Nghiên cứu đánh giá biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình bằng công nghệ viễn thám và GIS

Để thực hiện mục tiêu trên, các nhiệm vụ nghiên cứu sau được giải quyết: - Tổng quan các công trình nghiên cứu có liên quan ở trong, ngoài nước và xây dựng cơ sở lý luận về nghiên cứu đá

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC

HDC: TS PHẠM QUANG SƠN HDP: TS PHẠM VĂN HÙNG

Hà Nội – Năm 2015

i

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

Chương 1

TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 7

1.1 Khái quát về tình hình nghiên cứu 7

1.1.1 Trên thế giới 7

1.1.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam 11

1.2 Phương pháp nghiên cứu 20

1.2.1 Cách tiếp cận 20

1.2.2 Phương pháp nghiên cứu và cơ sở tài liệu 23

Chương 2

HIỆN TRẠNG TRƯỢT LỞ BỜ HỒ VÀ BỒI LẮNG LÒNG HỒ

THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH 31

2.1 Đặc điểm hiện trạng trượt lở bờ hồ 31

2.2 Đặc điểm hiện trạng bồi lắng lòng hồ 43

2.2.1 Đặc điểm chung 43

2.2.2 Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo thời gian 46

2.2.3 Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo không gian 51

Chương 3

ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG BỜ HỒ THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH 57

3.1 Đặc điểm các yếu tố gây biến động bờ hồ 57

3.1.1 Xói mòn rửa trôi trên lưu vực 57

3.1.2 Chế độ thủy văn 62

3.1.3 Độ dốc sườn 68

3.1.4 Đặc tính địa chất công trình của các đất đá cấu tạo bờ 71

3.1.5 Đặc điểm đứt gãy hoạt động 73

3.1.6 Chế độ điều tiết, quy trình vận hành của hồ 75

ii

3.2 Đặc điểm biến động 77

3.2.1 Nguyên tắc xây dựng bản đồ tai biến địa chất 77

3.2.2 Xây dựng bản đồ biến động bờ hồ 82

3.2.3 Đặc điểm biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình 86

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

Tác giả luận văn

Doãn Đình Hiến

iv

LỜI CẢM ƠN Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy hướng dẫn TS Phạm Quang Sơn và TS Phạm Văn Hùng Các thầy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, tận tình hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này Sự hiểu biết sâu sắc về khoa học cũng như kinh nghiệm quý báu của các thầy chính là tiền đề quan trọng giúp tôi đạt được những thành tựu và kinh nghiệm quý báu

Xin chân thành cảm ơn Khoa Địa Lý, Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên – Đại Học Quốc Gia Hà Nội, Trung Tâm Viễn Thám và Geomatic (VTGEO) – Viện Địa Chất – Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện thuận lợi và giúp đỡ nhiều mặt để tác giả hoàn thành luận văn

Một lần nữa xin chân thành cảm ơn các tác giả, những tập thể, các cá nhân đã hết sức quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tác giả có thể hoàn thành luận văn Rất mong nhận được nhiều đóng góp ý kiến của các nhà khoa học, các đồng nghiệp và bạn đọc để luận văn được hoàn thiện hơn

Hà Nội, ngày 09 tháng 01 năm 2015

Tác giả luận văn

Hình 1.5: Trượt lở đất ở đập thủy điện Sơn La (a), Phúc Sạn - Mai Châu

(b) trên ảnh SPOT-5 và chụp tại thực địa 27 Hình 2.1: Bản đồ hiện trạng trượt lở bờ hồ Hòa Bình

Hình 2.2: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại Mường La 38 Hình 2.3: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại Mường La 38 Hình 2.4: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại Mường La 39 Hình 2.5: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại Vạn Yên 39 Hình 2.6: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại bờ trái hồ Hòa Bình ở Bắc

Hình 2.7: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại bờ trái hồ Hòa Bình ở Bắc Yên 39 Hình 2.8: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại đầu cầu Tạ Khoa 39 Hình 2.9: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại đầu cầu Tạ Khoa 39 Hình 2.10: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ tại khu vực Xã Tân

vi

Hình 2.11: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực Chợ Bờ 51 Hình 2.12: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực Bản Mực 51 Hình 2.13: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực xã Vầy Nưa 52 Hình 2.14: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực xã Vầy

vii

Hình 3.3: Bản đồ địa chất thạch học khu vực hồ thủy điện Hòa Bình 73 Hình 3.4: Bản đồ đứt gẫy hoạt động khu vực hồ thủy điện Hòa Bình 76 Hình 3.5: Bản đồ mật độ lineamen-đứt gẫy khu vực hồ thủy điện Hòa

Bảng 2.4: Kết quả tính toán bồi lắng lòng hồ theo diện tích

tại một số các mặt cắt trong các giai đoạn vận hành hồ chứa Hoà

hồ chứa, đáp ứng nhu cầu kinh tế dân sinh Trên địa bàn các tỉnh khu vực Tây Bắc hiện đã xây dựng được hàng trăm hồ lớn nhỏ; trong số đó hồ Hòa Bình và Sơn La thuộc loại lớn nhất ở nước ta Hiện nay, các hồ này đã đóng vai trò tích cực trong việc trữ nước mùa mưa, cấp nước trong mùa khô, làm giảm bớt khó khăn do hạn hán, cũng như giảm thiểu lũ quét gây ra, cải thiện môi trường sống của cư dân các địa phương; đặc biệt là đã cung cấp sản lượng điện lớn phục vụ đời sống KT-XH của cả nước Trên thực tế, các hồ đã trở thành một phần không thể thiếu trong sự phát triển KT-XH và cuộc sống hằng ngày của người dân địa phương

Tuy nhiên, hiện nay có nhiều hồ sau khi đưa vào vận hành, sử dụng một thời gian đã bị xuống cấp, làm giảm thời hạn sử dụng Mặc dù trong những năm qua, Nhà nước, các bộ, ngành, chính quyền và nhân dân các địa phương đã quan tâm đầu

tư tiền của, công sức cho việc sửa chữa, tu bổ và tổ chức bảo đảm an toàn cho các

hồ, nhưng do số lượng hồ nhiều, cần kinh phí đầu tư sửa chữa lớn, nên khó đáp ứng được yêu cầu đang đặt ra ngày càng lớn Vậy nên, vấn đề an toàn đối với các hồ hiện vẫn đang là nỗi lo của người dân địa phương Theo điều tra của Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn cho biết, các hồ ở khu vực Tây Bắc có độ an toàn không cao Nhiều hồ bị bồi lắng lòng hồ, trượt lở bờ hồ, nứt nẻ thân đập, xuất hiện tình trạng thấm chẩy, thậm chí là bị thấm rất nghiêm trọng Không những thế, các

hồ ở khu vực Tây Bắc lại nằm trong một vùng thường xuyên bị tác động tiêu cực của các tai biến địa chất (TBĐC), đặc biệt là động đất, nứt đất, trượt lở đất, xói mòn đất, lũ quét-lũ bùn đá, bồi lắng lòng hồ, thậm chí có nguy cơ bị vỡ đập gây hậu quả

2

xấu tới khai thác lâu dài, vận hành chúng phục vụ cho phát triển bền vững kinh tế -

xã hội và bảo vệ môi trường ở địa phương

Hồ thủy điện Hòa Bình là hồ chứa dạng sông dài, hẹp và sâu, nằm trên dòng sông Đà Trước khi có hồ thủy điện Sơn La thì hồ chứa Hòa Bình đã giữ vị trí kỷ lục trên nhiều phương diện: dung tích hồ, dung tích hữu ích, dung tích chống lũ, công xuất phát điện của Nhà máy thủy điện (1.920 MW) Hồ chứa Hòa Bình là một công trình trọng điểm của Nhà nước, một nguồn tài nguyên quý giá, đóng vai trò quan trọng đối với sự phát triển KT-XH của cả nước, đặc biệt sau khi đường dây tải điện 500 KV Bắc - Nam hoàn thành đã cho phép dòng điện của Hòa Bình đi khắp mọi miền đất nước Hồ chứa Hòa Bình được xây dựng để phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau như phòng lũ và cung cấp nước tưới cho đồng bằng châu thổ sông Hồng và các vùng phụ cận, sản xuất điện năng, giao thông thuỷ cho vùng Tây Bắc

và nuôi trồng thuỷ sản Từ khi hồ Hòa Bình đi vào hoạt động đã làm thay đổi sâu sắc chế độ thủy văn - thủy lực của dòng sông; tốc độ dòng chảy khi vào hồ bị giảm đột ngột, nước trong hồ từ trạng thái chuyển động sang trạng thái tĩnh làm ảnh hưởng đến hệ sinh thái, chất lượng nước và tổng lượng bùn cát trong hồ Các quá trình địa chất động lực trong hồ cũng thay đổi và phát triển: động đất kích thích, xói

lở, bồi tụ,… Không những thế, những hoạt động kinh tế của con người trong hồ có tác động ngoài mặt tích cực cũng có cả mặt tiêu cực, thúc đẩy các quá trình địa chất động lực trong hồ phát triển mạnh mẽ Đặc biệt, từ khi hồ thủy điện Sơn La đi vào hoạt động, các quá trình này lại có sự thay đổi đáng kể Xuất phát từ những đòi hỏi của thực tiễn cấp thiết hiện nay, Học viên đã lựa chọn đề tài của luận văn: “Nghiên cứu đánh giá biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình bằng công nghệ viễn thám

và GIS” Kết quả khoa học của đề tài sẽ cung cấp những luận cứ quan trọng để đề xuất các giải pháp bảo vệ và khai thác hồ thủy điện Hòa Bình một cách có hiệu quả, phục vụ phát triển bền vững KT-XH và bảo vệ môi trường, đặc biệt là từ khi hồ thủy điện Sơn La đi vào hoạt động năm 2012

Để thực hiện mục tiêu trên, các nhiệm vụ nghiên cứu sau được giải quyết:

- Tổng quan các công trình nghiên cứu có liên quan ở trong, ngoài nước và xây dựng cơ sở lý luận về nghiên cứu đánh giá biến động bờ hồ chứa

- Thu thập các tài liệu, số liệu, tư liệu về hiện trạng trượt lở bờ hồ và bồi lắng lòng hồ đã có và các yếu tố gây biến động bờ hồ

- Phân tích giải đoán ảnh viễn thám xác lập hiện trạng trượt lở bờ hồ, bờ lắng lòng hồ và các yếu tố gây biến động bờ hồ

- Khảo sát thực địa thu thập tài liệu về hiện trạng trượt lở bờ hồ và bồi lắng lòng hồ và các yếu tố gây biến động bờ hồ

- Phân tích các yếu tố gây biến động bờ hồ

- Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở bờ hồ thủy điện Hòa Bình

- Xây dựng bản đồ hiện trạng trượt lở bờ hồ thủy điện Hòa Bình

- Xây dựng bản đồ hiện trạng bồi lắng hồ thủy điện Hòa Bình

- Xây dựng và mô tả bản đồ biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình

- Đánh giá biến động biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu:

Đối tượng nghiên cứu của đề tài luận văn là các quá trình trượt lở bờ hồ và bồi lắng lòng hồ thủy điện Hòa Bình

Hồ thủy điện Hòa Bình nằm ở khu vực Tây Bắc nước ta, có tọa độ địa lý từ

20o36’51” đến 21o42’57” vĩ độ Bắc và 103o45’34” đến 105o25’43” kinh độ Đông

4

(hình 0.1, hình 0.2) Vùng bờ hồ thủy điện Hòa Bình là dải đất nằm trong phạm vi

dao động của mực nước hồ

Người hướng dẫn: TS Phạm Quang Sơn, Học viên: Doãn Đình Hiến

TS Phạm Văn Hùng

Hình 0.1: Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu là bờ hồ thủy điện Hòa Bình (dải đất trong phạm vi dao động mực nước hồ thủy điện Hòa Bình)

5

Người hướng dẫn: TS Phạm Quang Sơn, Học viên: Doãn Đình Hiến

TS Phạm Văn Hùng

Hình 0.2: Vị trí khu vực nghiên cứu trên ảnh Landsat 2010

4 Cơ sở tài liệu

Các tài liệu phục vụ cho đề tài luận văn của Học viên gồm: các tài liệu về tự nhiên, kinh tế - xã hội và các tài liệu về tai biến địa chất ở khu vực hồ thủy điện Hòa Bình thu thập được; các tài liệu khảo sát thu thập ngoài thực địa và các tài liệu phân tích xử lý trong phòng thời gian qua

Tổng hợp các tài liệu bao gồm:

- Các tài liệu về tự nhiên, KT-XH ở hồ thủy điện Hòa Bình;

- Các tài liệu về TBĐC và những thiệt hại ở hồ thủy điện Hòa Bình;

- Kết quả phân tích, xử lý ảnh vệ tinh Landsat các năm 1989, 1990, 2000,

2005, 2010 có độ phân giải 80, 30, 10 m; Spot-5 có độ phân giải 10 m; VNREDSat-1 độ phân giải 10 m

6

- Tài liệu khảo sát thực địa về hiện trạng trượt lở bờ, bồi lắng lòng hồ và nguyên nhân gây biến động bờ hồ

- Các tài liệu phân tích, xử lý tổng hợp

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

- Ý nghĩa khoa học của luận văn là thúc đẩy ứng dụng công nghệ viễn thám

và GIS trong nghiên cứu tai biến địa chất; góp phần hoàn thiện tổ hợp các phương pháp nghiên cứu TBĐC nói riêng và tai biến môi trường nói chung; góp phần vào

sự phát triển của khoa học về tai biến địa chất

- Ý nghĩa thực tiễn của luận văn là nâng cao trình độ cho cán bộ khoa học là đội ngũ các nhà khoa học trẻ về lĩnh vực tai biến môi trường; nâng cao nhận thức cho cán bộ quản lý vận hành các hồ thủy điện nói riêng, hồ chứa nói chung; đóng góp cơ sở khoa học để Nhà nước và các địa phương hoạch định chiến lược phát triển bền vững KT-XH và bảo vệ môi trường

6 Cấu trúc luận văn

Luận văn được trình bày trên các trang in vi tính với các bảng biểu, hình vẽ

và các ảnh minh họa; được cấu trúc thành 3 chương không kể phần Mở đầu và Kết luận Cấu trúc của luận văn gồm:

- Mở đầu: tính cấp thiết, mục tiêu, nhiệm vụ, đối tượng, phạm vi nghiên cứu,

ý nghĩa khoa học và thực tiễn

- Chương 1: Tổng quan về tình hình nghiên cứu, phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu

- Chương 2: Hiện trạng trượt lở bờ hồ và bồi lắng lòng hồ thủy điện Hòa Bình

- Chương 3: Đặc điểm biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình

- Kết luận và kiến nghị

7

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.1 Khái quát về tình hình nghiên cứu

1.1.1 Trên thế giới

Ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS, trong đó phân tích các tư liệu ảnh viễn thám phân giải cao và bản đồ đã được ứng dụng trong các ngành, lĩnh vực khác nhau trong đời sống xã hội Đó chính là công tác thẩm tra, giải đoán các ảnh và tư liệu viễn thám có đối sánh với các dữ liệu bản đồ địa hình nhằm xác định các đối tượng và suy luận về ý nghĩa của chúng Trong thời đại khoa học - công nghệ ngày càng phát triển, hệ phương pháp phân tích giải đoán ảnh viễn thám ngày càng được hoàn thiện và phát triển cùng với sự phát triển của công nghệ và kỹ thuật hiện đại Ngay từ những năm 60 của thế kỷ 20, khi Mỹ đã phóng thành công vệ tinh khí tượng TIROS-1 thì kỹ thuật không gian đã có bước tiến vượt bậc, mở ra một kỷ nguyên mới trong quan trắc thiên nhiên (khí tượng) Tiếp sau đó, là một loạt các nước Nga, Nhật Bản, Trung Quốc, Liên minh Châu Âu, Ấn Độ,… đã phóng thành công nhiều vệ tinh của mình để quan sát, theo dõi biến động môi trường, đặc biệt là

dự báo, giám sát biến động môi trường và tai biến thiên nhiên Sử dụng công nghệ viễn thám và GIS đã mang lại những lợi ích rõ rệt đối với nền kinh tế, đặc biệt là đối với lĩnh vực phòng tránh giảm nhẹ thiên tai [19], [22], [23], [24-27]

Ngày nay, bằng các thiết bị khoa học kỹ thuật hiện đại, cùng với các chuyên gia

về công nghệ thông tin đã tạo lập các phần mềm xử lý ảnh viễn thám, càng làm cho công tác phân tích này đạt hiệu quả cao Sử dụng các dữ liệu ảnh viễn thám, đặc biệt

là viễn thám phân giải cao trong theo dõi, dự báo tai biến thiên nhiên và quản lý môi trường là nhiệm vụ quan trọng ở hầu khắp các nước tiên tiến trên thế giới như ở Nga, Trung Quốc, Mỹ, Nhật,… Các tổ chức liên chính phủ như Tổ chức Khí tượng Thế giới (WMO) thuộc Uỷ ban UNESCO đã và đang thực hiện các chương trình quan trắc toàn cầu, thống nhất với nhau về chia sẻ dữ liệu thông tin, đặc biệt là các

Ứng dụng phương pháp phân tích viễn thám và GIS trong nghiên cứu đánh giá dự báo tai biến địa chất đã được đề cập trong các công trình khoa học trên thế giới, đặc biệt là ở Nga, Pháp, Mỹ, Nhật và Trung Quốc và đã đạt được những thành tựu khoa học bước đầu Phần lớn các công trình đã đi sâu nghiên cứu xác lập phương pháp giải đoán cho từng lĩnh vực nghiên cứu nhất định Trong nghiên cứu

dự báo tai biến địa chất, các thông tin cần thiết nhất chiết xuất từ ảnh vệ tinh là hiện trạng diễn biến các tai biến địa chất và yếu tố phát sinh các tai biến đó: địa mạo, địa chất, lớp phủ thực vật, hoạt động kinh tế của con người,… Thông qua các dấu hiệu ảnh: dấu hiệu trực tiếp (phổ ảnh, hoa văn, tổ hợp màu,…), gián tiếp là những yếu tố lớp phủ, địa hình, địa mạo và thành phần vật chất trên bề mặt,… cho phép xác lập các yếu tố tác động phát sinh tai biến địa chất Ví dụ như, các đới phá huỷ đứt gẫy trên thực tế tồn tại dưới dạng một cảnh quan rất đặc biệt bao gồm các yếu tố về địa hình, thực vật, thổ nhưỡng và thuỷ văn Sự thể hiện của các yếu tố của cảnh quan này trên ảnh viễn thám sẽ là các dấu hiệu gián tiếp để giải đoán đứt gẫy hoạt động,

sự phân bố trong không gian, tính chất dịch chuyển của chúng và đới ảnh hưởng động lực đứt gẫy Điều này cho chúng ta thấy khi tiến hành phân tích viễn thám

9

phục vụ cho nghiên cứu các đứt gãy cần phải biết phân tích tổng hợp từ những sự kết hợp của các yếu tố ảnh Như vậy, từ các ảnh viễn thám và bản đồ, sử dụng kỹ thuật phân tích và xử lý bằng mắt thường hoặc bằng kỹ thuật phân tích ảnh số đều

có thể cho phép xác định những yếu tố dạng tuyến (lineamen) và các dấu hiệu gián tiếp khác

Từ lâu, Trung quốc và Nga là hai quốc gia có lãnh thổ rộng lớn và đi đầu trong lĩnh vực nghiên cứu TBĐC; một số nước như Mỹ, Hàn Quốc, Nhật Bản cũng

là những nước khá thành công trong nghiên cứu phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai Tại Trung Quốc, từ năm 1989-1990 đã thiết lập Atlas Phòng trị tai biến địa chất Đây là một công trình khoa học giá trị với quy mô lớn, giới thiệu bối cảnh địa chất, nguyên nhân phát sinh, đặc trưng, mức độ nguy hại và cách phòng trị đối với 31 loại hình TBĐC [19] Sản phẩm Atlas là tập bản đồ toàn diện đầu tiên, mang tính tổng hợp, phản ánh có hệ thống về TBĐC Tập Atlas không những giúp mọi người hiểu biết về đặc trưng phân bố và quy luật phát triển tai biến, mà còn là tài liệu giáo khoa

và tài liệu tham khảo quan trọng cho các ngành hữu quan ở Trung Quốc Ở Cộng hòa Liên bang Nga, TBĐC đã được các nhà khoa học xác định là những loại hình TBĐC tiêu biểu, và tiến hành nghiên cứu theo quan điểm địa chất học hiện đại Với cách tiếp cận mới này, TBĐC được xác định là các quá trình địa chất hiện đại, diễn

ra trên bề mặt Trái Đất dưới tác động của các yếu tố nội sinh, ngoại sinh và nhân sinh Hai công trình nghiên cứu “Tai biến thiên nhiên ở lãnh thổ CHLB Nga” và

“Đánh giá rủi ro tai biến thiên nhiên ở Nga” được thực hiện trong các năm

2000-2002, là các công trình có giá trị khoa học và thực tiễn sâu sắc [24-27] Bằng công nghệ nghiên cứu hiện đại, các nhà khoa học đã đánh giá nguy cơ, dự báo diễn biến

và đánh giá rủi ro TBĐC trên lãnh thổ Nga; đồng thời xây dựng các giải pháp khoa học công nghệ phòng chống tai biến khá hiệu quả

Như vậy, việc ứng dụng ảnh viễn thám và GIS nghiên cứu đánh giá hiện trạng

và dự báo TBĐC đã đem lại thành công cho các nước trong nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ thiên tai xuất phát từ một số thực tế quan trọng:

10

1- Ở nhiều nước trên thế giới đã hình thành các tổ chức chuyên biệt về tai biến

(Trung Quốc, Nga, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc, Malayxia, Philippin), có đội ngũ cán

bộ chuyên môn thành thạo, được trang bị đầy đủ các phương tiện kỹ thuật nghiên cứu hiện đại, với mạng lưới quan trắc, giám sát và cảnh báo phù hợp, nên một số dạng tai biến đã được phòng trị kịp thời Các tổ chức này luôn được đảm bảo lượng kinh phí đầy đủ cho các hoạt động cần thiết Các dạng tai biến điển hình nguy hiểm như TLĐ, XMĐ, LQ-LBĐ, TLBH và BLLH trên thế giới đã được đầu tư nghiên

cứu nghiên cứu ở trình độ cao ở nhiều quốc gia phát triển

2- Ở nhiều nước, đã xây dựng chiến lược quốc gia về nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ một loại hoặc nhiều loại tai biến Kết quả nghiên cứu triển khai về lĩnh vực này đã được tổng kết phân tích trong nhiều công trình chuyên khảo có giá trị lớn cả về lý thuyết và thực tế Nhiều cách tiếp cận và các tổ hợp phương pháp mới được áp dụng thành công đã mang lại những hiệu quả to lớn Các phương pháp nghiên cứu ngày càng được hoàn thiện hơn; nghiên cứu định tính đã dần dần thay thế bằng nghiên cứu định lượng được thực hiện bởi các thiết bị kỹ thuật hiện đại Bên cạnh đó, tăng cường tiềm lực thiết bị được đặc biệt chú trọng Đầu tư công nghệ, kỹ thuật hiện đại để theo dõi, quan trắc, cảnh báo tự động TBĐC, trong đó, có đặt máy cảnh báo tự động ở những vùng có nguy cơ cao đã được tiến hành Chính

vì vậy, nghiên cứu dự báo và phòng tránh tai biến ở một số nước đã mang lại những hiệu quả rõ rệt

3- Các dạng tai biến địa chất được nghiên cứu toàn diện trên các phương diện khác nhau: hiện trạng tai biến (hình thái, nguồn gốc, cơ chế và yếu tố phát sinh, cường độ, tần suất và hậu quả ), độ nhạy cảm của môi trường tự nhiên đối với tai biến, lập bản đồ phân vùng tai biến và cuối cùng là đánh giá rủi ro tai biến địa chất Tuỳ thuộc vào mức độ quan tâm đầu tư của từng nước mà kết qủa nghiên cứu phòng tránh tai biến mang lại các thành công khác nhau Ở các nước có tiềm lực kinh tế và khoa học công nghệ phát triển, nghiên cứu phòng tránh tai biến đã có các bước phát triển mạnh Chính nhờ những cơ sở khoa học này mà nhiều nước đã đưa

ra các giải pháp phòng tránh, phòng chống và ứng phó hiệu quả

11

4- Điểm nổi bật trong nghiên cứu tai biến địa chất và tai biến tự nhiên trong thời gian qua là việc tăng cường sử dụng các công nghệ và phương pháp mới, đặc biệt là công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) cũng như mô hình hoá các quá trình tai biến nhằm dự báo chính xác hơn về diễn biến của tai biến địa chất (Nga, Trung Quốc, Mỹ, Nhật Bản, ) Nghiên cứu và lập bản đồ tai biến địa chất đã là một bước không thể thiếu trong quá trình qui hoạch tổng thể của nhiều quốc gia có trình độ phát triển cao trên thế giới và một số nước đang phát triển: Đài Loan tiến hành từ những năm 70 của thế kỷ 20, Ấn Độ, Indonesia, Malaysia - từ những năm 80 Viện Hàn lâm khoa học Trung quốc đã giao việc phân vùng tai biến thiên nhiên cho nhiều viện nghiên cứu bắt đầu từ những năm 90

5- Nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ tai biến đã trở thành nhiệm vụ toàn cầu, được nhiều nước quan tâm Nhiều hội nghị, hội thảo quốc tế về tai biến địa chất đã được tổ chức tại nhiều nơi trên thế giới: diễn đàn quốc tế về lập bản đồ tai biến thiên nhiên (1994), Hội nghị Quốc tế về giảm thiểu các tai biến thiên nhiên (1997) tổ chức tại Nhật Bản Ở đó nhiều kinh nghiệm nghiên cứu và ứng dụng thực tế đã được chia sẻ giữa các nhà khoa học của các quốc gia, đã giúp cho công tác nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ tai biến ở mỗi quốc gia ngày càng hiệu quả hơn

1.1.2 Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam

Ở Việt Nam, tai biến tự nhiên đã được nhận biết từ rất sớm Ngay từ xa xưa, ông cha ta đã biết dựa vào quy luật biến động của dòng chảy sông và vùng cửa sông ven biển để tiến hành quai đê chống lũ và quai đê lấn biển lập điền phát triển kinh tế Kinh nghiệm thực tế truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác đã giúp chúng ta tồn tại

và phát triển Một số tai biến tự nhiên như: động đất, lũ lụt, hạn hán, đã được nghiên cứu nhận dạng và đưa ra các giải pháp phòng chống, phòng tránh từ khá sớm Trong thời kỳ thuộc Pháp, các nhà khoa học Pháp đã cho xây dựng một số trạm

quan trắc để nghiên cứu động đất trên lãnh thổ Việt Nam

Khái niệm về tai biến địa chất (TBĐC) mới chỉ xuất hiện ở Việt Nam vào những năm 90 cuối thế kỷ 20 Lần đầu tiên, các nhà địa chất Viện KH&CN Việt Nam đã vận dụng phân loại tai biến tự nhiên của một số nước trên thế giới (Nga,

12

Mỹ, Trung Quốc, Nhật, Hàn Quốc, ), cho rằng, TBĐC trước tiên là tai biến tự nhiên, được hình thành do các quá trình địa chất (bao gồm cả nội sinh và ngoại sinh) gây ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các hoạt động dân sinh và tính mạng của con người [18] Với cách tiếp cận này, các TBĐC đã được tiến hành nghiên cứu ở các phạm vi và quy mô khác nhau Có thể khẳng định rằng, chính khái niệm này đã làm thay đổi cách tiếp cận cũng như việc lựa chọn phương pháp áp dụng đồng bộ, phù hợp và hiệu quả trong nghiên cứu các dạng tai biến ở Việt Nam Nhờ đó, những sản phẩm nghiên cứu tạo ra, ngoài những giá trị khoa học lớn lao, đồng thời có khả năng áp dụng hiệu quả nhất định trong phòng ngừa và giảm thiểu thiệt hại

Trong những năm 80 thuộc thế kỷ 20, một số dạng tai biến xuất hiện và phổ biến rầm rộ trên nhiều khu vực lãnh thổ như: nứt đất, trượt đất, lũ quét, lũ bùn đá, xói lở bờ sông, ven biển cũng đã được quan tâm nghiên cứu Nhiều năm trở lại đây, TBĐC bùng phát ngày càng nhiều, với cường độ và tần xuất ngày càng lớn Hầu như trên phần lớn lãnh thổ của nước ta, đặc biệt các khu vực miền núi không năm nào là không xảy ra TBĐC nghiêm trọng; TLBH xảy ra rầm rộ ở nhiều địa hình khác nhau Hàng năm nước ta phải gánh chịu những thiệt hại rất nặng nề do tai biến, trong đó có TLĐ, LQ-LBĐ, TLBH và BLLH Các tai biến này phát triển trên hầu hết các vùng miền của cả nước Do tính đặc thù thường xuất hiện bất ngờ, nên các dạng tai biến này thường xuyên gây ra các hậu quả nặng nề đối với các công trình xây dựng, làm thiệt hại nhiều nhà cửa, gây mất đất canh tác và thậm chí nhiều tính mạng con người TBĐC đang đẩy nhiều cộng đồng dân cư ở nhiều nơi vào cảnh nghèo đói triền miên Về hiện trạng TBĐC được tổng hợp khá cụ thể trong nhiều công trình nghiên cứu [18] Con số thiệt hại do tai biến gây ra, tuy đã được đề cập đến, nhưng đó chỉ là những con số thống kê sơ bộ chưa đầy đủ Chắc chắn đây phải

là con số khổng lồ Ví dụ, chỉ tính riêng LQ-LBĐ từ 1953 đến nay đã xẩy ra đến

322 trận lớn nhỏ và trong 10 năm gần đây, LQ-LBĐ đã làm chết 500 người Để khắc phục hậu quả do tai biến để lại, Nhà nước và các địa phương phải chi từ hàng trăm đến hàng nghìn tỷ đồng

13

Nghiên cứu phòng tránh tai biến tự nhiên được quan tâm và đặc biệt chú trọng đầu tư nghiên cứu trong những thập kỷ gần đây Các tai biến thường gặp như: động đất, trượt đất, lũ quét lũ bùn đá, xói lở bờ sông, bờ hồ, ven biển được đẩy mạnh nghiên cứu; các tai biến mới xuất hiện như: nứt đất, sụt đất, núi lửa, phun tro khí đã được quan tâm nghiên cứu làm rõ bản chất nguyên nhân cơ chế hình thành Sau những năm 2000 trở lại đây, do tai biến tự nhiên ngày càng phát triển mạnh cả

về quy mô, cường độ, cũng như tần suất xuất hiện, hàng loạt nhiệm vụ cấp nhà nước, cấp bộ, ngành, cấp tỉnh về nghiên cứu đánh giá tai biến đã được đưa vào triển khai Nhiều Bộ ngành, nhiều cơ quan nghiên cứu, nhiều nhà nghiên cứu thuộc các viện, trường đã bắt tay vào cuộc Phần lớn các công trình triển khai nghiên cứu trên phạm

vi rộng ở lãnh thổ nước ta, các vùng: Các tỉnh miền núi phía Bắc, Tây Bắc, Đông Bắc, đồng bằng Bắc Bộ, Bắc Trung Bộ, Duyên hải Nam Trung Bộ, Tây Bắc (ở tỷ lệ 1/1.000.000, 1/500.000) [18]

Tai biến được nghiên cứu đánh giá riêng rẽ đối với từng loại, hoặc đánh giá tổng hợp cho một số loại có cùng nguồn gốc phát sinh Ngoài ra, trên một số phạm

vi nhỏ hơn (tỉnh, huyện, tuyến đường giao thông, các đập thuỷ điện, khu kinh tế, khu tập trung dân cư, ) , một số loại tai biến cũng được đánh giá chi tiết ở các tỷ lệ lớn hơn và đi kèm là đề xuất các giải pháp phòng chống cụ thể Đặc biệt, các dữ liệu ảnh viễn thám đã được Viện Địa chất ứng dụng vào nghiên cứu dự báo TBĐC cho các kết quả chính xác, tin cậy và hiệu quả cao Lần đầu tiên trong lĩnh vực tai biến

tự nhiên (Đề tài cấp Nhà nước KC.08.01, KC.08.01BS), GS Nguyễn Trọng Yêm đưa ra hệ phương pháp luận nghiên cứu 10 loại TBMT quan trọng, trong đó có tai biến TLĐ, LQ-LBĐ, TLBH Đây là những đóng góp rất quan trọng về mặt lý thuyết

và phương pháp luận, phương pháp nghiên cứu đánh giá và thành lập các loại bản

đồ phân vùng cảnh báo, dự báo tai biến ở các tỷ lệ khác nhau Sản phẩm khoa học là

bộ bản đồ phân vùng tai biến cho cả nước ở tỷ lệ 1/500.000 Riêng tai biến TLĐ, LQ-LBĐ vùng trọng điểm của các tỉnh Hà Giang, Lào Cai và Điện Biên được nghiên cứu đầy đủ và lượng hóa và xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ, nguy cơ thiệt hại ở tỷ lệ lớn (1/50.000) đến cấp huyện Đặc biệt có ý nghĩa thực tế quan

14

trọng là các Bản đồ hướng dẫn sử dụng hợp lý lãnh thổ Kết quả nghiên cứu đã được chuyển giao kịp thời cho các địa phương để phục vụ cho công tác di dân ra khỏi các vùng nguy hiểm do TLĐ, LQ-LBĐ [9], [18]

Hiện nay, nước ta đã có nguồn cơ sở dữ liệu phong phú về ảnh viễn thám, đặc biệt là ảnh viễn thám phân giải cao và tương đương phục vụ cho nghiên cứu đánh giá, dự báo các TBĐC có hiệu quả Vệ tinh VNREDSat - 1 (Vietnam Natural Resouces, Enviroment and Disaster Monitoring Satellite) là vệ tinh viễn thám đầu tiên của Việt Nam, mang các thiết bị thu ảnh quang học, thuộc dòng vệ tinh nhỏ (Small Satellite), có trọng lượng khoảng 150kg được thiết kế và chế tạo bởi hãng EADS Astrium (Pháp) Dự kiến vệ tinh sẽ được tên lửa đẩy Vega đưa vào không gian vũ trụ trong quý II/2013, với thời gian hoạt động trên quỹ đạo dự kiến khoảng

5 năm

Vệ tinh VNREDSat-1 mang các thiết bị thu ảnh quang học, có thể cung cấp 5 kênh ảnh bao gồm ảnh chụp ở kênh toàn sắc (Pan) và 04 kênh ảnh đa phổ (MS), thời gian bay chụp lặp lại là 03 ngày Vệ tinh VNREDSat-1 có quỹ đạo địa cực đồng bộ mặt trời; quỹ đạo có độ cao 680km so với mặt đất tại xích đạo Kênh ảnh toàn sắc và các kênh đa phổ có độ phân giải lần lượt là 2,5m (Pan) và 10m (MS); ảnh có độ phủ trên mặt đất là 17km Đây là loại ảnh vệ tinh có độ phân giải cao, phục vụ các mục đích nghiên cứu khác nhau trên lãnh thổ Việt Nam và các vùng lân cận Trong nghiên cứu các tai biến địa chất, đề tài sẽ sử dụng các kênh ảnh của vệ tinh VNREDSat-1 và các loại ảnh tương đương khác (như ảnh Spot-5) đã được sử dụng trong các nghiên cứu ở Việt Nam, nhằm so sánh về tính năng của các tư liệu ảnh vệ tinh quang học khác nhau và về khả năng ứng dụng chúng trong các nghiên cứu tài nguyên - môi trường nói chung, trong đó có vùng miền núi Tây Bắc

Vệ tinh Spot-5 (của Pháp) là loại vệ tinh quang học thuộc dòng vệ tinh Spot, được cơ quan Hàng không Vũ trụ Pháp (CNES) thiết kế và đưa vào quỹ đạo ngày 04/05/2002 Vệ tinh có quỹ đạo địa cực, đồng bộ mặt trời, có độ nghiêng so với mặt phẳng xích đạo 98,7o; trên độ cao 822km so với mặt đất; thời gian bay chụp lặp lại

là 26 ngày Vệ tinh Spot-5 cung cấp 4 kênh ảnh đa phổ (MS) và kênh toàn toàn sắc

15

(Pan) Ảnh Spot-5 có độ phân giải không gian từ 10-20m (MS) và 2.5-5m (Pan); vùng phủ ảnh trên mặt đất có chiều rộng là 60km Hiện nay ảnh Spot-5 đã được thu nhận tại Trạm thu ảnh mặt đất ở Hà Nội do Trung tâm Viễn thám Quốc gia quản lý

Tư liệu ảnh vệ tinh Spot-5 và các ảnh vệ tinh Spot khác (Spot 1-4) đang được sử dụng trong các nghiên cứu khác nhau ở Việt Nam, trong đó có nghiên cứu về các tai biến địa chất

Ảnh vệ tinh thuộc dòng Spot của Pháp bắt đầu được khai thác sử dụng tại Việt Nam từ năm 1990, trong khuôn khổ đề án hợp tác KHCN giữa Việt Nam và

CH Pháp ở vùng châu thổ sông Hồng (Đề án “Quy hoạch châu thổ sông Hồng” -

Projet “Aménagement du Delta du Fleuve Rouge”) Trong đó Trung tâm

VTGEO-Viện Địa chất là một đơn vị trực tiếp tham gia thực hiện nghiên cứu và khai thác những dữ liệu vệ tinh Spot-1 đầu tiên này, các cảnh ảnh được chụp trên lãnh thổ Hà Nội (1987) và vùng ven biển tại Hải Phòng (1988) [10]

Ngày nay, thông tin viễn thám nhất là viễn thám phân giải cao đã được ứng dụng rộng rãi trong các nghiên cứu về tài nguyên - môi trường và các loại hình thiên tai khác nhau Ảnh vệ tinh viễn thám hiện nay rất đa dạng, gồm các ảnh quang học (ảnh đa phổ, ảnh siêu phổ) và các ảnh siêu cao tần (hay ảnh radar) Dữ liệu vệ tinh được sử dụng để giải đoán các thông tin về các biến động trên mặt đất Trong nhiều

mô hình tính toán biến động không gian thì dữ liệu viễn thám được sử dụng như nguồn thông tin đầu vào rất quan trọng về các yếu tố phát triển và biến đổi nhanh: như thảm thực vật, hiện trạng lớp phủ bề mặt, về sử dụng đất, địa hình, các quá trình địa mạo, địa chất hiện đại, thuỷ hệ, môi trường

Trong nghiên cứu này đề tài sẽ sử dụng một số mô hình không gian trong tính toán, như nghiên cứu xói mòn đất, biến động lớp phủ trong đó có lớp phủ rừng

và thảm thực vật nói chung, biến động địa hình do các tác nhân tự nhiên và con người, Ngoài ra, thông tin từ ảnh viễn thám còn sử dụng trong xác định quy mô

và vị trí các tai biến địa chất (xói mòn, đổ lở đất đá, trượt lở đất, lũ quét-lũ bùn đá, biến động bờ hồ, ) và được chính xác hoá hiện trạng các tai biến qua các tư liệu

Như vậy, những nét chính về tình hình nghiên cứu phòng tránh và giảm nhẹ tai biến địa chất ở nước ta như sau:

1 - Đã xác định được tính chất nguy hại và nguy cơ của tai biến địa chất, góp phần đưa vấn đề xói mòn đất, trượt lở đất, lũ quét-lũ bùn đá, trượt lở bờ hồ và bồi lắng lòng hồ được quan tâm ngang tầm với bão, lụt và một số thiên tai khác, thể hiện trong: Dự thảo chiến lược phòng chống thiên tai quốc gia (giai đoạn 2005 - 2020) và Nhận thức của hệ thống quản lý thiên tai được nâng cao (các Hội nghị,

Hội thảo về TBĐC từ năm 1996 đến nay)

2- Bước đầu tiếp cận và vận dụng quan điểm địa chất học hiện đại của thế giới trong nghiên cứu tai biến, chúng ta đã đi đến nhận định: đối với mỗi loại tai biến, mức độ tác động của mỗi yếu tố nguyên nhân có những biểu hiện khác nhau;

Ở mỗi khu vực, vai trò của mỗi yếu tố nguyên nhân đối với một loại tai biến cũng thể hiện khác nhau; Mỗi loại tai biến hình thành thường bởi một nhóm các yếu tố nguyên nhân gây nên; Các yếu tố có mối quan hệ khăng khít và tác động qua lại với nhau làm gia tăng độ nhạy cảm TBĐC Hoạt động phát triển kinh tế của con người đóng vai trò thúc đẩy việc hình thành một số tai biến Yếu tố địa chất luôn đóng vai trò chủ đạo làm phát sinh một số tai biến nguy hiểm như : Nứt đất, sụt đất, trượt đất,

lũ quét- lũ bùn đá, sạt lở bờ sông và đồng thời tạo cho các tai biến này thường xuyên tái diễn ở các khu vực nhất định

3- Đã xây dựng quy phạm, quy chế về nghiên cứu lập bản đồ TBĐC nói riêng, tai biến tự nhiên nói chung Trong đó, nghiên cứu đánh giá, theo dõi, dự báo tài nguyên thiên nhiên, tai biến môi trường cần phải sử dụng các dữ liệu ảnh vệ tinh,

17

đặc biệt là ảnh vệ tinh phân giải cao và ảnh hàng không Đã áp dụng các phương pháp và kỹ thuật hiện đại, các phần mềm phân tích ảnh hiện đại nghiên cứu dự báo tai biến địa chất, do đó đã giảm thiểu thiệt hại do TBĐC gây nên

4- Từ thực tế nghiên cứu đánh giá TBĐC, đã phân lập được nhiều loại hình tai biến điển hình đặc thù cho các vùng miền khác nhau, từng loại cấu tạo địa chất, để

từ đó có cách tiếp cận nghiên cứu và đưa ra các giải pháp chỉnh trị tương đối phù hợp Nghiên cứu TBĐC dần được tiến hành theo một trình tự thống nhất gồm các

bước: Nghiên cứu lịch sử hiện trạng tai biến địa chất; các nguyên nhân gây phát

sinh TBĐC; phân vùng nguy cơ, đánh giá thiệt hại (còn hạn chế); đề xuất các giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại

5- Giúp tham vấn cho một số địa phương lập kế hoạch phòng tránh trượt lở đất,

lũ quét-lũ bùn đá Phối hợp với các ngành: Nông nghiệp và PTNT, Xây dựng, Giao thông,… lập kế hoạch nghiên cứu phòng chống trượt lở, lũ quét-lũ bùn đá, trượt lở

bờ hồ và bồi lắng lòng hồ trong qui hoạch phát triển kinh tế và xây dựng công trình,… Đã chuyển giao kết quả nghiên cứu tới các địa phương, đạt hiệu quả tốt: Chuyển thị trấn huyện lỵ Mường Lay cũ bị lũ bùn đá tàn phá về địa điểm mới Chuyển nhiều cụm dân cư ở Điện Biên, Lào Cai, … ra khỏi vùng nguy hiểm, giảm được tổn thất về người và tài sản Đã xây dựng được một số rất ít trạm quan trắc phân tích diễn biến trượt lở (sườn đồi núi, bãi sông và đê đập…)

6- Hiện vẫn còn một số tồn tại về phương pháp tiếp cận dẫn đến có sự khác biệt lớn về công nghệ phân tích, xử lý cũng như đánh giá nguyên nhân phát sinh, quá trình hình thành và phát triển tai biến TLĐ, XMĐ, LQ-LBĐ, TLBH và BLLH Các nhà địa chất phân tích tương đối toàn diện về các yếu tố tác động phát sinh tai biến Do đó, kết quả nghiên cứu đảm bảo độ tin cậy, phục vụ cho quy hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên lãnh thổ Các nhà nghiên cứu sử dụng các phần mềm GIS (như ILWIS, ARCGIS, ARCINFOW, MAPINFOW, ) để tích hợp thông tin cho các diện tích không gian khác nhau tạo cho kết quả nghiên cứu các tai biến TLĐ, XMĐ, LQ-LBĐ, TLBH và BLLH đạt được kết quả cao

18

7- Do mức độ nghiên cứu ở tỷ lệ nhỏ, nên hiệu quả sử dụng các sản phẩm bản

đồ cho phòng chống và phòng tránh tai biến TLĐ, XMĐ, LQ-LBĐ, TLBH và BLLH còn hạn chế; Kết quả mới chỉ đáp ứng được công tác quy hoạch vùng, lãnh thổ, định hướng cho những nghiên cứu tiếp theo mà chưa có khả năng sử dụng phục

vụ cho quy hoạch chi tiết đối khu vực nhỏ từ đơn vị hành chính cấp huyện trở xuống Chính vì vậy, cơ sở khoa học chưa bảo đảm tính thuyết phục, làm căn cứ để các địa phương ra quyết định di dời và tái định cư dân ở cấp thôn, bản, xã (mới chỉ

di dời các vị trí đã thấy, đã xảy ra thiên tai), địa phương còn bị động với thiên tai 8- Chưa có cơ sở khoa học và phương thức hữu hiệu để thông báo cho các địa phương về nguy cơ tai biến sắp hình thành ở các khu vực tiềm ẩn tai biến để chủ động đối phó; Nguy cơ tai biến trượt lũ quét lũ bùn đá đối với một số trung tâm dân

cư kinh tế tập trung rất cao, song chưa được nghiên cứu đánh giá, nhất là khi xảy ra

tổ hợp các tác động tai biến song hành bất lợi

9- So với nhiều quốc gia trên thế giới, đầu tư vốn cho nghiên cứu phòng tránh giảm thiểu TBĐC còn rất ít ỏi Mặt khác, các đầu tư lại mang tính dàn trải, cùng một lúc nhiều cơ quan cùng thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ thiên tai, trong đó không ít cơ quan kém năng lực nghiên cứu về đối tượng này Đã xây dựng được một số tập thể khoa học có năng lực, kinh nghiệm và truyền thống nghiên cứu về tai biến địa chất Tuy nhiên, để thực thi hiệu quả nghiên cứu tai biến thì lực lượng khoa học kỹ thuật này còn mỏng Thiếu những hợp tác trên quy mô lớn với các cơ sở nghiên cứu nước ngoài về lĩnh vực nghiên cứu một số tai biến TLĐ, XMĐ, LQ-LBĐ, TLBH và BLLH

10- Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học cho công tác giám sát quá trình hình thành tai biến trên các vùng trọng điểm (từ đó chủ động báo động cho từng khu vực

về nguy cơ tai biến để phòng ngừa ứng phó) Xác lập cơ sở về tai biến để ổn định đời sống dân cư thôn bản trong các vùng trọng điểm đã được đánh giá có nguy cơ cao và rất cao (di dời, tái định cư, các mức ứng phó cho bộ phận còn lại…) cho dân

cư địa phương chủ động ứng phó

19

11- Đã nghiên cứu thử nghiệm các giải pháp công nghệ giảm nhẹ thiệt hại và

sử dụng các khu vực thường xuyên bị TLĐ, LQ-LBĐ, XMĐ, TLBH và BLLH phục

vụ vào phát triển kinh tế (các giải pháp phân tán năng lượng và cường độ tai biến, các giải pháp nâng cao khả năng thích ứng của các công trình kinh tế dân sinh trong vùng có TBĐC, các giải pháp sử dụng hợp lý vùng thường xuyên bị tai biến)

Tóm lại, đối với những hồ chứa nước, để vận hành an toàn lâu dài, không xảy ra các sự cố môi trường đáng tiếc, các quốc gia đều có những quan tâm đặc biệt Trong đó phải kể đến các dự án như: Hệ thống quan trắc theo dõi động đất cho đập thuỷ điện Ba Núi ở Trung Quốc, Quản lý vùng hồ Laguna ở Philipin, Quản lý vùng

hồ Songkla ở Thái Lan và Hệ thống quan trắc biến động môi trường khi xây dựng

53 công trình trên sông Tennessy ở Hoa Kỳ Những thành tựu khoa học đạt được của các dự án đã giúp cho đề xuất các biện pháp xử lý kịp thời và do đó đã hạn chế những tiêu cực, tăng cường tác động tích cực, làm cho các vùng ở trong lưu vực các

hồ chứa này hưởng nhiều lợi, kinh tế - xã hội phát triển bền vững ở ấn Độ, Gupta H., Raxtopgi B (1979) không chỉ nghiên cứu xác lập bối cảnh địa động lực, đứt gãy hoạt động và phân vùng động đất lãnh thổ ấn Độ, mà còn quan tâm đến một dạng tai biến khi một hồ được tích nước, đó là động đất kích thích Ở vùng Trung Á, hồ Toktogul đã được triển khai nghiên cứu rất chi tiết (dạng điểm - Poligon) về các điều kiện địa động lực hiện đại và TBĐC liên quan Tại vùng hồ này, mạng lưới quan trắc thường xuyên (Monitoring) biến dạng hiện đại GPS, các quan trắc biến đổi địa hóa khí đất, động thái nước dưới đất, địa nhiệt, địa chấn đã được thiết lập

Do vậy, về các điều kiện ĐĐLHĐ và TBĐC liên quan, đặc biệt là hoạt động hiện đại của đới đứt gãy Talaxo-Pherganxki đã được làm sáng tỏ Khovanxki B.N và nnk (1985) đã nghiên cứu đánh giá rất chi tiết các điều kiện địa chấn kiến tạo, địa chấn công trình và phân vùng địa chấn chi tiết cho vùng hồ Xarezxkoe

Về nghiên cứu địa động lực và TBĐC các hồ chứa nước đang được vận hành cũng đã được đề cập trong một số công trình khoa học trong những năm gần đây Nguyễn Văn Phổ và nnk (1995, 1999) bằng phương pháp kỹ thuật hạt nhân đã lý giải nguyên nhân nứt thân đập của hồ Thác Bà gây thấm và mất nước là do hoạt

20

động hiện đại của đới đứt gãy Sông Chẩy Nguyễn Đình Xuyên và nnk (1991) đã phân tích xác định động đất kích thích diễn ra ở hồ Hoà Bình sau khi tích nước Trần Trọng Huệ và nnk (2000, 2006) đã nghiên cứu đánh giá nguyên nhân, phân vùng dự báo nguy cơ xói lở bờ hồ Hoà Bình và hồ Yaly Đặc biệt, một công trình nghiên cứu đã được Nhà nước đầu tư, đang được triển khai từ năm 2005 đến nay

“Nghiên cứu kiến tạo đứt gãy hiện đại và động đất liên quan ở khu vực Hoà Bình làm cơ sở đánh giá ổn định công trình thuỷ điện Hoà Bình” do PGS.TS Nguyễn Ngọc Thuỷ làm chủ nhiệm Bên cạnh nhiệm vụ nghiên cứu ĐĐLHĐ, địa chấn bằng các phương pháp truyền thống, phương pháp GPS cũng được áp dụng, đã thiết lập lưới GPS để theo dõi hoạt động của bốn đứt gãy chính tại đây là đứt gãy Hoà Bình, đứt gãy Nghĩa Lộ - Ninh Bình, đứt gãy Mường La - Chợ Bờ và đứt gãy Sông Đà

Đề tài khi kết thúc sẽ cung cấp những đánh giá về “đặc điểm kiến tạo đứt gãy hiện đại và động đất liên quan khu vực” trong bối cảnh hồ Hoà Bình đang vận hành phục

vụ phát triển kinh tế - xã hội của cả nước Các công trình trên đã góp phần làm sáng

tỏ ở những mức độ khác nhau về hiện trạng diễn biến địa động lực và các loại hình TBĐC ở mỗi hồ chứa cụ thể và phần nào đánh giá được ảnh hưởng của các điều kiện địa động lực và TBĐC đó Tuy nhiên, các công trình nghiên cứu mới chỉ tập trung chủ yếu ở các hồ có dung tích lớn, quan trọng ở miền Bắc nước ta Nghiên cứu đánh giá các điều kiện địa động lực và TBĐC lưu vực các hồ chứa ở khu vực Tây Bắc còn bỏ ngỏ, chưa được quan tâm đúng mức Đó cũng chính là lý do để công trình này đặt ra nghiên cứu Chúng tôi cho rằng, nhiệm vụ nghiên cứu biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình là nhiệm vụ quan trọng Có như vậy, chúng ta mới

có cơ sở khoa học để đề xuất các giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại phục vụ phát triển kinh tế - xã hội bền vững và bảo vệ môi trường [24-27]

1.2 Phương pháp nghiên cứu

1.2.1 Cách tiếp cận

Trên địa hình bề mặt Trái Đất, các thung lũng sông, suối và các dạng địa hình do chúng tạo nên rất “nhạy cảm” với chuyển động tân kiến tạo và hiện đại, đặc biệt nhạy cảm với các đứt gãy hoạt động Trong quá trình hình thành và phát triển

21

của thung lũng sông, suối, một trong những vai trò quyết định chính là chuyển động tân kiến tạo và hiện đại của vỏ Trái Đất Vai trò đặc biệt quan trọng, chủ đạo và khống chế sự phát triển của thung lũng sông chính là các đới phá huỷ đứt gẫy tân kiến tạo Do đó, phần lớn các thung lũng sông, suối tồn tại và phát triển trên bề mặt Trái Đất (có thể là một phần, có thể là từng đoạn) đều được đặt lòng theo các đứt gãy tân kiến tạo và đứt gãy đang hoạt động Đặc điểm phân bố, hình thái, đặc điểm phát triển và hoạt động xâm thực hay tích tụ của các sông, suối chịu sự chi phối của đặc điểm hoạt động của các đới đứt gãy tân kiến tạo và đứt gẫy đang hoạt động

Biến động bờ hồ diễn ra ở các hồ chứa chính là sự hình thành và phát triển của các quá trình trượt lở bờ hồ (TLBH) và bồi lắng lòng hồ (BLLH) Trượt lở bờ

hồ và bồi lắng lòng hồ là các quá trình địa chất động lực, hình thành và phát triển trong bối cảnh tác động của nhiều yếu tố tự nhiên và xã hội Do vậy, để đánh giá biến động bờ hồ cần phải có cách tiếp cận đồng bộ và đúng đắn

1- Tiếp cận không gian và thời gian: các tư liệu viễn thám kết hợp với các tài liệu thu thập được chứa đựng những thông tin một cách đầy đủ nhất, chính xác nhất các yếu tố phủ trên bề mặt Trái đất trong không gian và theo thời gian Các TBĐC diễn ra cùng các yếu tố tác động phát sinh chúng trên bề mặt Trái đất được chiết xuất từ ảnh viễn thám thể hiện theo cả hai hướng không gian và thời gian Tiếp cận không gian cho phép đánh giá hiện trạng, dự báo TBĐC theo cấp quy mô Tiếp cận thời gian cho phép đánh giá hiện trạng, dự báo TBĐC theo quy luật xuất hiện, phát triển

2- Tiếp cận trực tiếp: khảo sát, đo vẽ chi tiết ngoài thực địa các đặc trưng của khối trượt bờ hồ, xác định các yếu tố phát sinh là cơ sở quan trọng trong nghiên cứu cảnh báo nguy cơ và đề xuất giải pháp phòng tránh tai biến TLBH và BLLH Trên

cơ sở điều tra khảo sát đo vẽ chi tiết ngoài thực địa các đặc trưng về khối trượt (chiều dài, chiều rộng, chiều sâu, kiểu trượt), đặc điểm các yếu tố phát sinh tai biến, cho phép đánh giá quy mô, cường độ, tần xuất và vai trò của từng yếu tố trong phát sinh TLBH và BLLH

3- Tiếp cận hệ thống: TLBH và BLLH là sản phẩm tác động tương hỗ của

22

các quá trình địa chất ngoại sinh, nội sinh và hoạt động KT-XH của con người TLBH và BLLH được hình thành và phát triển trong một hệ thống mở, chịu sự tác động tương tác của các yếu tố thành phần Mỗi yếu tố thành phần có tính đặc thù, mức độ tác động phát sinh TLBH và BLLH khác nhau Trên cơ sở đánh giá hiện trạng tai biến và đối sánh với mỗi yếu tố trong hệ thống mở đó, cho phép tiến hành đánh giá nguy cơ tai biến theo các yếu tố thành phần và tiến tới khoanh vùng cảnh báo nguy cơ tai biến TLBH và BLLH

4- Tiếp cận lịch sử: trong lịch sử địa chất, tai biến địa chất thường diễn ra với tần suất, quy mô khác nhau Từ những số liệu thống kê ghi nhận trong quá khứ, kết quả khảo sát thực địa các điểm TLBH và BLLH cổ và hiện tại, cho phép nhận dạng

sự xuất hiện và diễn biến của chúng trong quá khứ, hiện tại và khả năng xuất hiện trong tương lai Do đó, căn cứ vào những tài liệu lịch sử và những kết quả khảo sát hiện trạng trượt lở đất cho phép xác lập sự phân bố, diễn biến và quá trình phát triển của chúng

5- Tiếp cận phát sinh, dựa vào nhận thức rằng, sự phát triển của TBĐC trong tương lai sẽ theo khuynh hướng nào, theo quy luật nào và ở độ lớn nào là do tác động tổng hợp những nhân tố ảnh hưởng đến sự phát sinh và phát triển của TBĐC

đó quyết định Với điều kiện công nghệ và kỹ thuật hiện đại, đặc biệt là công nghệ GIS, người ta càng muốn và càng có thể đưa nhiều nhân tố vào đánh giá dự báo sự phát triển của TBĐC Cần nhấn mạnh, cách tiếp cận phát sinh đơn thuần chỉ áp dụng trong trường hợp nghiên cứu đánh giá tai biến, thành lập các bản đồ tai biến ở

tỷ lệ nhỏ, trung bình trong trường hợp thiếu hoặc không có các tài liệu về hiện trạng tai biến đó

6- Tiếp cận đa ngành, đa lĩnh vực: hậu quả của tai biến đã tác động trực tiếp đến nhiều ngành, lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân và đời sống xã hội Do đó, để đánh giá một cách đầy đủ, chính xác hiện trạng, các yếu tố tác động phát sinh cũng như hậu quả mà tai biến gây ra, đòi hỏi phải có sự quan tâm nghiên cứu từ nhiều ngành, lĩnh vực khác nhau như: Địa mạo, Địa chất, Khí tượng Thủy văn, Lâm nghiệp, Giao thông, Thủy lợi, Các cơ sở dữ liệu của các ngành, lĩnh vực nói trên

Quá trình hình thành và phát triển của thung lũng sông cũng như hồ thủy điện được ghi nhận và thể hiện rất rõ trên các dữ liệu ảnh viễn thám qua các thời kỳ

Do vậy, bằng tổng hợp các phương pháp phân tích viễn thám và bản đồ, các phân tích chuyên ngành và phân tích đánh giá tổng hợp cho phép xác lập quá trình biến động bờ hồ và đánh giá ảnh hưởng của chúng đến sự bền vững của hồ thủy điện Hòa Bình

1.2.2 Phương pháp nghiên cứu và cơ sở tài liệu

Như đã trình bầy ở trên, nhóm các phương pháp đầy đủ và đồng bộ nhất (nhóm phương pháp phân tích viễn thám và bản đồ, nhóm các phương pháp khảo sát thực địa, phân tích địa mạo, địa chất và nhóm các phương pháp phân tích đánh giá tai biến) được ứng dụng để nghiên cứu khu vực hồ thủy điện Hòa Bình

1.2.2.1 Phương pháp phân tích đánh giá tổng hợp tài liệu

Các tài liệu thống kê hàng năm về TBĐC nói chung, trượt lở bờ hồ nói riêng

và thiệt hại ở các ngành, địa phương là cơ sở để phân tích xác lập quy mô, tần xuất xuất hiện và mức độ phát triển tiếp theo Các số liệu thu thập được giúp người thực hiện nhiệm vụ có những nét khái quát về thực trạng và diễn biến của trượt lở đất đã diễn ra ở địa phương Đồng thời, phân tích các tài liệu này cho chúng ta những cơ

sở để định hướng nội dung về các bước tiến hành nghiên cứu tiếp theo

1.2.2.2 Phương pháp phân tích viễn thám

Vận dụng kết quả nghiên cứu của các nước tiên tiến, với kinh nghiệm nghiên cứu nhiều năm trong lĩnh vực này, GS Nguyễn Trọng Yêm đã tổng kết, đưa ra hệ phương pháp nghiên cứu TBĐC kết hợp truyền thống và hiện đại tương đối hoàn chỉnh, phù hợp với điều kiện hiện tại Thực tiễn đã và đang diễn ra, tuỳ từng khu vực nghiên cứu, các tác giả áp dụng hệ thống phương pháp nghiên cứu cụ thể

24

Nghiên cứu đánh giá tai biến trượt lở bờ hồ, tác giả lựa chọn hệ phương pháp nghiên cứu đó là chính để triển khai luận văn của mình Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện luận văn sẽ có những cập nhật phương pháp mới hoặc điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện thực tế ở khu vực nghiên cứu

Viễn thám là phương pháp mới và hiện đại được thực hiện nhờ áp dụng các tiến bộ mới nhất của công nghệ thông tin được đề tài đặc biệt chú trọng và sử dụng triệt để Phương pháp phân tích viễn thám sẽ là chủ đạo, hỗ trợ đắc lực việc giải quyết các nội dung nghiên cứu tai biến: làm sáng tỏ lịch sử và hiện trạng của tai biến trượt lở đất, xác định các yếu tố nguyên nhân tác động (địa chất- kiến tạo, đới đứt gãy hoạt động, địa hình - địa mạo, điều kiện thuỷ văn, biến động của lớp phủ rừng, biến động sử dụng đất,…) phát sinh tai biến Bề mặt Trái Đất thể hiện đầy đủ,

rõ nét trên các dữ liệu ảnh viễn thám: tai biến trượt lở đất, địa hình, địa chất, lớp phủ thực vật và những hoạt động kinh tế của con người Chính vì vậy, giải đoán ảnh

vệ tinh cho phép nhận dạng tai biến trượt lở đất diễn ra trên bề mặt Trái đất cũng như các yếu tố tác động phát sinh tai biến bằng mắt thường trên cơ sở các dấu hiệu trực tiếp: tôn màu, sắc màu, hoa văn,… và các dấu hiệu gián tiếp: thực vật, thuỷ văn,…; đồng thời bằng phân tích ảnh số trên cơ sở phần mềm chuyên dụng và bằng phương pháp tổ hợp màu

Tác giả đã sử dụng tổng hợp các ảnh viễn thám hiện có (Landsat TM 1989,

1990, Landsat 2003-2010, Spot-5, VNREDSat-1) cùng với các bản đồ địa hình tỷ lệ khác nhau để giải đoán nhận dạng các khối trượt lở bờ hồ và các yếu tố gây biến động bờ hồ Kết quả phân tích cho phép xác lập các tai biến TLBH và LQ-LBĐ

(hình 1.1-1.5) Các đứt gẫy, kiến trúc tân kiến tạo, đặc biệt là đứt gẫy tích cực ở các

lưu vực hồ nói trên bằng tập hợp các dấu hiệu trên ảnh: biến dạng địa chất, địa mạo (các vách, bậc kiến tạo, dịch chuyển của các khe sói, khối trượt lở), bình đồ mạng lưới sông, suối, Đặc biệt, bằng kỹ thuật phân tích viễn thám và bản đồ đã xác định được các lineamen là các khe nứt, lineamen-đứt gẫy, sự phân bố và tính chất hoạt động của chúng ở khu vực nghiên cứu Các bản đồ về địa chất thạch học, lớp phủ thực vật,… Cũng được phân tích giải đoán bằng phân tích viễn thám

25

(Ảnh: Doãn Đình Hiến) Hình 1.1: Trượt lở và lũ bùn đá tại Tạ Khoa trên ảnh VNREDSat-1 và chụp mặt đất

(Ảnh: Doãn Đình Hiến)

Hình 1.2: Lũ quét-lũ bùn đá ở Mường Trai trên ảnh Landsat và chụp mặt đất

26

(Ảnh: Doãn Đình Hiến) Hình 1.3: Trượt lở kèm lũ quét-lũ bùn đá tại Nậm Chiến trên ảnh Landsat

và chụp mặt đất

(Ảnh: Doãn Đình Hiến) Hình 1.4: Lũ quét-lũ bùn đá tại Tạ Khoa trên ảnh Landsat và chụp mặt đất

27

(Ảnh: Doãn Đình Hiến) Hình 1.5: Trượt lở đất ở đập thủy điện Sơn La (a), Phúc Sạn - Mai Châu (b)

trên ảnh SPOT-5 và chụp tại thực địa 1.2.2.3 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa

Điều tra, khảo sát nghiên cứu chi tiết ngoài thực địa cho phép thu thập các số liệu về hiện trạng, sơ bộ đánh giá nguyên nhân phát sinh và những thiệt hại do tai biến trượt lở đất gây ra Ngoài việc điều tra thu thập các thông tin về các vị trí, quy

mô, tình hình thiệt hại do các điểm trượt lở bờ hồ đã gây ra trong thời gian trước đây; ngoài thực địa, các khối trượt, điểm nứt đất được đo vẽ chi tiết, xác định các đặc trưng về vị trí (toạ độ địa lý), kích thước (chiều dài, rộng, sâu của khối trượt; chiều dài, rộng, sâu, phương của khe nứt), phân loại, thời gian xuất hiện và thiệt hại

do tai biến gây ra Khảo sát đánh giá vai trò của từng yếu tố tác động phát sinh tai biến ở từng vị trí nứt đất, khối trượt cụ thể Đó là những tài liệu quan trọng làm cơ

sở để phân tích tổng hợp, khoanh vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất đạt độ tin cậy

và chính xác cao Mỗi khối trượt được mô tả cụ thể về toạ độ địa lý, mặt trượt, kiểu

28

trượt, vật liệu trượt, kích thước khối trượt (chiều dài, chiều rộng, chiều sâu của khối trượt), thời gian diễn biến trượt

1.2.2.4 Các phương pháp nghiên cứu phân tích chuyên ngành

Các phương pháp nghiên cứu, đo đạc và phân tích chuyên ngành được ứng dụng chủ yếu trong việc xác định các yếu tố tác động phát sinh tai biến trượt lở đất Phương pháp phân tích trắc lượng hình thái địa hình, biến dạng địa mạo, địa chất xác định yếu tố động lực nội, ngoại sinh, đánh giá vai trò của chúng trong phát sinh các tai biến được sử dụng bổ trợ cho nghiên cứu đánh giá yếu tố trượt lở đất được chiết xuất từ ảnh viễn thám Phương pháp phân tích trắc lượng hình thái địa hình (đặc điểm phân bố độ dốc, mật độ chia cắt địa hình, bình đồ mạng lưới thuỷ văn, hình thái lưu vực suối, độ dốc lòng, chiều dài dòng,…) đánh giá vai trò của các yếu

tố địa mạo

Các phương pháp phân tích biến dạng địa mạo, địa chất trẻ cho phép xác định các đới nứt nẻ, đứt gẫy hoạt động trên thực địa đối sánh với phân tích giải đoán ảnh viễn thám

Phân tích biến dạng địa mạo, địa chất trầm tích trẻ, kiến tạo vật lý là chủ đạo trong nghiên cứu đặc điểm của yếu tố đứt gẫy hoạt động, cho phép xác định đới ảnh hưởng động lực đứt gẫy, mật độ đứt gẫy Phân tích vai trò của yếu tố kiến tạo trong biến động bờ hồ

Phân tích các đặc điểm địa chất thuỷ văn (đặc điểm chứa nước ngầm), địa chất công trình (độ dính kết, độ cứng của các nhóm đất đá), vỏ phong hoá (kiểu vỏ phong hoá) trên các thành tạo địa chất khác nhau làm cơ sở đánh giá vai trò của từng yếu tố địa chất thuỷ văn, địa chất công trình và vỏ phong hoá trong nhóm yếu

tố địa chất tác động phát sinh trượt lở đất

Các phương pháp phân tích xử lý thống kê xác định vai trò của yếu tố khí hậu, khí tượng thuỷ văn và hoạt động KT-XH trong phát sinh tai biến TLĐ được ứng dụng

29

1.2.2.5 Nhóm các phương pháp quan trắc, đo đạc

Ngay từ năm đầu tiên (năm 1989) khi mực nước dâng đến cao trình 90 m và

tổ máy đầu tiên của Nhà máy thủy điện Hòa Bình (nay là Công ty thủy điện Hòa Bình) bắt đầu phát điện, Trạm môi trường hồ chứa Hòa Bình thuộc Trung tâm nghiên cứu Môi trường, Viện khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã phối hợp với Công ty thủy điện Hòa Bình tiến hành xây dựng hệ thống mặt cắt để đo đạc

và tính toán lượng bồi lắng cát bùn của hồ bằng phương pháp so sánh thể tích với

39 mặt cắt ngang từ cửa đập đến Chim Vàn, huyện Mai Sơn, tỉnh Sơn La (khoảng

155 km) Đến năm 1990 khi mực nước dâng đến cao trình bình thường, hệ thống mặt cắt được xây dựng hoàn chỉnh với 64 mặt cắt từ Đập lên đến Bản Trang, huyện Mường La, tỉnh Sơn La (mặt cắt 60 - vị trí đập của Nhà máy thuỷ điện Sơn La) Do một số yếu tố khách quan nên từ năm 1998 đến nay không tiến hành đo đạc đoạn hồ

từ Tạ Bú (mặt cắt số 56) đến Bản Trang (mặt cắt 60) Thời gian khảo sát địa hình lòng hồ là tháng XII hàng năm, lúc dòng chảy nước và bùn cát đến hồ là nhỏ nhất, lòng hồ tương đối ổn định đảm bảo tính đồng nhất của bộ số liệu đo đạc

Địa hình lòng hồ phần bị ngập nước được đo bằng máy hồi âm đo sâu FURUNO-600 và FURUNO-400 của Nhật Bản, phần không bị ngập nước (phần cạn) được đo bằng máy thủy chuẩn Ni-025 của Đức Góc định vị của các điểm phất

cờ được đo bằng máy kinh vĩ THEO-020A của Đức Đường đáy và khoảng cách giữa hai mốc PA-TA được đo bằng máy đo khoảng cách bằng ánh sáng của Nga Mỗi mặt cắt ngang được xây dựng 04 mốc bê tông kiên cố: PA, PB, TA, TB lần lượt là mốc chính bờ phải, mốc phụ bờ phải, mốc chính bờ trái, mốc phụ bờ trái Để thuận tiện cho việc xác định vị trí các điểm đặc trưng của mặt cắt, mốc chính bờ trái (TjA) được lấy làm mốc khởi điểm, hướng đi từ TjA đến TjB hoặc các điểm nằm giữa TjA và TjB mang dấu âm (-) Cao độ và tọa độ của các mốc mặt cắt đã được trung tâm Môi trường và Công ty thủy điện Hòa Bình dẫn truyền từ mạng lưới cao - tọa độ Quốc gia hạng IV trong năm 1990 Từ năm 2002 khi khoa học phát triển, đo bồi lắng lòng hồ được áp dụng nguyên lý tích hợp số liệu GPS và đo sâu hồi âm

Về nguyên tắc, nếu các mặt cắt ngang bố trí càng dày thì kết quả tính toán thể tích lòng hồ và lượng bùn cát bồi lắng càng chính xác Ứng với cao trình 115 m,

hồ Hòa Bình rộng 19.730 ha Thực tế có 64 mặt cắt bố trí trên lòng chính, đáp ứng hơn một nửa số mặt cắt tối thiểu tính theo lý thuyết, trung bình khoảng 3 km/1 mặt cắt, có nơi lên tới hơn 10 km (mặt cắt 18-19), các phụ lưu lớn của hồ như Hiền Lương, suối Rút, Suối Tốc chưa xây dựng mặt cắt khống chế nên kết quả tính toán chỉ đạt được độ chính xác nhất định

1.2.2.6 Phương pháp phân tích đánh giá tổng hợp

Trên cơ sở phân tích hiện trạng của các quá trình TLBH, BLLH và các yếu tố tác động phát sinh TLBH và BLLH cho phép xây dựng các bản đồ thành phần (bản

đồ nguy cơ TLBH và bản đồ BLLH) Phân tích không gian trong môi trường GIS cho phép xây dựng bản đồ biến động bờ hồ

Như vậy, bản đồ nguy cơ TLBH được xây dựng trên cơ sở phân tích mức độ, tần suất và phạm vi ảnh hưởng của TLBH Bản đồ BLLH được xây dựng trên cơ sở phân tích mức độ bồi lắng lòng hồ Bản đồ biến động được xây dựng trên cơ sở tích hợp các bản đồ thành phần theo ma trận về cấp độ của từng bản đồ thành phần

Tóm lại, ứng dụng ảnh viễn thám và GIS nghiên cứu đánh giá hiện trạng và

dự báo TBĐC đã đem lại nhiều thành công trong nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ thiên tai cho các nước trên thế giới nói chung, Việt Nam nói riêng Để nghiên cứu đánh giá biến động bờ hồ, các cách tiếp cận (không gian-thời gian, trực tiếp, hệ thống, lịch sử, phát sinh, đa ngành-đa lĩnh vực) và phương pháp nghiên cứu (nhóm phương pháp phân tích viễn thám và bản đồ, khảo sát thực địa, phân tích địa mạo, địa chất và phân tích đánh giá tai biến) cần được ứng dụng đồng bộ và đúng đắn