Các biện pháp phòng trị lũ bùn đá - biện pháp phòng trị kiến nghị cho khu vực Bản Khoang - Sapa - Lào Cai

Bài viết Các biện pháp phòng trị lũ bùn đá - biện pháp phòng trị kiến nghị cho khu vực Bản Khoang - Sapa - Lào Cai trình bày tổng quan về phân loại các biện pháp phòng trị. Trên cơ sở phân tích, bài báo kiến nghị lựa chọn các biện pháp áp dụng cho một khu vực có nguy cơ lũ bùn đá cụ thể ở Việt Nam.

Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG TRỊ LŨ BÙN ĐÁ - BIỆN PHÁP PHÒNG TRỊ KIẾN NGHỊ CHO KHU VỰC BẢN KHOANG - SAPA - LÀO CAI Nguyễn Quang Tuấn1, Vũ Thị Hà Trang2, Nguyễn Thu Hằng2 Trường Đại học Thủy lợi, email: nqtuan@tlu.edu.vn Lớp 60CNK, Trường Đại học Thủy lợi GIỚI THIỆU CHUNG Lũ bùn đá (debris flow) tượng địa chất hay dạng dịch chuyển khối với dòng nước chứa lượng lớn vật liệu dạng hạt có kích thước khác (từ khối, tảng, dăm, cuội đến vật liệu đất hạt nhỏ cát, bụi, sét) Lũ bùn đá xảy bất ngờ, tốc độ dịch chuyển nhanh, kèm theo tác động phá hoại lớn dọc đường lũ bùn đá qua, gây thảm họa sở hạ tầng, người tài sản Có nhiều biện pháp phịng trị áp dụng để giảm thiểu thiệt hại lũ bùn đá gây Để có sở tốt cho việc lựa chọn biện pháp phòng chống lũ bùn đá, cần có nhìn tổng quan đắn biện pháp Dựa nghiên cứu giải pháp phòng trị lũ bùn đá, với nghiên cứu nguyên lý, chế làm việc, ưu nhược điểm loại, báo trình bày tổng quan phân loại biện pháp phòng trị Trên sở phân tích, báo kiến nghị lựa chọn biện pháp áp dụng cho khu vực có nguy lũ bùn đá cụ thể Việt Nam CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG TRỊ LŨ BÙN ĐÁ Theo nghiên cứu tổng quan, có nhiều biện pháp phịng trị lũ bùn đá khác phân loại theo nhiều cách, cụ thể sau: Phân loại theo cách tiếp cận: Theo [1], dòng lũ bùn đá kiểm sốt giảm thiểu theo ba cách tiếp cận: 1) Kiểm sốt xói mịn thượng nguồn, 2) Chặn vật liệu đá đường di chuyển 3) Định hướng dòng vật liệu lũ bùn đá qua khu vực cần bảo vệ Phân loại theo hình thức đối phó: Các biện pháp chia thành nhóm: biện pháp chủ động biện pháp bị động [2] Các biện pháp chủ động tập trung vào nguy xảy ra, ngăn chặn kích hoạt, vận chuyển lắng đọng lũ bùn đá Do đó, thay đổi quy mơ tần suất xảy lũ bùn đá Các biện pháp bị động tập trung vào ảnh hưởng lũ bùn đá làm giảm thiệt hại lũ bùn đá gây Phân loại theo thời gian áp dụng: Theo thời gian áp dụng, biện pháp chia thành nhóm: biện pháp tạm thời biện pháp lâu dài Phân loại theo dạng giải pháp: Các giải pháp phòng trị lũ bùn đá chia thành nhóm: giải pháp phi cơng trình giải pháp cơng trình Chi tiết phân loại trình bày báo [3] Theo [4], giải pháp phi cơng trình gồm: dự báo nguy cơ, cảnh báo, sơ tán, quản lý sử dụng đất quy hoạch cơng trình, đào tạo tun truyền nâng cao nhận thức người dân Các giải pháp cơng trình gồm có dạng cơng trình khác nhau: cơng trình chắn bùn đá, cơng trình hướng dịng, cơng trình gia cố lịng dẫn, cơng trình bảo vệ mái dốc, cơng trình ngăn chỉnh trị dòng chảy Một số biện pháp cơng trình chỉnh trị lũ bùn đá phổ biến minh họa Hình Qua nghiên cứu, thấy có nhiều biện pháp phịng trị lũ bùn đá khác 175 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 có cách phân chia khác Các biện pháp bị động biện pháp phi cơng trình đánh giá thích hợp với điều kiện kinh tế hạn hẹp Đối với biện pháp cơng trình, việc lựa chọn biện pháp cần phù hợp với điều kiện thực tế, thường phụ thuộc đặc điểm dòng lũ bùn đá, đặc điểm nón phóng vật, mục đích phịng trị, nguồn lực, cơng nghệ thiết bị sẵn có để thiết kế, xây dựng tu bảo dưỡng Một vài loại cơng trình thường sử dụng kết hợp để nâng cao hiệu phòng trị a c b d bình ba khu vực là: lớn 15o khu vực thu nước, 8o đến 15o với khu vực dịch chuyển 8o với khu vực tích tụ Các giá trị độ dốc có phần nhỏ so với độ dốc lịng dẫn phân chia khu vực theo kiến nghị tiêu chuẩn Nhật Bản [6] Có thể thấy, khu vực phân chia rõ điển hình cho khu vực có hoạt động lũ bùn đá Vùng thu nước rộng lớn khơng có dân cư, có số vị trí mái dốc có nguy trượt lở Khu vực dịch chuyển có diện phân bố hẹp có dạng thắt cổ chai trước đến vùng lắng đọng Phần lớn khu vực nằm diện lộ hệ tầng Sin Quyền (PP-MPsq), thành phần chủ yếu đá biến chất có cấu tạo phiến Khảo sát sơ địa hình địa chất thực tế cho thấy, vùng dịch chuyển có vị trí có nguy ổn định mái dốc Vùng tích tụ có dạng nón phóng vật lớn rõ rệt Một phần dân cư cơng trình đường giao thơng liên xã nằm khu vực dịch chuyển lũ bùn đá Một phần dân cư nằm khu vực lắng đọng (màu xanh dương), chủ yếu tập trung vùng đỉnh dọc theo rìa phía bắc nón phóng vật Phần cịn lại nón phóng vật khơng có dân cư sinh sống, khơng có tuyến đường qua, có số cơng trình ni thả cá hồi Hình Một số biện pháp cơng trình phịng trị đá khu vực áp dụng tương ứng: (a) Hố lắng nón phóng vật; (b) Đập ngăn bùn đá khu vực di chuyển; (c) Tường chắn định hướng dòng; (d) Tường/đê nắn dịng [5] LỰA CHỌN GIẢI PHÁP PHỊNG TRỊ LŨ BÙN ĐÁ CHO KHU VỰC BẢN KHOANG - SAPA Hình Vật liệu bùn đá đường qua Bản Khoang (trái); tảng đá kích thước lớn lũ bùn đá trước Trung tâm Y tế (phải) Địa điểm nghiên cứu chọn khu vực địa phận xã Bản Khoang, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai Đây nơi xảy trận lũ bùn đá kinh hoàng năm 2013 làm nhiều người chết gây thiệt hại lớn cho sở hạ tầng (Hình 2) Dựa vào đặc điểm địa hình, khu vực nghiên cứu phân chia khu vực khác (Hình 3) Theo mặt cắt địa hình lịng dẫn xác định tương đối độ dốc lòng dẫn trung Với giả thiết điều kiện kinh tế cho phép, dựa phân khu lũ bùn đá, đặc điểm phân bố dân cư cơng trình sở hạ tầng tại, biện pháp phịng trị cơng trình lựa chọn đề xuất Hình Các biện pháp phịng trị lũ bùn đá kiến nghị bao gồm biện pháp cơng trình phi cơng trình Tiến hành lắp đặt hệ thống quan trắc cảnh báo lũ bùn đá (thực tế 176 Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2021 ISBN: 978-604-82-5957-0 áp dụng) Ở khu vực thu nước cần bảo vệ rừng trồng rừng, kiểm tra vị trí mái dốc có nguy trượt lở để gia cố bảo vệ Hình Sơ đồ phân vùng lũ bùn đá biện pháp phòng trị lũ bùn đá kiến nghị cho khu vực Bản Khoang, huyện Sapa, tỉnh Lào Cai Trong vùng dịch chuyển chia thành phần, phần (màu cam) xây dựng đập ngăn với mục đích giảm tốc độ dịng chảy, đồng thời tiến hành gia cố mái dốc có nguy ổn định Ở phần hạ lưu khu vực dịch chuyển lũ bùn đá áp dụng biện pháp xây đập ngăn bùn đá dạng kết cấu hở, để vừa đảm bảo giữ hạt vật liệu gây phá hoại vừa đảm bảo việc lũ vật liệu mịn Theo hình ảnh sau trận lũ bùn đá năm 2013 khảo sát thực tế khu vực di chuyển, kích thước tảng đá lớn, kích thước lớn đo khoảng 3,5m (Hình 2) Dựa vào kích thước này, chọn phương án đập chắn bùn đá dạng hở với kết cấu khung thép Ở đoạn cuối khu vực dịch chuyển có dân cư nên cần có cơng trình tường chắn bảo vệ bên dòng lũ, cách ly nhà dân với dòng bùn đá Phần lắng đọng (màu xanh dương), nên xây dựng cơng trình hướng dịng tường chắn, khai thơng dòng chảy để tạo lối cho dòng lũ bùn đá không gây ảnh hưởng tới dân cư KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Có nhiều giải pháp phịng trị lũ bùn đá khác Một số biện pháp áp dụng đồng thời nâng cao hiệu việc phòng trị Ở điều kiện Việt Nam tại, nên ưu tiên biện pháp phi cơng trình Việc nghiên cứu áp dụng giải pháp cơng trình phịng trị lũ bùn đá nên theo hướng kế thừa, dựa vào kết nghiên cứu có giới điều chỉnh cho phù hợp với đặc trưng lũ bùn đá điều kiện kinh tế, kỹ thuật vùng núi Việt Nam Cần tiếp tục có nghiên cứu cụ thể phù hợp loại giải pháp nhóm giải pháp theo điều kiện địa chất, địa hình kinh tế cụ thể Khi lựa chọn thiết kế giải pháp phịng trị lũ bùn đá, cần có kiến thức kỹ đa lĩnh vực địa chất cơng trình, địa mạo, thủy văn, thủy động lực học, kết cấu lâm nghiệp Việt Nam cần sớm có dẫn lựa chọn tiêu chuẩn thiết kế giải pháp phòng trị lũ bùn đá Dựa sở kế thừa, nên lựa chọn tiêu chuẩn hay dẫn mà quốc tế có để dựa vào biên soạn thành tiêu chuẩn TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Reihsen, G and L.J Harrison, “DebrisControl Structures”, in Hydraulic Engineering Circular No 9, F.H.A U.S Department of Transportation, Editor 1971: Washington, D.C [2] Huebl, J and G Fiebiger, Debris-flow mitigation measures, in Debris-flow Hazards and Related Phenomena 2005, Springer Berlin Heidelberg: Berlin, Heidelberg p 445-487 [3] Thao, V.B., Cơng trình phịng trị lũ bùn đá Tạp chí Khoa học Cơng nghệ Thủy lợi, 2020 60: p 54-63 [4] Xiangjun, F and S Anping, Movement mechanism of debris flow and disaster prevention (泥石流运动机理与灾害防治) 2004, Beijing (北京): Tsinghua University Press (.清 华 大 学 出 版 社) [5] VanDine, D.F and B.C.M.o.F.R Branch, Debris Flow Control Structures for Forest Engineering 1996: Province of British Columbia, Ministry of Forests Research Program [6] NILIM, Manual of Technical Standards for Establishing Sabo Master Plans for Debris Flows and Driftwood 2016: National Institute for Land and Infrastructure Management, Japan 177 ... Tường/đê nắn dòng [5] LỰA CHỌN GIẢI PHÁP PHÒNG TRỊ LŨ BÙN ĐÁ CHO KHU VỰC BẢN KHOANG - SAPA Hình Vật liệu bùn đá đường qua Bản Khoang (trái); tảng đá kích thước lớn lũ bùn đá trước Trung tâm Y tế (phải)... nguy trượt lở để gia cố bảo vệ Hình Sơ đồ phân vùng lũ bùn đá biện pháp phòng trị lũ bùn đá kiến nghị cho khu vực Bản Khoang, huyện Sapa, tỉnh Lào Cai Trong vùng dịch chuyển chia thành phần, phần... biện pháp phịng trị cơng trình lựa chọn đề xuất Hình Các biện pháp phòng trị lũ bùn đá kiến nghị bao gồm biện pháp cơng trình phi cơng trình Tiến hành lắp đặt hệ thống quan trắc cảnh báo lũ bùn