Nghiên cứu đặc điểm địa chất công trình khu vực đông nam thị trấn mèo vạc nhằm đề xuất giải pháp bảo vệ và phát triển bền vững di sản công viên địa chất toàn cầu

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA Tên đề tài: Nghiên cứu đặc điểm địa chất công trình khu vực Đông Nam thị trấn Mèo Vạc nhằm đề xuất giải

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

KẾT QUẢ THỰC HIỆN ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU

CẤP ĐẠI HỌC QUỐC GIA

Tên đề tài: Nghiên cứu đặc điểm địa chất công trình khu vực Đông Nam thị trấn Mèo Vạc nhằm đề xuất giải pháp bảo vệ và phát triển bền vững Di sản Công viên Địa chất Toàn cầu Cao nguyên đá Đồng Văn, tỉnh Hà Giang

Chủ nhiệm đề tài: ThS Đặng Văn Luyến

Hà Nội, tháng 1 năm 2015

1

PHẦN I THÔNG TIN CHUNG

1.1 Tên đề tài/dự án: Nghiên cứu đặc điểm địa chất công trình khu vực Đông Nam thị trấn Mèo Vạc nhằm đề xuất giải pháp bảo vệ và phát triển bền vững Công viên Địa chất Toàn cầu Cao nguyên đá Đồng Văn, tỉnh Hà Giang

1 ThS Đặng Văn Luyến Khoa Địa chất, ĐHKHTN Chủ trì

2 PGS TS Trần Mạnh Liểu TT Địa chất Đô thị, ĐHQGHN Thành viên

3 PGS.TS Đỗ Minh Đức Khoa Địa chất, ĐHKHTN Thành viên

4 PGS.TS Vũ Văn Tích Ban Khoa học và Công nghệ Thành viên

5 NCS Nguyễn Quang Huy Ban Xây dựng, ĐHQGHN Thành viên

6 TS Nguyễn Đình Nguyên Khoa Địa chất, ĐHKHTN Thành viên

7 HVCH Nguyễn Mạnh Hiếu Khoa Địa chất, ĐHKHTN Thành viên

1.5 Thời gian thực hiện:

1.5.1 Theo hợp đồng: từ tháng 10 năm 2012 đến tháng 10 năm 2014

1.5.2 Gia hạn (nếu có): đến tháng… năm…

1.5.3 Thực hiện thực tế: từ tháng 10 năm 2012 đến tháng 10 năm 2014

1.6 Thay đổi so với thuyết minh ban đầu (nếu có)

(Về mục tiêu, nội dung, phương pháp, kết quả nghiên cứu và tổ chức thực hiện; Nguyên nhân; Ý kiến của Cơ quan quản lý )

Ngày 15/06/2013 chủ trì đề tài đề nghị bổ xung PGS.TSKH Trần Mạnh Liểu, chuyên gia Địa chất công trình - Địa kỹ thuật hiện là Giám đốc Trung tâm Nghiên cứu Đô thị thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội PGS TSKH Trần Mạnh Liểu và NCS Nguyễn Quang Huy vào nhóm thành viên của đề tài, hai thành viên này sẽ đảm nhận các nội dung nghiên cứu về đánh giá nguy cơ tai biến và xây dựng bản đồ tổn thương cho khu vực và đã được chấp thuận

1.7 Tổng kinh phí được phê duyệt của đề tài: 180 triệu đồng

2

PHẦN II TỔNG QUAN KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU

Nghiên cứu đặc điểm địa chất công trình khu vực Đông Nam thị trấn Mèo Vạc nhằm

đề xuất giải pháp bảo vệ và phát triển bền vững di sản Công viên địa chất toàn cầu

Cao nguyên đá Đồng Văn, tỉnh Hà Giang

Đặng Văn Luyến1, Trần Mạnh Liểu2, Đỗ Minh Đức1, Vũ Văn Tích3, Nguyễn Quang Huy4,

Nguyễn Đình Nguyên1, Nguyễn Mạnh Hiếu1

1 Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội,

2 Trung tâm Địa chất Đô thị, Đại học Quốc gia Hà Nội,

3 Ban Khoa học và Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội,

4 Ban Xây dựng, Đại học Quốc gia Hà Nội,

Tóm tắt

Với những gía trị đặc sắc nổi bật về điều kiện tự nhiên và xã hội, đặc biệt là các di sản địa chất- địa mạo và cổ sinh, Cao nguyên đá Đồng Văn đã được tổ chức Mạng lưới Công viên Địa chất Toàn cầu (Global Geoparks Network-GGN), thuộc Tổ chức Văn hóa Khoa học Giáo dục Liên Hợp Quốc (UNESCO) công nhận là thành viên của Mạng lưới Công viên Địa chất Toàn cầu đầu tiên của Việt Nam và là thành viên thứ 2 của khu vực Đông Nam Á vào tháng 10 năm 2010

Trong vài năm gần đây, các nhà khoa học địa chất Việt Nam đã thực hiện khá tốt việc điều tra, nghiên cứu di sản địa chất, đã tiếp cận, nhận diện, mô tả, phân loại hàng trăm

di sản địa chất phù hợp với yêu cầu giao lưu hội nhập quốc tế; đã đề nghị thành lập và xếp hạng các di sản địa chất và các khu bảo tồn địa chất Tuy nhiên, do nhiều nguyên nhân quá trình nghiên cứu di sản địa chất tại Cao nguyên đá Đồng Văn còn tiến triển với tốc độ rất chậm so với các nước trong khu vực và trên thế giới Đặc biệt là các nghiên cứu về Địa chất công trình của các khu vực có các di sản còn rất hạn chế thường là các nghiên cứu trên phạm vi công trình đơn lẻ cho mục đích xây dựng Đề tài QG.12.14 đã đi sâu nghiên cứu và tìm ra mối liên quan giữa các đặc điểm thạch học, khoáng vật và tính chất cơ lý của các nhóm đất đá với sự hình thành và bảo tồn các di sản địa chất của khu vực Đông Nam thị trấn Mèo Vạc Đề tài còn tìm ra loại hình tai biến địa chất thường xảy ra và gây tác hại cho khu vực, đề xuất các phương pháp giảm thiểu các tai biến nhằm bảo vệ các di sản địa chất một cách phù hợp và hiệu quả

Ngoài ra, kết quả nghiên cứu của đề tài còn tìm ra loại vật liệu xây dựng có sẵn, rẻ tiền và là vật liệu xây dựng thân thiện với môi trường là đất sét pha, cát pha…dùng để làm vật liệu trình tường nhà cho đồng bào các dân tộc giúp hạn chế tập quán ghè, đập vỡ các cột đá, măng đá để lấy đá xây tường rào và xây nhà mà không làm ảnh hưởng xấu, hủy

3

hoại giá trị quí giá của các di sản địa chất

Từ khóa: Công viên địa chất, cao nguyên đá, di sản vật thể, rừng đá, hẻm vực, tai

biến địa chất, đất trình tường, phát triển bền vững

2.1 Đặt vấn đề

Di sản địa chất (DSĐC) là phần tài nguyên địa chất có giá trị nổi bật về khoa học, giáo dục, thẩm mỹ và kinh tế Chúng bao gồm các cảnh quan địa mạo, các hang động, hẻm vực sông, hồ tự nhiên, thác nước, các diện lộ tự nhiên hay nhân tạo của đá và quặng, các

di chỉ cổ sinh; các thành tạo, cảnh quan còn ghi lại những biến cố, bối cảnh địa chất đặc biệt; các địa điểm mà tại đó có thể quan sát được các quá trình địa chất đã và đang diễn ra hàng ngày v.v… Cũng như các di sản khác, DSĐC là tài nguyên không tái tạo được, cho nên cần được bảo tồn, quản lý và khai thác sử dụng hợp lý cho sự phát triển bền vững của đất nước Việc điều tra, nghiên cứu di sản địa chất và xây dựng công viên địa chất nhằm mục đích bảo tồn, quản lý và khai thác hợp lý di sản địa chất cho sự phát triển bền vững là một hướng đi đúng đắn mà rất nhiều quốc gia đã và đang nỗ lực thực hiện

Góp phần vào công tác mở rộng nghiên cứu địa chất, đặc biệt là địa chất công trình giúp cho công tác quy hoạch, phát triển và sử dụng hợp lý các di sản địa chất cũng như các

dí sản vật thể và phi vật thể đề tài QG.12.14 đã được Đại học Quốc gia Hà Nội tài trợ kinh phí nghiên cứu trong 2 năm từ 1-9-2012 đến 1-9-2014 với các mục tiêu, nội dung, phương pháp và các kết quả nghiên cứu như sau

2.2 Mục tiêu

- Làm rõ đặc điểm địa chất công trình vùng nghiên cứu;

- Làm rõ mối quan hệ giữa đặc điểm địa chất công trình với các loại hình di sản ở

khu vực Đông Nam thị trấn Mèo Vạc;

- Đề xuất các biện pháp bảo vệ các dị sản trước tác động của các tai biến địa chất phục vụ phát triển bền vững Di sản Công viên Địa chất Toàn cầu (CVĐCTC) Cao nguyên

đá Đồng Văn

2.3 Phương pháp nghiên cứu

 Phương pháp khảo sát hiện trường

Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa: mô tả thành phần và phân bố của các loại đât đá xuât lộ trong khu vực nghiên cứu, thu thập các số liệu để vẽ sơ đồ địa chất công trình Các đợt khảo sát thực địa của nhóm tác giả được thực hiện vào các thời điểm tương ứng với mùa khô và mùa mưa tại khu vực nghiên cứu: tháng 4/2013 và tháng 7/2014

4

 Phương pháp thí nghiệm trong phòng

Mẫu đất đá được lấy từ các hố đào, tại các ta luy và các điểm lộ trong hành trình khảo sát được tiến hành cho các thí nhiệm sau: i) Phân tích thành phần hạt; ii) Giới hạn chảy, dẻo và chỉ số dẻo; iii) Độ ẩm tự nhiên; iv) Dung trọng; v) Tỷ trọng; vi) Đầm nện tiêu chuẩn; vii) Thí nghiệm thấm; viii) Thí nghiệm cắt phẳng; ix) Cường độ kháng nén mẫu đá; x) Phân tích mẫu lát mỏng của đá và xi) Phân tích pha của đất và đá trên máy nhiễu xạ kế Rơn ghen

Kết quả thí nghiệm trong phòng trình bày ở các biểu bảng tổng hợp và dùng để luận giải các nội dung mà đề tài đã đặt ra trong các mục dưới đây

2.4 Tổng kết kết quả nghiên cứu

2.4 1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên và kinh tế xã hội của khu vực nghiên cứu

 Địa hình

Diện tích tự nhiên của toàn huyện là 57.384 km2 Địa hình của huyện khá phức tạp, chủ yếu của là núi đá vôi, độ cao trung bình 1.150m so với mực nước biển, độ dốc trung bình là 25o -35o Về tổng thể, địa hình Mèo Vạc phân thành ba tiểu vùng có địa hình, địa

chất và thế mạnh kinh tế khác nhau: i) Tiểu vùng phía bắc là tiểu vùng giáp biên giới gồm

3 xã: Sơn Vĩ, Thượng Phùng và Xín Cái Địa hình thấp dần từ biên giới Việt - Trung

xuống dòng sông Nho Quế; ii) Tiểu vùng giữa bao gồm 10 xã ở khu vực trung tâm bao

gồm cả thị trấn Mèo Vạc nằm trên địa tầng đá vôi có nhiều khe, dốc, hố sụt địa chất và hầu như không có suối hoặc khe nước, duy nhất có nguồn nước ở rừng đầu nguồn từ Dải

Chí Sán và iii) Tiểu vùng phía nam gồm 4 xã: Niêm Sơn, Nậm Ban, Tát Ngà và Khâu Vai

được coi là tiểu vùng núi đất chiếm khoảng 50% tổng diện tích, có độ dốc lớn

 Địa chất

Trong khu vực nghiên cứu lộ ra khá đầy đủ các trầm tích từ Cambri đến Trias với những đặc điểm thạch địa tầng như sau:

a Hệ tầng Chang Pung (€ 2-3 cp): Hệ tầng gồm chủ yếu đá vôi xen kẽ luân phiên

với đá sét vôi, bột kết vôi chứa phong phú hóa thạch bọ ba thùy Trong vùng Mèo Vạc, các trầm tích của hệ tầng phân bố ở cực đông bắc của huyện, thuộc xã Thượng Phùng

b Hệ tầng Lutxia (O 1 lx): Hệ tầng gồm đá vôi phân lớp mỏng, đá vôi trứng cá xen

kẽ luân phiên với các lớp cát, bột kết chứa hóa thạch bọ ba thùy và tay cuộn Trong khu vực ĐN Mèo Vạc, các trầm tích của hệ tầng phân bố ở cực đông bắc của huyện, phía nam thuộc xã Xín Cái

c Hệ tầng Mia Lé (D 1 ml): bao gồm các đá sét kết, bột kết và đá phiến sét mầu

xám ghi Đá cấu tạo phân lớp mỏng, chiều dầy lớp từ 3 đến 5cm Đá mầu xám ghi, phong hoá có mầu nâu, mầu vàng loang lổ Diện phân bố của hệ tầng Mia Lé trùng với kiểu địa

5

hình đồi núi thoải lượn sóng, yên ngựa, sườn dốc trung bình, tương phản với địa hình phân cắt kastơ thuộc các hệ tầng Nà Quản và Bắc Sơn

d Hệ tầng Nà Quản (D 1-2 nq): Thành phần thạch học bao gồm các đá vôi, đá vôi

dolomit mầu xám đen xám xanh cấu tạo phân lớp vừa đến mỏng, trong một vài vị trí có xen các lớp mỏng đá phiến sét vôi và vôi silic Mặt cắt hệ tầng lộ ra dọc hai bên bờ sông Nho Quế, dọc tuyến đường từ cầu Tràng Hương đi TT Mèo Vạc

e Hệ tầng Tốc Tát (D 3 tt): Thành phần thạch học bao gồm các đá vôi phân lớp

phân dải mầu xanh đốm hồng loang lổ, chuyển lên trên là các đá phiến sét mầu hồng mầu xanh ép phiến mạnh (tập 1) và đá vôi phân dải vân đỏ ép phiến mạnh xen với các đá phiến sét ép mạnh mầu xanh ghi (tập 2) Tại khu vực nghiên cứu hệ tầng có mặt trong khu vực phía Tây Bắc xóm Khai Hoang 2

f Hệ tầng Bac Son (C-P bs) : Thành phần thạch học bao gồm các đá vôi phân lớp

dày, lên phần cao có các đá vôi dạng khối xen với các lớp đá vôi silic mỏng Đá mầu xám xanh, xen các lớp mỏng mầu hồng, hồng đỏ (tập 1) và thành phần gồm đá vôi phân lớp đến dạng khối màu xám sáng, xen đá vôi màu xám xanh, đá vôi trứng cá (tập 2) Đáhệ tầng Bắc Sơn gặp tại địa bàn các xã:Pả Vi, Pài Lủng, Giàng Chu Phìn, Cán Chu Phìn

g Hệ tầng Đồng Đăng (P 3 dd) : Các vỉa hoặc các thấu kính, hoặc dạng ổ quặng

bauxit nằm trên mặt bào mòn của đá vôi thuộc hệ tầng Bắc Sơn, kèm theo là các lớp silic lục nguyên, sét vôi, cát kết và sét than thuộc tướng ven bờ Trong khu vực nghiên cứu, các trầm tích của hệ tầng phân bố chủ yếu ở phía TN thị trấn Mèo Vạc, tạo thành dài hẹp

hướng TB – ĐN

h Hệ tầng Sông Hiến (T 1 sh) : Thành phần thạch học chủ yếu của hệ tầng gồm cát,

bột kết xen các đá phun trào từ axit đến bazơ và các tuf của chúng, các sản phẩm bom và tro núi lửa Ngoài ra cũng gặp các thấu kính đá vôi, đá vôi sét, đá vôi silic xen trong các đá lục nguyên Các đá của hệ tầng chiếm phần lớn diện tích phía N-TN thị trấn Mèo Vạc, tạo nên các đỉnh núi cao của dải núi Miêu Vạc

Các thành tạo được mô tả trong phức hệ Cao Bằng (vµT1 cb) gồm khối xâm nhập

có dạng nêm vát đầu kéo dài theo hướng Bắc Nam Khối phân bố tại khu vực Tây Nam thị trấn Mèo Vạc Thành phần thạch học gồm các đá gabro hạt nhỏ đến vừa Chúng xuyên cắt

và làm biến chất các đá phiến sét và sét kết hệ tầng Mia Lé

 Khí hậu

Mèo Vạc nằm ở khu vực núi cao có địa hình phân cắt mạnh trong điều kiện khí hậu nhiệt đới gió mùa mang đặc thù của khí hậu cao nguyên: mùa đông rét buốt kéo dài với nhiệt độ trung bình khoảng 15.70C, lượng mưa trung bình năm là 1,600-1,700 mm; độ ẩm trung bình năm khoảng 80%; tổng số giờ nắng trong năm là 1427-1500 giờ và tổng mức nhiệt độ trong năm là 5725 độ

6

 Thủy văn

Mạng lưới thủy văn tại khu vực nghiên cứu rất nghèo nàn, chỉ có 2 con sông chảy qua đó lả sông Nhiệm và sông Nho Quế Sông Nho Quế bắt nguồn từ Trung Quốc và chảy vào khu vực theo hướng TB - ĐN qua huyện Đồng Văn và 9 xã thuộc huyện Mèo Vạc với tổng chiều dài khoảng 20 km Sông Nhiệm bắt nguồn từ huyện Yên Minh và chảy theo hướng nam váo địa phận hai xã Nậm Ban và Niệm Sơn, huyện Mèo Vạc với chiều dài 8

km

 Điều kiện kinh tế - xã hội

+ Dân cư: Theo con số thống kê năm 2010 dân số của huyện là 71.790 người và

13,100 hộ gia đình Mật độ dân cư thưa thơt trung bình 127 người/km2 chỉ riêng thị trấn Mèo Vạc mật độ dân đông hơn đạt 231 người/km2 với tổng sô dân là 4.631 người Các dân tộc sinh sống trên địa bàn nghiên cứu gồm: Dao, Tày, Giáy, H’mông, Nùng, Xuong, Lôlô, Clao, Pu Béo, Cao Lan, Mường, Hoa, Kinh, Bo Y…

+ Kinh tế: Kinh tế khu vực phát triển ở mức độ thấp, tỷ lệ hộ nghèo còn cao Nông

nghiệp là ngành kinh tế chính với các cây trồng chủ yếu là ngô, đậu tương và chỉ canh tác

1 vụ trong năm Tổng công suất 2 nhà máy thủy điện gần 160 MW Nhà máy thủy điện Nho Quế 1 hiện đang ở giai đoạn khảo sát thiết kế xây dựng

+ Giáo dục và y tế: Giáo dục phổ cập tăng nhanh, có sở vật chất không ngừng được

cải thiện; số lượng học sinh tăng đều theo hàng năm Công tác y tế đã được các ngành, các cấp đặc biệt quan tâm Tuy nhiên, số cán bộ y tế có trình độ về y tế cơ sở của huyện và xã còn thấp

2.4.2 Đặc điểm địa chất công trình của khu vực nghiên cứu

1 Đặc tính cơ lý của đá cứng

 Đá sét kết đá phiến sét hệ tầng Mia Lé: i) Đới đá tươi: Dung trọng bão hoà đạt

2,75-2,78 g/cm3, cường độ kháng nén bão hòa trung bình là 210 kG/cm2 ; ii) Đới phong

hóa trung bình: Chỉ tiêu cơ lý có giảm hơn nhiều so với đới đá tươi Dung trọng khô trung

bình là 2,65 g/cm3 đến 2,68 g/cm3, cường độ kháng nén trung bình ở trạng thái bão hòa là

100 kG/cm2; iii) Đới phong hóa mạnh: Dung trong bão hòa trung bình là 2,65 g/cm3, cường độ kháng nén ở trạng thái bão hòa trung bình là 43 kG/cm2; iv) Đới phong hóa triệt

để: Chủ yếu là sét, á sét lẫn dăm cục đá gốc, các tính chất cơ lý cao hơn đất Eluvi

 Tính chất cơ lý của mẫu đá vôi

Đá vôi, đá đôlomit thuộc các hệ tầng Nà Quản, hệ tầng Bắc Sơn, các đá vôi loại này

có mặt trong khu vực nghiên cứu chủ yếu là đới phong hóa trung bình và đới đá tươi Đá

có chỉ tiêu cơ lý cao, dung trọng bão hòa trung bình là 2,7g/cm3, cường độ kháng nén ở trạng thái bão hòa là 450 kG/cm2 trong đới đá tươi

7

2 Đặc tính cơ lý của đất mềm rời

Nhóm đất mềm rời được gọi chung cho trầm tích aluvi, deluvi-eluvi và eluvi

Kết quả thí nghiệm tính chất cơ lý mẫu đất trình bày ở bảng 4.1 đến 4.4

 Đất deluvi-eluvi, eluvi

- Đất trên nền đá cacbonat: Đất sét pha màu nâu đỏ Đất có trạng thái cứng, kém

chặt ở điều kiện thiên nhiên, lẫn 13-17% dăm sạn, độ ẩm tự nhiên 31,4%, dung trọng khô

trung bình 1,38g/cm3 Cường độ kháng cắt ở trạng thái bão hòa  = 18o; C = 0,22 kG/cm2

- Đất trên nền đá trầm tích: Đất sét, sét pha màu xám vàng, nâu đỏ phớt xanh, phớt

trắng lẫn 18-20% dăm sạn Đất có trạng thái cứng, chặt ở điều kiện thiên nhiên, độ ẩm tự

nhiên 25,2%, dung trọng khô trung bình 1,57g/cm3 Cường độ kháng cắt ở trạng thái bão

hòa =17o, C=0,22 kG/cm2

 Đất trầm tích (aQ 2 1-3 ):

Ngoài các trầm tích cát cuội sỏi rải rác lòng sông, dọc các suối có phân bố các bãi

bồi nhỏ hẹp thành phần là đất á sét, á cát xám nâu, xám vàng có dung trọng khô 1,40

g/cm3, cường độ kháng cắt bão hòa  = 16o; C = 0,05kG/cm2

Các tính chất cơ lý của hai nhóm đá đại diện, đất nguyên trạng, đất đắp và các chỉ

tiêu của đất đàm nện được trình bày trong bảng từ 4.1 đến 4.4

2.4.3 Xây dựng Sơ đồ địa chất và địa chất công trình khu vực nghiên cứu

Trên Sơ đồ địa chất công trình ta thấy khu vực nghiên cứu được chia ra thành 3

nhóm ĐCCT là: nhóm đá cứng, nhóm đất mềm dính và trầm tích bở rời

Trong đó nhóm đá cứng gồm 2 phụ nhóm: trầm tích cacbonat và macma xâm nhập

chiếm tới 60% diện tích tờ bản đồ, trong khi nhóm đá mềm dính chỉ chiếm 40% còn lại

(xem Báo cáo tổng kết đề tài)

Về tổng thể dễ dàng nhận ra trong khu vực nghiên cứu chiếm ưu thế là các đá vôi

dạng khối thuộc hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs) diện tích xuất lộ chiếm tới 50% toàn bộ diện tích

khu vực, tiếp theo là cát kết, sét kết, phiến sét vôi hệ tầng Sông Hiến chiếm 25% diện tích

khu vực Phần diện tích còn lại (khoảng 25%) của các hệ tầng như Hồng Ngài, Đồng

Đăng, Tốc Tát, Mia Lé; Nà quản và Chang Pung

2.4.4 Ảnh hưởng của đặc điểm thành phần thạch học của đá tới kiểu rừng đá

Mặc dù không tạo ra được các cột đá cao tới 30-40m như ở Côn Minh và đạt chiều

cao trên 20m như ở Quế Lâm (Trung Quốc), trên Cao nguyên đá Đồng Văn – Mèo Vạc

các rừng đá cũng tạo nên cảnh quan không kém phần đặc sắc Các rừng đá đẹp nhất gặp ở

Đông Nam thị trấn Mèo Vạc có thể gặp trên dọc đường Mèo Vạc – Lũng Pù – Khau Vai

Tại đây có thể dễ dàng gặp những khu rừng đá với những “cây đá” cao 6-7m đôi khi đến

10-15m chủ yếu phát triển ở phần chân sườn dốc

đá Cacbon – Pecmi thuộc hệ tầng Bắc Sơn (C-Pbs)

Các đá dạng khối nhưng có cấu tạo phân dải hạt thô và chứa ít tạp chất sét Dưới

tác dụng của nước mưa và nước mặt ở trạng thái vùi lấp nông trên bề mặt, dải khoáng vật hạt thô rất dễ bị rửa lũa, hòa tan tạo nên các rãnh xói, thớ chẻ có kích thước lớn và có diện phân bố rộng

Đá vôi thuộc hệ tầng Đồng Đăng (P2 đđ) là loại đá vôi sét silic nên trên giản đồ nhiễu xạ kế Rơn ghen ngoài khoáng vật canxit đá (MV-20) còn chứa cả thạch anh thể hiện bằng các pic nhiễu xạ (d=3.36 Ao (16) và d= 4,26 Ao (4) Có thể nói loại đá vôi này không

thể tạo nên “rừng đá” đẹp vì đá không tinh khiết về thành phần sẽ khó hòa tan hơn

2.4.5 Giải pháp phát triển bền vững cho khu vực ĐN thị trấn Mèo Vạc trong

Công viên Địa chất Toàn cầu Cao nguyên đá Đồng Văn

 Hiện tượng xâm thực bóc mòn

Hệ thống mương xói phát triển rất mạnh mẽ ở cả hai bên sông Nho Quế Rãnh xói

có chiều dài hàng trăm mét theo hướng vuông góc với dòng sông Chiều rộng mương xói trên đoạn đầu từ 1-5m, ở đoạn cuối mở rộng từ 10 đến 30m Các mương xói khoét sâu vào lớp vỏ phong hoá trên bề mặt sườn từ 1-2m đến 10-20m và tạo nên các vách trượt lở rất lớn

Giải pháp giảm thiểu: Áp dụng các kỹ thuật canh tác hợp lý có thể giúp giảm nhẹ

nguy cơ này Nguy cơ xói mòn đất ở các vùng đá vôi cũng có thể giảm bớt nếu có được mạng lưới thủy văn hợp lý Có thể tạo nên mạng lưới thủy văn hợp lý bằng cách: i) Hạn chế thay đổi hướng dòng chảy; ii) Tránh để các dòng nước mặt chảy vào các phễu, hố sụt; iii) Kênh mương gần các phễu, hố sụt cần được lót chống thấm; iv) Làm các hàng rào chắn bùn đất, tạo điều kiện cho cây cỏ mọc; v) Xây một số hồ, đập nhỏ hạn chế tốc độ dòng chảy và thu giữ phù sa v.v.; vi) Làm bậc thang và trồng cây tạo rào chắn giảm nhẹ xói

mòn Nên hạn chế tối đa tập quán chặt cây, đốt nương làm rẫy v.v

 Hiện tượng trượt lở

Trong quá trình đo vẽ sơ đồ địa chất công trình đã phát hiện được một vài khối sạt

lở ven các con đường kể cả cũ và mới làm gần đây, tại nơi có địa hình dốc và ranh giới giữa đá vôi và đá trầm tích Đất tầng mặt là sản phẩm phong hóa triệt để từ sét kết, bột kết

hệ tầng Sông Hiến (T1sh) Khối lượng từ vài đến hàng chục mét khối, chiều sâu sạt 5 – 10m

9

Giải pháp giảm thiểu: Để tính toán ổn định mái đào trên đất phong hóa, tiêu chuẩn

tính toán được sử dụng là QPVN 285-2002 Mái đào của đường thiết kế trên đất đá hệ tầng Sông Hiến sẽ ổn định trong tất cả trường hợp khi mái dốc được bạt theo tỷ lệ 1:1 với hệ số

an toàn FS min là 1,23 và 1,063 ở trường hợp đất ở trạng thái tự nhiên và bão hòa (Hình 5.1a,b)

 Hiện tượng sập lún mặt đất

Phễu, lũng karst - là những nơi địa hình dạng phễu, kích thước hàng chục đến hàng trăm mét Phễu do sập đổ vòm hang thường có vách đứng, đáy có hang, hốc hút nước mặt, một phần bị phủ bởi sét, mùn cây và tảng lăn đá vôi Những dạng địa hình karst loại này

có thể gây ra những tai biến dây chuyền như gây hư hại công trình, nhà cửa, cầu cống

Giải pháp giảm thiểu:

Cần thận trọng khi sử dụng các hố sụt karst để làm bãi chon lâp rác thải Nó chỉ thực sự an toàn khi trước khi sử dụng lớp đáy phễu karst cần được trải phủ một lớp vật liệu cách nước (sét, sét bụi…)

 Hiện tượng đá rơi, đá đổ

Tại khu vực nghiên cứu có rất nhiều điểm có dấu hiệu cảnh báo đá đổ (xem Sơ đồ địa chất công trình) Hiện tượng này có thể xảy ra bất kỳ lúc nào dù trời có mưa hay nắng, tuy nhiên khi trời mưa nước bôi trơn các hạt, làm cho sức chống cắt của đất đá giảm đi rõ rệt (theo thống kê góc ma sát trong giảm tới 10-15%)

Tuy nhiên, tai biến dổ sập đất đá có thể xảy ra do các hoạt động nhân sinh bất cẩn Vào tối 16/5/2014, tại công trường Thuỷ điện Nho Quế 2 đã xảy ra vụ sạt lở đá với khối lượng khoảng 25.000m3, làm 1 người chết, 4 người mất tích, 5 người bị thương trong đó

có 2 người bị thương nặng Thiệt hại về tài sản gồm 2 máy xúc, 1 máy múc, 1 trạm trộn bê tông, 3 ô tô tải, 1 máy ủi, 1 máy cẩu Tổng thiệt hại khoảng hơn 10 tỷ đồng

Giải pháp giảm thiểu: Hiện tượng này thường xảy ra khi đá bị các khe nứt chia cắt,

tách thành từng khối lớn Khi góc mái dốc dựng đứng, những tảng đá này rất dễ rơi từ trên sườn dốc xuống gây ra tai biến đá đổ Điều này lại càng nguy hiểm hơn khi các khối đá va vào nhau và cùng nhau rơi từ trên cao xuống

 Lũ ống, lũ quyét

Rạng sáng ngày 5/8/2014, hoàn lưu của cơn bão số 2 gây mưa lớn tại khu vực thị trấn Mèo Vạc và phụ cận Nước lũ tại hai khu vực rừng đầu nguồn Tò Đú và Tả Ván đã bất ngờ đổ về khu vực dân cư của Tổ 1, Tổ 2 và Thôn Sảng Pả B của Thị trấn Mèo Vạc Nước lũ xảy ra trong đêm và dồn về quá nhanh, người dân chỉ kịp sơ tán người lên cao, toàn bộ tài sản đều bị ngập nước Theo thống kê chưa đầy đủ, trận lũ ống đã phá hủy hơn

300 m2 đường nhựa, 300 m2 đường bê tông, hơn 90m2 tường rào, ước thiệt hại ban đầu là trên 445 triệu đồng

10

Giải pháp giảm thiểu: Do thị trấn Mèo Vạc nằm gọn trong khu vực lòng chảo bốn

bề có núi cao, mái dốc tự nhiên khá cao nên nguy cơ bị lũ ống là rất lớn Để giảm thiểu, cần xây các công trình kênh dẫn dòng nước, đất do lũ quét, lũ bùn đá mang tới

 Bồi lắng lòng hồ thủy điện

Theo số liệu tính toán từ các công trình tương tự, khối lượng bùn cát bồi lắng lòng

hồ thủy điện Nho Quế 1 (Dự kiến xây dựng tại Giàng Chu Phìn-Xín Cái) có thể đạt tới

446 000 m3 trong năm đầu tiên và thể tích bùn cát lắng đọng cộng dồn sau 12 năm lên tới Wbc12 = 4,832106 m3 tương ứng với cao trình 445,77m

Giải pháp giảm thiểu

- Xây dựng trạm quan trắc thủy văn cấp II tại hạ lưu tuyến nhà máy

- Đo vẽ các mặt cắt ngang lòng hồ từ tuyến đập tới biên giới Việt Trung

- Thu thập số liệu khí tượng thủy văn và tình hình sử dụng nguồn nước sông Nho Quế từ phía Trung Quốc trong khoảng thời gian đủ để tính toán số liệu

 Đánh giá khả năng mất nước hồ chứa

Trong vùng hồ của thủy điện Nho Quế 1,2 và 3 phân bố các đá vôi bị Karst hóa của các hệ tầng Bắc Sơn và Nà Quản, ngoài ra còn thấy các đá cách nước của hệ tầng Mía Lé

Hệ tầng Bắc Sơn (C – P bs) gồm đá vôi phân lớp dầy, dạng khối có xen kẹp đá vôi

phân lớp mỏng, đá vôi của hệ tầng này bị karst hóa mạnh, gặp nhiều hang ở các cao trình khác nhau

Hệ tầng Nà Quảng (D1-2 nq) phân bố rộng rãi trong vùng, thành phần gồm đá vôi đôlômit, đôlômit, đá của hệ tầng này bị karst hóa yếu, gặp 1 số hang khô và hốc nhỏ ở trong phạm vi vùng hồ

Như vậy chỉ với sự có mặt của 1 trong 2 hoặc cả 2 hệ tầng kể trên thì nguy cơ lòng

hồ bị mất nước là khó tránh khỏi

 Giải pháp giảm thiểu

Một số giải pháp thường được áp dụng để giảm sự mất nước của hồ và qua vai đập

là làm màn chống thấm bằng cách phun vữa xi măng xuống trám các ổ karst, các đứt gẫy

và nứt nẻ lớn nằm trong khu vực có khả năng xảy ra mất nước

2.4.6 Mức độ tổn thương của hệ thống tự nhiên- xã hội khu vực nghiên cứu

Sơ đồ mức độ tổn thương khu vực Đông Nam thị trấn Mèo Vạc được thực hiện bằng việc xây dựng các sơ đồ thành phần như: i) Sơ đồ phân bố các tai biến và mức độ thiệt hại do tai biến gây ra; ii) Sơ đồ mật độ đối tượng bị tổn thương và iii) Sơ đồ về khả năng chống chịu của hệ thống tự nhiên xã hội