Qua phân tích các tướng trầm tích và các hoại dộng lịa inacma, kién tạo trên khu vực có thể thấy rằng khu vực bồn trũng Huế nói chung và bồn tiĩing sông Hương nói riêng trãi qua các thời
Trang 3A DẶC DIỄM DỊ A CHAT KHU v ự c SÔNG HƯƠNG
I DẶC ĐIỂM CHUNG
Sông IIu'0'ng là một sông lớn trong khu vực Lưu vực sông Hương bắt nguồn từ vung Mương lloá và Nam Đông thuộc dãy Trường Sơn Hai nhánh Tả Trạch và Hừu Trạch hộp nhau lại Ngà Ba Tuần, tạo thành sông Hương Nếu tính từ thượng nguồn (kể
cả hai nhánh Tả T rạch và Hữu Trạch) sông I lương dài khoảng 95km
Dộ dóc trung hình của sông [lương tính lừ thượng nguồn đến cua Thuận An là khoảng 11,7° Đáy sông ở Ngả Ba Tuần ỏ độ cao khoảng lỏm.
Các chi Ill'll của sông Mương chảy qua các vùng đá gốc khác nhau Thượng nguồn của sông Hữu Trạch chảy qua các dá macma của phức hệ Qué Sơn, phức hệ Hải Vân và chảy qua các ílá trầm lích - biến chất của hệ lẳng Avũơng, hệ tầng Long Đại và
hệ tần g r â n I-âm
Thượng nguồn nhánh Tả Trạch chảy qua các đá macma của phức hệ Hải Vân, Quể S(5n, Dụi Lộc và chảy qua các clá trầm tích - bién chát thuộc hệ tầng Avương, hệlầng Tân Lâm
Doạn tử ngả ba Tuần tlén của Thuận An chảy qua các khối dá macma của phức
hệ Bà Nà, phức hệ Dại Lộc và các dá trầm tích của hệ tầng Tân Lâm, Cô Bai, các thành tạo trẳin tích Dệ fứ.
HƯƠNG
II I Móng (tá gốc của hồn trũng sông Huoìig
Qua lài liệu về E)ịa chất, đặc biệt là tài liệu địa tầng các hố khoan sâu trong khu vực I lué và kếl họp vdi quan sát dịa chất dể tìm hiểu về móng đá gốc của bồn trũng sông Hương.
Bồn trũng thuộc khu vực sông Ilương clược giới hạn:
Ranh gidi phía 'l ay của hồn trũng sông Hương tính từ điít gãy Hương Hồ I.ưõng Quán làm gi ổi hạn trên;
Phía Đồng đến tận biển Thuận An;
Phía Bắc giới hạn từ khu vực Hương Điền trở vào;
Phía N a m tiến đến khu vực Phú B ài.
2
Trang 4T rong phạm vi không ché nhu' trên thì khu vực bồn trũng sông Hương có m óng chi gốc cấu tạo hỏi các ciá thuộc hệ tầng Cô Bai (D 2,cb), hệ tầng Long Đại (0} - S|ld) Vít hệ tầng T ân l.íìm (D, 2tl).
Các hố khoan ỏ ' ùng Vinh Mỹ - Thuận An, I lifting Điền (hường gặp đá gốc ỏ
độ sâu khoảng I 15 111 - 120m Lên khu vực Huế, móng đá gốc bồn Irũng nằm ỏ độ sâu khoảng 5()m - 70m Đến khu vực Long Thọ- Kim Long thì đá gốc lộ ra trên mặt
Bề mặt m ó n g cH gốc ỏ b ồ n t rũ n g s ô n g H ư ơ n g có h ư ớ n g n g h i ê n g từ T â y
s a n g D ô n g , voi d ộ dố c k h o ả n g 5°
11.2 - Đặc (tiếm kiến tạo
Như chúng ta dã biết, hoạt dộng kiến lạo trong khu vực có ảnh hưỏng đến quá Irinli hình thành trầm tích, macma, dịa hình Các đứt gãy sâu trong khu vực thường trùng với các sông chính trong vùng Ngoài ra hoạt dộng kiến lạo liên quan đến sự phát triến của sông Dặc hiệt hoạt dộng tân kiến tạo có thể chuyển trạng thái của sông từ sông già chuyển sang dang sông trẻ hoặc ngƯỢc lại Bởi vì hoạt dộng tân kiến tạo có khả năng làm thiiy đôi góc xói mòn của sông Nếu một vùng nào dó dang dược nâng lên thì sổng thường có xu thế xói lòng là cơ bản và ngiỉỢc lại, vùng có chể độ sụt lún lliì sông có xu thế xói nịỊang Ngoài ra, chuyển dộng tân kiến tạo còn gây ra nứt đất ỏ một số khu vực có sồng chạy qua có thể làm tăng khả năng trượt, xói lỏ
Qua ảnh vệ tinh, thấy rằng hệ thống dứt gãy phát triển trên móng đá gốc khu vực trũng sông Mương chạy theo hai hướng:
- I lệ thống dứt gãy phát triển theo hưdng gẳn Đông-Tây
- I lệ thống dứt gãy phát triển theo hướng Tây Bắc- Đông Nam.
Trong khu vực từ Thiên Mụ đến cửa Thuận An, sông Hương phát triển theo luỉđng của đứt gãy gần Đông- Tây nêu trên
Qua phân tích các tướng trầm tích và các hoại dộng (lịa inacma, kién tạo trên khu vực có thể thấy rằng khu vực bồn trũng Huế nói chung và bồn tiĩing sông Hương nói riêng trãi qua các thời kì phát triển sau:
Vào thòi kì Krata đến Neogen, vùng Huế tồn tại một chế dộ kiến tạo tương đói
bi nil ổn.
Vào cuối Paleogen, khu vực Huế bắt đầu bị lôi cuốn vào thòi ký tạo núi sau nền Quá trình này khỏi đầu hằng quá trình hình thành các khối xâm nhập granit giàu kiềm (phức hệ Ba Nà) và dồng thời hình thành nên vùng sụt võng Vãn Xá, địa hào
I líõng Quán
3
Trang 5Những khu vực sựt lún, nói chung dược bồi clắp bằng trầm tích vụn cơ học dược cung cấp U các vùng hào mòn ké cận (chủ yếu thuộc vùng Tây Huê) Quá trình bồi tụ trầm lích tro n g vùng trín g sông Mương chủ yếu diễn la từ M ioxen (N 3] ) cho đến nay Vung Irũng này ngày càng bị thu hẹp dần, nhường chỗ cho nhung khu vực dồng bằng moi xuất hiện.
Qua nghiên cứu các tiiớng trầm lích, hoạt dộng kiến tạo, dịa hình, cho phép cluing la suy đoán rằng sông Hương có thế dược hình thành từ đầu thống Mioxen và phát triển cho đến nay.
I liện nay trên m ột số vùng trên Ill'll vực sông I lương, dang diễn ra hoạt dộng tân kiến tạo mạnh Biểu hiện cụ thể của hoạt động tân kiến tạo đó là tạo thành các vùng nâng cục bộ, vói tốc dộ nâng khoảng từ 3mm/năm đến 5mm/năm Ngoài ra hoạt động tân kiến tạo còn gây ra nứt đấl ỏ nhiều nơi trong khu vực, như vùng Hương Hồ, Phú Bài, Phú Thượng, Quá trình nứt đất có khả năng gây trượt, xói ỏ vùng Hương Hồ - Xước Dũ Nứt dát chỉ có thể gây ra quá trình trượt lỏ cục bộ, nhưng đó là một yếu tó địa chắt liên vùng trực tiếp đén quá trình xói lở chung
I U Các thành tạo trầm tích trong bồn trũng sông Hương
11.3.1 - Đặc điểm chung
Các thành tạo trầm tích trong bồn Irũng sông Hương gắn liền với quá trình thành tạo trầm tích trong khu vực Huế (khu vực bồn trũng Huê được tính từ Vĩnh Linh dcn tận đèo Hải Vân) Căn cứ vào tài liệu nghiên cứu Địa chát, Dịa chất thuỷ văn, Địa chắt công trình và đặc biệt là các tài liệu dịa tầng hố khoan mà chúng tôi thu thập được trong nhiều năm nghiên cứu về khu vực này để đánh giá lổng quan khu vực bồn trũng sông I kiđng qua các giai đoạn thành tạo trầm tích khác nhau.
Theo tài liệu địa tầng hố khoan trong khu vực thì độ dày của các thành tạo trầm tích ở khu vực Vinh Mỹ - Thuận An, Hương Điền đạt độ dày lớn nhất, dự đoán khoảng 200m (LK3 14 - rân Mỹ có độ sâu trên 120m; LK508 - Hương Điền có độ sâu 115,5m, nhùng chưa xuyên thủng, tầng trầm tích Neogen (N) Lên tới khu vực Huế, độ dày các thành tạo trầm tích chỉ ỗ’ mức 50m đến 70m nến vùng Thiên Mụ, Thuỷ Biều, Hương
I lồ thì móng dá gốc nổi iên trên bề mặt.
Nhu' vậy chúng ta thấy rằng bồn trũng trầm tích khu vực sông Hương có dạng như một cái nêm đặt ngược Chiều dày của các tầng trầm tích tăng dần và đạt cực đại ỏ vùng Thuận An I lay nó’ cách khác khu vực Thuận An là trung tâm của bồn trũng trầm tích I luế
Các thành tạo trầm tích trong bồn trũng sông I lương gồm có các tầng sau:
1 T ần g trâm tích hình (hành trong thống M ioxen trên (N 3|);
4
Trang 62 Tầng trầm hình thành trong hệ Độ tứ (Ọ);
3 I cing d u v i - clcluvi không phân chia (cdỌ)
11.3.2 - M ô (tí địa tầng
1 - Trầm lích thuộc hệ Neogen - Thống M ioxen trên ( N ị J)
Tầng trầm tích thảnh tạo trong thong Mioxcn trên (N3|) ồ vùng trũng sông
I liiõng có các lớp cơ bản sau:
- Lớp cuội, sỏi, lan ít tảng màu vàng xám đến màu xám trắng;
- Lớp sét kết màu nâu dỏ gạch đến xám tro có lẫn ít sỏi màu xám, có phân lớp
Lớp cát két chứa cuội sỏi màu xám tro, xám trắng, có chứa nhiều vật chất hữu
cò và ngậm ít ôxít sắt màu nâu vàng;
- Lớp cát kết thạch anh xen kẽ nhung lớp sét chứa nhiều vật chát hưu cơ
Trong tầng trầm tích này ở khu vực Huế phát hiện nhiều hoá thạch và bào tử
tuổi N1, ỏ khu vực Huế phủ bất chính hợp lên móng dá gốc của hệ tầng Cỗ Bai (D2.,cb), đá góc thuộc hệ Tân Lâm (Dị 2tl) và đá gốc của hệ tầng Long Đại ( 03 - S|lđ)
Chiều dày của tầng suy đoán khoảng 150m
2 - Các thành tạo trầm lícli thuộc hệ Dệ tứ (Ọ)
a - Thong Pleixtoxen
i) P hụ th ô n g P ỉe i.io x e n hạ - írung ( Q ị ị ị )
Các thành lạo trầm tích Pleixtoxen hạ - trung trong vùng trũng sông Mương gồm
có các lớp sau:
- Lớp cuội- sỏi hỗn tạp (da khoáng);
Lớp cát màu xám vàng xen lẫn các lop mỏng hoặc các tháu kính cát pha.
Những lớp trầm tích này thưòng gập ỏ dạng trầm tích thềm sông cổ Vì vậy trầm
lí ch tuổi Pleitoxen hạ - trung (Ọ| u) có diện phíin bó hẹp, ít phổ bién nên việc nghiên
c ứu chúng dang còn hạn chế.
T ầng trầm tích có tuổi (Q, li) phủ bắt chỉnh hợp lên m óng đá gốc của hệ tầng ỉ.ong Đại, Tân Lâm và hệ tầng Cô Bai và phủ chỉnh hợp lên tầng trầm tích có tuổi N | \
ii) Phụ thô n g Pleixtoxen tn m g (Qii)
Các Ihành lạo trầm lích trong Pleitoxen trims, (Qh) trong bồn trũng sông Hươnguồm có các lớp sau:
5
Trang 7Lớp sét pha màu xám tro, phàn lổp rõ và chiều dày của lớp tương đói ổn định;
Lớp cát pha mài' xám tro lẫn khoảng từ 5% dén 10% sạn sỏi có dộ mài trònkém;
Lớp sét có chứa nhiều vật chất huu cơ tích tụ lại thành từng lớp và bị nén chặt
Tầng trầm lích này có nguồn góc sông - biển, vi vậy chúng phân bó rộng rãi Irong khu vực bồn tiling Huế Chiều dày của tầng tương đói ổn định, dao động trong khoảng từ 45m dén 50m Trong các hố khoan, thưởng gặp mái của tầng trầm tích có tuổi Qn ỏ dộ sâu khoảng từ 35in đến 37m và (láy của tầng gặp ỏ độ sâu khoảng từ 84in
dén 85111
ị li) Phụ lliông Pleixtoxen thượng( Ọni)
Trầm tích Pleixtoxen thượng klui vực sông Hương bắt gặp ỏ nhiều nơi, vừa lộ ra trên mặt (Hương Hồ, Chầm, Hương Vinh ) vừa gặp trong các hó khoan ỏ khu vực Huế Thành phần chủ yếu của tầng trầm tích có tuổi Qm gồm có:
Tầng sét, sél pha, cát và cát pha Phần trên của những lớp này thường bị laterit hoá cho nên xuất hiện màu loang lỗ Đây là tầng được hình thành trong điều kiện sông hiên hỗn hợp ( ma Qm)
- Tầng cát, cát pha có màu vàng rất đặc trung, phân bó thành từng dải, gặp nhiều () khu vực 11 Lie (Phò Tii'ch, Nam Giao, Phú Bài, ) Thành phần chính của tầng là cát thạch anh hạt mịn đến trung bình.
ở khu vực thấp (vùne, dồng bằng thấp) trầm tích tuổi Qm bị các trầm tích
I loloxen phủ lên
Khi khảo sát quá trình xói lỏ dọc các sông ( sông Hương, sông Bồ, Thạch Hãn ), chúng tôi thường thấy tầng trầm tích có tuổi Q,n lộ ra dọc bờ sông bị xói lở mạnh Do vi các l(íp trầm tích Holoxen nằm trên chúng bị xói trồi, còn trơ lại tầng Qm Diều dó chứng lỏ rằng tầng trầm tích sét có tuổi Qm có mức kháng xói cao hơn nhóm trầm lích tuổi Iloloxen.
Trong tlịa tầng vung I Iuế, chiều dày của lầng trầm tích tuổi Qui dao dộng trong khoảng từ 10m (lén 25m.
b - Thống I ỉoloxen (Q1V)
Các thành tạo trầm tích trong thòi kì Holoxen ồ khu vực bồn trũng sông Hương
ríú phong phú Các thành tạo trầm tích trong thỏi kì này là bộ tầng quan trọng tạo nên diện mạo hiện tại của vùng dồng bằng khu vực Huế và lân cận Các thành tạo trầm tích trong I loloxen rát da dạng về nguồn góc cũng như thành phần Căn cứ vào tuổi và môi trũỏng thành tạo, có thể chia ra như sau:
6
Trang 81 Tầng trầm tích I loloxen hạ trung (Q 12|V)
2 I aim ỉrầin tích I loloxen trung ( Ọ\ y )
3 T ầ n g trầm tích íỉ ol oxe n trung - thượng ( Q 2 ■ |V)
4 T ầ n g trầm lích I loloxen thượng ( Q V )
i) Phụ thông / ỉoloxen hạ - trung (amQ12II')
Các thành tạo trầm tích tuổi Q ' 2|V trong bồn trũng sông Hương có những lớpsau:
Lớp cát màu xám vàng, hạt thô đến trung binh;
Lớp sél, Cííl chứ.) hùn hữu cơ màu xám xanh
Chiều dày của tầng trầm tích tuổi Q' 2,v ỏ khhu vực Huế có dộ dày dao động khoảng tử lOm dến 20m Mái tầng thường gặp ỏ dộ sâu khoảng từ 4m dén 5m về diều kiện thành tạo thì tầng trầm tích này được thành tạo trong môi trường sông - biên hỗn họp (amỌ' 2|V).
ii) Phu th o n g H oìnxen tru n g ịa m Q 2ÌV)
Tầng trầm tích tuổi Ọ2IV rất phổ biến trên khu vực sông Hương Thành phần của tầng thường là sét, sét pha, một vải khu vực cục bộ xuất hiện các Iđp bùn mỏng Trong tầng trầm tích này chứa nhiều vật chát hữu cđ, nên có màu đen rắt đặc trứng Vị trí địa tầng tủ a tầng trầm tích có tuổi Q 2,v tương dối ổn định trong toàn khu vực Dọc bờ sông
I hiring lộ ra 0' mức xấp xỉ mặt nước sông vào mùa khô (đoạn Irung lưu)
Chiều dày của tầng trầm tích này ỏ khu vực sông Mương dao dộng từ 0.2m đến 0.5rn Nhưng trong các hó khoan ỏ vùng lân cận (An Hoà, Địa Linh ) chiều dày tầng
có thể dạt tỏi ỉ ,5m
T r o n g một' số tài liệu đã c ô n g bó về trầm tích Đ ệ tứ, người ta k h ô n g tách yếu tố I Ioloxen trung thành một địa tầng riêng mà xếp chúng vào với các thành tạo của H o l o x e n t h ư ợ n g thành m ộ t tầ n g I l o l o x e n tr u n g - t h ượ n g ( Q | V2 3)-
Các thành tạo trầm tích trong Iloloxen lluíỢng (Ọ\v)> có thể chia ra ba kiểu nguồn gốc: nguồn gỏc sông (aỌ \v ) nguồn gôc biển - gió ( mvQ'iv) và nguồn góc sông - biển (am Q ’iv)
Các tẳna trầm tích có tuổi Holoxen thượng, nguồn góc sông - biển (am Q 3,v ) ihiionu có các lớp sau:
- Lớp sét pha m ài' vàng nhạt;
Lớp cát pha mài; vàng sáng
7
Trang 91)6 dày của tầng Irani lích có tuổi (nmQ’iv ) dao động từ 4.Om dén 5.Om Tầng
11; 1V thường phân bo dọc híii hên bờ sông ! lương và những khu vực lân cận
lang trầm lích tuổi Holoxen thượng có nguồn gốc biển - gió (mvQiv1 ) thành
tạo nên các cồn cát vùng ven biển Thành phần của chúng chủ yếu là cát thạch anh hạt
mịn đến trung bình
T ầng trầm tích tuổi I loloxen IhƯỢng có nguồn gốc sông (aQ IV 3) tạo thành các
bãi bồi dọc sông Ilừring, nlui bãi hôi Lương Quán, Bãi Dâu
c -1 lệ DỌ lu không phân chia (eclQ)
Các thành tạo xếp vào tầng trầm tích này là những sản phẩm eluvi - deluvi phát
triển trên (lá gốc lộ ra trong klui vực, phân hố một số ndi ỏ đoạn trung lưu sông Hương
T hành phần của tầng này rất da dạng, gồm có : sạn, sỏi, dăm, cát, sét, Nhừng vị
trí thuận lợi, tầng eluvi deluvi có thể dày tử 2m đến 3m Tầng eluvi - deluvi phân bó
dọc bỏ sông có khả năng gây trượt lở mạnh (như kiểu trượt lỏ ỏ chùa Thiên Mụ, Hòn
Chén, bò hữu ngạn khu vực bén phả Ga Lôi xẩy ra trong trận lũ tháng 11/1999)
Khói lượng của lẳng trầm tích eluvi - deluvi ở những khu vực dọc sông Hương
luy lì so với các trầm tích khác, nhưng hiểm hoạ gây ra quá trình sạt lỏ rất lớn Tầng
eluvi - tleluvi bị sạt lở do nhiều yếu tố, có thể do độ dốc lớn các sườn; có thể do chúng
thũỏng cấu tạo xốp bỏ rỏi; có thể do mưa dài ngày làm thay đổi két cấu của đất; và đặc
hiệt khi Iiưđc lũ dâng cao tác dộng trực tiép vào tầng eluvi - deluvi, xói phần chân gây
la tníỢl Irọng lực (kiểu trượt ỏ chùa Thiên Mụ trong trận lũ xẩy ra vào tháng 1 1/1999)
III TÍNH CHẮT CÁC LOẠI ĐẢ G ổ c LỘ RA TRONG LUÌJ v ự c SÔNG LIÊN
QUAN ĐẾN QUẢ TRÌNH HỎI LANG v ả x ó i l ở c ủ a s ô n g
N hũ phần trên đã đề cập, khu vực thượng nguồn của sông Mương chảy qua một
vùng có cấu lạo Dịa chấl phức tạp và địa hình bị chia cắt mạnh, lộ ra các loại đá khác
nhau
chảy qua các vùng có lộ ra nhũng loại đá góc sau:
- Các dá gốc có nguồn gốc trầm tích - biến chất: là các loại dá thuộc hệ tầng Avũơne, ( e , - 0 | av), hệ lầng Long Đại ( 03 - S| Id) và hệ tẳng Tân Lâm (D| 2 tl)- Các
dá của những hệ tầng này cơ bản là các tập dá phiến lục, các bột két do đó sản phẩm
phong hoá tạo ra nguồn ’/ật liệu vụn cơ học có độ hạt từ trung bình đén mịn là cd bản;
- Các đá gốc có nguồn gốc macma: là các dá thuộc phức hệ Dại Lộc (Y D| đl), phức hệ Qué Sơn (ỴÔ P2 qs), phức hệ Hải Vân (Ỵ I qs), phức hệ Bà Nà (£,p bn) Các đá
8
Trang 10iiKicnni củ;i d i e phức hộ có mặl trong lưu vực sổng I lương khi phong hoá cung cáp một nuuồn vật liệu vụn C(i học có dộ hạt tử trung hình đen thô.
Diện phân bó của những đá góc thuộc các phức hệ xâm nhập nêu trên tuy là da (lạníỉ, nhưng chỉ lộ ra trên một diện hẹp nên nguồn cung cấp vật liệu vụn thô cho khu vực sông I lương khống nhiều
T ó m lại, nguồn cu n g cấp vật liệu vụn cơ học trên hiu vực sô ng Hương cơ bản là nguồn vậl liệu hạt vừa dén mịn là crt bản Do vậy, trên sông lỉ ơ d n g ít phát triển các bãi hồi lỏn giữa sô ng Iilnf tròn các sông có nguồn nguồn vật liệu cơ bản là Irầm tích hạt thô nhũ sòng Thu Bồn, sông Trà Khúc, sông Vệ
N g u ồ n vật liệu phù sa trong các sông cũng là một yể u tó liên quan dén sự bồi lắng và xói lở liên các sông Nếu trong dòng chảy lũ có m an g nhiều vật liệu vụn thô, di chuyên ỏ trạng thái lõ lững thì có khả năng gây xổi lở m ạn h lên so vdi dòng chảy có cùng vận tóc nluỉng chỉ mang vật liệu vụn có độ hạt mịn Bỏi vì, các hạt vụn được dòng iníoc lôi cuốn di, có cù n g vận lóc với dò ng 1HÍỚC, khi dập vào bờ gây ra sự xói mòn giống như dạ n g xói mò n do gió cát (hiện tiíỢng ph ong thành)
Tro ng d òn g trầm tích của sông Ilư ờn g cơ ban chứa ng uồn VỘI liệu mịn nên hiệu ling gây xói lổ kiểu nhú vậy không mạnh như các sôn g có dò ng trầm tích hạt thô (như sóng Thu Bồn, Trà Khúc )
Những trình bày trên, chứng tỏ rằng tính chát của các đá gốc phân bó ở những khu vực dầu nguồn của sô ng cũ ng cỏ liên quan dến quá trình bồi lắng và xói lỏ của sông
ỏ vùng trung liiu và hạ lifu trên lưu vực sông liên quan đến n gu ồ n cung cấp vậl liệu trầm lích cho sóng Mặ t khác, các đá gốc nổi cao trên những v ù n g sống chảy qua tạo ra các dạng (lịa hình dặc hiệt như dạng thắt cổ chai, các ghềnh, tường cản làm cho sông thay dổi luỉỏng dòng dó cũng là những yếu tó liên qu an đến quá trình xói lỏ bò sông
Nghiên cull đặc diểm của dá gốc phân bố trên các lưu vực sông giúp chúng ta có diíỢc dánh giá loàn diện dể tìm ra giải pháp thích hợp khi trong quá trình phòng chốngsạl lỏ của sông
9
Trang 11Thượng nguồn sông Thu Bồn chảy qua một khu vực có cáu tạo địa chắt rất phức tạp, có nhiều loại đá góc khác nhau, từ đá niacma, biến chất đến trầm tích cát bột két Chính vì vậy mà nguồn vật liệu trầm tích vụn cơ học rất da dạng và phong phú Đó là nguồn vật liệu tạo nên các tầng trầm tích trong vùng trũng dồng bằng và các bãi bồi ven sông Mặt khác trong quá trình vận chuyển vật liệu trầm tích vụn cđ học (cát, sạn, ) có thể làm tăng khả năng xói lỏ bờ sông.
II I - MÓiiịí (l:í J»ốc eúii bồn trũng
Q u a các tài liệu nghiên cứu về Địa chất, Địa chắt thuỷ văn, Địa chất cỗng trình
và các chuyên khảo về trầm tích Dệ tứ, dặc biệt là các lài liệu địa tầng hố khoan ở vùng dồ n g bằng Q u ả n g N a m - Đà Nằng, cho chúng la suy diễn móng dá góc Irong bồn trũng khu vực sông Thu Bồn một cách chuẩn xác, có cơ sỏ hơn
Klui vực phía N am của bồn trũng ( vùng thuộc địa phận Th ăn g Binh) mó n g đá gốc chủ yếu cáu tạo bỏi các đá xâm nhập của phức hệ Quế Sơn, phức hệ Hải Vân, phức
hệ Chà Vằn
Khu vực phía Bắc bồn trùng (vùng thuộc (lịa phận Đà Nằng, Non Nước) móng
đá gốc cấu tạo hỏi các đá trầm tích - biến chất thuộc hệ tầng Aviídng
Khu vực phía Tâv bồn trũng (khu vực trung lưu và thượng lưu sông Thu Bồn hiện nav) cẩu tạo hỏi các đá trầm tích thuộc hệ tầng N ô n g Sơn, hệ tầng Thọ Lâm
Khu vực I lội An, Điện Bàn xem như là vùng trung tâm của bồn trũng sông Thu Bồn ỏ dây m ó n g đá góc bắt gặp ở độ sâu từ 350m đến 400 m (theo tài liệu khoan của đoàn Dịa chất 708, cụ thể ỏ dịa tầng LK.704 - Điện Bàn và LK.864 - Hội An)
10
Trang 12Khu vực phía Nam của hồn trũng (vùng Thăn g Bình) là khu vực phát triển của các khối dá ma cm a nên món g dá góc nhô cao, nằm ỏ dộ sâu khoảng từ 10m đến 20m
11.2 - Kiến tạo
Khu vực bồn trũng sông Thu Bồn nằm trong hai khối kiến tạo Thă ng Bình và Diện Bàn Dựa vào dịa hìnli món g clá góc mà suy đoán thì khói Thăn g Bỉnh thuộc dạng
dị cl luv, còn khối Diện Bàn là sụt võng kiểu địa hào
Món g đá góc của bồn trũng sông Thu Bồn bị chia cắt bổi hai hệ thóng đứt gãy phát triển mạnh nhắt trong khu vực
11C (hổng đứt gfiy plifln hổ theo hưrìng Đông- Tây (luf('ing vĩ tuyén) là hệ thống dứt gãy phái triển mạnh nhất và quan trọng nhất Hệ thống dứt gãy này chia cắt móng
dá gốc thành các khói dung tuyến và từ dó phát triển thành những khu vực địa hào hoặc dịa luỹ như nêu ỏ trên
Hệ thống dứt gãy theo hướng Tây Bắc - Đông N a m là hệ thống dứt gãy phụ ít tỉnh hưởng tiến cấu tạo địa chắt và dịa hình trong vùng
Nhu' vậy c h ú n g ta thấy mối liên quan mật thiết giưã hoạt dộ ng kiến tạo (đặc biệt các dứt gãy sâu) với sự hình thành, phát triển của hệ thống sông suối trong vùng Chính có mói liên hệ mật thiết như vậy mà các nhà tân kiến tạo, qua phân tích nhũng nét dặc trũng của mạng sô ng suối trong vù ng dể làm tiêu chí đánh giá ché độ tân kiến tạo trong khu vực
11.3- Các thành tạo trầm tích trong hồn trũng sông Thu Bồn
11.3.1 - Dục điểm chung
Dựa Víìo tlịa tầnỊỊ các hố khoan sâu trong klui vực llội An, Thăn g Bình, Diện
n àn , Dà Nằng và các khảo sát địa chắt trong khu vực cho thấy rằng trầm tích lấp đầy
11
Trang 13trong hồn trũng sông Th u Bồn có mặt từ trầm tích thống Mioxen dến trầm tích Đệ tứ hiện tlại.
Các tầng trầm tíco trong bồn trũng sông Thu Bồn có độ dày lớn nhất là ỏ khu vực I lội An ( khoảng 4 0 0m ) Nơi dây dược xem là như khu vực trung tâm của bồn trũng sông Thu Bồn
Căn cứ vào đặc điểm tướng trầm tích, thành phần và các phức hệ hoá thạch có thể chia các thành tạo trầm tích klui vực sông Thu Bồn ra các thành tạo sau:
1 Tầ ng trầm tích hình thành trong Mioxen ( N 3|)
2 Tầ ng Irám tích hình thành trong Pleixtôxen (từ Q (dển Q m)
3 T ầ ng trầm tích hình thành trong Hôlôxen ( Q lv)
4 Tầng trầm tích eluvi - đeluvi không phân chia (edQ)
11.3 2 - Mô tả địa lăng
1 - Thống Mioxen thượng (N}i)
Khu vực Mội An là vùng có mặt đầy dủ các tàng trầm tích có tuổi Mioxen trên
Căn củ vào các đặl diểni của chúng , chia ra các tập:
- Tập dưới cùng gồm có các lớp cuội, sạn, sỏi, cát thường có màu vàng nhạt dén xám trắng Thành phần chủ yếu là thạch anh, các m ản h đá phién, dá macma Độ mài tròn và chọn lọc của hạt kém đến trung bình; độ hạt của cát trong lớp cát thường tập trung ỏ cấp hạt từ 0 5m m đến l.Omm; các tập cuội, sạn có dộ hạt phổ biến ở cấp hạt từ 5mm dén 20mm
- Chuyển lên phần trên, thành phần trầm tích có dộ hạt mịn hơn Th àn h phầnchủ yéu là cál hạt thô lẫn sỏi; sét - cát lẫn sạn thạch anh
- Phần trên cù ng là các lớp cát bột, sét bột xen kẽ các thấu kính cuội két đakhoáng
Tầ ng trầm tích thành tạo trong M io x en ỏ vùn g trũng Hội An, Điện Bàn phủ bất chỉnh hợp lên móng dá góc
2 - Hệ Đệ (ứ (Q)
a - Thống Pleixtoxen
i) Phụ thông Pleixtoxen hạ- trung (Qj.il)
I'rẩm tích Pleixtôxen vùng Quảng Nam- Đà Nằng ít phổ biến, gặp ỏ khu vực thịtrán Thăng Bình, một ít ỏ phía Tây - Nam thành phố Đà Nang
1 2
Trang 14Thành phần của trầm tích có tuổi Ọ| II thưỏng là cuội thạch anh, cuội da khoáng
và các lop cát, sạn có chứa vảy Mulcovit Phần trên cùng tầng trầm tích này là tập cátsét
Chiều dày của tang trầm tích có tuổi (Ọ| n) dao dộng trong khoảng từ 15m đến3()m
ị ị) Phụ thâniỊ Plcixlôxcn lhu'Ợng(Qm)
I'rầm tích Pleixtôxen thương (Qm) gặp ổ hai dạng: một là tầng sét có màu vàng loang lỗ, phổ biến ỏ v ùn g trũng thắp, có nguồn góc sông - biển; hai là tầng cát màu vàng pliỏ7 biến (’í khu vực Dà N ằn g (mà các nhà nghiên cứu dặt cho cái tên gọi là tầng cát và ng Dà Nang) có nguồn góc biên thực thụ
5 Tầ ng trầm tích eluvi - deluvi không phân chia (edỌ)
ị) Phụ thông Hôlôxen hạ- trung, nguồn gốc sông-biên (am Q 1'2ỊV)
'l ập trầm tích Holoxen hạ - trung, nguồn gốc sông - biển ( a m Q 12,v) có các tập chính sau:
- Tập dũdi cù ng gồm có: cát, cát - sét màu xám vàng có chứa di tích thực;
Tập sét - cát m àu đen chứa bào tử phấn hoa và di tích hoá thạch khác rất
plionu phú.
Chiều dày của tầng trầm tích hình thành trong Holoxen hạ - trung ( a m Q 12|V) ỏ bồn trầm tích sông Th u Bồn có sự khác nhau ỏ các vùng trong bồn trũng, dao dộng ko/ing tù' I Om den 50 m ;
ii) Phu thống holoxen tmng, nguồn góc sông - đầm lầy ven biên (omQ2ỊV)
13
Trang 15Tầng Irani tích hình thành Irong ỉl o l o x cn giữa có ngu ồn gốc sôn g - d ầm lầy ven biến có nhung dặc điểm sau:
- Dây là một tầng trầm tích có diện phân bó rộng rãi trong khư vực;
Thà nh phần chả yểu là sét pha dến cát pha, chứa nh iều vật chất hữu cơ nên có màu (len;
- Dọc bỏ sôn g Thu Bồn, tầng trầm tích có tuổi Qiv2 nằm ỏ' độ cao tương dổi ổn dinh (ng ang voi mực riídc sông mùa kiệt ỏ khu vực trung Ill'll), có những đặc diểm giố ng nhu' ỏ khu vực sông Ilương Chiều dày của tầng thay đổi từ 0.5 m đến l.Om;
- ' l a n g sét, sét pha m àu đen này thường nằm ỏ độ sâu k h o ả n g từ 4m đến 5m
Vì có nhung dặc điểm, vị trí địa lầng và diện phân bó trên một phạm vi lớn
kh ôn g n hu n g trong khu vực sôn g Ilương, sông T h u Bồn mà còn ỏ nhiều nơi khác, nên các nhà nghiên cứu trầm tích Đệ til lẩy tầng này làm tầng đánh dấu
iii) Phụ thónẹ Holoxen thượng, nguồn góc sổng - biên (om Q 3/y)
T ầ n g trầm tích tuổi Ilo lo xe n thượng, nguồn gốc s ôn g - biển có những đặc điểmsau:
Tầ ng cát pha màu v à n g sáng là tầng trên c ù n g của khu vực d ồ n g bằng hiện tại.Dọc bỏ sông Tlni Bồn, tầng trầm tích này có dộ dày thay đổi từ kh o ản g 1.2m dén
2 Om;
- T ầ n g sét pha màu vàng, có độ dày thay dổi tử 2 Om đến 2.5m v ề vị trí dịa tầng, c h ú n g phủ trực tiếp lên tầng set, set pha m à u den có tuổi H o lo xe n trung (tầng (lánh dấu);
- Cóc lỏp cát, cát pha m àu vàng sáng đến trắng xe n kc trong lớp sét hoặc sét pha màu vàng
N h u n g tầng trầm tích Ilolo xen thượng ( a m Q \ v ) ph ân bó dọc bờ sông T h u Bồn
là tầng bị xói, sạt lỏ mạnh nhất
Tro ng bồn trầm lích khu vực sôn g T h u Bồn còn có thành tạo trầm tích H o lo xe n nhượng, nguồn gốc biên - gió (nivỌ^iv), n guồ n góc s ô n g ( a Q N3) là những thành tạo trầm Hích hiện dại tạo ncn các dải cát ven biển và các bãi bồi sông Đ ó là những tầng dược
s i n h thành do quá trình trầm tích hiện dại Đặc biệt là các th àn h tạo bãi bồi luôn có sự Ibiến dổi nhanh qua các trận lũ
3 - Tầng elĩivi - deluvi không phân chia (ecIQ)
T ầ n g eluvi deluvi k h ôn g phân chia phát triển trên các loại dá góc khác nhau.I'lên các sùỏn (lồi núi ở vùng thượng Ill'Ll sổ ng Th u Bồn rất p h ổ biến loại trầm tích này
D o biến dổi về dịa hình và dặc điểm về cáu tạo, nên n hữ n g tầng eciọ có khả năng trượt
14
Trang 161(1 manh Ví dụ, như kill, vực ỏ doạn trên bén phà 1 là N ha xẩy ra nhiều điểm sạt lỏ của tầng cciọ Mức clô ti Lfộl lỏ xẩy ra trong tầng cdQ Ihiíỏng có lính cục bộ, nhưng lại khó
hệ lẳng N ô n g Sơn ( T i nins) - T h ọ Lâm (J| 2tl)
Ngoài ra các nhánh thượng nguồn sôn g T h u Bồn chảy qua khu những khu vực rat phổ biến các dá mac ma , nhu' các đá của phức hê Qué Sơn (yỖP2qs), phức hệ Đại Lộc (yDịdl), phức hệ Hải V ân (yT3llhv)
Quá trình phong hoá, bào m ò n của các dá k ể trên tạo ra một nguồn trầm tích vụn rất p h o n g phú cả về thành phần lẫn dộ hạt N g u ồ n trầm tích vụn này sẽ được dò ng chảy sông suối trong hệ thố ng sông T h u Bồn tải về và ch ọn lọc phân bó theo quy luật trầm lích
N guồ n vật liệu trầm lích vụn này sẽ tham gia vào hai quá trình:
- Một là, cu n g cẩp n guồ n vật liệu chính để thành tạo các bãi bồi của sông T h u Hồn Các hãi hồi dược hình thành ỏ lluíỢng n gu ồ n cho đến hạ lưu N hữ ng bãi bồi ở UuíỢng n guồ n thường có th ành phần trầm tích hỗ n tạp, có kích thước từ tảng, cuội, sỏi dến các hạt mịn như cát, sét T h à n h ph ần các vật liệu th am gia cấu tạo nên bãi bồi gần gũi voi n g uồ n đá góc (nguồ n cu ng cấ p vật liệu) X u ó n g khu vực giáp ranh giữa thượng lưu và irung lưu, bài bồ: bắt đ ầ u phát triển mạnh V ật liệu cấ u tạo nên bãi bồi cũ ng có mức ch ọn lọc cao hơn vé cả thành ph ần và dộ hạt
N hữ ng bãi bồi thành tạo ỏ khu vực trung và hạ lưu sô ng T h u Bồn thường là bãi hồi tạo nên do cát, sạn có th àn h ph ần chủ yéu là thạch anh, m ả n h đá phiến, m ảnh đá granít và trong chứng còn tồn tại các k h o á n g vật dễ biển dổi trong môi trường nước nluĩ các k h o á n g vật mica, piroxen, fenpat
- Hai là, nguồn vật liệu vụn m a n g theo d ỏ n g chảy củ a sô ng là một yếu tó gia lăng tóc dộ xói lỏ bò Đặc biệt khi d ò ng chảy lũ có vận tốc lớn mà trong đó có m an g nhiều hạt v ụ n thô Uuíởr.g gây ra quá trình xói lỏ rất mạnh Ch ín h vì vậy mà khả năng bổi tụ và xói lỏ ỏ sôn g T h u Bồn m ạnh hơn nhiều so với sôn g Hương
Qua những dụt khảo sál trẽn một số sông ch ú n g tôi nhận thấy rằng: nếu như tách rỏi yếu tó trầm tích và dòng chảy thì ch ú n g ta khó tìm ra được quy luật xói lỏ bò sông một cách chính xác hơn
15
Trang 172 Q uá trình xói lỏ bờ sông ỉ lương và sông Thu Bồn thường xẩy ra ỏ các tầng trầm tích có tuổi lừ 1 loloxen trung (Q21V) đến Holoxen thượng (Q^iv)-
3 Các loại đất: cát, cát pha, sét pha bị xói lở mạnh nhất và khả năng có thể bắt dầu gây ra xói lỏ đói vớ; các loại đất này khi dòng chảy vượt quá 0,5m/s
4 Tính chất các đá góc lộ ra trong lưu vực sông Hương và sông Thu Bồn quyết (.lịnh dòng trầm tích của sông
5 Lưu vực s óng Thu Bồn chảy qua các vùng có diện lộ lớn của đá mac ma và biến chất, có khả năng tạo ra dòng vật liệu trầm tích lớn và có dộ hạt tử thô dén trung là cơ bản Vì vậy khả năng bồi tụ và xói lỏ ỏ trên sông Thu Bồn (lấy trung bình nhiều năm) phổ biển từ mức mạnh đến rất mạnh
6 Lưu vực sông Mương chảy qua các vùng dá góc trầm tích - biến chất là chính, chỉ có khả năng nên tạo ra dòng vật liệu trẳm tích ỏ mức độ trung bình, có độ hạt từ trung, bình đến mịn là cơ bản Vỉ vậy khả năng bồi tụ và xói lỏ ỏ trên sông Hương (lấy trung bình nhiều năm), từ mức trung bình đến mạnh (yếu hcln sông Thu Bồn)
7 Các khối đá góc lộ ra trên sông I lương (khu vực điện I lò n Chén, chùa Thiên
Mu, Xước Dìi) tạo ra những khu vực có địa hình dặc thù, như các ghềnh - tường chắn, vị trí thắt cổ chai làm thay đổi tốc độ, hướng dòng chảy của sông, tạo ra những kiểu xói
lỏ riêng
8 I loạt đ ộng tân kiến tạo ỏ khu vực sông ỉ lương - Huế gây ra nứt đất ở vùng
I lining IIỒ - Xước Dũ ( vào năm 1993) làm tăng khả năng trượt, sạt lỏ ở khu vực này Dây là khả năng gây ảr.h hiỉỏng trực tiếp của quá trình tân kiến tạo đến quá trình sạt lỏ của các sông hiện nay
9 Hai quá trình bồi lắng và xói lở là hai quá trình ngược nhau, có mói quan hệ mật lliiét vdi nhau, SÔI1ỊÌ nào xói lỏ mạnh thì bồi lắng nhiều N hù n g khi xẩy ra lại lệch pha với nhau ỏ yếu tổ không gian và thời gian, v ề khổng gian, khu vực xói lỏ mạnh thi khu vực liếp theo là bồi lắng nhiều, v ề thời gian, khi xói lỏ' mạnh thì khả năng bồi lắng
lì và ngược lại
1 6
Trang 18ĐANH GIA QUA TRINH BIEN DẠNG LONG DAN CAC
THU BÒN BẰNG PHƯỮNG PHÁP TÍNH TOÁN THUỶ VĂN
Co" quan cliiỉ trì: Đụi học H u ế
Chií nhiệm Diíiín: P G S T S K lỉ Nguyễn Viễn Thọ Ngiíòi Viết báo C-ÁO.GS.TSKHNguyễn Thanh
Trang 19D Ặ T V A N I ) Ề V À C Ó S Ở T Ả I L I Ệ U , s ỏ L I Ệ U T Í N H T O Á N
Nhu' (lã dẫn dắt ỏ trong háo cáo về lình hình sạt lỏ bờ sông trước mùa mùa hão năm 2000 của dự án "Nghiên cứu, dự báo phòng chống sạt lỏ bờ hệ thống sông miền Trunii" vù n g hạ Ill'll, dặc biệt là cloạn Tuầ n - Bao v i n h trên sông Hương và đoạn Giao Tluiỷ Câ u Lâu trên sông Thu Bồn là hai nơi bị sạt lỏ bờ m ạnh nhất với hệ số xói lỏ bờ K( tương ứng là 43,76 và 45,43%
Dể góp phần đánh giá định lương xu thế diễn biến bồi - xói cũng như tạo lập cơ
sỏ cho việc qnv hoạch, Iniết kế các côim trình chỉnh trị dòng sông, tập thể tác giả muốn sií đ ụ n ẹ một sổ phương pháp khác nhau nhằm kiểm toán thực trạng bồi xói các doạn sông nghiên cứu dà chọn trong thòi gian qua Một trong các công cụ kiểm toán biến dạng lòng dẫn sôn g ngòi theo phương pháp tính toán thnỷ văn là phương pháp quan hệ lluiỷ văn - hình thái lòng dẫn
Tro ng quá trình kiếm toán biến dạng lòng dẫn các đoạn sống xung yếu nói trên, chúng tôi dã sỉf d ụng mộl só tài liệu, só liệu cơ bản dưới đây:
Tài liệu, số liệu nghiên cứu, diều tra thực địa các sông miền Trung từ năm
I 996 dến nay
- Sơ liệu do dạc các mặt cắt ngang, mặt cắt dọc và các thông số thuỷ văn trên
sô ng Tlui Bồn và sông Hương tử tháng 3 đến tháng 5 năm 2000
Tài liệu, sổ liệu phân lích thành phần hạt và tính chát cơ lý dát, chủ yếu là cát sỏi đáy sông
- Số liệu quan trắc khí tượng và các đặc trũng thuỷ văn cơ bản (mực nước , hill
lượng, vận tóc, hàm lượng phù sa) vào mùa lũ (từ tháng 10 dến tháng 12) các năm
1993, 1996, 1997, 1998, 1999 và năm 2000 ỏ các trạm Th ượ ng Nhật, Dương Hoà, Tuần, Kim Long (sông li ương), Aí Nghĩa (sông Vu Gia), Giao Thuỷ, Câu Lâu, Hội An (sông Th u Bổn)
- Bản đồ dịa hình các đoạn hạ lưu sông Nương và sông T hu Bồn tỷ lệ 1:50.000.Bình dồ dịa hình lòng sông Hương doạn Mương Hồ - Bao Vinh tỷ lệ 1:50.000.Níioài ra, còn tham khảo một số háo cáo khoa học có licn quan với dặc điểm thuỷ văn các sông trong vù ng nghiên cứu
I V Ề V Ẩ N Đ Ể L Ư U L Ư Ợ N G T Ạ O L Ò N G V Ù N C H Ạ L Ư U S Ô N G H Ư Ơ N G ,
S Ổ N C T I U ! B ỏ IN
Nhií tin biết, quá tn n h biến dạng lòng dẫn của sông Ihường bị hàng loạt các yểu
lố ảnh luiỏng tự nhiên và nhân tạo chi phối Soiie,, trên quan điểm đánh giá vai trò các
18
Trang 20yell lổ ảnh lu King có bản đến quá trình lòng (kin thì dộ giàu niícíc và dộ chuyến lải phù
sa lại qu an trọng hòn cá Trong dó, sự hình thành lòng sông nói chung và hoạt dộng hồi xói nói ricng của sòng ngòi niíớc ta không diễn tiến trong mùa kiệt mà chỉ xảy ra mạnh mẽ trong mùa i n i h lũ Thật vậy, quá trình hiến dạng lòng dẫn phụ thuộc rắt chặt chẽ voi mực nước lũ, thỏi gian duy trì đỉnh lũ (mực nước lũ), dộ dục và thành phần phù
sa và dặc hiệt là Ill'll lu'dng dòng chảy Lu'11 lượng dòng chảy càng lớn thì năng lượng ( dộng năng) và hoạt dộ n g tạo lòng càng mạnh Do dó, trong đánh giá biến dạng lòng (lần của sôn g cần dặc biệt quan tâm xác định lưu lương tạo lỏng ( Q n ) của sông ngòi, lức lủ Ill'll lũộng mà bắt (lầu lù' giá trị dó dòng chảy chuyển sang cơ chế chảy rói, vừa có tác d ộ n g hào xói lòng dẫn, vừa lăng cưòng khả năng vận chuyển phù sa Thé nhưng, cho đến nay vẩn dề xác dịnh liỉu liíỢng lạo lòng dang có nhiều quan điểm khác nhau I)a số tác giả xem lưu lũỢng sông ứng với mực nưdc xấp XI mép bãi bồi là lưu lượng lạo lòng S.I.AIlunhin lấy Ill'll lượng tạo lỏng là giá trị lưu lượng dòng lũ gặp lại một lần trong 5 - 10 năm A.N.ArƯcov coi lưu lượng dò ng lũ với tần suất 1% là lưu lượng lạo lòng (m ội số khác lại lav tần xuất 5 - 10% của lưu lương bình quân ngày làm lưu lượng tạo lòng), V S L ap se n co v dề xuất chọn lưu lượng tạo lỏng như là lưu ỉượng dòng lũ tồn lại trong 20 - 30 ngày/niím dối với lòng sông cấu tạo từ cát và trong 3 - 7 ngày/ năm ỏ lòng sổ ng có cuội sỏi Cuối cùng, N.I.Makaveev chọn lưu UỉỢng tạo lòng của dòng lũ
là Ill'll liiỢng hình quân ne,ày mà với giá trị kill lượng đó trị số PJQ"1 (dối với lòng sông
là cát iríy m = 2 ) xác dị nil theo quan hệ Q n = F ( Q m, J, P) dạt giá trị cực đại
Do thòi gian qu an trắc tliuỷ văn các sông ngắn (chưa trọn ỉ năm thuỷ văn) và só liệu do dạc thuỷ văn ở các đoạn sông nghiên cứu khổng nhiều, tập thể tác giả, bên cạnh vận d ụ n g phương pháp N.I.Makaveev, còn tham khảo các phương pháp của một số nhà
khoa học Ihuỷ văn cớ kinh nghiệm khác trong việc xác định lưu lượng tạo lòng (Qix) ỏ
các đoạn s ô ng nghiên cứu của sông í lương và sông Thu Bồn
1.1- Xác định Ill'll Iuọìig tạo lòng cíoạn Tuần - Kim Long thuộc sông Hương
Như dã đe cập ồ trên, ngoài thời gian quan trắc hạn chế, trên đoạn sông dài
1 3285m tìi ngã ha T u ầ n về clén Kim Long chỉ có trạm thuỷ văn Kim Long (không phải trạm thuỷ văn cấp I) Vì vậy, trong thời gian tử 15-X đến 14-X đã lập trạm quan trắc thuỷ văn ch uyê n đề (ỏ phà tuần) Kết quả đo đạc mực niùíc, dộ sâu mực nước, bề rộng
19
Trang 21mạt niíỏc, vận lốc và lưu lượng dòng chảy theo thỏi gian ở luyến quan trắc phà Tuần (liíộc thu lhập, chỉnh lý và minh hoạ trong Bảng 1 và các I lình 1 ,2.
Biíng 1: Do đạc các đục trưng thiíỷ vãn co’bản trạm phù Tuần
Tlầtíi íịiiiu rto:
Độ rộng mặt mfó'c
B (m)
Diện tíchmặt cắt s(m2)
Vận tốc (lòng chảy bình
qu ân D (m/s)
Lull iượtig Q(rrr/s)
I k íơ n e (tioạn T u ầ n -K i m Long) dược trình bày trong Bảng 2 và Hình 3
2 0
Trang 231.2 - Xác (Hull Ill'll liíọìig tạo lòng (loạn Giao Tlmỷ - Câu Lâu thuộc sông Tim lỉồn
Khác vói sông Mương, trên sông Thu Bồn ở đoạn nghiên cứu với chiều dài
24000111 hiện tkmg có hai trạm tlmỷ văn Giao Tluiỷ, Câu Lâu (không kế trạm I lội An
ỏ hạ kill) tiến hành do dac các dặc tiling thuỷ văn cơ bản
Số liệu do dạc các đặc tnỉng thuỷ văn cơ bản, kể cả hàm lượng phù sa từ ngày
14 (lén ngày 21 XI (riêng mực nũổc có số liệu quan trắc từ 10-XỈ ở Giao Thuỷ dén 2- XII ỏ ỉ lội An) dã dược chỉnh lý và minh hoạ trong Bảng 3 và Hình 4a, 4b
Sa, 5b
Dựa vào két quả tính toán chúng ta thấy giá trị P JQ 2 đạt trị số lớn nhất 11 lrrvVs khi Ill'll lifting đ ò n g chảy là 2550 mVs (sông I liíõng), đối với sông Thu Bồn giá trị P.1Ọ2
2 2
Trang 24có giá trị cao nhai là 1069 nvVs khi Ill'll luụng dòng lũ là 6250 nrVs ỏ Giao Thuỷ và 798
mVs khi Ill'll liiỢng d òn g chảy 4750 n r / s ỏ Câu Lâu Do vậy, đói với sông Hương sẽ
I hay Ill'll lượng lạo lòng 2550 mVs, sông Thu Bồn là 6250 mVs (Giao Thuỷ) và 4750
m Vs (Câu l âu) dể dánli giá ổn dịnh lòng dẫn.
B a n g 4a: I(ểt quả tính toán Q TL front Giao Tltiiỷ m ùa lũ 2000
23
Trang 25Dể tính toán chỉ sô ổn dịnh theo chiều dọc Se và theo chiều ngang St, ngoài lưu liiộng lạo lòng Q n , tập thể tác giả còn sứ dụng két quả phân tích thành phần hạt cát sỏi đáy sông, số liệu do dạc, độ sâu dáy sông và bề rộng sông ứng voi mực nước tạo lòng lại các mặt cắt.
11.1- Xác (lịnh các chỉ số ổn định Sc, St theo các mặt cắt chủ yếu ỏ’ sông HuToìig
Dựa vào kếl quả phân tích kích tlnỉớc hạt dắt và so liệu do dạt thuỷ văn - hình thái, tập thế lác giả dã lính chỉ số ổn định Se, St của lòng dẫn đoạn sông nghiên cứu:
Cá c chỉ số ổn định ngang Sl và ổn tlịiíh dọc được tính theo cô n g thức sau :
St = B.I0-2 / Q ,,
Se = d so/ D
24
Trang 26Ta thấy lất cả các luyến trong lòng dẫn đều không ổn định Tuy vậy, ỏ mặt cắt ngang II II (ngã ha Tuầ n) ít mất ổn định so voi lòng dẫn ở các mặt cắt Điện hòn Chén
và Kim Long
II.2 Xác (tịnh các cl)í số ổn (lịnh Sc, St theo các mặt cắt chủ yếu sông Tim Bồn
Vdi kết quả phẩr tích mẫu cát sỏi và đo dạt thuỷ văn - hình thái, chúng tội tính
và m inh hoạ két quả xác dinh chỉ số ổn định dọc Se, ổn định ngang St trong bảng 6 Các giá trị chỉ số ổn định dược tính theo các công thức trên
Độ sâu bình quân D,m
T ừ só liệu tính toán minh hoạ trong Bảng 6, chú n g ta thấy ỏ tất cả các mặt cắt lòng dẫn đều kém 011 (.lịnh, nhất là mặt cắl ỏ gần Câu Lâu
Trên dây là kết quả nghiên cứu hước đầu về dánh giá ổn định lòng dẫn theo phư ơng p h á p thuỷ văn ■ hình thái Do tài liệu, so liệu quan trắc chùa dầy dủ nên trong tính toán, nhát là sử dụng số liệu về lưu lượng, mực nước tạo lỏng sẽ không tránh khỏi hạn ché T ậ p thể lác giả sẽ clón nhận những dón g góp ý kiến của các đồng nghiệp để soin hoàn thiện hôn v ấ r dồ cluiyên môn rắt lý thú, nhưng lại rắt phức tạp này
2 5
Trang 27Q= 0 , 0 0 0 0 2 9 H * - 0 ; Q0BG,Hz Ỷ 4,20613 H V3 2 , 5 1 0 6
R = 0,990
Trang 28H.2 ĐƯỜNG QUÁ TRÌNH M ư c N ư ớ c GIỜ, Lưu LƯƠNG GIỜ
TRAM PHẢ TUẦN - S Ô N G HƯƠNG
ĐO T ử NGÀY 1 5 / 1 0 Đ Ế N 14 /11 /2 00 0
Mực n ư ớ c Luu lượng
T(giờ)
Trang 29H.3 ĐƯỜNG Q U A N HÊ o - p t o ;
Đ IỂ M ĐO TU Ẩ N SÔ N G HƯƠNG
Trang 32n r o c t — f J U U M i Q U A N H Ẹ Q - P J Q "
1200 —
Trang 346j 0
5 JO AJO
3jO
2-0Ì.Ỡ
2j0 1.0 0J0
-1.0
-2.0 -3 J0 -4.0
-5.0
-6.0 -7.0 -a.0-9.0-10.0
nàng cách cộ n g dán(m ) Oi) 9.0 W-0 29jO 3?jO 49J0 S9JB 69.0 79J0 S9J) 99J> TOW) TWjO 1 2 9 j0 139.0 T49J) 1H.0 1»jO T79X 190j0
4J0 HĨ> Ì Ỏ 4 J ĩ ^ L 0 Ọ 4 J l Ị 4 j Q vẸm 154J0 i f o o m i M M l P
ỉ 1.9 M &ọ -Ị.1 -Ịo -Ịo 4 -5 -5J -7-5 -M 1 -á-S -Í 2 ^ 6 -ảJ -ÌA -Á3 -<5.0 -ú s j
Sân mục imdc(mi) 41 ù) 0.9 oỊo -í.l -2-0 -io 4 3 -5J - ũ -Ã4 - ũ -ắ2 -ÃA - ù -&A -&B -Áo - ũ
16 14 04 -05 -15 -2 A - 3 J - 5 2 -6-5 -ÓJS - i j -À2 - Ì 2 -é.9 -ÀJỈ - ừ - i s 4jO à o
Trang 36ĐÁNH GIÁ VAI TRÒ QUÁ TRÌNH TRƠỢT DAT trũng
Sự BIẾN DẠNG BỜ SÔNG Bồ, SÔNG HƯŨNG VÀ SÔNG
THU BON (ĐOẠN HẠ LƯU)
Chủ nhiệm D ự án : PGS TSK H N guyễn Viễn Thọ Ngu ỏi viết báo cáo: G S T S K Ii N guyễn Thanh
CN Trần H ữu Tuyên
c/v N guyễn Văn Sau
CN Đ ỗ Q uang Thiên
2 6
Trang 37Như (líi biét, vào mù a nuía lũ hàng năm gần dây, nhrít là vào mùa nuía lũ tháng
1 1 , 1 2 năm 1999 trên tloạn sông hạ kíu thuộc sông Mương và sông Th u Bồn quá trình s;il lỏ hờ dã xảy ra rất m ạn h mẽ Ngu yên nhân gây sạt lỏ hờ rất da dạng, trong đó có cả quá trình trượt dắt cũng cần dược xét tới
Đe làm sá ng tỏ hơn vai trò quá trình trượt dất trong sự biến dạng bờ sông Hương
và sô ng Th u Bồn, tập thể tác giả m u ố n sử dựng lý thuyết ổn định bờ dốc dể kiểm toán
dộ ôn dịnh trượt một só đo ạn bò sông dã có tài liệu, số liệu do dạc địa hình, thủy văn
và khảo sát dịa chát côns, trình Tro ng quá trình kiểm toán dộ ổn tlịnh T] bỏ sông trên các do ạn sôn g xu ng yếu, ch ú n g tôi đã sử dụng một sô tài liệu, sô liệu cơ bản dưới dây:
Tài liệu, số liệu nghiên cứu, diều tra thực dịa các sông miền Trung từ 1996 dếnnay;
- Số liệu do đạc các mặt cắt ngang và các thông số thủy văn sông Mương, sông Thu Bồn tại mặt cắt dó trong thời gian từ tháng 3 dén tháng 5-2000;
- Số liệu khoan kh ảo sát địa chất công trình và két qủa thí nghiệm tính chất cơ
lý dát cấu tạo hờ sông cũ ng như dáy sông;
- Bản dồ dịa hình các đoạn hạ lưu sông Bồ, sông Hương và sông Thu Bồn tỷ lệ 1:50.000, 1:25.000 và 1:10.000 (ỏ một số nơi)
I KIỂM TOÁN ĐỘ ỔN ĐỊNH TRƯỢT BỜ SÔNG Ở MỘT s ố MẶT CAT ĐẶC TRUlNG.
1.1- Các điều kiện tính toán.
Mặc dầu vắn dề kiểm toán ổn định bờ dóc thông qua tính toán hệ số ổn dịnh bờ dóc 1] dã diíỢc SỈÍ dụn g từ lâu, nhưng việc chọn các thông số dưa vào công thức tính (oán cho phù hợp với điều kiện địa chất công trình cụ thể thường có sự nhận thức khác nhau Do vậy, trước khi tiến hành kiểm toán ổn dịnh bờ sông chúng tôi m uố n đề cập đến một sổ diều kiện tiên quyết trong chọn sơ đồ, phương pháp kiểm toán cũng như lựa chọn các dặc trũng hình thái, dịa chát thủy văn và tính chất cơ lý đưa vào các công thức tính toán
Trước hết, đổi V(5i các doạn bò sông được cáu tạo từ dất loại sét yéu (Bao Vinh) cluing tôi sứ tlụng phương pháp tính toán ổn định theo mặt trượt cong
NgũỢc lại các đoạn hờ sôn g không cao và cấu tạo từ dắt loại set nén chặt cùng vói cát sỏi ỏ' phía trên và đát bùn, sét huu cơ ở phía dưới sẽ vận dụng phương pháp tính toán két hợp mặt trượt cung tròn hình trụ (đoạn trên bờ sông) và mặt trượt phẳng (mặt tiếp xúc giữa đát yếu và dắt nén chặt)
DẶT VẨN ĐẾ:
27
Trang 38Khi tính toán ổn dịnh sẽ còn xét đến sự gia tăng trọng lượng đất, tác dụng dẩy nổi của nước dưới đất trong mùa lũ (nước dưới đát dâng tận mặt đất) và áp lực thủy
dộ ng dòn g ngầm
1.2- Kết (ỊIÚỈ kiểm toán (tộ 011 định bờ sông Bồ, sông Hiftftig và sông Thu Bồn.
Như (lã nói ỏ trên, tuy có vận dụng hai phương pháp kiểm toán dộ ổn định bờ sông khác nhau, nh ũng hệ số ổn định bờ sông r\ vẫn được tính toán theo một công thức
cp, C: G óc nội ina sát (độ) và lực dính của đất ( T /m 2)
lị! Chi ều dài mặt trượt lăng thể thứ i, m
Vj: T h ể lích lăng thể thứ i ( m 1) có thể tính toán theo hình dạng của lăng thể (chu nhật, hình thang, tam giác)
i: Dộ dốc thủy lực dòng ngầm
II: n ề clày trung bình dòng ngầm, in (tính từ gương nước ngầm đến chỗ thắp nhất của mặt trượt)
Sứ dụ n g số liệu thu thập, do dạc và thí nghiệm cơ lý đất ỏ các mặt cắt ngang,
ch ú n g tôi dã tiến hành tính toán hệ só ổn định bờ sông 1] theo công thức cờ bản ỏ trên Kết quả tính toán ổn định bờ sông tại một số mặt cắt trên sông Bồ, sông Hương và sông Thu Bồn được trình bày trong bảng số 1 và các phụ lục 3a (mặt cắt bò sông Bồ - Phong An), 3b (mặl cắl hử sổng Hữu Trạch - lăng Minh Mạng), 3c (mặt cắt bờ trái
s òng I lương diện Hò n Chén), 3d (mặt cắt bờ trái sông Hương - Bao Vinh), 3e (mặt cắt bỏ phải Th u Bồn - (jiao Thủy), 3g (mặt cắt bờ trái Th u Bồn - Điện Thọ), 3h (mặt cắt bỏ phải T h u Bồn - Câu Lâu)
28
Trang 39|{;liif> I : Kef quit liicm toán tíộ (ill đinh hừ sôn g 1/ d inộr sô IIIIÌÍ cắt điển hình
Tên mạt cắt bò" sông , , « Ả A.’
Hệ so 011 định, T|
Tên mạt cắt bòr sông
* •>
I I A X f \
Iiệ so on định, TỊ
Bò trái sông Bồ - xã Phong
Từ' số liệu kiểm toán đ trên chúng ta thấy, trong diều kiện bất lợi nhất hệ số ổn
dị nil hò sông vẫn lớn hơn 1 Chỉ có bỏ sông Hương ở diện Hòn Chén và Bao Vinh là kém ôn clịnh (ĩ) = 0,99 và 0,72) Có lẽ do só liệu khoan thăm dò và thí nghiệm tính chất cơ lý còn hạn chế nên két quả kiểm toán ỏ hai vị trí này chưa thật phù hợp thực té
Trong mùa múa năm 2000 điều kiện địa chất công trình cũng gần tương tự như các năm khác, nhưng bờ sông không bị biến dạng trượt.
T hôn g qua công tác kiểm toán dộ ổn định bờ sông ch ú n g tôi cho rằng bờ sông
■miền Trung nói chu ng và bờ sông các đoạn xung yểu tluiộc sông Bồ, sông Hương,
s ô n g Thu Bồn bị biến dạng chủ yếu là do quá trình xâm thực của dò ng chảy m ùa lũ
Q u á trình trượt đất chỉ dó ng vai trò thứ yếu trong sự biến dạng lòng dẫn sông ngòi lãnh nhổ nghiên cứu
Trên dây là kết quả nghiên cứu bước dầu về vai trò quá trình trượt dất trong bién
d ạ n g lòng dẫn sông ngòi Tuy dã có cơ sỏ khắng định vai trò thứ yếu của hiện tượng trượt, nlufng do sổ liệu thăm dò, thí nghiệm còn hạn ché nên báo cáo không tránh khỏi
n h ữ n g nhược điểm nhất định Tậ p thể tác giả hoan nghên h những đ óng góp nhằm nâng
c a o chất lượng và mức dộ tin cậy của báo cáo này
29
Trang 40CAC KIÊU SẠT Lừ Bừ SONG VA NGUYÊN NHĂN
GÂY RA CHÚNG
Co" quan chii tri: Đại học H uế
Chủ nhiệm Dụ án: PGS TSKH Nguyễn Viễn Thọ
Nguo"i Viết Báo cáo: TS Nguyễn Đình Tiến
CN Nguyễn Hữu Tuyên