Do vậy, việc tuyên truyền, phổ biến nhận thức cho cộng đồng về lũ quét bao gồm: phân tích nguyên nhân hình thành, các nhân tố ảnh hưởng đến lũ quét, đánh giá nguy cơ xảy ra và biện pháp
Trang 1ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Trang 2ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
Trang 3i
LỜI CẢM ƠN
Trong quá trình thực hiện luận văn, học viên đã nhận được sự giúp đỡ tận tình của thầy hướng dẫn khoa học, PGS.TS Nguyễn Hiệu cùng các cán bộ khoa Địa
lý (Trường ĐH Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội) Học viên xin bày tỏ lòng biết
ơn sâu sắc tới sự dìu dắt quý báu này Trong thời gian học tập và nghiên cứu, học viên còn nhận được những ý kiến trao đổi thẳng thắn và góp ý từ Tập thể lớp cao học K14 – Trường Đại học Khoa học tự nhiên
Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai sót Vì vậy, tác giả rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô để giúp tác giả hoàn thiện về mặt kiến thức trong học tập và nghiên cứu
Trang 4ii
LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các thông tin, tài liệu trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc Kết quả trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố trong công trình nào trước đây
Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn
Hoàng Thị Thủy
Trang 5iii
DANH MỤC HÌNH
Hình 1.2: Sơ đồ quy trình nghiên cứu 25
Hình 2.1: Chợ Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 2.2: Người Dao ở bản Tả Phìn Error! Bookmark not defined Hình 2.3: Buôn bán đồ thổ cẩm tại phốCầu Mây, thị trấn Sa PaError! Bookmark not defined.
Hình 2.4: Đêm chợ tình Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 2.5: Ruộng bậc thang phổ biến tại Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 2.6: Hiện trường ngôi nhà 3 tầng bị sập do trận lũ quét 08/2016 Error! Bookmark not defined.
Hình 2.7: Lũ quét gây trượt lở tại quốc lộ 4D, đoạn Sa Pa – Lào Cai Error! Bookmark not defined.
Hình 2.8: Khắc phục hậu quả trên quốc lộ 4D Error! Bookmark not defined Hình 3.1: Quốc lộ 4D chịu ảnh hưởng nặng nề từ cơn bão số 2 năm 2016 Error! Bookmark not defined.
Hình 3.2: Người dân xã Trung Chải khắc phục hậu quả do trận lũ quét tháng 8/
2016 Error! Bookmark not defined Hình 3.3: Tiến trình xây dựng bản đồ nguy cơ lũ quétError! Bookmark not defined.
Hình 3.4: Bản đồ độ dốc huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 3.5: Bản đồ phân cấp độ dốc của huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 3.6: Bản đồ phân loại đất huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 3.7: Bản đồ phân cấp khả năng thấm nước của đấtError! Bookmark not defined.
Hình 3.8: Quy trình thành lập bản đồ tỷ lệ che phủ rừngError! Bookmark not defined.
Hình 3.9: Xây dựng bản đồ tỷ lệ che phủ rừng Error! Bookmark not defined.
Trang 6iv
Hình 3.10: Bản đồ phân cấp tỷ lệ che phủ Error! Bookmark not defined Hình 3.11: Bản đồ loại hình sử dụng đất huyện Sa PaError! Bookmark not defined.
Hình 3.12: Bản đồ phân cấp loại hình sử dụng đất huyện Sa PaError! Bookmark not defined.
Hình 3.13: Bản đồ nguy cơ lũ quét tại huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 3.14: Các giải pháp đề xuất giảm thiểu lũ quét Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Bảng ngưỡng mưa sinh lũ quét 9Bảng 2.1: Nhiệt độ không khí trung bình tháng và năm (0C)Error! Bookmark not defined.
Bảng 2.2: Thực trạng lao động huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined Bảng 3.1: Phân cấp FFPI cho độ dốc (theo E Smith, 2010)Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.2: Thống kê các loại đất trong khu vực nghiên cứuError! Bookmark not defined.
Bảng 3.3 Phân cấp FFPI về loại đất (theo E.Smith, 2003)Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.4: Phân cấp FFPI theo tỷ lệ che phủ rừng (theo E.Smith, 2003) Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.5: Phân cấp FFPI theo loại hình sử dụng đất Error! Bookmark not defined Bảng 3.6: Thống kê mức độ tiềm năng lũ quét tại huyện Sa PaError! Bookmark not defined.
Trang 7v
MỤC LỤC
MỞ ĐẦU 1
1 Tính cấp thiết của đề tài 1
2 Mục tiêu, nhiệm vụ đề tài 2
3 Phạm vi nghiên cứu 2
4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3
5 Cơ sở dữ liệu 3
6 Cấu trúc luận văn 3
CHƯƠNG 1- CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 5
1.1 Tổng quan về lũ quét 5
1.1.1 Khái niệm về lũ quét 5
1.1.2 Cơ chế hình thành và vận động của lũ quét 6
1.1.3 Những nhân tố hình thành lũ quét 7
1.1.4 Phân loại lũ quét 12
Trang 8vi
1.2 Tổng quan các công trình nghiên cứu lũ quét 13
1.2.1 Tình hình nghiên cứu ngoài nước 13
1.2.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 15
1.2.3 Nghiên cứu tại khu vực tỉnh Lào Cai và huyện Sa Pa 18
1.3 Quan điểm, phương pháp và quy trình nghiên cứu 19
1.3.1 Quan điểm nghiên cứu 19
1.3.2 Phương pháp nghiên cứu 20
1.3.3 Quy trình nghiên cứu 23
CHƯƠNG 2-PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI BIẾN LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SA PA, TỈNH LÀO CAI ERROR!
BOOKMARK NOT DEFINED
2.1 Nhóm nhân tố tự nhiên Error! Bookmark not defined.
2.1.1 Đặc điểm địa hình Error! Bookmark not defined 2.1.2 Đặc trưng lớp phủ, thổ nhưỡng Error! Bookmark not defined 2.1.3 Thảm thực vật Error! Bookmark not defined 2.1.4 Đặc trưng hình thái sông, suối Error! Bookmark not defined 2.1.5 Khí hậu Error! Bookmark not defined.
2.2 Các nhân tố kinh tế - xã hội Error! Bookmark not defined.
2.2.1 Khái quát đặc điểm kinh tế - xã hội Error! Bookmark not defined 2.2.2 Các hoạt động phát triển kinh tế và ảnh hưởng đến phát sinh lũ quét Error!
Bookmark not defined.
2.2.3 Vấn đề quần cư miền núi và tác động gia tăng tai biến Error! Bookmark
not defined.
CHƯƠNG 3-ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NGUY CƠ LŨ QUÉT TẠI
HUYỆN SA PA, TỈNH LÀO CAI ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.1 Hiện trạng tai biến lũ quét huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined 3.2 Xây dựng bản đồ FFPI đối với các nhân tố gây ra lũ quét Error! Bookmark
not defined
Trang 93.2.3 Xây dựng bản đồ phân cấp FFPI đối với nhân tố tỷ lệ che phủ Error!
Bookmark not defined.
3.2.4 Xây dựng bản đồ phân cấp FFPI đối với loại hình sử dụng đất Error!
Bookmark not defined.
3.3 Xây dựng bản đồ nguy cơ lũ quét huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined.
3.3.1 Xác định trọng số các yếu tố ảnh hưởng đến lũ quét theo phương trình
FFPI Error! Bookmark not defined 3.3.2 Đánh giá mức độ nguy cơ lũ quét tại huyện Sa Pa Error! Bookmark not
Trang 101
MỞ ĐẦU
1 Tính cấp thiết của đề tài
Lũ quét là một thiên tai thường xảy ra ở khu vực nhiệt đới ẩm, tập trung chủ yếu ở khu vực miền núi, có sức tàn phá lớn dẫn đến rất nhiều thiệt hại về người, kinh tế và xã hội
Việt Nam là một trong số những quốc gia nằm trong khu vực thường xuyên
bị ảnh hưởng của các thiên tai như: bão, lũ, lốc, nước dâng, úng, hạn, động đất, sạt
lở đất, cháy rừng, trong đó đặc biệt là hiện tượng lũ quét do 3/4 diện tích đất là đồi núi và chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa Trong điều kiện biến đổi khí hậu toàn cầu đang diễn ra khá gay gắt thì lũ quét ngày càng trở nên nguy hiểm, khốc liệt hơn
Theo nghiên cứu, hầu như năm nào ở nước ta cũng xảy ra lũ quét, gây thiệt hại rất lớn về người và tài sản Các lưu vực sông suối miền núi Bắc Bộ, miền Trung
và Tây Nguyên đều có nguy cơ xảy ra lũ quét khi xuất hiện mưa cường độ lớn hoặc kéo dài nhiều ngày Mức độ thiệt hại về người do lũ quét đều vượt xa so với các thiên tai khác như bão, lũ và tập trung chủ yếu ở khu vực dân cư vùng sâu, vùng xa
Do vậy, việc tuyên truyền, phổ biến nhận thức cho cộng đồng về lũ quét bao gồm: phân tích nguyên nhân hình thành, các nhân tố ảnh hưởng đến lũ quét, đánh giá nguy cơ xảy ra và biện pháp phòng tránh phù hợp với từng vùng, từng địa phương
đã và đang trở thành một yêu cầu cấp thiết
Huyện Sa Pa thuộc tỉnh Lào Cai cách thành phố Lào Cai 38km và 376km tính từ Hà Nội, đây là một điểm du lịch hấp dẫn, thu hút hàng triệu khách du lịch mỗi năm Du lịch ở Sa Pa đã và đang đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển kinh tế - xã hội của người dân nơi đây Tuy nhiên, Sa Pa lại là một huyện thường xẩy ra lũ quét, ảnh hưởng đến sản xuất, giao thông liên lạc, đời sống của đồng bào các dân tộc và thực hiện mục tiêu xóa đói giảm nghèo của địa phương Vì vậy, việc nghiên cứu lũ quét và phân vùng sườn dốc có nguy cơ xảy ra tai biến này sẽ giúp
Trang 112
địa phương thực hiện quy hoạch sử dụng đất một cách hợp lý cũng như sẵn sàng chuẩn bị đối phó với các nguy cơ xảy ra lũ quét
Đứng trước vấn đề như vậy học viên lựa chọn đề tài: “ĐÁNH GIÁ NGUY
CƠ LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SAPA, TỈNH LÀO CAI”làm luận văn tốt nghiệp, góp phần giảm thiểu thiệt hại do tai biến này gây ra cho huyện Sa Pa
2 Mục tiêu, nhiệm vụ đề tài
2.1 Mục tiêu của đề tài:
Đánh giá được các khu vực có nguy cơ lũ quét khác nhau trên địa bàn huyện
Sa Pa, tỉnh Lào Cai phục vụ cho công tác phòng tránh, cảnh báo taibiến thiên nhiên của địa phương
2.2 Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu:
- Tổng quan về nghiên cứu lũ quét
- Điều tra, khảo sát thực địa, bổ sung tài liệu mới liên quan đến đề tài hiện có trong khu vực nghiên cứu (hiện trạng lũ quét, sạt lở đất, địa hình địa mạo, khí tượng thủy văn, lớp phủ thực vật ); vẽ các bản đồ
- Nghiên cứu cơ chế hình thành và phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành lũ quét trên khu vực nghiên cứu
- Đánh giá và xác định chỉ số nguy cơ phát sinh tai biến lũ quét trên địa bàn
- Phân vùng nguy cơ lũ quét trên địa bàn nghiên cứu;
- Đề xuất một số giải pháp khả thi giúp đề phòng, hạn chế tác hại của lũ quét
Trang 123
103043’28’’ đến 104004’15’’ kinh độ đông Phía Bắc giáp huyện Bát Xát, phía Nam giáp huyện Văn Bàn, phía Đông giáp huyện Bảo Thắng, phía Tây giáp huyện Than Uyên và Tỉnh Lai Châu
4 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Làm rõ nguyên nhân hình thành lũ quét, cơ chế hình thành và vận động của
Ảnh vệ tinh (Landsat 8)
Số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Lào Cai và huyện
Sa Pa
Kết quả thu thập được từ khảo sát thực địa
6 Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, cấu trúc của luận văn gồm 3 chương như sau:
Chương 1: Cơ sở lý luận và phương pháp nghiên cứu
Chương 2: Phân tích và đánh giá các nhân tố ảnh hưởng đến tai biến lũ quét huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai
Trang 134
Chương 3: Đánh giá hiện trạng và nguy cơ tai biến lũ quét ở huyện Sa
Pa, tỉnh Lào Cai
Trang 145
CHƯƠNG 1- CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về lũ quét
1.1.1 Khái niệm về lũ quét
Lũ quét là một hiện tượng tự nhiên nguy hiểm xảy ra hầu khắp các lưu vực sông suối miền núi trên thế giới, nơi có mùa hè khô nóng, mưa lớn, mưa do bão và xoáy thuận nhiệt đới, gió mùa, đồng thời tại các lưu vực bị khai thác mạnh mẽ do hoạt động kinh tế - xã hội của con người Do lũ quét mang tính địa phương, bởi vậy, một định nghĩa chung về lũ quét đến nay vẫn chưa được thống nhất Dưới đây là một số các định nghĩa:
Theo Tổ chức Khí tượng thế giới(WMO) [22], thì lũ quét (flash flood) thường xảy ra trên diện hẹp và ngắn hạn, biểu đồ lũ nhọn, nước lũ bất thần xuất hiện
và biến mất ở thượng nguồn, lên xuống rất nhanh Sự khác nhau cơ bản với lũ thường là sự xuất hiện bất ngờ và khoảng thời gian rất ngắn từ hiện tượng nguyên nhân (causative event) đến lũ
Theo Vụ Nhân đạo - Liên Hiệp Quốc DHA [24], thì lũ quét là lũ có thời đoạn ngắn và đỉnh lũ lớn, khi có bão, mưa lớn tập trung nhanh sinh ra lũ trên các sườn dốc, sóng lũ có thể truyền rất nhanh gây ra những tàn phá bất ngờ và nghiêm trọng
Do lũ hình thành trong một thời gian ngắn nên việc dự báo thường rất khó khăn
Cao Đăng Dư & Lê Bắc Huỳnh [8,9] cho rằng lũ quét là một loại lũ lớn, xảy
ra bất ngờ, duy trì trong một thời gian ngắn (lên nhanh và xuống nhanh) và có sức tàn phá lớn
Theo Ngô Đình Tuấn [19], lũ quét là loại lũ có tốc độ rất lớn (quét), xảy ra bất thần (thường xuất hiện vào ban đêm; nơi xảy ra có khi mưa lũ bé - lũ ống ) trên một diện tích nhỏ hay lớn, duy trì trong một thời gian ngắn hay dài (tùy từng trận mưa lũ), mang nhiều bùn cát, có sức tàn phá lớn
Theo Nguyễn Hiệu[14] lũ quét là lũ xuất hiện đột ngột, hoạt động trong khoảng thời gian ngắn ngủi, lan truyền với tốc độ cao và có sức công phá rất lớn
Trang 15Trong nghiên cứu này, học viên tập trung nghiên cứu lũ quét nước trên sườn núi với cường suất và tốc độ lũ rất lớn
1.1.2 Cơ chế hình thành và vận động của lũ quét
Mưa lớn, cường độ lớn làm cho đất đạt độ ẩm bão hòa nhanh chóng, hình thành dòng nước mặt lớn và đ ặc biệt lớn tràn ng ập trên mặt lưu vực nhỏ vùng núi dốc có độ che phủ rừng ít, bị khai thác mạnh mẽ, tiềm tàng nhiều điều kiện thuận lợi cho xói mòn, rửa trôi đất đá, bùn cát, cây cối
Nước lũ m ặt lớn gâ y xói mòn, rửa trôi, sạt, trượt, sụt lở mạnh m ặt lưu vực, cuốn theo các v ật chất rắn, dòng lũ khi đó că n bản thay đổi về chất , trở thành dòng
chất lỏng - rắn, hay dòng lũ bùn - nước - rác có tổng lượng lớn hơn hẳn tổng lượng
dòng nước lũ sinh ra nó, đổ vào các vùng trũng, thung lũng sông ở dạng lũ quét rồi thoát một phần nước – bùn cát – cây cối ra sông chính
Dòng lũ bùn - nước - rác tập trung hầu như đồng thời, rất nhanh từ các sườn
dốc cao (thường có đ ộ dốc trên 200–300) vào lòng dẫn ở da ̣ng lũ quét rồi thoát m ột
phần nước - bùn - rác ra sông chính Do có nhiều chư ớng ngại v ật nên trong quá
trình chuyển động thường phổ biến hiện tượng tắc ứ tạm thờ i, sau đó do quá sức tải (tương tự như vỡ đập) càng làm lũ quét ác liệt hơn, dòng lũ quét tàn phá mo ̣i vật cản trên đường chuyển động, tạo ra dòng dẫn mới tàn phá vùng thung lũng, bãi sông nơi
Trang 167
mà nó đi qua
Sau lũ quét sinh ra hi ện tượng bồi lắng bùn cát , đất đá, rác ở các vùng trũng , thấp do ̣c dòng dẫn (cũ và mới tạo thành trong dòng lũ quét ) ở dạng các bãi lầy , bãi bùn, cát, đá phủ trên đồng ruộng vườn tược và khu dân cư kinh tế
Khu vực sinh ra lũ là phần thượng nguồn lưu vực sông độ dốc lớn, thường chiếm 2/3 diện tích lưu vực Khu vực tập trung dòng lũ quét (thường là phần chân dốc, chân các sườn núi), nơi xảy ra mạnh mẽ quá trình xói sâu, sạt, trượt lở đất đá, cuốn trôi cây cối, tắc ứ tạm thời sau vỡ hàng loạt Còn khu vực chịu lũ (đoạn cuối của thung lũng) là nơi thường xảy ra mạnh mẽ quá trình “quét”
1.1.3 Những nhân tố hình thành lũ quét
Lũ quét xảy ra chịu ảnh hưởng của tổ hợp các điều kiện tự nhiên và các hoạt động của con người trên lưu vực Tùy theo tốc độ biến đổi có thể phân các nhân tố theo 3 nhóm: biến đổi nhanh, biến đổi chậm và ít biến đổi Các hình thức hoạt động của con người trên lưu vực có thể ảnh hưởng đến cả 3 nhóm nhân tố Song, biểu hiện rõ nhất là nhóm nhân tố biến đổi nhanh Đây là nhóm nhân tố chỉ thị dùng để phân biệt với lũ thông thường Các nhóm nhân tố biến đổi chậm và ít biến đổi tham gia vào quá trình hình thành lũ quét khi quá trình biến đổi vượt qua một ngưỡng nào
đó Dưới đây phân nhóm các nhân tố chính theo vai trò của chúng đối với sự hình thành lũ quét:
- Ít biến đổi: gồm các yếu tố địa chất, địa hình, địa mạo
- Biến đổi chậm: chuyển động kiến tạo, phong hóa thổ nhưỡng, biến đổi khí hậu, địa chất thủy văn, lớp phủ thực vật
- Biến đổi nhanh: mưa lớn, lũ lớn, động đất, xói mòn, trượt lở, lượng ẩm lưu vực, dòng chảy mặt
Các hình thức hoạt động của con người ảnh hưởng tới cả ba nhóm nhân tố trên Song tác động của nó đối với nhân tố biến đổi nhanh là khá rõ nét
Trang 17có tác dụng hút luồng không khí ẩm từ biển vào Mưa là nhân tố quyết định gây ra
lũ quét, thường tập trung trong vài giờ với cường độ rất lớn trên diện tích hẹp từ vài chục đến vài trăm km2 Mưa với cường suất lớn có ý nghĩa quyết định trong sự hình thành lũ quét Mưa còn là động lực chủ yếu gây xói mòn, sạt lở đất tạo thành phần rắn cho dòng lũ Kết quả phân tích qua các trận lũ quét của cho thấy các ngưỡng mưa sinh lũ quét như bảng sau:
Chuyển động kiến tạo Phong hóa thổ nhưỡng Biến đổi khí hậu Địa chất thủy văn Lớp thủ thực vật
Trang 189
Bảng 1.1: Bảng ngưỡng mưa sinh lũ quét [9]
Hiện nay, do tác động của biến đổi khí hậu làm cho mưa đặc biệt là mưa thời đoạn ngắn tăng lên, mưa lũ dị thường có thể xảy ra Các tháng đầu mùa và cuối mùa lượng mưa tăng lên
b Địa hình
Hình thái và trắc lượng hình thái của địa hình với những đặc điểm về độ dốc, mức độ chia cắt ngang, chia cắt sâu, hướng sườn có tác động khá lớn đối với lũ quét Các lưu vực xảy ra lũ thường ở nơi địa hình bị chia cắt dữ dội, sườn núi rất dốc dễ gây sạt lở khi có mưa lớn
Địa hình vùng núi Việt Nam rất dốc, do đó độ dốc lòng sông lớn, đó là một trong những điều kiện thuận lợi để phát sinh lũ quét Lũ quét có đặc tính nhanh, mạnh, ác liệt thì dễ xảy ra nơi địa hình bị chia cắt mạnh, sườn dốc lớn, ít vật cản và thậm chí ở nền địa hình yếu, dễ xói mòn, sụp lở Ở những nơi có địa hình núi cao thường là nơi có lượng mưa lớn và phân hóa rất mạnh Các lưu vực đã xảy ra lũ quét thường ở nơi có dạng đường cong lõm, địa hình bị chia cắt dữ dội, sườn núi rất dốc (>30%) Độ dốc lòng sông ở phần đầu nguồn rất lớn, tạo điều kiện thuận lợi hình thành lũ quét Các lưu vực sinh lũ quét thường nhỏ (diện tích < 500km2), sông suối bắt nguồn từ các đỉnh núi cao (khoảng 1000 – 2000m) Lưu vực có hình rẻ quạt hoặc tròn, xung quanh có núi bao bọc, có hướng thuận lợi đón gió ẩm hình thành những tâm mưa Sườn dốc được phủ bởi lớp đất đá có độ liên kết kém, dễ xói mòn, sụt lở Khi có mưa lớn, lũ quét kéo theo nhiều vật rắn: đá, cát, sỏi, cây cối
c Mạng lưới sông suối
Mạng lưới sông suối trên lưu vực thường biểu thị bởi 4 đặc trưng sau đây:
- Cấp sông (cấp);