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

MỤC LỤC MỞ ĐẦU Error! Bookmark not defined Chƣơng TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark not defined 1.1 Khái quát tình hình nghiên cứu Error! Bookmark not defined 1.1.1 Trên giới Error! Bookmark not defined 1.1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam Error! Bookmark not defined 1.2 Phƣơng pháp nghiên cứu Error! Bookmark not defined 1.2.1 Cách tiếp cận Error! Bookmark not defined 1.2.2 Phương pháp nghiên cứu sở tài liệuError! Bookmark not defined Chƣơng HIỆN TRẠNG TRƢỢT LỞ BỜ HỒ VÀ BỒI LẮNG LÒNG HỒ THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH Error! Bookmark not defined 2.1 Đặc điểm trạng trƣợt lở bờ hồ Error! Bookmark not defined 2.2 Đặc điểm trạng bồi lắng lòng hồ Error! Bookmark not defined 2.2.1 Đặc điểm chung Error! Bookmark not defined 2.2.2 Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo thời gianError! Bookmark not defined 2.2.3 Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo không gianError! not defined Bookmark Chƣơng ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG BỜ HỒ THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH Error! Bookmark not defined 3.1 Đặc điểm yếu tố gây biến động bờ hồError! Bookmark not defined 3.1.1 Xói mòn rửa trôi lưu vực Error! Bookmark not defined 3.1.2 Chế độ thủy văn Error! Bookmark not defined i 3.1.3 Độ dốc sườn Error! Bookmark not defined 3.1.4 Đặc tính địa chất công trình đất đá cấu tạo bờ Error! Bookmark not defined 3.1.5 Đặc điểm đứt gãy hoạt động Error! Bookmark not defined 3.1.6 Chế độ điều tiết, quy trình vận hành hồError! not defined Bookmark 3.2 Đặc điểm biến động Error! Bookmark not defined 3.2.1 Nguyên tắc xây dựng đồ tai biến địa chấtError! Bookmark not defined 3.2.2 Xây dựng đồ biến động bờ hồ Error! Bookmark not defined 3.2.3 Đặc điểm biến động bờ hồ thủy điện Hòa BìnhError! Bookmark not defined KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Error! Bookmark not defined TÀI LIỆU THAM KHẢO ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng Các đoạn trích dẫn số liệu sử dụng luận văn dẫn nguồn Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố công trình khác Tác giả luận văn Doãn Đình Hiến iii LỜI CẢM ƠN Trước hết, xin gửi lời cảm ơn tới thầy hướng dẫn TS Phạm Quang Sơn TS Phạm Văn Hùng Các thầy tạo điều kiện thuận lợi, tận tình hướng dẫn giúp đỡ hoàn thành luận văn Sự hiểu biết sâu sắc khoa học kinh nghiệm quý báu thầy tiền đề quan trọng giúp đạt thành tựu 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 Geomatic (VTGEO) – Viện Địa Chất – Viện Hàn Lâm Khoa Học Công Nghệ Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ nhiều mặt để tác giả hoàn thành luận văn Một lần xin chân thành cảm ơn tác giả, tập thể, cá nhân quan tâm giúp đỡ tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn Rất mong nhận nhiều đóng góp ý kiến nhà khoa học, đồng nghiệp bạn đọc để luận văn hoàn thiện Hà Nội, ngày 09 tháng 01 năm 2015 Tác giả luận văn iv DANH MỤC HÌNH VÀ BẢNG Danh mục hình Trang số Hình 0.1: Bản đồ vị trí khu vực nghiên cứu Hình 0.2: Vị trí khu vực nghiên cứu ảnh Landsat - 2010 Hình 1.1: Trượt lở lũ bùn đá Tạ Khoa ảnh VNREDSat-1 chụp mặt đất Hình 1.2: Lũ quét-lũ bùn đá Mường Trai ảnh Landsat chụp mặt đất Hình 1.3: Trượt lở kèm lũ quét-lũ bùn đá Nậm Chiến ảnh Landsat chụp mặt đất Hình 1.4: Lũ quét-lũ bùn đá Tạ Khoa ảnh Landsat chụp mặt đất Hình 1.5: Trượt lở đất đập thủy điện Sơn La (a), Phúc Sạn - Mai Châu (b) ảnh SPOT-5 chụp thực địa Hình 2.1: Bản đồ trạng trượt lở bờ hồ Hòa Bình (trên ảnh Landsat-2010) 25 25 26 26 27 34 Hình 2.2: Trượt lở vỏ phong hóa Mường La 38 Hình 2.3: Trượt lở vỏ phong hóa Mường La 38 Hình 2.4: Trượt lở vỏ phong hóa Mường La 39 Hình 2.5: Trượt lở vỏ phong hóa Vạn Yên 39 Hình 2.6: Trượt lở vỏ phong hóa bờ trái hồ Hòa Bình Bắc Yên 39 Hình 2.7: Trượt lở vỏ phong hóa bờ trái hồ Hòa Bình Bắc Yên 39 Hình 2.8: Trượt lở vỏ phong hóa đầu cầu Tạ Khoa 39 Hình 2.9: Trượt lở vỏ phong hóa đầu cầu Tạ Khoa 39 Hình 2.10: Trượt lở đới dao động mực nước hồ khu vực Xã Tân Mai v 39 Hình 2.11: Trượt lở đới dao động mực nước hồ khu vực Chợ Bờ 51 Hình 2.12: Trượt lở đới dao động mực nước hồ khu vực Bản Mực 51 Hình 2.13: Trượt lở đới dao động mực nước hồ khu vực xã Vầy Nưa 52 Hình 2.14: Trượt lở đới dao động mực nước hồ khu vực xã Vầy Nưa Hình 2.15: Trượt lở đới dao động mực nước hồ khu vực Xã Vầy Nưa Hình 2.16: Trượt lở đới dao động mực nước hồ khu vực xã Hiền Lương Hình 2.17: Trượt lở đới dao động mực nước hồ khu vực Thái Thịnh Hình 2.18: Biểu đồ thể khối lượng bồi lắng qua năm (1990 2013) Hình 2.19: Biểu đồ thể bồi lắng theo tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang (1990-1996) Hình 2.20: Biểu đồ thể bồi lắng theo tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang (1996-2009) Hình 2.21: Biểu đồ thể bồi lắng theo tỷ lệ diện tích mặt cắt ngang (2009-2013) Hình 2.22: Biểu đồ phân bố lượng bồi lắng theo không gian dọc hồ năm 2013 Hình 2.23: Biểu đồ thể thay đổi diện tích mặt cắt (19902013) Hình 2.24: Biểu đồ mặt cắt dọc hồ Hòa Bình qua thời kỳ (1990 2013) 52 52 52 52 52 57 59 60 61 62 64 Hình 3.1: DEM khu vực hồ thủy điện Hòa Bình 69 Hình 3.2: Bản đồ độ dốc khu vực hồ thủy điện Hòa Bình 72 vi 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 Bình Hình 3.6: Bản đồ cảnh báo trượt lở bờ hồ thủy điện Hòa Bình (trên ảnh Landsat - 2010) 77 84 Hình 3.7: Bản đồ bồi lắng lòng hồ thủy điện Hòa Bình ảnh Landsat 87 Hình 3.8: Bản đồ biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình 88 Danh mục bảng Trang số Bảng 2.1: Thống kê trạng trượt lở bờ hồ thủy điện Hòa Bình Bảng 2.2: Tổng hợp trạng trượt lở khu vực mép nước hồ Hòa Bình Bảng 2.3: Kết tính toán bồi lắng lòng hồ Hòa Bình năm 1990 2013 34-37 43 44-45 Bảng 2.4: Kết tính toán bồi lắng lòng hồ theo diện tích số mặt cắt giai đoạn vận hành hồ chứa Hoà 47-48 Bình Bảng 3.1: Đặc trưng dòng chảy năm trạm thủy văn lưu vực sông Đà Bảng 3.2: Độ đục trung bình nhiều năm nhập lưu vào hồ Hòa Bình Bảng 3.3: Ma trận so sánh cấp độ trượt lở bờ hồ bồi lắng lòng hồ vii 64 68 86 BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT BLLH Bồi lắng lòng hồ ĐĐLHĐ Địa động lực đại KT-XH Kinh tế - xã hội LQ-LBĐ Lũ quét – Lũ bùn đá TBĐC Tai biến địa chất TLBH Trượt lở bờ hồ TLĐ Trượt lở đất XMĐ Xói mòn đất viii TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ lượng (1974), Luận chứng kinh tế kỹ thuật công trình thủy điện Hòa Bình, Hà Nội Bộ trưởng Bộ nông nghiệp Phát triển nông thôn - Trưởng ban đạo PCLBTƯ (1997), Quyết định số 57 PCLBTƯ ngày 12/6/1997 Quy trình vận hành hồ Hòa Bình, Hà Nội Bùi Ngạch nnk (1984), "Nghiên cứu xói mòn số kiểu thảm thực vật phía Bắc Việt Nam" Báo cáo khoa học, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam Nguyễn Thị Hồng Chiên (2013), "Bước đầu đánh giá ảnh hưởng mưa đến xói mòn khu vực hồ Hòa Bình - phần Việt Nam" Tuyển tập báo cáo khoa học.Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Môi trường, Hồ Chí Minh Nguyễn Tứ Dần nnk (2007), “Sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian GIS, nghiên cứu biến động lớp phủ lưu vực sông Đà góp phần giám sát bồi tích hồ Hòa Bình” Báo cáo tổng kết đề tài cấp Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam Giai đoạn 2006 - 2007 Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Vệt Nam Nguyễn Tứ Dần, Trần Anh Tuấn Nguyễn Minh Ngọc (2008), Đánh giá tổng hợp xói mòn trượt lở đất lưu vực sông Đà công nghệ GIS Tuyển tập Báo cáo khoa học Hội nghị Khoa học Địa lý toàn quốc lần thứ Hà Nội, 16/12/2008 Nhà xuất Khoa học Kỹ thuật, Hà Nội, tr 189-197 Nguyễn Kiên Dũng (2002), "Nghiên cứu xây dựng sở khoa học tính toán bồi lắng cát bùn hồ chứa Hòa Bình, Sơn La" Luận án tiến sĩ, Hà Nội Lê Mục Đích (2001), “Kinh nghiệm phòng tránh kiểm soát tai biến địa chất”, Nxb Xây dựng, Hà Nội (Dịch từ tiếng Trung Quốc) Trần Trọng Huệ nnk (2000), Nghiên cứu đánh giá tượng trượt lở khu vực mép nước hồ Hoà Bình, kiến nghị số giải pháp phòng tránh B/c đề tài cấp Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam 10 Phạm Quang Sơn (2001), Sử dụng thông tin viễn thám công nghệ GIS nghiên cứu, theo dõi cố xói lở -trượt lở bờ sông Trong “Bảo vệ nguồn đất nước (MLWR)”, tr 155-160, Hà Nội 11 Vũ Anh Tuân, Ngô Đức Anh (2012), Đánh giá biến động rừng tỉnh Sơn La, Hòa Bình ảnh vệ tinh độ phân giải cao Tuyển tập báo cáo: Hội thảo khoa học công nghệ phục vụ phát triển kinh tế - xã hội khu vực Tây Bắc, Yên Bái, ngày 12 tháng năm 2012 Trang 184-187 12 Trần Anh Tuấn, Nguyễn Tứ Dần (2012), Nghiên cứu nhạy cảm phân vùng nguy trượt - lở đất khu vực hồ thủy điện Sơn La theo phương pháp phân tích cấp bậc Saaty Tạp chí Các khoa học Trái đất, (T34) Hà Nội Trang 223 -232 13 Thủ tướng phủ, Quyết định số 198/QĐ-TTg ngày 10/02/2011 việc ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà Tuyên Quang, mùa lũ hàng năm, Hà Nội 14 Trung tâm Quản lý kiểm soát môi trường không khí nước (1993), Những vấn đề môi trường sinh thái vùng hồ chứa Hòa Bình Tuyển tập báo cáo khoa học, Hà Nội 15 Ủy ban nhân dân tỉnh Hòa Bình (2012), Thống kê, đánh giá tiêu Tài nguyên - Môi trường phát triển bền vững tỉnh Hòa Bình năm 2012, Hòa Bình 16 Ủy ban nhân dân tỉnh Sơn La (2005), Chương trình phát triển bền vững tỉnh Sơn La, Sơn La 17 Viện Khí tượng Thủy văn (1998), Đánh giá ảnh hưởng hồ chứa Hòa Bình tới môi trường, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hà Nội 18 Nguyễn Trọng Yêm nnk (2006), “Nghiên cứu thành lập đồ tai biến thiên nhiên lãnh thổ Việt Nam tỷ lệ 1: 500.000” Báo cáo tổng kết đề tài, Viện Địa chất, Hà Nội Tiếng Anh 19 Geological hazards in China and their prevention and control (1991), Geological Publishing house, Beijing, China 20 Lomtadze V.Đ (1982), “Địa chất công trình- địa chất động lực công trình”, Bản dịch tiếng Việt Phạm Xuân nnk Nxb ĐH&THCN, Hà Nội 21 Mitasova, H., Hofierka, J., Zlocha, M., Ivenson,L.R (1966): Modelling topographic potential for erosion and deposition using GIS Int.J Geog Inform Syst 10, p.629641 22 Landslides and Mudflows (1998) Vol 1&2; UNEP, UNESCO, Mockva 23 Saaty, Thomas L (1994) Fundamentals of decision making and priority theory with analytic hierarchy process Pittsburgh: RWS publications, 527 p Tiếng Nga 24 Опасные экзогенные процессы ГЕОС, M, 1999 25 Природные опасности России Т1 Природные опасности и общество КРУК, М, 2001 26 Природные опасности России Т2 Экзогенные геологические опасности КРУК, М, 2002 27 Природные опасности России Т5 Гидрометеорогические опасности КРУК, М, 2002 [...]... "Bước đầu đánh giá ảnh hưởng của mưa đến xói mòn khu vực hồ Hòa Bình - phần Việt Nam" Tuyển tập báo cáo khoa học.Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, Hồ Chí Minh 5 Nguyễn Tứ Dần và nnk (2007), “Sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian và GIS, nghiên cứu sự biến động lớp phủ trên lưu vực sông Đà góp phần giám sát bồi tích hồ Hòa Bình Báo cáo tổng kết đề tài cấp Viện Khoa học và Công nghệ Việt... Phạm Quang Sơn (2001), Sử dụng thông tin viễn thám và công nghệ GIS trong nghiên cứu, theo dõi sự cố xói lở -trượt lở bờ sông Trong “Bảo vệ nguồn đất và nước của chúng ta (MLWR)”, tr 155-160, Hà Nội 11 Vũ Anh Tuân, Ngô Đức Anh (2012), Đánh giá biến động rừng tỉnh Sơn La, Hòa Bình bằng ảnh vệ tinh độ phân giải cao Tuyển tập báo cáo: Hội thảo khoa học và công nghệ phục vụ phát triển kinh tế - xã hội... khí và nước (1993), Những vấn đề môi trường sinh thái vùng hồ chứa Hòa Bình Tuyển tập báo cáo khoa học, Hà Nội 15 Ủy ban nhân dân tỉnh Hòa Bình (2012), Thống kê, đánh giá các chỉ tiêu về Tài nguyên - Môi trường và phát triển bền vững tỉnh Hòa Bình năm 2012, Hòa Bình 16 Ủy ban nhân dân tỉnh Sơn La (2005), Chương trình phát triển bền vững tỉnh Sơn La, Sơn La 17 Viện Khí tượng Thủy văn (1998), Đánh giá. .. 2007 Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Vệt Nam 6 Nguyễn Tứ Dần, Trần Anh Tuấn và Nguyễn Minh Ngọc (2008), Đánh giá tổng hợp xói mòn và trượt lở đất trên lưu vực sông Đà bằng công nghệ GIS Tuyển tập các Báo cáo khoa học Hội nghị Khoa học Địa lý toàn quốc lần thứ 3 Hà Nội, 16/12/2008 Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, tr 189-197 7 Nguyễn Kiên Dũng (2002), "Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học... kinh tế kỹ thuật công trình thủy điện Hòa Bình, Hà Nội 2 Bộ trưởng Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn - Trưởng ban chỉ đạo PCLBTƯ (1997), Quyết định số 57 PCLBTƯ ngày 12/6/1997 về Quy trình vận hành hồ Hòa Bình, Hà Nội 3 Bùi Ngạch và nnk (1984), "Nghiên cứu về xói mòn trên một số kiểu thảm thực vật ở phía Bắc Việt Nam" Báo cáo khoa học, Viện khoa học Lâm nghiệp Việt Nam 4 Nguyễn Thị Hồng Chiên (2013),... "Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học tính toán bồi lắng cát bùn hồ chứa Hòa Bình, Sơn La" Luận án tiến sĩ, Hà Nội 8 Lê Mục Đích (2001), “Kinh nghiệm phòng tránh và kiểm soát tai biến địa chất”, Nxb Xây dựng, Hà Nội (Dịch từ tiếng Trung Quốc) 1 9 Trần Trọng Huệ và nnk (2000), Nghiên cứu đánh giá hiện tượng trượt lở khu vực mép nước hồ Hoà Bình, kiến nghị một số giải pháp phòng tránh B/c đề tài cấp Viện... (2012), Nghiên cứu nhạy cảm và phân vùng nguy cơ trượt - lở đất khu vực hồ thủy điện Sơn La theo phương pháp phân tích cấp bậc Saaty Tạp chí Các khoa học về Trái đất, 3 (T34) Hà Nội Trang 223 -232 13 Thủ tướng chính phủ, Quyết định số 198/QĐ-TTg ngày 10/02/2011 về việc ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà và Tuyên Quang, trong mùa lũ hàng năm, Hà Nội 14 Trung tâm Quản lý và. .. tỉnh Sơn La (2005), Chương trình phát triển bền vững tỉnh Sơn La, Sơn La 17 Viện Khí tượng Thủy văn (1998), Đánh giá ảnh hưởng của hồ chứa Hòa Bình tới môi trường, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hà Nội 2 18 Nguyễn Trọng Yêm và nnk (2006), Nghiên cứu thành lập bản đồ tai biến thiên nhiên trên lãnh thổ Việt Nam tỷ lệ 1: 500.000” Báo cáo tổng kết đề tài, Viện Địa chất, Hà Nội Tiếng Anh 19 Geological hazards... (1991), Geological Publishing house, Beijing, China 20 Lomtadze V.Đ (1982), “Địa chất công trình- địa chất động lực công trình”, Bản dịch tiếng Việt của Phạm Xuân và nnk Nxb ĐH&THCN, Hà Nội 21 Mitasova, H., Hofierka, J., Zlocha, M., Ivenson,L.R (1966): Modelling topographic potential for erosion and deposition using GIS Int.J Geog Inform Syst 10, p.629641 22 Landslides and Mudflows (1998) Vol 1&2; UNEP,