TIẾN tới VIỆC CẢNH báo sát THỰC NHỮNG KHÔNG GIAN có NGUY cơ CAO đối với một số DẠNG TAI BIẾNTHIÊN NHIÊN THƯỜNG gặp ở VIỆT NAM (2008) đào đình bắc, đặng văn bào, nguyễn hiệu, trần thanh hà

KỶ YẾU HỘI THẢO QUỐC TẾ VIỆT NAM HỌC LẦN THỨ BA TIỂU BAN: TÀI NGUYÊN THIÊN NHIÊN, MÔI TRƯỜNG VÀ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO ĐỐI VỚI MỘT SỐ DẠNG TAI BIẾNTHIÊNNHIÊN THƯỜNG GẶP Ở VIỆT NAM Đào Đình Bắc *, Đặng Văn Bào*, Nguyễn Hiệu*, Trần Thanh Hà** Một số vấn đề phương pháp luận 1.1 Lũ lụt, lũ quét Việt nam diễn theo quy luật phi địa đới Là quốc gia nằm khu vực nhiệt đới gió mùa, năm Việt Nam phải gánh chịu thiệt hại to lớn gây nên số dạng tai biến thiên nhiên đặc trưng cho đới tự nhiên này, bão - lụt, lũ quét, lũ quét - bùn đá trượt lở đất Tuy dạng tai biến xảy khắp nơi giới, chúng có mối liên hệ rõ nét với đặc trưng nhiệt đới gió mùa mưa nhiều mưa theo mùa, dẫn tới dư thừa nước độ ẩm khí tầng bề mặt thạch quyển, nhiều gây di chuyển dội nước lớp phủ đất đá vụn Các tài liệu thống kê cho thấy tượng thiên tai mang tính địa diễn theo quy luật phi địa đới nên tránh khỏi, mà giảm thiểu thiệt hại đường cảnh báo dự báo xuất chúng để có biện pháp phịng tránh thích hợp 1.2 Cảnh báo khí tượng - thủy văn có giá trị bao quát khu vực rộng lớn Vì phát sinh dạng tai biến nói liên quan đến vận động khơng khí, nước mặt nước đất, nên biện pháp dự báo cảnh báo khí tượng - thủy văn có tầm quan trọng hàng đầu thực tế từ lâu khoa học đạt kết khả quan dự báo thời gian không gian hoạt động thiên tai Ở Việt Nam, số nghiên cứu tổng kết ngưỡng cụ thể lượng, cường độ thời đoạn mưa dẫn đến xuất lũ lụt lũ qt Có thể lấy ví dụ kết nghiên cứu theo hướng vùng núi Tây Bắc Việt Nam Những số liệu thống kê lượng mưa qua năm khu vực cho thấy thiên tai thường xảy vào năm có tổng lượng mưa cao (bảng 1) Bảng Mối quan hệ tổng lượng mưa năm tai biến lũ quét - bùn đá tỉnh Lai Châu (cũ) Năm Lượng mưa (mm) Tai biến lũ quét - lũ bùn đá 1988 1724,9 xảy 1989 1960,8 xảy 1990 2440,0 Trượt lở Nậm He, lũ quét Tx Lai Châu (cũ), lũ quét GS.TS, PGS.TS,TS,Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội Viện Việt Nam học Khoa học phát triển, ĐHQG Hà Nội * ** 441 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà - bùn đá Mường Lay 1991 2040,0 xảy 1992 1860,0 xảy 1993 2050,0 xảy 1994 2490,0 Trượt lở lũ quét - bùn đá lớn Mường Lay 1995 2286,8 xảy 1996 2415,0 Trượt lở, lũ bùn đá mạnh toàn vùng, lũ quét thị xã Lai Châu (cũ) Nguồn: Báo cáo tổng kết đề tài Điều tra bản, Viện Địa Chất, Trung tâm Khoa học Tự nhiên Công nghệ quốc gia Hà Nội, 1997 [1] Bảng cho thấy lượng mưa đo trạm Lai Châu (cũ) vượt số 2400mm/năm, xảy tai biến lũ lớn sông Nậm Lay, lũ quét - bùn đá suối nhánh sườn phía đơng thung lũng Con số 2400mm/năm chừng mực cho ta ý niệm ngưỡng tổng lượng mưa năm nguy hiểm, chắn vùng phải có ngưỡng riêng Về cường độ mưa, số liệu thống kê cho thấy có ngưỡng điều kiện cần để xảy lũ quét, dao động đáng kể (bảng 2) Ngày nay, quan phòng chống bão lũ coi ngưỡng 150mm - nguy hiểm, nhiên có mưa 100mm - xảy lũ quét - bùn đá, Ba Khe Yên Bái năm 2006 Bảng Các ngưỡng mưa gây lũ quét quan sát 27 trận lũ quét Thời đoạn (giờ) Ngưỡng mưa (mm) 12 24 100 120 140 180 220 Nguồn: Theo Cao Đăng Dư [2] Trên tầm vĩ mơ, dự báo khí tượng - thủy văn cho biết có nguy xảy lũ qt ngập úng, nghĩa có giá trị cảnh báo cho khu vực rộng có hồn lưu gây mưa lớn, song lại không cách sát thực địa điểm bị thiệt hại nặng để giúp người dân chủ động phịng tránh Đó điều bất cập cần phải khắc phục, thực tế tai biến chết người thường tập trung vào địa điểm xung yếu, trừ trận lũ lịch sử 1.3 Dùng phương pháp địa mạo cảnh báo sát thực khơng gian có nguy tai biến cao Khi có mưa lũ lịch sử, lũ quét ngập úng xảy khắp nơi, nhiên thấy dạng tai biến nguồn gốc khí tượng - thủy văn gắn với dạng địa hình khung cảnh địa mạo định Nhưng tiếc phần lớn trường hợp người ta không định nghĩa dạng địa hình nguy hiểm gì, nên khơng thể cảnh báo đạt hiệu Ví dụ báo “Cần quy hoạch lại điểm 442 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO dân cư miền núi TB để tránh tai biến lũ lụt”(ngày 22 tháng năm 2008) tác giả biết nói làng Dao Bảo Yên bị lũ trôi đặt đất thấp cửa rừng, xã Ý Tý huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai có bị hủy diệt hoàn toàn nằm đáy thung lũng thấp trũng., mà khơng gọi rõ phần đáy mở rộng dị thường thung lũng có dạng ống chỉ, v.v Trong tình hình đó, việc rõ địa điểm đặc biệt nhạy cảm, tức cảnh báo sát thực có ý nghĩa cấp bách, chí có ý nghĩa sống cư dân vùng chịu tai biến Những địa điểm nhạy cảm xác định cở nghiên cứu điều kiện mặt đệm, tức cấu trúc địa mạo cấu tạo địa chất vùng Với giả thuyết rằng, mặt, vận động mang tính kịch phát nước khơng khí động lực gây dịch chuyển khối lượng lớn đất đá vụn, mặt khác, tính chất dịng lũ lại phụ thuộc vào điều kiện vận động nước tầng mặt thạch có xảy tai biến hay khơng cịn tuỳ thuộc vào tương tác với mặt đệm, tức với cấu trúc địa chất - địa mạo Vì vậy, điều có tầm phương pháp luận nghiên cứu giảm thiểu thiệt hại tai biến bên cạnh việc cung cấp thơng tin khí tượng - thủy văn, dấu hiệu cảnh báo phải mang định hướng địa chất - địa mạo, điều mà cịn quan tâm Như vậy, theo chúng tơi, dự báo khí tượng thủy văn cung cấp thông tin điều kiện cần, thông tin nền, xuất tai biến, cịn thơng tin địa chất - địa mạo (mặt đệm) xác định điều kiện đủ [ ] để tượng gây tai họa địa điểm cụ thể: khơng gian rộng lớn diễn hồn lưu gây mưa lũ, địa điểm xung yếu địa mạo - địa chất nơi có nguy xảy tai biến, tương tự điểm giao cắt củahàngvà cộttrong mộtma trận: Bài viết đề cập đến nhóm tai biến bão lụt, lũ quét, lũ quét - bùn đá tai biến trượt lở đất rút từ nghiên cứuđược thực đồng miền núi nhiều năm qua nhóm nghiên cứu tai biến thuộc ĐHKHTN, ĐHQG Hà Nội Những dấu hiệu địa mạo cảnh báo tai biến lũ lụt đồng hạ lưu sông Đối với lũ lụt, người ta tình khí tượng - thủy văn nguy hiểm, ví dụ có kết hợp tác động hoàn lưu bão với dải hội tụ nhiệt đới hồn lưu gió mùa đơng bắc Trong viết không đề cập lại vấn đề này, mà xem điều kiện tiên có sẵn Trên quan điểm nghiên cứu tai biến lũ lụt, đồng hạ lưu sông đồng ven biển Việt Nam chia loại: có đê khơng có đê ngăn lũ 2.1 Đồng khơng có đê ngăn lũ 2.1.1 Cảnh báo diện tích ngập lụt Nghiên cứu tai biến lũ lụt đồng hạ lưu sông Thu Bồn cho thấy đồng khơng có đê ngăn lũ, người chưa an cư, mà năm nơm nớp nỗi lo nơi bị ngập lụt Tuy nhiên, toàn đồng hạ lưu bị ngập lụt, 443 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà có bị ngập với mức độ khác Nhiệm vụ cảnh báo sát thực phải diện tích đương nhiên bị ngập mức độ ngập [9] Theo lý thuyết địa mạo, dạng địa hình bãi bồi đương nhiên năm bị ngập lụt, thời gian ngắn hay dài, mức ngập sâu hay nơng tuỳ nơi Theo logic đó, đưa sáng kiến thành lập loại đồ địa mạo chuyên dụng mới, gọi đồ địa mạo cảnh báo ngập lụt (hình 1), đối tượng thể gồm loại là: - Địa hình bãi bồi sơng - đương nhiên bị ngập năm (theo định nghĩa); - Địa hình bậc thềm sơng - bị ngập mưa lũ lịch sử (theo định nghĩa); - Tất dạng địa hình cịn lại - khơng thể bị ngập lụt Hình Bản đồ địa mạo cảnh báo lũ lụt đồng hạ lưu sông Thu Bồn Chỉ dẫn đơn vị địa mạo: - Sườn bóc mịn dốc 200; - Sườn rửa trơi nghiêng thoải - 200; 18, 19 - Các bậc thềm cao (QII), (QIII1); 20 - Thềm tích tụ bậc I cao 10 - 15m, tuổi QIII2; 21 - Bãi bồi cao, cao - 8m, tuổi QIV1 - 2; 22 - Bãi bồi thấp, cao 4m, tuổi QIV2 - 3; 23 - Bãi cát ven lòng, cao - 3m, tuổi QIV 31; 24 - Lịng sơng bãi cát thấp ven lịng đại; 26 - Thềm tích tụ sông - biển cao - 15m, tuổi QIII21 - 2; 27 - Bề mặt tích tụ sơng - biển cao - 6m, tuổi QIV; 28 - Bề mặt tích tụ sơng - biển cao - 4m, tuổi QIV2 - 3; 29 - Bề mặt tích tụ sông - biển cao - 3m, tuổi QIV31; 30 - Bề mặt tích tụ biển đầm lầy cao - 5m, tuổi QIV2; 31 - Bề mặt tích tụ biển đầm lầy cao - 3m, tuổi QIV2 - 3; 33 - Bề mặt tích tụ đầm phá, tuổi QIV2 - 3; 34 - Bề mặt tích tụ đầm phá, tuổi QIV31; 35 - Bề mặt tích tụ đầm phá, tuổi QIV32; 36 - Thềm tích tụ vũng vịnh cao - 12m, tuổi QIII2; 37 - Bề mặt tích tụ vũng vịnh cao - 6m, tuổi QIV2; 39 - Thềm mài mịn - tích tụ: 38 (QII); 39 (QIII1); 40 (QIII2); 41 - Thềm tích tụ cát biển tuổi Pleistocen; 42 - Thềm tích tụ cát biển cao 10 - 15m, tuổi QIII2; 43 - Thềm tích tụ cát biển cao - 6m, tuổi Holocen giữa; 44 - Thềm tích tụ cát biển cao - 3m, tuổi QIV31; 45 - Bãi biển đại; 47 - Bề mặt tích tụ sơng sườn tích - lũ tích, tuổi QIV; 48 - Bề mặt tích tụ sườn tích - lũ tích, tuổi Đệ tứ; 50 - Đê cát tích tụ biển gió tái tạo, tuổi QIV2 - Cịn độ sâu ngập lụt vào ngấn nước ngập ứng với cấp báo động khác để khoanh vẽ; riêng dải trũng nằm kẹp đụn cát ven biển (các bar cổ), thung thũng sông Đề Võng nhiều dải trũng tương tự từ Huế đến Quảng Ngãi, có hướng chạy song song với bờ biển nằm vng góc 444 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO với hướng lan truyền dịng lũ cảnh báo phương pháp GIS thông qua biện pháp làm dày đường đồng mức [4, 5], (hình 2, 3) Hình Các đường bình độ bổ sung 2m mơ hình số độ cao khu vực gần cửa sông Thu Bồn 187000 179000 195000 219000 211000 203000 227000 235000 Ti Tou ) Vũng Kim Liên bán đảo s ơn trà Nam Ô Đồng Đen Thủy Tú vũng đà nẵng X Hoà Liên X Vân Dương Chỉ dẫn X Hoà Khánh (Độ sâu ngập lụt) S Hàn 1777000 t.p đà nẵng X Hoà Ninh > 7m 6.5 - 7m b i Ĩ n Nói Ph­ íc T­ên g 1769000 - 6.5m 5.5 - 6m - 5.5m H Hoà vang 4.5 - 5m Núi Ngũ Hàn h Sơn X Hoà Thọ - 4.5m Hoà Châu 3.5 - 4m X Hoà Xuân - 3.5m X Hoà Qúy X Hoà Hải 2.5 - 3m - 2.5m X Hoà Phước Đồng Nghệ X Hoà Tiến Núi Sơn Gà Núi Đông L âm 1761000 1.5 - 2m - 1.5m X Điện Ngọc X Điện Hoà Thanh Quít 0.5 - 1m - 0.5m X Điện Dương Không ngập S s i ghaĩ N X Điện Trung X Điện Phong La Tháp S a Cử i Đạ Trung Ph­¬ng S Thu B X· Duy An m X· Duy Thanh Sơn S.Trư ng XÃ Bình Dương XÃ Bình Giang Gia ng Mü S¬n(2) S Héi An ån X Duy Châu ẻn ồn Phước Trạch Duy Vinh àR uB Th Giao Thđy héi an §iƯn Phong am úL Vâ ng 1753000 S Kú Lam K S h iª Phó Sơn(1) Phú Lợi(1) Phú Long(2) Phú Lợi(2) vĩnh điện Cấm Lâu Bắc Để S.B Phương Trung Phú Thuận(1) ia uG Hà Nha XÃ Đại Cường S V Phú Thuận(2) 1761000 n S yêNúi Đất Sơ n Trường An Đại Lộc 1753000 đ ô n g 1769000 X Hoà Phú n oa S.Tó y L Cao Sung X Hoµ Phong 1777000 Hoà Sơn Núi Bà Nà 1785000 1785000 Kim Liên X Hoà Bắc S C Trà Kiệu km 1745000 1745000 Trên đồng sông Thu Bồn, sau trận lũ, người ta lại thấy có biến đổi rõ nét địa hình dịng lũ gây nên, mà gọi di lũ lụt Những biến đổi có có tác dụng tốt, bồi đắp lớp phù sa màu mỡ, song phần lớn gây thiệt hại, chí gây thảm họa cho cư dân địa phương, cho dù bồi tụ hay xâm thực Nghiên cứu chi tiết di lũ lụt từ Huế đến Quảng Ngãi, xác lập dấu hiệu địa mạo - địa chất cảnh báo khơng gian có nguy tai biến cao 187000 179000 195000 203000 211000 219000 227000 235000 Hình Bản đồ độ sâu ngập lụt tương ứng với 2.1.2 Tai biến liên quan đến lịng sơng cổ tái hoạt động đợt lũ - Vụng nước xốy phía hạ lưu cống cầu cạn 445 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà Kết đoán đọc ảnh máy bay chuyến khảo sát thực địa kiểm chứng nguồn tài liệu địa chất Đệ Tứ đo vẽ xác cho phép vạch hàng loạt lịng sơng cổ phân bố có quy luật dải đồng châu thổ sông Thu Bồn - sông Hàn Ở có tới hệ thống lịng sơng cổ tuổi khác (QIV - QIV3), khơng có đê ngăn lũ nên nước lũ vừa mấp mé tràn bờ, Hình Lịng sông cổ tái hoạt động mùa lũ nước chảy ba hệ thống 1998, tạo vụng xoáy sâu 13m gây sập cầu đường sắt lịng sơng đan quyện vào Bàu Tai (kể hệ thống lịng sơng tại) Vì vậy, nghiên cứu vẽ lại hệ thống dòng chảy giúp ta xác định xác hướng chảy vị trí đường trục động lực dòng chảy lũ Đây việc làm có ý nghĩa ứng dụng cao, liên quan với trục động lực hồi sinh lũ vụ tai biến đáng kể, gây tượng nước chảy xoáy mạnh phía hạ lưu cống cầu cạn tuyến đường nằm vng góc với hướng truyền dịng chảy lũ, độ cống không đủ cao đủ rộng Điển hình trường hợp sập cầu đường sắt Bầu Tai: trận lũ lịch sử 1998 làm cho dòng nước sau vượt qua gầm cầu với độ hẹp tạo vực xốy sâu 13m, rộng 70 - 80m (hình 4) Độ sâu 13m vừa độ sâu tầng đất yếu (sét vũng vịnh) độ sâu mố cầu đường sắt này, mố cầu bị treo chơi vơi vụng nước sập đổ Việc cảnh báo sát thực trường hợp phải cầu cạn cống có độ hẹp so với lũ lớn địa phương mố cầu chưa xuyên qua độ sâu tầng đất yếu - Lịng sơng cổ tái sinh gây tượng cắt cổ khúc uốn Hình Lịng sơng cổ đầu phía đơng cầu Kỳ Lam trước sau cổ khúc uốn bị cắt, trở thành lịng sơng Một dạng tai biến nặng nề khác trênđồng khơng có đê ngăn lũ tượng lịng sơng cổ lũ làm sống lại để trở thành lịng sơng đại thực sự, với độ sâu chiều rộng ngang tầm với lịng sơng hoạt động, 446 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO trường hợp tái xuất sau trận lũ 12/1999 lịng sơng đầu phía đơng cầu xe lửa Kỳ Lam - địa phận thôn Kỳ Long (hình 5) Trên thực tế, tượng dòng lũ cắt đứt cổ khúc uốn vị trí lịng cổ để rút ngắn đường chảy tăng độ dốc mặt nước Đoạn lịng sơng cổ tồn rãnh trũng nông từ lâu, đến mức dân địa phương quên lịng sơng thực thụ nên đến định cư Hậu họ phải gánh chịu tình trạng tai biến phức tạp: làng xóm bị xói lở ruộng đất, nhà cửa, phận bị cô lập khỏi đất liền bị xố sổ vào pha nước lũ dâng cao kịch phát sau Một kiện tương tự xảy vào năm 2001, khúc uốn Ái Nghĩa sông Thu Bồn bị cắt cổ khiến cho nhánh lớn Ái Nghĩa sông Yên bị suy giảm nguồn cung cấp nước cho thành phố Đà nẵng bị thiếu hụt nghiêm trọng (hình 6) Thế kịch mà chúng tơi cảnh báo năm trước [QG99 - 10] trở thành thực Nhiệm vụ cảnh báo sát thực phải khúc uốn có lịng sơng cổ vị trí cổ khúc uốn có nhiều khả tái hoạt động Hình Sơ đồ dự báo nắn thẳng dịng chảy sơng Vu Gia (Thu Bồn) khu vực Đại Cường Đại Nghĩa (A), ảnh máy bay năm 1965 (B), 1998 (C) Landsat TM năm 2001 (D) 2.1.3 Tai biến xâm thực giật lùi cơng trình bị lũ tràn qua Khi nước lũ tràn ngập bề mặt cơng trình dạng tuyến chừng vài chục centimet lúc cịn có chênh lệch đáng kể mực nước phía trước phía sau vật chướng ngại đó, gây tượng xói lở xâm thực giật lùi mạnh taluy phía hạ lưu nhiều gây tai biến Những cơng trình bị phá hoại thường mái đập tràn, mái đường sắt đường ôtô Trận lũ cuối năm 1999 Miền Trung làm sạt lở hàng chục km đường sắt Bắc Nam nhiều đoạn QL.1A, chúng vật cản chắn ngang 447 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà hướng chảy dòng nước lũ Đặc biệt, lũ qt từ phía sơng Túy Loan (Đà Nẵng) đổ xuống đồng làm sạt lở đoạn mái đường sắt dài gần km phía nam cầu Đỏ, làm sạt lở chân cầu Non Nước bắc qua sông Cân Biên (sông Đề Võng) làm đổ ngơi nhà phía sau chân cầu Trận lũ qt cịn tác động xa phía nam thung lũng sông Đề Võng, gây xâm thực giật lùi làm sập đổ ngơi nhà phía sau đập Điện Dương (Hình 7) Trần lũ lớn năm 1998 làm sập nhà bán kiên cố dãy phố bên lề phía đơng đường ơtơ dọc sơng Thu Bồn, khu vực Nông Sơn gần ga Nông Sơn, lũ tràn qua khoảng trống ngơi nhà gây xói lở xâm thực giật lùi Con lũ lịch sử tháng 12 năm 1999 lại phá hủy số nhà xây dựng lại thức phá hủy năm trước Nơi xảy tai biến trùng với vị trí đường talweg lịng sơng cổ phía sau dãy phố, nên trường hợp tai biến lịng sơng cổ tái hoạt động Những vụ tai biến cảnh báo nhà quy hoạch đô thị giao thông phải xác định cho vị trí có nguy bị dòng lũ xâm thực giật lùi để tăng cường độ vững cho ta luy phía hạ lưu cơng trình, phải tránh xây dựng nhà cửa nơi có nhiều nguy tai biến thuộc loại Hình Hiện tượng xâm thực giật lùi lũ quét gây xâm thực giật lùi phá hủy cơng trình đầu đập Điện Dương 2.1.4 Tai biến bồi lấp Khi dịng lũ có động đặc biệt lớn, tạo thành nước xối thẳng vào vật chướng ngại gây xâm thực với cường độ đột biến Những lũ thường xuất đột ngột cuối đoạn sông thẳng sau vài khúc uốn có độ uốn khúc nhỏ, tiếp đến đoạn bờ lồi có độ cong lớn chặn ngang dòng cuồng lưu Trong trường hợp vậy, bờ sông cấu tạo vật liệu bở rời, đê cát ven lòng chứa nhiều cát rời, bột sét, lũ thúc mạnh vào vật cản yếu ớt dễ bị tổn thương để tạo hố xâm thực lớn, đưa vào dòng nước vật liệu bở rời vừa bị khuấy động Ngay sau đó, hoạt lực giảm đột ngột gây tích tụ ạt bề mặt bãi bồi gần đấy, thường hai bên bờ lòng dòng chảy tạo ra, đưa sang tích tụ bờ đối diện lịng sơng cũ Hiện tượng bồi tụ có lợi bồi tích mịn có tác dụng tăng độ phì, thơng thường có hại gây bồi lấp đất trồng, sông Thu Bồn nhiều lần gây 448 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO tai họa bồi lấp từ 20 đến 120 cm cát bề mặt hàng nghìn hecta đồng ruộng màu mỡ (các năm 1998, 1999) Cần nhấn mạnh thêm dải tích tụ không phân bố tràn lan, mà tập trung thành gị luống ven hai bờ lịng sơng cổ Như vậy, dấu hiệu cảnh báo sát thực đoạn sông thẳng nằm thượng lưu khúc uốn có độ cong lớn, phía trước đoạn sơng thẳng lại sẵn có đoạn lịng sơng chết với đường talweg rõ rệt 2.2 Đồng có đê ngăn lũ Đối với đồng có đê ngăn lũ, tai biến lũ lụt tập trung tượng chủ yếu ngập úng sạt lở bờ vỡ đê 2.2.1 Cảnh báo diện tích ngập úng Trên quan điểm địa mạo từ thực tiễn đồng Bắc Bộ, nói diện tích ngập úng liên quan đến trũng có kích thước khác gắn với dạng địa hình bãi bồi, khơng trường hợp thị lớn tượng ngập úng có nguyên nhân việc quy hoạch xây dựng hệ thống tiêu nước khơng khoa học Thực ra, trường hợp diện tích úng ngập liên quan đến dạng vi trung địa hình bãi bồi sơng Các khu đất trũng bị ngập úng vào mùa lũ gộp thành nhóm: - Các trũng lớn di tích bề mặt châu thổ nằm khu vực sông chưa phù sa sông lấp đầy, ô trũng Hà Nam Ninh, ô trũng Hải Hưng, ô trũng Nho Quan, ô trũng Chương Mỹ - Mỹ Đức, v.v Đáy ô trũng cao mực nước biển chưa đầy m, nghĩa thấp vùng đất bao quanh tới - m, trở thành túi nước tự nhiên - vùng chiêm trũng xưa - Các vùng đầm lầy đoạn lòng sông chết lớn nhỏ khác nằm phần bãi bồi trũng trung tâm cách lịng sơng vài ba trăm mét, nép sau gờ cao ven lịng sơng mà hầu hết tôn cao thành đê nhân tạo Điển hình vùng đất trũng đầm lầy Yên Sở, Linh Đàm, Vân Trì, Đầm Long, Đầm Vạc, v.v…, Hà Nội - Loại thứ ba gồm rãnh trũng nhỏ phân cách gò bờm ngựa bãi bồi cao ven lịng sơng, tạo thành dải đất trũng thấp xen kẽ với gờ cao chưa bị san gạt mà ta thấy thành phố - Ngồi cịn diện tích bãi bồi ngồi đê năm bị ngập nước theo mùa Việc cảnh báo sát thực diện tích có nguy bị ngập úng trường hợp lại phải khoanh vẽ tất vùng đất thấp - trũng nêu Nhiệm vụ hoàn toàn khả thi nhờ việc thành lập đồ địa mạo theo nguyên tắc nguồn gốc phát sinh chi tiết hoá nhờ làm dày đường bình độ cơng nghệ GIS Phương pháp sử dụng châu thổ sơng Hồng độ cao bề mặt biến thiên khơng đáng kể theo chiều dịng chảy (10cm/km) 449 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà 2.2.2 Tai biến cố đê điều Hệ thống đê sơng Hồng có chiều dài tới 1.665 km ngày đắp cao thêm nên mùa lũ phải chịu áp lực thủy tĩnh thủy lực lớn Đê dài nên có nhiều chỗ xung yếu, khúc ngoặt Khúc đê Văn Giang phía Hà Nội vỡ đến 18 năm liền thời Pháp thuộc (năm 1915 đê vỡ đến 45 chỗ khác nhau), năm 1971 lại bị vỡ Mai Lâm, v.v Mỗi lần vỡ đê sông Hồng lần dân ta phải chịu tai họa lụt lội, vậy, nhiều thảo luận sơi diễn từ kỉ 19 vấn đề “giữ đê hay bỏ đê” số nhà địa chất nêu lại vấn đề này, chí có người cho ơng cha ta sai lầm đắp đê làm gián đoạn tiến trình chu kỳ trầm tích châu thổ, làm cho “châu thổ Bắc Bộ chết tuổi vị thành niên nó” Nhưng rõ ràng khơng thể bỏ đê mà có cách củng cố cho vững (đến đê cao tới 14m, cao mức nước lũ lịch sử cao thân đê rộng tới 50m.) Trên quan điểm địa mạo, chỗ xung yếu thân đê phát sinh ngun nhân sau đây: - Nước sơng bị ứ lại phù sa lắng đọng nhiều có vật chướng ngại mố cầu, luỹ tre, cối nhà cửa làng ven sông, đê quai đê ngang đắp thẳng góc với hướng dịng chảy; - Mạch sủi thân đê bị tổ mối đục rỗng, khe nứt đất đại; - Mạch sủi thân đê đè lên đoạn lịng sơng cổ, nơi có nham tướng trầm tích thuộc loại đất yếu (than bùn đầm lầy); (hình đường/đê cắt qua lịng sơng cổ) - Những đoạn chân đê bị xâm thực bờ trực tiếp tác động gây xói lở nguy hiểm Bình thường tượng khó xảy ra, đê nhân tạo thường đắp sở đê thiên nhiên, nghĩa vị trí biên đai uốn khúc Tuy vậy, điều xảy ra, trường hợp chân đê Liên Trì Đan Phượng Mê Linh bị uy hiếp đến mức báo động vào tháng 10 năm 2008 Nguyên nhân xác cố cịn chưa rõ, liên quan đến cải biến hệ thống khúc uốn sông Hồng cho phù hợp với điều kiện lưu lượng độ dốc trắc diện dọc mặt nước sông có đập thủy điện Hồ Bình theo hướng giảm chiều dài bước khúc uốn thu hẹp bớt chiều rộng đai uốn khúc khu vực (?) Như rõ, việc cảnh báo sát thực tai biến liên quan đến cố đê điều phải tập trung xác định tất nhân tố nói để có biện pháp khắc phục cần thiết kịp thời Những dấu hiệu địa mạo cảnh báo tai biến lũ quét lũ quét - bùn đá miền núi Lũ quét lũ quét - bùn đá dạng tai biến thường gặp miền núi phía bắc Việt Nam, khu vực khối nâng Việt Bắc miền Tây Bắc Đây trận lũ xảy bất ngờ, trì thời gian ngắn có sức tàn phá lớn Nhìn chung phân biệt dạng lũ qt lũ qt vỡ dịng sơng suối lớn lũ quét chứa nhiều bùn đá (gọi lũ quét - bùn đá) lưu vực suối nhỏ dốc Các nhà khí tượng - thủy văn tổng kết ngưỡng cụ thể lượng, cường độ thời đoạn mưa dẫn đến xuất dạng tai biến mà 450 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO không bàn thêm Theo ý tưởng chủ đạo viết này, tập trung vào việc xác định điều kiện cụ thể địa mạo địa chất, tức điều kiện mặt đệm, dẫn đến hình thành kiểu lũ quét Trong hai trường hợp cần có yếu tố tăng lưu lượng tốc độ dòng chảy đột biến nhờ giải phóng lượng đập chắn tạm thời tự nhiên nhân tạo bị đổ vỡ, nghĩa xảy tượng vỡ dòng đột ngột 3.1 Tai biến lũ qt vỡ dịng sơng suối lớn Đây dạng lũ quét nguy hiểm điểm dân cư đáy thung lũng sông suối lớn miền núi Kịch điển hình bao gồm pha rõ rệt Pha thứ nhất: mưa có cường độ lớn kéo dài vài ba ngày, thường mưa lũ lịch sử, làm cho mực nước sông tăng lên đáng kể, gây ngập lụt đáy thung lũng, nơi có điểm dân cư đơng đúc bố trí gị sót bậc thềm bãi bồi đại Tại địa điểm vậy, đáy thung lũng thường mở rộng, lòng sơng uốn khúc dị thường với đoạn lịng sơng cổ sẵn sàng tái hoạt động có lũ lớn Cuối pha này, điểm dân cư bị nước cô lập thành đảo chơi vơi biển nước cuồn cuộn chảy - Pha thứ 2: nước lũ dồn dập kéo về, nhanh chóng dâng cao, quét mạnh hủy diệt thơn nói (Hình 9) Ngun nhân gây dòng lũ quét pha thường khúc sơng phía thượng lưu vốn bị thu hẹp, lại bị khối trượt lở lớn phát sinh ngày mưa liên tục chắn dòng biến thành hồ tạm thời, đập chắn bị vỡ dịng lũ lao xi dịng thác đổ Đó kịch ghi nhận trận lũ quét lịch sử năm 1964 thung lũng sông Ngọn Thu Bồn xã Quế Sơn xã Quế Lâm thuộc huyện Quế Sơn, thơn Ơng Tồn, Bình n sau bị nước lũ lập pha đầu, bị nhấn chìm bị quét pha thứ Một kịch tương tự diễn suối Nậm He sơng Nậm Lay vị trí thị xã Lai Châu cũ ngày tháng năm 1990 Do mưa to kéo dài nước dâng lên mạnh, khôi phục lịng sơng cổ chảy qua đoạn thị xã Lai Châu (cũ) làm cho phường số cơng trình xây dựng, trại chăn nuôi gà, bến ô tô bị lập biển nước; thời gian suối nhánh Nậm He bị khối trượt lở lớn chặn dòng Huổi Sấy, nước dâng lên thành hồ, sau vỡ dịng dồn xuống Nậm Lay, qt mạnh tồn phần thấp bị lập nói gây thiệt hại nặng nề người tài sản Như vậy, dấu hiệu cảnh báo sát thực rõ: tất đoạn thung lũng miền núi mở rộng đột ngột trước sau đoạn thu hẹp nhạy cảm với trình trượt lở địa điểm có nguy tai biến cao Có thể nêu làm ví dụ đoạn thung lũng có đáy hình ống Mường Vi, Mường Hum, Ý Tý huyện Bát Xát tỉnh Lào Cai, v.v., nơi phải chứng kiến tai biến tương tự 451 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà Hình Sơ đồ diễn biến tượng khơi phục lịng sơng cũ, lập gây thiệt hại cho dân cư sinh sống bãi ven sông a Sông mùa kiệt b Sông vào mùa lũ thường năm c Lịng sơng cũ khôi phục vào pha đầu trận lũ lớn đặc biệt d Dịng lũ qt tràn ngập nhấn chìm phận bị lập trước 3.2 Tai biến lũ quét chứa nhiều bùnđá, lũ quét - bùn đá Lũ quét bùn - đá dạng lũ quét có hàm lượng vật rắn cao, có sức tàn phá lớn, kết thúc thường để lại khối tích tụ trầm tích hỗn độn đặc trưng, gọi lũ tích Trong vài chục năm trở lại đây, tượng trở nên phổ biến miền núi nước ta dạng tai biến thiên nhiên có độ lặp lại cao, gây thiệt hại to lớn người Ngày nhà nghiên cứu trí để kiểu lũ quét bùn - đá xảy ra, thiết phải có tượng vỡ dịng, nghĩa dịng chảy phải bị nghẽn lại khối trượt lở giàu đất đá vụn từ bên sườn thung lũng đưa xuống chặn ngang lòng suối, tạo thành đập chắn tạm thời, sau đập bị chọc thủng, dòng cuồng lưu theo bùn đá thân đập mà tạo thành lũ quét với hàm lượng vật rắn cao, tới 10 - 15% [7,12,13,15] Người ta đưa thêm số điều kiện tiên như: - mưa cường độ lớn, kéo dài vài ba ngày liên tục; - có cấu tạo địa chất thạch học trạng thái mặt đệm thuận lợi: suối nhỏ, độ dốc lớn, lưu vực quay hướng đón gió - mưa, sườn có lớp vỏ phong hố dày, dễ bị trượt lở sụp đổ có mưa kéo dài, v.v Như vậy, chế phát sinh cách thức vận hành trình tai biến rõ, chưa cụ thể đến mức cho phép cảnh báo sát thực được, tập hợp điều kiện tiên chung chung, gặp nơi địa bàn miền núi nước ta vốn nắng lắm, mưa nhiều, vỏ phong hố thường dày, v.v Vì vậy, cần phải tìm điều kiện biên chặt chẽ dễ phát 452 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO Qua điều mơ tả suy điều kiện địa mạo then chốt là: phải có nguồn vật liệu vụn phong phú nhạy cảm với trượt lở; - phải dễ dàng tạo đập chắn tạm thời để dẫn tới vỡ dòng Nếu coi hình khí tượng thủy văn thích hợp điều kiện cần, yếu tố khống chế trực tiếp điều kiện then chốt xem điều kiện đủ để cảnh báo sát thực dạng tai biến nguy hiểm Những nghiên cứu cho phép dấu hiệu địa chất - địa mạo cụ thể kịch lũ quét bùn - đá thường gặp miền núi Việt Nam, là: - thung lũng suối có cấu tạo dạng ống - thung lũng suối có cấu tạo thơng thường, có lượng vật chất vụn dồi nhạy cảm với trình trượt lở 3.2.1 Lũ quét - bùn đátrong thung lũng suối dạng ống Nghiên cứu lũ quét bùn - đá Bắc Hà, tỉnh Lào Cai [7] cho thấy mối liên hệ chặt chẽ tượng lũ quét bùn đá loại nhỏ phổ biến khác thường sườn tây tây nam bình sơn Bắc Hà với cấu trúc địa chất đặc điểm địa mạo thung lũng suối Vào tháng - 2002, đoạn đường dài 24 km từ chân vách phía TN thuộc địa phận xã Trung Đơ tới bề mặt bình sơn quanh thị trấn Bắc Hà quan sát tới - điểm dấu vết rõ ràng chúng: bãi đá lũ tích phủ bề mặt vườn ăn ven thung lũng, ven chân tường ngơi nhà cơng trình bị tàn phá đám tích tụ hỗn độn cạnh ngầm qua suối Nậm Khịn, chí nón phóng vật khe xói cỡ trung bình Tất thung lũng suối gây lũ quét - bùn đá có số đặc điểm chung là: - có dạng thẳng, với đoạn mở rộng thu hẹp xen kẽ hình ống (gọi thung lũng xuyên thủng), cắt vng góc với đường phương cấu trúc địa chất đơn nghiêng; - Đơn nghiêng cấu thành tập đá xen kẽ nhịp nhàng: tập đá phiến biến chất, cịn tập đá vơi bị hoa hố (hình 9, 10) Hai yếu tố đóng vai trò định làm phát sinh lũ quét - bùn đá đây: tập đá phiến biến chất bị phong hoá hoá học sâu sắc tạo lớp vỏ phong hoá dày hàng chục mét chứa nhiều sét mảnh vụn nên dễ dàng bị trượt lở tạo đoạn thung lũng mở rộng (tới 100m), tập đá vơi bị hoa hố khơng có lớp vỏ phong hố đáng kể, nên tạo thành đoạn thung lũng thu hẹp (khoảng 15m) Khi có mưa liên tục - ngày, đoạn sườn đá phiến bị trượt lở mãnh liệt phần tác dụng trực tiếp trọng lực, phần suối xâm thực ngang mạnh đào khoét chân sườn Vật liệu trượt lở dịng nước xi dịng bị ứ lại nơi tập đá hoa thu hẹp đáy suối làm xuất tình thuận lợi cho kiểu lũ quét - bùn đá vỡ dòng, mơ tả 453 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà Hình 9.Nhiều lưu vực nhỏ sườn TN bình sơn Bắc Hà có lũ bùn - đá tháng 2002 Hình 10 Thung lũng s Nậm Khịn có đáy dạng ống cắt vng góc với đơn nghiêng đá phiến - đá vơi Như vậy, dấu hiệu cảnh báo sát thực trường hợp là: - cấu trúc địa chất đơn nghiêng có tập cứng xen tập mềm đủ dày; - thung lũng dạng ống cắt vng góc với đường phương đơn nghiêng Đây dấu hiệu thị để vận dụng có hiệu phương pháp GIS việc xác định không gian nhạy cảm với dạng tai biến 3.2.2 Lũ quét - bùn đá thung lũng suối dạng thông thường Nghiên cứu tượng lũ quét - bùn đá đặc biệt nghiêm trọngtrên đoạn thung lũng Nậm Laydài khoảng 10kmở huyệnMường Lay (cũ), tỉnh Điện Biên làm sáng tỏ dấu hiệu cảnh báo dạng tai biến theo kịch thứ hai [8] Tại đây, 10 năm cuối kỉ trước, khoảng năm lại diễn đợt lũ quét - bùn đá gây thiệt hại to lớn người (các năm 1990, 1994, 1996 1998) Điều đặc biệt tượng tập trung phạm vi xã Lay Nưa với chiều dài gần kilomet Khác với trường hợp bình sơn Bắc Hà, dòng suối nhỏ (Huổi Phán, Huổi Ló, Huổi Piên Huổi Mới) nơi xảy lũ qt - bùn đá mãnh liệt khơng có đoạn thu hẹp đột ngột, song tượng thành tạo đập hồ tạm thời xảy Nguyên nhân sườn dòng suối có lớp vật liệu vụn dày (bao gồm lớp vỏ phong hố bở rời lớp sườn tích cổ dày từ - m tới hàng chục mét) dễ dàng bị trượt - lở hàng loạt vào lòng suối để chặn ngang đáy thung lũng chúng Như vậy, diện lớp vật liệu vụn dày dễ trượt lở sườn thung lũng suối dấu hiệu cảnh báo thứ nhất: chúng nhiều nên kể đáy suối không bị thu hẹp đủ sức làm tắc nghẽn dòng, tạo đập hồ tạm thời Nhóm dấu hiệu cảnh báo thứ hai gồm tác nhân tạo phong phú đến mức dị thường lớp vật liệu bở rời dễ trượt - lở 454 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO Bằng phép phân tích địa mạo cấu trúc - kiến tạo [1], tới số kết luận đáng ý nguyên nhân dị thường này, là: - Do tác dụng trượt băng Điện Biên - Lai Châu mà sườn bên phải thung lũng Nậm Lay có dạng vách dốc kéo dài kiểu lineament (đồng thời vách phía tây cao nguyên Tủa Chùa), lại cấu tạo phía loại đá cứng (đá bazan đá vôi) làm tiền đề cho kiểu phát triển sườn giật lùi song song (pediment hoá thời kỳ khơ Hình 11 Mặt cắt địa mạo thung lũng Nậm hạn đầu kỉ Đệ Tứ) kèm theo Lay qua địa bàn xã Lay Nưa tích luỹ phong phú vật liệu deluvi coluvi chân vách (Hình 11) Đó nguồn cung cấp vô tận vật liệu vụn cho đợt trượt lở đất ạt có điều kiện khí tượng - thủy văn thích hợp Mặt khác, điều thu hút ý cách đặc biệt tượng (sự phong phú vật liệu vụn, trượt lở ạt lũ quét bùn đá) tập trung chiều dài 4km thuộc địa bàn xã Lay Nưa nằm bên sườn phải thung lũng s Nậm Lay? Đi phía bắc nam phía sườn tả ngạn thung lũng không gặp biểu tai biến lũ quét bùn đá Hình 13 Bản đồ địa mạo thể lũ quét – bùn đá Huổi Ló, xã Lay N ỉ h Điệ Biê ( i đị điể đặ hị ấ M L đâ ) Kết phân tích cấu trúc - kiến tạo cho thấy địa bàn đặc thù trùng khớp với đới siết trượt kiến tạo trẻ cắt ngang thung lũng Nậm Lay tất suối nhỏ nhắc tới tập trung đây, chảy dọc theo khe nứt lớn gần vng góc với đứt gãy Lai Châu - Điện Biên, từ rìa phía bắc 455 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà xã Lay Nưa (bản Bắc) đến thị xã Lai Châu (cũ) chiều dài suốt km khơng có dịng suối nhánh nào! Cũng địa bàn xã Lay Nưa này, đáy thung lũng Nậm Lay mở rộng 1,5 lần tạo khúc uốn rộng khác thường dạng hình thang (Hình 12) bồn trũng trẻ kiểu pull apart Nằm trọn vẹn đới siết trượt trẻ vậy, đất đá địa bàn xã Lay Nưa dường bị cà nát cao độ, trở thành nguồn cung cấp vô tận vật liệu vụn cho lũ quét - bùn đá diễn nhiều lần (ít nhận hệ nón lũ tích chồng gối lên với bề dày tổng cộng phần đỉnh nón tới chục mét, Hình 14) Vừa siết trượt, lại vừa tách giãn trình tạo bồn trũng trẻ (chủ yếu biểu đứt gãy thuận) nên xuất hàng loạt khe nứt ngang lớn định hướng cho dòng chảy dịng suối tập trung Tồn yếu tố động lực nội sinh lại diễn khung cảnh mặt cắt ngang mặt cắt thẳng đứng thung lũng Nậm Lay vừa có loại đá với thành phần thạch học cứng, giòn (đá vơi, đá bazan bị phiến hóa) phần trên, mềm yếu trơn (đá phiến sét than) phần đáy tiền đề cho hình thành phong phú lâu dài lớp phủ vật liệu vụn cho trình trượt lở tạo lũ quét - bùn đá Điều khiến cho Xã Lay Nưa có suối có nón phóng vật - lũ tích lớn gần nằm kề nhau, nhiều hệ chồng gối lên nhau, vật liệu hỗn độn (Hình 14), xã lân cận khơng gặp quang cảnh Thực tiễn chothấy có mặt đới giập vỡ kiến tạo kết hợp với hoàn cảnh địa mạo thuận lợi dấu hiệu cảnh báo sát thực phát sinh lũ quét - bùn đá thung lũng suối có hình dạng thơng thường, có lượng vật chất vụn dồi nhạy cảm với trình trượt lở Cảnh báo sát thực tượng trượt đất trượt - lở đất theo mức độ nguy hại Hiện tượng trượt đất, xét mức độ nguy hiểm, cần chia thành loại: trượt từ từ (ít nguy hiểm), trượt tiến hố thành trượt - lở (nguy hiểm), trượt dạng dòng bùn đá (rất nguy hiểm) Nhờ nghiên cứu nhà địa chất địa mạo cơng trình, từ lâu người ta biết nhân tố quy định xuất diễn biến loại tai biến Tuy nhiên, sở để nhận biết tượng, để cảnh báo mức độ nguy hại cách thức gây tai biến chúng cần phải tìm dấu hiệu chuyên biệt nhiều Những nghiên cứu 10 năm qua dạng tai biến miền núi Tây Bắc cho thấy có kiểu vận động trượt - lở khác Hình 12: Sơ đồ ảnh đứt gãy, khe nứt kiến tạo, khúc uốn hình thang khu vực thị trấn Mường Lay 456 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO mức độ gây hại: - Kiểu trượt chậm chạp khơng gây chết người người ta có đủ thời gian để tìm phương tiện giảm nhẹ thiệt hại Do tính chất diễn biến từ từ, nên dấu hiệu hình thái phù hợp với sơ đồ kinh điển, đặt tên trượt đất kinh điển; - Kiểu trượt đất thứ hai lúc đầu phần lớn thời gian vận động từ từ, chậm chạp, sau tích lũy lượng đến mức vượt trội rõ rệt so với hợp phần trọng lực gây chống trượt chuyển sang tách sườn đổ lở Vì tính đột ngột chúng, mà người thường phải chịu tổn thất nặng nề tính mạng tài sản Do sau xảy ra, chúng để lại dấu vết hình thái hố trượt điển hình lúc đầu trượt từ từ, khác thân khối trượt bị vỡ vụn lăn tung tóe xuống chân dốc, nên chúng tơi gọi trượt đất tiến hóa thành trượt - lở, hay ngắn gọn trượt - lở đất - Kiểu trượt đất thứ số nhà nghiên cứu gọi dòng bùn đá [9] trượt chảy [7], dạng tai biến trọng lực đặc biệt nguy hiểm Dạng vận động thuộc loại vận động trượt đất dạng trượt chảy, nghĩa có tham gia trực tiếp với vai trò trội nước mưa nước đất Do có lớp vỏ phong hố dày, giàu sét mà tầng trầm tích bở rời mặt bị sũng nước có mưa kéo dài, bị trượt chảy dịng bùn đá sền sệt sau hoạt động theo thức trượt đẩy nên sức công phá lớn, thường gây thảm họa chết người Tìm hiểu nét đặc thù môi trường địa động lực ứng với kiểu theo cách phân chia trên, xác định dấu hiệu cảnh báo mức độ tai biến sát thực Theo sơ đồ nghiên cứu này, chúng tơi phân tích trạng thức hoạt động hàng loạt khối trượt đất địa bàn tỉnh Lào Cai tới nhận định sau Trượt đất kinh điển: Điển hình cho nhóm trượt đất kinh điển, chúng tơi xem xétkhối trượt lớn km 112 + 100m Quốc lộ 4D đoạn Lào Cai-Sa Pa (hình 15) Đây khối trượt đất có thân trượt cịn ngun khối, hình thành nơi phân cách loại đá có thành phần thạch học đặc điểm cấu trúc khác nhau: thân khối trượt cấu tạo đá phiến biến chất đưa từ phía đỉnh sườn xuống, cịn đá chỗ granitogơnai bị nén ép làm xuất cấu tạo dạng dải cắm phía Ngịi Dum với góc cắm 500 Về cấu trúc kiến tạo, khối trượt chịu ảnh hường đới phá huỷ kiến tạo nhỏ phương TB - ĐN [7], khiến cho Hình 15 Mặt cắt khối trượt đất kép đất đá bị cà nát mạnh, đôi chỗ đá gốc trở tạo vị trí thành bở rời gồm cát, sạn pha sét 457 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà Điều đáng ý thân khối trượt phát triển loại đá có kết cấu vững chắc, tương đối đồng đới saprolit đới litoma, thuộc loại trượt tịnh tiến đạt Tựa vào mặt đỉnh xảy khối trượt thứ 2, giữ nguyên khối Mặc dù độ dốc địa hình lớn, lượng mưa độ ẩm cao, trượt chậm, đến mức mặt đỉnh trì đường tơ (QL.4D)khá an toàn (3 - năm phải khắc phục lún lần, chừng 1m) Từ ví dụ kiểm chứng qua nhiều khối trượt tương tự, nhận xét yếu tố định tính đồng thạch học thân khối trượt vị trí tựa vào gốc xói mịn địa phương Như vậy, kiểu trượt khơng gây tai biến chết người thực tế cho thấy chung sống với chúng Đó dấu hiệu cảnh báo có ý nghĩa Trượt - lở đất: Ví dụ điển hình cho nhóm khối trượt - lở cạnh cầu Mống Xến km 119+100m QL 4D từ Lào Cai Sa Pa (hình 16) Nét bật trường hợp không thấy rõ thân trượt, mà khung cảnh hỗn độn vật liệu đổ lở vách trượt rõ nét Trong vật liệu trượt lở có thểthấy vật liệu mịn sét, bột, cát, sạn nằm vây quanh khối đá granit to lớn kiềm phong hoá dở dang Phân tích khung cảnh địa động lực khu vực cầu Mống Xến trường hợp tương tự cho thấy rõ vai trò trội nhân tố thạch họcvà mức độ dập vỡ kiến tạo Về mặt thạch học, nơi xuất lộ nhóm đá khác nhau: granodiorit pha xâm nhập sớm granit Hình 16 Khu vực trượt - lở mạnh dịng bùn đá phía ĐB cầu kiềm tiêm nhập pha thứ Mống Xến với ranh giới dạng cài lược Hiện tượng tự làm cho khu vực bị giập vỡ mạnh khác thường Mặt khác, nơi gặp đứt gãy nhỏ vô số khe nứt kiến tạo thể rõ địa hình Sự giập vỡ tạo hệ thống khe nứt dạng kẻ ô với đặc điểm vốn có đá granit khiến cho kiểu phong hố đồng tâm phát triển Đó nhân tố gây tính khơng đồng cao độ lớp vỏ phong hoá đới litoma đặc biệt đới saprolit, làm cho nước đất có điều kiện lưu thông mạnh không đồng đều, dẫn tới tượng xói ngầm dạng tiềm thực đặc biệt Khung cảnh khiến cho thân khối trượt đất có độ gắn kết yếu, khơng thể giữ tính 458 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO ngun khối mình, dễ dàng tất yếu phải chuyển hố thành trượt - lở, chí đổ lở Rất đới cà nát trùng khớp với kiểu cấu trúc phá hủy đặc biệt, gọi đới siết trượt nội mảng Chính độ giập vỡ cao mà núi kề phía bắc tây bắc cầu Mống Xến có tới 12 khối trượt - lở cỡ từ trung bình đến lớn (Hình 13), có khối có mặt trượt trùng hồn tồn với mặt khe nứt kiến tạo Tất khối trượt gắn với mực vai núi cao 300m so với đáy suối, di tích pediment thung lũng cổ Một khung cảnh địa động lực đại nguyên nhân gây kiểu trượt đất tiến hoá thành trượt - lở nguy hiểm cạnh cầu Mống Xến, nơi khoảng 10 năm qua có tới lần gây tai biến làm chết 10 người chưa dừng lại Có thể nói, dấu hiệu địa động lực nêu dấu hiệu cảnh báo có ý nghĩa dạng tai biến này: chúng xảy khơng cịn hội để ngăn lại khắc phục biện pháp cơng trình thơng thường Cách giảm thiểu thiệt hại giảm tải trọng, hạ cấp sườn, điều mà đến tỉnh Lào Cai nhận sau tiêu tốn cách vô vọng chục tỉ đồng vào việc thi công biện pháp cơng trình Dịng bùn đá Điển hình cho kiểu trượt đất dòng bùn đá khu vực cầu Mống Xến năm 1998 2004 thơn Sủng Hoảng, x Phìn Ngan, h Bát Xát năm 2004 Tháng năm 1998, phía đơng cầu Mống Xến khoảng 150m, hàng nghìn mét khối đất đá sột sệt từ sườn trượt chảy xuống đường, đổ xuống Ngòi Dum, vùi lấp 12 nhà, làm chết người dân khách du lịch, làm tắc nghẽn giao thông nhiều ngày Năm 2004 lại xảy vụ phía TB cầu: dịng bùn đá đổ ập xuống từ sườn núi cao 400 m so với đáy suối, chặn ngang lòng suối gây lũ bùn đá đoạn dài 100m, làm hư hại nhà cướp mạng người (Hình 6) Cũng năm 2004, thơn Sủng Hoảng, xã Phìn Ngan xảy vụ trượt chảy kinh hồng: dịng bùn đá chảy xuống từ vai núi cao khoảng 400m so với đáy suối, tạo đập tạm thời tràn xuống vùi sâu hoàn toàn nhà dân đây, làm chết tồn 23 người có mặt thôn Nghiên cứu điều kiện địa động lực khu vực phát sinh dịng bùn đá này, rút số dấu hiệu có ý nghĩa cảnh báo sau: - Cả trường hợp xảy đới siết trượt kiến tạo chung từ khu vực cầu Mống Xến vắt ngang qua dải núi phân thủy tây bắc Ngịi Dum tới Phìn Ngan; - Cả trường hợp hình thành lớp vỏ phong hoá dày, giàu sét loại đá granit kiềm, bị sũng nước dài ngày tạo khối vật liệu hỗn hợp sền sệt dễ trượt; - Cả trường hợp diễn dọc theo mương xói giai đoạn sơ sinh kích thước lớn, sau kết thúc để lại rãnh trũng sâu, vách dốc đứng; 459 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà mương xói sinh khe nứt kiến tạo ranh giới thể địa chất thạch học khác (có điều kiện thu hút nước mưa nước đất mạnh xung quanh) - Cả trường hợp gắn với bậc địa hình vai núi thuộc loại bề mặt san chưa hoàn thành, nghĩa có điều kiện để tạo lớp vỏ phong hoá dày, phát triển sâu sắc; - Trước xảy ra, đỉnh dòng trượt chảy có vết nứt dạng vịng cung báo hiệu khả xảy trượt đất - Nếu dòng bùn đá xảy xa cửa suối phía nguồn dẫn tới tượng tạo đập tạm thời lũ quét - bùn đá Trong trường hợp, tác nhân hàng đầu độ giập vỡ kiến tạo cao, đá tạo vỏ phong hoá đồng nhất, giàu sét, lớp phủ vật liệu vụn phong phú độ ổn định sườn Kết luận - Các tai biến thiên nhiên liên quan đến vận động nước mặt nước đất bão lụt, lũ quét thuộc loại tai biến khí tượng - thủy văn nên điều kiện tiên cho phát sinh chúng phải chế độ mưa tình gây mưa lũ đặc biệt; phải dùng phương pháp khí tượng - thủy văn để cảnh báo dự báo chúng Tuy nhiên, tình gây mưa lũ, lũ lịch sử, bao qt khơng gian rộng, nên có giá trị cảnh báo cho diện tích lớn Trong tai biến gây thiệt hại nặng nề thường mang tính chất điểm, tức xảy địa điểm xung yếu, trừ tình mưa bão, lũ lịch sử Do vậy, liệu khí tượng - thủy văn điều kiện cần - Khi nước lũ vận động mặt đất, dòng nước tương tác với mặt đệm Cách phản ứng mặt đệm tạo thuận lợi cản trở dòng nước tuỳ theo mà dạng tai biến xảy Chính đặc điểm khơng đồng mặt đệm mà xuất địa điểm xung yếu Khi dòng cuồng lưu lượng cao gặp phải khu vực mặt đệm xung yếu nảy sinh kiểu tương tác kịch phát tai biến Như vậy, điều kiện mặt đệm xung yếu, trước hết cấu trúc địa hình kiến tạo - thạch học, điều kiện đủ để gây tai biến - Cảnh báo sát thực dạng tai biến đề cập nghiên cứu có nghĩa xác định địa điểm tương tác xung yếu điều kiện cần khí tượng - thủy văn với điều kiện đủ mặt đệm, giống tìm điểm giao cắt hàng cột bảng ma trận Việc làm hoàn toàn khả thi có số liệu khí tượng - thủy văn xác tài liệu địa mạo - địa chất (địa hình đới giập vỡ kiến tạo có lớp vỏ phong hố dày) đủ để phát cấu trúc xung yếu trước tác động tác nhân địa động lực ngoại sinh * Công trình kết đề tài nghiên cứu mã số 70.28.06 Bộ Khoa học Công nghệ tài trợ 460 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHƠNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO [1] Cao Đăng Dư, Tai biến thiên nhiên (phần lũ lụt lũ quét) Tài liệu giáo khoa, trường ĐHKHTN Hà Nội,1999 144 tr [2] Nguyễn Trọng Yêm nnk.,Điều tra đánh giá tượng trượt - lở nguy hiểm kiến nghị giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hai số vùng trọng điểm thuộc tỉnh Lào Cai, Báo cáo khoa học Đề án, Lào Cai - 2000, tr 92 [3] Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Vũ Văn Phái, Nguyễn Hiệu Nghiên cứu tai biến thiên nhiên sở phương pháp địa mạo phục vụ phát triển đô thị dải đồng ven biển Đà Nẵng Quảng Ngãi, Đề tài Đặc biệt cấp ĐHQG Hà Nội, mã số QG 99 - 10, Hà Nội, 1/2002 [4] Đào Đình Bắc nnk.,”Ứng dụng cơng nghệ GIS để cảnh báo lũ bùn đá tìm địa điểm xây dựng thủy điện nhỏ, lấy ví dụ Lào Cai”, TCKH ĐHQG, Hà Nội, T XXI, No AP, 2005, tr 28 - 36 [5] Leone F et al, L’evaluation de la vulnerabilite aux mouvement de terrains: pour une meilleure quantification du risque, Grenoble, Revue de Geographie alpine, tome 84, vol.no 1, 1996 [6] Đào Đình Bắc nnk “Vấn đề cảnh báo - dự báo tai biến thiên nhiên đảm bảo độ an toàn cho im dõn c nỳi, TCKH ĐHQG Hà Nội, T XXII, No /2006, tr - 12 [7] Đào Đình Bắc nnk.,”Lũ bùn - đá dấu hiệu cảnh báo rút từ kết nghiêncứu sườn tây nam bình sơn Bắc Hà”, TCKH ĐHQG Hà Nội, T XX, No.4AP /2004, tr.1 - [8] Đào Đình Bắc nnk “Pattern and determinant agents of debrisand mud flash flood in the Lay Nua commune, the former Muong Lay district, Dien Bien province” (VNU Journal of Science, Earth Sciences, ĐHQG Hà Nội, T XXIII - No 4/2007, tr 203 - 212 [9] Cao Đăng Dư, Nguyễn Trọng Yêm, Nguy lũ quét - lũ bùn đá miền núi Bắc Bộ kiến nghị số giải pháp phịng tránh, Chương trình KT - 08, Hội thảo khoa học “Trượt - lở & Lũ quét - lũ bùn đá”, Hà Nội, 2005 [10] Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Đào Đình Bắc, “Nghiên cứu địa mạo phục vụ cảnh báo tai biến lũ lụt lưu vực sông Ngọn Thu Bồn, đoạn từ Tân An đến Quế Trung”, Tuyển tập cơng trình, HN KH Địa lý - Địa ĐHQG HN & Hội Địa lý VN, 2006, tr 215 - 220 461 ... lụt Tuy nhiên, khơng phải tồn đồng hạ lưu bị ngập lụt, 443 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguy? ??n Hiệu, Trần Thanh Hà có bị ngập với mức độ khác Nhiệm vụ cảnh báo sát thực phải diện tích đương nhiên. .. dị thường lớp vật liệu bở rời dễ trượt - lở 454 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHÔNG GIAN CĨ NGUY CƠ CAO Bằng phép phân tích địa mạo cấu trúc - kiến tạo [1], tới số kết luận đáng ý nguy? ?n... hiểm gì, nên khơng thể cảnh báo đạt hiệu Ví dụ báo “Cần quy hoạch lại điểm 442 TIẾN TỚI VIỆC CẢNH BÁO SÁT THỰC NHỮNG KHÔNG GIAN CÓ NGUY CƠ CAO dân cư miền núi TB để tránh tai biến lũ lụt”(ngày