Nghiên cứu đánh giá tai biến lũ lụt lưu vực sông thu bồn trên cơ sở ứng dụng phương pháp địa mạo và công nghệ GIS

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC T ự NHIÊN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TAI BIẼN LŨ LỤT LƯU Vực SÔNG THU BỔN TRÊN C SỞ ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP ĐỊA MẠO VÀ CÔNG NGHỆ GIS MÃ SỐ: QG.06.36 Chủ trì đề tài : ThS Nguyễn Hiệu Cán tham gia: " PGS.TS Đặng Văn Bào NCS Trần Thanh Hà NCS Nguyễn Thanh Sơn TS Phạm Quang Sơn NCS Nguyễn An Thịnh TS Phạm Quang Tuấn CN Nguyễn Đình Vạn CN Trần Đức Việt OAI H Ọ C Q U O C G IA HÀ NỘ I ' R U N G T À M T H Ô N G TI N T H Ư V I Ê N BÁO CÁO TÓM TẮT a Đề tài: Nghiên cứu đánh giá tai biến lũ lụt lưu vực sông Thu Bồn sở ứng dụng phương pháp địa mạo công nghệ GIS Mã sô: Q G 06.36 b Chủ trì đề tài: ThS Nguyền Hiệu c Các cán tham gia: PGS.TS Đặng Vãn Bào NCS Trần Thanh Hà NCS Nguyễn Thanh Sơn TS Phạm Quang Sơn NCS Nguyễn An Thịnh TS Phạm Quang Tuấn CN Nguyễn Đình Vạn CN Trần Đức Việt d Mục tiêu nội dung nghiên cứu: M ục tiêu đ ề tài Xâv dựng sở khoa học mô hình ứng dụng nghiên cứu địa mạo cơng nghệ GIS cho công tác cảnh báo tai biến lũ lụt, lũ quét lưu vực sông Thu Bồn Nội dung nghiên cứu 1) Phân tích nhàn tố ảnh hưởng tới trình phát sinh tai biến lũ lụt: cấu trúc địa chất - thạch học, hoạt động tân kiến tạo, cổ khí hậu, điều kiện khí hậu chế độ thuỷ văn tại, thổ nhưỡng, lớp phủ thực vật, hoạt động nhân sinh, v.v khu vực nghiên cứu 2) Phân tích cấu trúc địa mạo chung tồn lưu vực thung lũng sơng riêng biệt, xác định nguvên nhân chủ chốt dẫn đến khác biệt chúng để tìm lớp thơng tin ưu trội cần đưa vào phân tích GỈS 3) Nghiên cứu trạng dấu vết tai biến lũ lụt, xác định số khu vực làm điểm chìa khố để nghiên cứu chi tiết 4) Đánh giá vai trò nhân tố đỏi với tai biến lũ lụt hỗ trợ GIS 5) Bước đầu dự báo xu hướng phát triển đề xuất biện pháp cánh báo lũ sớ phân tích địa mạo trợ giúp GIS để giảm nhẹ thiệt hại chúng gây nhũng phận hình thái khác lưu vực sơng Thu Bồn e Các kết đạt được: - Đề tài xác định trạng dấu vết tai biến lũ lụt, lũ quét- bùn đá vùng nghiên cứu Phân tích, làm rõ ảnh hưởng nhân tố, đặc điểm khí hậu, địa chất, chế độ thuỷ văn, hoạt động nhân sin h lưu vực sơng Thu Bồn với q trình phát sinh tai biến lũ Thành lập biên tập loại đồ địa mạo đồ chuyên đề dạng số phục vụ cho nội dung nghiên cứu tai biến lũ lụt Đánh giá đặc điếm địa mạo lưu vực sóng, trắc 1ượng hình thái, nguồn gốc, tuổi lịch sử phát triển địa hình, trình động lực đại, đặc biệt làm rõ vai trò cấu trúc địa mạo lưu vực với khả phát sinh tai biến lũ - Đã tiếp cận nghiên cứu địa mạo theo lưu vực để phân tích cách hệ thống hợp phần tự nhiên lưu vực hồn tai biến lũ lụt Đã đề xuất phương pháp xác định độ sâu ngập lụt công nghệ GIS cách có phân hóa tùy thuộc vào đặc trưng hình thái nguồn gốc thành tạo địa mạo Đã phân biệt hai pha trận lũ qt kiểu vỡ dòng sơng suối lớn: pha 1, dòng lũ làm lập khu dân cư nằm bãi bồi cao hay mảnh sót thềm sơng suối bậc khơi phục lại lòng sống cổ; pha 2, đập chắn tạm thời phần thượng nguồn bị chọc thúng, lũ tràn dạng sóng lũ quét gây phá hủy khu dân cư - Đề tài xác định độ nhạy cảm địa hình lưu vực SÔ112 Thu Bồn lũ lụt tai biến kèm với chúng, trượt lờ đất, lũ quét- bùn đá ngập lụt với hỗ trợ GIS Bước đầu dự báo xu hướng phát triển đề xuất biện pháp cảnh báo lũ sở phân tích địa mạo trợ giúp GIS phận hình thái khác cùa lưu vực sơng Thu Bồn Tạo hình mẫu nghiên cứu có hiệu quả, có thê vận dụng nghiên cứu tai biến lũ lụt phương pháp địa mạo GIS - Đề tài góp phần đào tạo 02 cử f Tình hình kinh phí đé tài: nhân 01 tiến sỹ - Tổng kinh phí đề tài: 60.000.OOOr/ (Sáu mươi triệu đồng) - Những khoản chi cho đề tài: Sô tiền (đồng) STT Nội dung M ục M ụ c 109 N ăm 2006 Năm 2007 T h a n h toán dịch vụ cóng cộng 1.600.000 800.000 M ụ c 110 Vật tư văn phòng 2.500.000 1.400.000 M ụ c 112 H ội nghị 4.300.000 2.000.000 11 Só tiền (đồng) STT 10 Nội dung M ục N ăm 2006 Năm 2007 M ục 113 Công tác p h í Tiết 01 Vé máy bay, tầu xe 4.800.000 2.500.000 Tiết 02 Phụ cấp cơng tác phí 1.200.000 500.000 M ục 114 Thuê mướn Tiết 06 Thuê chuyên gia nước 24.000.000 12.000.000 M ục 119 Chi p h í nghiệp vụ chuyên môn ngành 1.600.000 800.000 40.000.000 20.000.000 T cộn g: KHOA QUẢN LÝ CHÚ TRÌ ĐỂ TÀI ThS Nguyễn Hiệu C QUAN CHÚ TRÌ ĐỂ TÀI 111 SUM M ARY a Title: A ccessing flo o d hazards o f Thu Bon River basin based on application o f geom orphological m ethod and Geographic Inform ation System (GIS) Code: QG 06.36 b Director of project: MsC Nguyen Hieu c C o o p e to rs: Assoc Professor Dang Van Bao Dr Student Tran Thanh Ha Dr Student Nguyen Thanh Son Dr Pham Quang Son Dr.Student Nguyen An Thinh Dr Pham Quana Tuan BCs Neuyen §inh Van BCs Tran Due Viet d Objectives and content of the study Objectives To build the scientific base and an applied model o f geomorphological methods and GIS technology for warning flood and flash flood hazards on Thu Bon river basin Content 1) Analyse the factors influencing on the formed proccesses o f flood hazard in study area, such as: geology-lithology structure, tectonic activities, paleoclimate, present condition o f climate and hydrology, soil, vegetation cover and human activities, v.v 2) Analyse the general geom opholoeical structure o f Thu Bon river basin and specific river valleies for determ ining the main causes o f the difference between them From that, it is possible to find out the dom inant layers inputins GIS 3) Study actualities and vestiges o f flood hazard and determ ine some key points for studying in detail 4) Evaluate the role o f specific factor to flood hazard with the help o f GIS IV 5) To warn flood hazard and propose some m easures for mitigating loss by flood e The obtained results The project overviewed argument basic and realities o f aeomorphological study for warning and mitigating flood hazard, specified flood actuality and vestiges in the study area Analyzing, clearing the effect o f factors, such as climate, geology, hydrology, human activities of Thu Bon river basin on flood hazard Mapped, edited digital geomorphological and thematic maps for flood studies Assessed geomorphological characteristics, such as morphology, origin, age and developmental history, current dynamic processes, specially, cleared the role o f geomorphological basin structure to turning up flood hazard Studied flood hazard base on the geomorphological approach o f basin and analysised systematically natural components o f basin Proposed the method to evaluate inundational depth by GIS that depending on the mophology and origin of geomorphological units Distinguished between phases in a flash debris flood: phase 1, flood flow segregates the inhabitation on hight flood plain or reinanet terrace from the hill base by the restore o f former river; phase 2, when the temporary barrages on upper streem is broken, the waves of flash flood will come and destroy the inhabitation The project determined the flood sensitivity o f landfonns on Thu Bon river basin with the help o f GIS technology Forecasting initially the developmental tendency and proposins methods o f flood hazard warning base on eeomorphological analysis and usine GIS for different eeomorpholoeical units on Thu Bon river basin Establishing a pattern o f flood study by eeomorpholoaical method and using GIS MỤC LỤC Trang phụ bìa Báo cáo tóm tắt tiếng Việt i Báo cáo tóm tắt tiếng Anh iv Mục lục vi Danh mục chữ viết tắt X Danh mục bảng xi Danh mục hình vẽ, đồ thị xii Danh mục ảnh xiv MỞ ĐẦU - Tính cấp thiết đề tài - Mục tiêu nội dung nghiên cứu - Ý nghĩa khoa học thực tiễn - Cơ sở phương pháp luận phương pháp nghiên cứu - Cấu trúc đề tài CHƯƠNG TỔNG QUAN TIẾP CẬN ĐỊA MẠO VÀ ỨNG DỤNG GIS TRONG NGHIÊN CỨU GIẢM THlỂU TAI BIỂN LŨ LỤT 10 1.1 10 Khái quát chung tai biến thiên nhiên tai biến lũ lụt 1.1.ỉ M ột s ố khái niệm chung 10 1.1.1.1 Tai biến thiên nhiên 10 1.1.1.2 Tai biến lũ lụt 14 7.7.2 Các hướng tiếp cận phương pháp nghiên cửu tai biến lũ lụt 20 1.1.2.1 Nghiên cứu chế biến trình lũ quan điểm thủy văn 20 1.1.2.2 Nghiên cứu phân bố quan trắc lũ lụt công nghệ viễn thám GIS ' ' ’ 22 1.1.2.3 Nghiên cứu tai biến lũ lụt quan điểm địa mạo 24 1.2 Tổng quan tiếp cận địa mạo nghiên cứu tai biến lũ lụt 25 1.2.1 T rê n th ế giới 25 1.2.2 Ở V iệt N am 30 1.3 36 Nội dung nghiên cứu địa mạo giảm thiểu tai biến lũ lụt 1.3.1 Cấu trúc hình thái lưu vực 37 1.3.2 Các kiểu nguồn gốc dịu hình 40 1.3.3 Các trình địa mạo 41 VI 1.4 Kết hợp nghiên cứu địa mạo ứng dụng công nghệ GIS đánh giá tai biến lũ lụt 45 1.4.1 C s G IS đánh giá tai biến lũ lụt 45 1.4.1.1 Khái quát chung 45 1.4.1.2 Các chức nãng phần mểm GIS 48 1.4.1.3 Sử dụng GIS cho phân tích khơng gian 50 1.4.1.4 Tổ chức liệu không gian GIS 51 1.4.1.5 Các yếu tố thông tin không gian 53 1.4.2 Kết hợp nghiên cím địa mạo GIS nghiên cíãt tai biến lũ lụt 54 CHƯƠNG CÁC NHÂN Tố ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH THÀNH TẠO ĐỊA HÌNH VÀ PHÁT SINH TAI BIỂN LŨ LỤT TRÊN Lưu v ự c SƠNG THU BỒN 58 2.1 Vị trí địa lý hình thái sơn văn 58 2.1.1 Vị trí địa lí 58 2.1.2 Đặc điểm sơn văn vù hình thúi Ill'll vực 59 2.2 Đặc điểm địa chất tân kiến tạo 60 2.2.1 Cấu trúc địa chất 60 2.2.2 Đặc trưng thạch học 61 2.2.2.1 Đặc trưng thạch học đá trước Kainozoi 62 2.2 2 Đặc điểm trầm tích Kainozoi 64 2.2.3 Đặc điểm tân kiến tạo địa động lực đại 65 2.2.3.1 Đứt gãy 66 2 Khe nứt 68 2.2.3.3 Chuyển động tân kiến tạo địa động lực đại 68 2.3 Đặc điểm địa mạo lưu vực 70 2.3.1 Khái quát cấu trúc địa mạo Ill'll vực 70 2.3.1.1 Cấu trúc địa hình phẩn đồi núi (vùng trung thượng lưu) 70 2.3.1.2 Cấu trúc địa hình thung lũng 72 2.3.1.3 Cấu trúc địa hình phần đồng 74 2.3.2 Đ ặc điểm cúc kiểu nguồn gốc địa hình 80 2.3.2.1 Địa hình bóc mòn tổng hợp 80 2.3.2.2 Địa hình nguồn gốc dòng cháy mặt 82 2.3.2.3 Địa hình nguồn gốc sơng - biến 87 2.3.2.4 Địa hình nguồn gốc biển 88 VII 2.4 Đặc điểm khí hậu 92 2.4.1 C h ế độ nhiệt ẩm 93 2.4.2 C h ế độ mưa 93 2.4.3 Gió 95 2.4.4 Các hình th ế thời tiết cực đoan 95 2.4.4.1 Mưa bão 95 2.4.4.2 Gió m ùa Đơng Bắc 97 2.4.4.3 Gió Tây Nam khơ nóng 97 2.5 Đặc điểm thuỷ vãn 97 2.5.1 Đặc điểm m ạng lưới sông 97 2.5.2 Đ ặc điểm c h ế độ thitỷ văn 98 2.6 Đặc điểm hải văn 99 2.6.1 Sóng 99 2.6.2 Thuỷ triều 99 2.6.3 D ỏng chảy ven b 100 2.7 Đặc điểm vỏ phong hóa thổ nhưỡng 100 2.7.7 Đặc điểm vỏ phong hóa 100 2.7.2 Đặc điểm th ổ nhưỡng 102 2.8 Đặc điểm lớp phủ thực vật 102 CHƯƠNG PHÂN TÍCH ĐỊA MẠO VÀ ỨNG DỤNG GIS CẢNH BÁO TAI BIỂN LŨ LỤT LƯU VỰC SÔNG THU BỔN 104 3.1 Hiện trạng tai biến lũ lụt lưu vực sông Thu Bồn 104 3.1.1 Lũ vùng dồng hạ lưu 104 3.1.2 Lũ vùng trung vù thượng lưu 105 3.2 Phân tích địa mạo môi liên quan đến tai biên lũ lụt lưu vực sông Thu Bồn 109 3.2.1 Trận lũ lịch sứ năm 1999 đồng bâng hạ Ill'll sông Thu Bồn 109 3.2.1.1 Các hình thức lũ lụt đồng 109 3.2.1.2 Những dấu vết địa mạo cua lũ lụt đồng hạ lưu sông Thu Bồn ý nghĩa cảnh báo chúng 110 3.2.2 Lũ quét năm 1999 lưu vực sông Túy Loan 119 3.2.3 Lũ quét năm 1964 Ill'll vực sông Ngọn Tim Bồn mối liên hệ với đặc trưng địa mạo tilling lũng sông 120 3.2.4 N hận xét chung 122 viii 3.3 Cảnh báo tai biến lũ lụt lưu vực sông Thu Bổn sờ nghiên cứu địa mạo ứng dụng GIS 122 3.3.1 Bản đồ địa mạo chuyên đề phục vụ cảnh báo tai biến lũ lụt 122 3.3.2 Cảnh báo tai biến lũ lụt phấn hạ lưu sông Thu Bổn 125 3.3.3 Cảnh báo tai biến lũ lụt đoạn trung lim sông Thu Bồn 130 3.3.4 ứ n g dụng nghiên cứu địa mạo GIS đánh giá tai biến lũ quét - bủn đá hùi vực sông Thu Bồn 131 3.3.4.1 Cơ sở ứng dụng quv trình đánh giá 131 3.3.4.2 Cảnh báo tai biến lũ lụt lưu vực sông Thu Bồn 146 3.4 Phân vùng nguy co tai biến lũ lụt lưu vực sông Thu Bổn sở địa mạo 147 3.4.1 C sở phân vùng 147 3.4.2 Phân vùng nguy tai biến lũ lụt kiến nghị cho việc giảm thiểu thiệt hại 149 KỂTLUẬN 161 TÀI LIỆU THAM KHẢO 163 ix 78 Nguyẻn Hiẽu, Đảng Vân Bk) Cơ sở tài liệu phương pháp nghiên cứu 2.1 Cơ sở tài liệu Tài liệu sử dụng gồm có: - Cac tà i liệu vê độ sâ u ngập lụt, lượng mưa trạm đo thuỷ văn dọc sông Ngọn Thu Bồn - Các tà i liệu thực địa địa mạo dấu vết lũ lụ t để lại trê n địa hình bổ sung suốt thòi k ỳ từ năm 1999 đến năm 2006 - Bản đồ địa hình khu vực nghiên cứu tỷ lệ 1:25.000 1:50.000, hệ toa độ VN2000, Công ty Đo đạc Ả n h Địa h ìn h thành lập Nhà xuất Bản đồ in năm 2002 - Ảnh vệ tinh L a n d sa t TM chụp năm 1989, 2000 2001 2.2 Phương pháp nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu chủ yếu phân tích cấu trúc lưu vực đặc trưng địa mạo có vai trò tro n g trìn h h ình thành phát sinh ta i biến lũ lụ t khu vực nghiên cứu, đồng th i phân tích liệu lịch sử trậ n lũ quét năm 1964 nhằm xác định nguyên nhân có liê n quan trực tiếp đến yếu tố địa hình dẫn đến thảm họa làm sở đ ịn h hướng công tác cảnh báo Đoạn thung lũng sông từ thị trấ n Tân A n đến xã Quế T ru n g lập đồ địa mạo chi tiế t theo phương pháp nguồn gốc - lịch sử nhằm xác lập mối q u an hệ giũa đơn vị địa mạo với đặc trưng lũ lụ t, từ xác định k h u vực có nguy ta i biến cấp độ khác Công nghệ GIS ứng dụng để phân tích tính tốn yếu' tố trắc lượng hình th lưu vực chung lưu vực nhỏ ỏ cấp khác độ chia cắt ngang, chia cắt sâu, độ dốc địa hình, độ dốc lưu vực, hưởng sườn, đặc biệt đê phân tích cấu trúc thung lũng sơng mốì quan hệ với phương câu trúc sơn vàn địa chất, xác định đoạn thung lũng ngang thung lũng dọc theo tương quan với cấu trúc sơn văn để làm sở cho công tác đánh giá tai biên lũ quét ò vùng thượng lưu Các nhân tố ảnh hưởng tới trình phát sinh lũ tai biến lũ lụt sông Ngọn Thu Bồn Lư u Vực sơng Ngọn T h u Bồn có lượng mưa tru n g bình năm 3000mm phân bố khơng năm Sự phân hoá hai mùa mưa khô rõ rệt, 70-75% lượng mưa năm rơi vào th án g X-XII Sự có mặt khối núi trung bình cao phía tây làm hình th àn h nên tru n g tâm mưa lớn Trà My - Ngọc Linh với lượng mưa trung bình năm trê n 4000mm M ù a mưa lạ i trù n g với mùa bão không hiêm k h i có Cảnh báo tai biến lũ lụt lưu vực sổng Ngon Thu Bổn 79 hai, chí ba bão đổ liên tiếp Khi có nhiễu động thời tiết đợt khơng khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới áp thấp nhiệt đới thường sinh mưa lớn kéo dài với lượng mưa lên tới 1000mm Hình Hình thái thung lũng sơng Ngọn Thu Bón mối quan hệ với phương cấu trúc địa chất (đường nét đút màu trắng) Mưa điều kiện cần, để sinh lũ phụ thuộc vào yếu tố m ặt đệm, đặc biệt yếu tơ' địa hình Lưu vực sơng Ngọn Thu Bồn có diện tích 3825km2, m ật độ sơng suổì lớn (l,32km /km 2), hầu h ết diện tích sườn có độ dốc 20°, bị chia cắt mạnh chuyển tiếp nhanh xuống vùng đồng Kết hợp với lượng mưa lốn, điều kiện thuận lợi cho hình th n h phát sinh lũ tai biến lũ lưu vực Trên thực tế, cường su ấ t cường độ lũ không gian cụ thể lưu vực sông Ngọn Thu Bồn gia tăng chi phối rấ t lớn yếu tố địa hình Các kết phân tích cấu trúc địa chất - địa mạo cho thấy, đặc trưng hình thái thung lũng sơng có vai trò quan trọng việc hình thành đặc điểm lũ lụt Không giông với nhiều sông khác, thung lũng sơng Ngọn Thu Bồn có nét đặc biệt không trùng với đứt gãy lớn vùng, mà chảy gần hồn tồn vng góc với phương cấu trú c địa chất (h ình 1), cắt qua nhiều thành tạo địa chất có xen kẽ tập đá bền vững (đá g ran it phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn, Trà Bồng) bền vững (đá phiến hệ tầng Tắc pỏ, Khâm Đức) Mối quan hệ tạo cho thung lũng sông, đặc biệt đoạn trung lưu từ thị trấ n Tân An đến xã Duy Thu, có 80 Nguyên Hiẽu Dâng Vân Bào h ìn h th i đặc b iệ t với n h ữ n g đoạn thung lũng sông mỏ rộng xen với nhửng đoạn bị th ă t hẹp, tức th u n g lũng có đáy dạng ống chỉ, tạo bơi nhiều đoạn th u n g lũng xuyên th u n g kê tiêp n h au T ại đoạn đáy mỏ rộng, dòng chảy có điều kiện xâm thực ngan g m ạn h m ẽ, xói lở bờ cắt đứt chân sườn làm p h t sinh trư ợt lở, ng đoạn đay hẹp lại de d àn g gây tảc nghẽn đôi với bùn đá đưa tới từ khối trượt lở p h ía trê n [5] V ung đoi n u i thượng nguon sơng Ngọn Thu Bồn phần lón cấu tạo đá bien chât cua hệ tâng Tăc pỏ hệ tầng Khâm Đức Các đá thường bị cà nát dập vỡ m ạnh tác động nhiều thời kỳ kiến tạo khác Đặc trư ng làm tăn g cường độ phong hoá làm giảm lực liên kết vật liệu, thúc đẩy trìn h ngoại sin h gây ta i biến Vào m ùa mưa, tương trư ợt lò đ ất thường xuyên xảy địa bàn hai huyện Nam Bắc Trà My, cung cấp khối lượng vật liệu lớn cho dòng chảy Khi tượng tảng cường cách ạt (như vào đợt m ưa đầu th n g 11/1964) v ậ t liệu có th ể làm nghẽn tắc dòng chảy đoạn th u n g lũng sông bị th ắ t hẹp, làm cho lượng dòng lũ liên tục gia tăng Mực nước p h ía trước đoạn nghẽn bị dâng cao nhanh, gây ngập lụ t nghiêm trọng sau tiếp tục sin h lũ quét phía trước sau đoạn nghẽn tắc, dòng lủ đủ áp lực làm p há vỡ đập chắn Cảnh báo tai biến lũ lưu vực sông Ngọn Thu Bồn Trong p h ạm vi nghiên cứu đề tài, nhà thuỷ văn đưa phương án dự báo lũ đoạn tru n g lưu theo mực nước đo trạm Hiệp Đức, Nông Sơn lượng mưa trạm : T rà My, Tiên Phước, Hiệp Đức Nông Sơn [7], Tuy nhiên, kết dừng lại việc cảnh báo độ sâu ngập lụ t điểm quan trắc Điều quan trọng công tác cảnh báo phải xác lập những vị trí xung yếu tìn h có th ể xảy m ang tín h chất đột biến x u ất h iện lũ lịch sử để cảnh báo cho người dân Bởi vậy, để có dự báo xác, ngồi việc xác lập ngưỡng mưa có th ể gây lũ, cần phải có nghiên cứu rấ t chi tiêt vê địa hình q trìn h dòng chảy tro n g lũ Việc cảnh báo tai biến lũ thực phạm vi thuộc phần trung thượng lưu sơng Ngọn Thu Bồn Phần thượng lưu có địa hình dốc bị chia cắt sâu săc Vào thời điểm có hình th ế nhiễu động thời tiết gây mưa lớn, nơi tiềm ân nguy rấ t cao tai biến lũ quét Do đặc trưng địa hình điều kiện thạch học th u ậ n lợi cho trìn h trư ợ t lở dọc theo th u n g lũ n g sơng phân tích phần trước, nên tín h chất lũ quét trở nên nguy hiểm nhiều mang theo bùn đá có th ể tăng cường ảnh hưởng cấu trúc thung lũng sông [5] Để đánh giá cách tồn diện q trình phát sinh lũ quét lũ quét - bỉỊp đá phần thượng lưu, nghiên cứu chi tiêt vê đặc trưng địa mạo, yêu to vồ/ cảnh báo tai biến 10 lụt lưu vực sổng Ngon Thu Bổn 81 địa chất, k h í h ậ u đưa vào phân tích Sau đánh giá vai trò yếu tố trăc lượng h ìn h th ái, nguồn gốc địa hình, cấu trúc địa chất, th àn h phần thạch học lượng m ưa trìn h p h t sinh trượt lở tai biến lũ quét, lớp thông tin gán trọng sô theo phương pháp chuyên gia (bảng 1, 2) tích hợp GIS để xác định khu vực có nguy khác tai biến Kết tinh toan cuối phân chia th n h cấp độ có nguy đốì với lũ quét: r ấ t yếu; yếu; tru n g bình- m ạnh' va râ t m ạnh (hình 2) Trong phương pháp này, n h ân tố ảnh hứỏng tới trình phát sinh ta i biến lũ quét đánh giá cách tổng hợp theo đơn vị (từng ô pixel) độc lập N hư vậy, nguy phát sinh ta i biến vị trí xem xét khơng băng mọt n h a n tô an h hương mà tồn diên hơn, đánh giá ngữ cảnh cụ thể Có th ể tạ i m ột vị trí đó, điểu kiện độ dốc không th u ậ n lợi cho phát sinh lũ quét, ảnh hưởng cấu trúc địa chất hay m ật độ chia cắt ngang, điều lại có th ể xảy Kết đánh giá cho th rầng, nơi có nguy xảy lũ quét cao n h ấ t trê n lưu vực sông Ngọn Thu Bồn lưu vực cấp thấp có dạng hẹp kéo dài nằm nơi có điều kiện lượng mưa lớn, lớp m ặt đệm, đặc biệt yếu tô' thạch học, th u ậ n lợi cho p h t sinh trượt lở Bảng Trọng số khả gảy ưưạt lồ số thành tạo địa chất chinh lưu vực sông Ngọn Thu Bổn STT Thạch học Hệ tầng / P hứt hệ Trọng số Hữu Chánh Bột kết xen cát kết đá phiến sét mầu đỏ Khe Rèn Bột kết, sét vôi, vôi sét xen cát kết Bàn Cờ Cuội két thạch anh - silic, cát kết, sạn két xen bột kết Nông Sơn phán Cát kết, bột kết xen cuội kết, lớp mỏng thấu kính sét than 5 Nông Sơn phần Bột két xen cát kết, cuội kết đa khoáng mầu đỏ Bến Giằng - Quế Sơn pha Granit horblend-bitotit Bến Giằng - Quế Sơn pha Granodiorit horblend-bitotit, Granit horblend dạng porphyry Bến Giằng - Quế Sơn pha Gabrodiorit, điorit, điorit thạch anh-biotit-horblend Trà Bổng Điorit, granođiorit 10 A Vương phần Đá phiến sericit, đố phiến thạch anh-muscovit-sericit, đá phiến silic, quarzit 11 Hiệp Đức Olivinburgit bị serpentin 12 Núi Vú phẩn trẽn Đá phiến thạch anh-mica, đá phiến thạch anh sericit, đá phiến silic 13 Chu Lai Plagiogranit migmatit, granit migmatit, biotit có amphibol 14 Khấm Đức phần Đá phiến amphibol, amphibolit xen đá phiến thạch anh-biotit 15 Khâm Đức phán Đá phiến biotit, đá phiến graphit, đá phiến thạch anh felspat 16 Khâm Đức phán Amphibolit, đá phiến amphibol, đá phiến mica 17 Tắc pỏ Gneis biotit, đá phiến thạch anh 82 Nguyên Hiệu, Đàng Vân Bào Bảng Trọng số khả gảy trượt phát sinh lũ quét số lớp thông tin chinh đước đưa vào mơ hình đánh gia STT ' Điểm trọng số Đơn vị phân chia bản~đ3 — '— _ 0°-3° X o X 20° - 30° X 30° - 45° -1 km/km2 Mật độ chia cát ngang X X -2 km/km2 X - km/km2 X -4 km/km* X >4km/km2 ro oo 0o óo cn đá gốc 60°-90° CO CO 120°-180° Góc hợp hướng sườn với hướng cám o • CM ao o Độ dốc X 3° -8° X X X X X CO i X Việc ứng dụng GIS không phát huy nhiều cho việc đánh giá phần trung lưu, mà đây, không gian nhỏ hơn, yếu tố ảnh hưởng đến trình phát sinh tai biến lũ gần đồng Lúc này, hoạt động dòng lũ dường phụ thuộc vào yếu tố địa hình thung lửng sơng Bởi vậy, đốì với phần trung lưu, việc đánh giá tai biến lũ tiếp cận theo phương pháp nghiên cứu địa mạo Phần trung lưu sông Ngọn Thu Bồn tính từ thị trấ n Tân An (Hiệp Đức) đến xã Duy Thu (Duy Xun) có địa hình đáy thung lũng sông mở rộng, cấu tạo bể m ặt pedim ent thung lũng nghiêng thoải phía lòng sơng, tiếp đên thê hệ thềm sông I, II, III, bãi bồi hẹp bãi cát ven lòng Phân bố dọc hai bên thung lũng chủ yếu sườn xâm thực - rửa trôi bể m ặt dổc 20° phát triển đá trầm tích hệ tầng Nơng Sơn đá biến chất hệ tầng Núi Vú - đá, đặc biệt hệ tầng Nơng Sơn có chứa than, bị phong hoá rấ t nhạy cảm với trình trượt lở Các bề m ặt sườn bị chia cắt m ạnh mẽ hệ thống khe rãnh xâm thực, nơi mà dọc theo vào mùa mưa tượng trượt lở đất thường xảy Một mặt, chúng cung cấp vật liệu cho dòng lũ, m ặt khác tạo tiền đê cho phát sinh lũ quét - bùn đá Thung lũng sông đoạn Hòn Kẽm - Đá Dựng bị th ắ t hẹp đến tối đa, đáy thung lũng lộ trơ đá gốc, hai bên sườn vách đổ lở dốc 30-45°, có chỗ 45° phát triển đá biến chất hệ tầng A Vương đá granit, gabrodiorit phức hệ Bên Giằng Q uế Sơn Đây vị trí dễ bị tắc nghẽn vào mùa mưa lủ n h ất vật liệu bị sập đô xuống từ hai bên sườn vật liệu đưa theo dòng lũ từ phía xng Dấu K gftth báo tai biến lũ lụt lưu vực sổng Ngọr, Thu Bổn 83 vạt lũ tích r ấ t lốn cấu tạo khối tả n g hỗn độn khơng mài trò n nằm kéo dài theo h a i bên bờ sông m inh chứng điểu tft Hình Kết đánh giá nguy tai biến lũ quét lưu vực cấp thấp thuôc lưu vựt sông Ngọn Thu Bổn Người d â n thường sông tập tru n g chủ yếu trê n thềm sông bậc I (thôn xã Hiệp T h u ận , thôn xã H iệp Hồ, thơn 1, xã Q uế Phưỏc, thơn T rung Thượng Đại Bình xã Q uế Trung), bậc thềm II p h ân bô' th n h dải hẹp bị chia cắt thành chỏm sót dọc theo sơng Bình thường, để tiếp cận chân sườn th u n g lũng, người dân phải vượt qua m ột đoạn địa hình bãi bồi trũ n g thấp , ngun m ột lòng sơng hay trũ n g xâm thực cổ Khi có lũ lớn, dòng lũ trà n qua p h ần cổ khúc uôn để r ú t ngắn dòng chảy lũ n h a n h hơn, lòng sông cổ hoạt động trở lại n h dòng sơng thực th ụ [1,4] Các ngơi làng hồn to àn bị lập, k h ả cứu hộ rấ t khó khản n h ấ t lũ x u ấ t b ất ngờ vào ban đêm Trong trậ n lũ năm 1964, nước lũ ngập lên trê n them I tới 4-5m, dòng nước chảy xiết nên người dân ỏ thơn n g Tồn hay B ình n khơng th ể chạy vào phía chân sưòn th u n g lũng, đành phó thác sinh m ạng cho dòng lũ 84 Nguyên Higu, Ding Vân Bàc Cac nghien cưu cha mạo chi tiet phàn trung lưu sông Ngọn Thu Bồn, đặc biệt viẹc đo ve cac bậc them , bãi bôi khơi phục lại lòng sơng cổ sở quan trọng cho viẹc th a n h lập b a n đô địa mạo cảnh báo tai biên lũ lụt Trên đồ thể ro khong gian cua cac khu vực có nguy chịu ảnh hưởng khác lũ, trục động lực dòng chay lũ tai biến lũ gầy tượng xói lở, bồi lấp địa hình Các cụm dân cư nằm phạm vi nguy hiểm cần có cơng tác phòng trán h th ể đồ (hình 3) I C Ắ C K M U V Ự C CHỊU Ả N H MUỎHO C Ù A LỮ Ị ị I n ■ k S t n t m ẹ ịạ K T1 - p *J IOwvv« H f l| L CÁC K H U V\JC »1 >K1ẬJ LŨ T V « c X * a Ằ O DỘHO im K hH «yt ỉ m IO « n r ^ N ['ĩi&rl m CẮC Tứ OỘNQ LỰC vA ĨẢJ ộ ằ p h A t HtJtof ộtngty Mô*ằ b é* ĩà j Khu vv« M t ia 9ufế