th ờng tái diễn nhiều lần trên

một sông suối Do phát sinh từ khu vực tiềm tàng

nhiều tr ợt lở, nên khả năng xảy ra nhiều lần lũ quét rất cao.

Phân loại lũ quét theo nguyên nhân hình thành

Các nhân tố hình thành lũ quét

Cỏc nhõn tố hỡnh thành lũ quột

• Về điều kiện hình thành:

• Để có lũ quét s ờn dốc, điều kiện cần là phải có m a

lớn cộng với điều kiện đủ là trên một dịa hình dốc

mà lớp phủ thực vật trên mặt đất th a làm cho điều kiện tập trung n ớc nhanh, để đủ điều kiện tạo ra cơ chế hình thành lũ quét.

• Đối với loại lũ quét nghẽn dòng thì điều kiện cần là

phải có m a trên địa hình dốc có thảm phủ thực vật

th a làm cho l ợng n ớc tập trung nhanh về các con suối có địa hình dạng chữ V, bờ suối dốc dễ bị sạt lở tạo thành hồ chứa tự nhiên, rồi đột ngột vỡ tạo ra sóng lũ lớn.

– Về thời gian xuất hiện lũ quét: Lũ quét có thể xảy ra ngay từ đầu mùa m a, thậm

chí ngay sau một trận m a lớn ở thời kỳ đầu mùa m a, khi gặp các điều kiện thuận lợi cho việc hình thành dòng chảy mặt lớn.

• Về mức độ xuất hiện của lũ quét: Những năm gần đây, lũ quét có xu h ớng ngày càng

tăng cả về số l ợng và sức tàn phá của nó do nhiều yếu tố hợp thành, mà nguyên nhân chủ yếu do việc phát triển dân sinh, kinh tế ở vùng núi, do việc chặt phá rừng đầu nguồn của những cộng đồng du canh du c , do xây dựng các công trình hạ tầng cơ sở không có quy hoạch nh xây dựng các công trình chắn ngang dòng chảy, làm tắc nghẽn các đ ờng thoát lũ.

• Xác đ nh l ị ượ ng m a ngày l n nh t hàng năm ư ớ ấ

trong th i k quan tr c (tính đ n  năm 2003) Tính ờ ỳ ắ ế toán xác đ nh l ị ượ ng m a ngày l n nh t t ư ớ ấ ươ ng ng ứ

v i t n su t:1, 5 và 10% ớ ầ ấ

• L p quan h gi a l ậ ệ ữ ượ ng m a l n nh t các th i ư ớ ấ ờ

đo n v i l ạ ớ ượ ng m a ngày l n nh t ư ớ ấ

tr m thu văn ạ ỷ

• Xác đ nh m t đ l ị ậ ộ ướ i sông, đ d c trung bình l u v c và ộ ố ư ự

đ d c đáy sông c a sông su i nh có F = 5-10 km2 ộ ố ủ ố ỏ

• Tính toán ti m năng xói mòn do m a và l p b n đ phân ề ư ậ ả ồ vùng ti m năng  xói mòn do m a ề ư

• Tính toán t c đ ch y l n nh t trung bình m t c t ố ộ ả ớ ấ ặ ắ

• Xây d ng b n đ phân vùng đ d c đáy sông, m t đ l ự ả ồ ộ ố ậ ộ ướ i sông và t c đ   ch y l n nh t ố ộ ả ớ ấ

Các nhân tố hình thành lũ quét

• Nhóm y u t đ a hình-đ a m o, đ t, th ế ố ị ị ạ ấ ổ

nh ng (đ t) ưỡ ấ

• Đ c tr ng đ a hình l u v c: đ d c s n, c u ặ ư ị ư ự ộ ố ườ ấ trúc đ a ch t các kh i đ t, đá có kh năng ị ấ ố ấ ả

tr t l và di n bi n theo th i gian, ượ ở ễ ế ờ

• Lo i th nh ng và thông s hoá lý c a đ t, ạ ổ ưỡ ố ủ ấ

kh năng tr n c, trên c s b n đ phân ả ữ ướ ơ ở ả ồ

lo i đ t và s d ng đ t, l p b n đ phân ạ ấ ử ụ ấ ậ ả ồ

vùng kh năng  th m c a đ t (s d ng ả ấ ủ ấ ử ụ

ph ng pháp tính t n th t dòng ch y t m a ươ ổ ấ ả ừ ư (SCS - Soil Conservations Service Method) c a ủ

C quan B o v Th nh ng Hoa K  (1972) ơ ả ệ ổ ưỡ ỳ

Các nhân tố hình thành lũ quét

• Nhóm y u t th m ph th c v t ế ố ả ủ ự ậ

• Lo i th m ph , đ bám đ t và kh năng ạ ả ủ ộ ấ ả

tr n ữ ướ c

• Xác đ nh t l r ng che ph theo th i gian ị ỷ ệ ừ ủ ờ

và đ n th i đi m tính toán trong các l u ế ờ ể ư

v c sông su i nh hay trên các l ự ố ỏ ướ i ô

vuông có kích th ướ c khác nhau.

2 Tổng quan về thiệt hại do lũ quét gây ra

• Thiệt hại trực tiếp

– Thiệt hại đối với từng ngành

Về Nông nghiệp:

Về nhà cửa, kho tàng, bến bãi:

Về Giao thông, Thuỷ lợi:

2 Tổng quan về thiệt hại do lũ quét gây ra

• Các thiệt hại gián tiếp và lâu dài

–Kinh phí cho khắc phục hậu quả, ổn định sinh hoạt sản

xuất của nhân dân

–Một việc làm cấp thiết sau tai biến là phục hồi tái định c cho một bộ phận không nhỏ dân c phải sơ tán trong tai biến Hàng loạt các vấn đề phải giải quyết nh cung cấp l ơng thực cứu đói, n ớc sạch, điều trị bệnh tật, sửa chữa hoặc xây dựng lại nhà ở v.v Để giải quyết các vấn đề cấp thiết đó đòi hỏi phải có một l ợng kinh phí không nhỏ, nhiều lúc v ợt quá khả năng của vùng.

2 Tổng quan về thiệt hại do lũ quét gây ra

• Việc khắc phục các hậu quả về Giao thông, Thuỷ lợi, Nông

nhằm thay thế phần đất đai đã mất Mặt khác, do đại bộ phận

các khu vực bị lũ quét là những vùng xa xôi hẻo lánh, m a lớn

không chỉ gây ra lũ quét mà còn gây ra sạt lở làm tắc nghẽn giao thông, khiến cho khó tiếp cận những vùng bị thiên tai.

2 Tổng quan về thiệt hại do lũ quét gây ra

• Kinh phí khắc phục suy thoái môi tr ờng

• Môi tr ờng trong vùng xảy ra lũ quét bị xuống cấp là

điều không tránh khỏi: các nguồn n ớc uống và sinh hoạt bị ô nhiễm, đất đai bị rửa trôi vùi lấp ruộng n

ơng, thảm phủ mặt đệm bị phá hoại, cân bằng sinh thái tiểu khu vực có thể bị phá vỡ Việc trả lại hiện

trạng môi tr ờng sau một số tai biến điển hình đòi

hỏi nhiều nỗ lực khắc phục trong một thời gian dài

và cần có sự hợp sức của nhiều ngành đầu t sức ng

ời và của mới tạo dựng đ ợc một môi tr ờng trong

sạch nh tr ớc khi xảy ra lũ quét.

2 Tổng quan về thiệt hại do lũ quét gây ra

• Hậu quả về Văn hoá xã hội

• Nhiều tr ờng hợp, do tai biến xảy ra có tính lặp lại và đã gây

hậu quả nghiêm trọng, buộc phải di dân ra khỏi vùng để tái

định c ở nơi an toàn hơn Việc tái định c cũng đồng nghĩa

với việc tổ chức cho cộng đồng sống, sinh hoạt và sản xuất ở

tại một khu vực khác, điều này đòi hỏi phải giải quyết hàng

loạt các vấn đề thuộc về kinh tế xã hội.

• Do tính khốc liệt của loại thiên tai lũ quét đã gây ra những

tổn thất nặng nề cho nhân dân, một số bộ phận cộng đồng th ờng chịu tác động tâm lý khủng khiếp, ảnh h ởng đến tinh

thần, làm cho tinh thần bạc nh ợc, sự khiếp sợ kéo dài.

2 Tổng quan về thiệt hại do lũ quét gây ra

• Kết luận chung về thiệt hại

• Nếu nh loại hình lũ sông diễn biến chậm và th ờng xảy ra trên

diện rộng và kéo dài thì lũ quét là một tai biến có tính chất và đặc

điểm khác biệt là lũ diễn biến nhanh, mang tính bất thần và khốc liệt, mỗi trận xảy ra trên một diện hẹp và phạm vi tác động cũng hẹp hơn lũ sông.

• Xét đối với từng trận lũ chỉ xảy ra trên 1 đơn vị l u vực hẹp và thiệt hại gây ra là lớn, nhất là thiệt hại đối với tính mạng con ng ời

• Thiệt hại khó dự báo tr ớc nếu xảy ra tai biến

• Gây hậu quả xấu kéo dài, nhất là đối với sản xuất nông nghiệp,

các cơ sở hạ tầng - nơi địa bàn thuộc diện Nhà n ớc đang có chính sách u tiên chăm lo cải thiện đời sống cho đồng bào

• Tính khốc liệt do lũ quét gây ra đã gây nên những tác động mạnh

về tâm lý khiếp sợ cho nhân dân địa ph ơng

+ Hai là điều kiện địa hình, địa chất, bề mặt lớp phủ của l u vực thuận lợi cho việc tập trung n ớc.

Cả hai điều kiện đó đều chịu tác động của hoạt động dân sinh, kinh tế.

• Nguyên nhân lũ quét s ờn dốc

• Quá trình chặt phá nặng nề của thảm rừng trên l u vực do yêu cầu sử dụng gỗ ngày càng tăng trong xây dựng, trong xuất khẩu, các nhu cầu sử dụng chất đốt của nhân dân và phục vụ nguyên vật liệu trong các ngành công nghiệp giấy, gỗ chống hầm lò trong công nghiệp khai khoáng v v Việc khai thác quá mức nh vậy v ợt quá khả năng khôi phục vốn rừng.

• - Quá trình đốt n ơng rẫy do cuộc sống du canh du c của các dân tộc ít ng ời Cuộc sống không ổn định nay đây, mai đó dẫn đến nạn đốt phá rừng làm n ơng rẫy Cứ nh vậy, việc đốt phá rừng làm n ơng rẫy lại tiếp diễn, làm cho rừng không thể hồi phục kịp.

• - Những năm gần đây, hiện t ợng đua nhau đi khai thác đá quý, vàng và các loại quặng khác đã diễn ra ở nhiều nơi Quá trình khai thác quặng vô tổ chức đã chặt phá lớp

thảm thực vật và đào xới lớp đất mặt l u vực, tạo điều kiện cho việc bào mòn lớp mặt l u vực nhanh hơn, đồng thời làm tăng khả năng tr ợt lở khối lớn.

• Khai thỏc thủy điện

• Nghiêm trọng nhất là hiện t ợng chặt phá cây, đặc biệt là các cây lớn, làm phá hoại các

tầng hoạt động của rễ cây Đây là một quá trình diễn ra lâu dài, có thể tới hàng chục năm sau kể từ lúc chặt cây đến lúc lớp rễ cây bị huỷ hoại.

từ cơ chế tự nhiên sang cơ chế lũ quét phải có ít

nhất hai điều kiện:

- Phải có những trận m a lớn và đặc biệt với c ờng suất lớn.

- Thảm thực vật bị phá hoại mạnh và đủ thời gian làm mất hẳn dòng chảy sát mặt.

Ba giai đoạn phát triển của lũ quét s ờn dốc

• Khi dòng chảy sát mặt chuyển sang dòng chảy mặt thì ta

có thể gọi là giai đoạn đầu của lũ quét s ờn dốc Vì lũ quét không chỉ đứng yên mà nó tiếp tục phát triển.

• Nh vậy có thể đánh giá mức độ phát triển của lũ quét

bằng hệ số e Theo kinh nghiệm hệ số e xác định độ phát triển của lũ quét theo 3 giai đoạn nh sau:

3.2 Cơ chế lũ quét

• Chỉ tiêu phân dạng lũ quét

–- Thời gian tập trung n ớc của lũ quét s ờn dốc th

ờng xẩy ra ngắn L ợng n ớc đ ợc tích tụ lại càng lớn thì sức phá hoại càng khốc liệt

–- Đỉnh lũ cao (có nơi lớn hơn hai lần lũ lịch sử

–Hàm l ợng chất rắn lớn và thô th ờng rất lớn khi xảy

ra lũ quét, nhất là các trận lũ quét có biên độ lũ

cao

Đặc tính lũ quét

• Có thể tổng hợp các đặc tính của lũ quét nh sau:

• - Tính bất ngờ:

• Thời gian từ khi xuất hiện đến khi kết thúc, lũ quét diễn biến rất nhanh.

• - Tính xảy ra trong thời gian ngắn:

• Từ lúc bắt đầu có m a đến lúc kết thúc, lũ quét th ờng không kéo dài quá

1 ngày.

- Tỷ lệ vật chất rắn trong lũ quét rất lớn:

• L ợng chất rắn th ờng chiếm từ 3 đến 10% l ợng lũ Tổng l ợng lũ quét th ờng tăng từ 1,1 đến 1,2 lần l ợng n ớc lũ đã sinh ra nó.

3.3 Tiêu chuẩn đánh giá thiệt hại do lũ quét gây ra

1 Chiều sâu ngập n ớc của trận lũ quét:

Nền móng công trình và thực vật sẽ có mức độ chịu đựng khác nhau khi ngập n ớc, nên mức độ thiệt hại cũng tuỳ theo độ sâu ngập n ớc,

độ sâu ngập n ớc càng lớn thì mức độ thiệt hại càng lớn.

2 Thời gian duy trì lũ quét:

Mức độ thiệt hại đối với các công trình, các cơ sở hạ tầng và thực vật

th ờng liên quan và có tỷ lệ thuận với khoảng thời gian bị ngập n ớc.

3 Vận tốc n ớc lũ :

Vận tốc dòng chảy lớn, nguy hiểm có thể tạo ra lực xói và áp lực thuỷ

động lớn, nó có thể phá huỷ hoặc làm yếu đi độ ổn định của công trình, nền đất tự nhiên và thảm thực vật.

4 C ờng suất lũ :

C ờng suất của lũ quét càng cao thì sức phá hoại càng lớn ớc tính c ờng suất và l u l ợng của một dòng sông, suối là cơ sở chính để cảnh báo

lũ, lập kế hoạch sơ tán.

5 Tần suất xuất hiện:

ảnh h ởng lũy tích và tần suất xuất hiện đo đ ợc trong suốt thời đoạn dài

là cơ sở để quy hoạch, xây dựng biện pháp phòng tránh