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

Nghiên cứu đánh giá biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình bằng công nghệ viễn thám và GIS Nghiên cứu đánh giá biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình bằng công nghệ viễn thám và GIS Nghiên cứu đánh giá biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình bằng công nghệ viễn thám và GIS luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp luận văn tốt nghiệp,luận văn thạc sĩ, luận văn cao học, luận văn đại học, luận án tiến sĩ, đồ án tốt nghiệp

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN DỖN ĐÌNH HIẾN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG BỜ HỒ THỦY ĐIỆN HỊA BÌNH BẰNG CƠNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2015 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN DOÃN ĐÌNH HIẾN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG BỜ HỒ THỦY ĐIỆN HỊA BÌNH BẰNG CƠNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám hệ thông tin địa lý Mã số: 60440214 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC HDC: TS PHẠM QUANG SƠN HDP: TS PHẠM VĂN HÙNG Hà Nội – Năm 2015 MỤC LỤC MỞ ĐẦU Chương TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 1.1 Khái quát tình hình nghiên cứu 1.1.1 Trên giới 1.1.2 Tình hình nghiên cứu Việt Nam 11 1.2 Phương pháp nghiên cứu 20 1.2.1 Cách tiếp cận 20 1.2.2 Phương pháp nghiên cứu sở tài liệu 23 Chương HIỆN TRẠNG TRƯỢT LỞ BỜ HỒ VÀ BỒI LẮNG LỊNG HỒ THỦY ĐIỆN HỊA BÌNH 31 2.1 Đặc điểm trạng trượt lở bờ hồ 31 2.2 Đặc điểm trạng bồi lắng lòng hồ 43 2.2.1 Đặc điểm chung 43 2.2.2 Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo thời gian 46 2.2.3 Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo không gian 51 Chương ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG BỜ HỒ THỦY ĐIỆN HỊA BÌNH 57 3.1 Đặc điểm yếu tố gây biến động bờ hồ 57 3.1.1 Xói mịn rửa trơi lưu vực 57 3.1.2 Chế độ thủy văn 62 3.1.3 Độ dốc sườn 68 3.1.4 Đặc tính địa chất cơng trình đất đá cấu tạo bờ 71 3.1.5 Đặc điểm đứt gãy hoạt động 73 3.1.6 Chế độ điều tiết, quy trình vận hành hồ 75 i 3.2 Đặc điểm biến động 77 3.2.1 Nguyên tắc xây dựng đồ tai biến địa chất 77 3.2.2 Xây dựng đồ biến động bờ hồ 82 3.2.3 Đặc điểm biến động bờ hồ thủy điện Hịa Bình 86 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO 91 ii LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan công trình nghiên cứu riêng tơi Các đoạn trích dẫn số liệu sử dụng luận văn dẫn nguồn Các số liệu, kết nêu luận văn trung thực chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn Dỗn 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 tơi hồn thành luận văn Sự hiểu biết sâu sắc khoa học kinh nghiệm quý báu thầy tiền đề quan trọng giúp tơi 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 hồn 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 Hịa 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 n 39 Hình 2.6: Trượt lở vỏ phong hóa bờ trái hồ Hịa Bình Bắc n 39 Hình 2.7: Trượt lở vỏ phong hóa bờ trái hồ Hịa 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 khơng 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 Hịa 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 Hịa Bình 69 Hình 3.2: Bản đồ độ dốc khu vực hồ thủy điện Hịa Bình 72 vi Hình 3.3: Bản đồ địa chất thạch học khu vực hồ thủy điện Hịa Bình 73 Hình 3.4: Bản đồ đứt gẫy hoạt động khu vực hồ thủy điện Hịa Bình 76 Hình 3.5: Bản đồ mật độ lineamen-đứt gẫy khu vực hồ thủy điện Hịa Bình Hình 3.6: Bản đồ cảnh báo trượt lở bờ hồ thủy điện Hịa Bình (trên ảnh Landsat - 2010) 77 84 Hình 3.7: Bản đồ bồi lắng lịng hồ thủy điện Hịa Bình ảnh Landsat 87 Hình 3.8: Bản đồ biến động bờ hồ thủy điện Hịa Bình 88 Danh mục bảng Trang số Bảng 2.1: Thống kê trạng trượt lở bờ hồ thủy điện Hịa Bình Bảng 2.2: Tổng hợp trạng trượt lở khu vực mép nước hồ Hịa Bình Bảng 2.3: Kết tính tốn bồi lắng lịng hồ Hịa Bình năm 1990 2013 34-37 43 44-45 Bảng 2.4: Kết tính tốn bồi lắng lịng hồ theo diện tích số mặt cắt giai đoạn vận hành hồ chứa Hồ 47-48 Bình Bảng 3.1: Đặc trưng dòng chảy năm trạm thủy văn lưu vực sơng Đà Bảng 3.2: Độ đục trung bình nhiều năm nhập lưu vào hồ Hịa 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 mịn đất viii Bản đồ dự báo TBĐC thường phản ánh thơng số (hoặc thơng số tổng hợp) bình diện, cấp phân vùng Bản đồ phân vùng phản ánh nhiều thông số TBĐC nhiều bình diện, nhiều cấp, có quan hệ hữu với Thông thường, nghiên cứu phân vùng TBĐC phải dựa vào đồ trạng, đồ dự báo, nghĩa phải sở phân tích đồ nói để tìm quy luật mà xây dựng đồ phân vùng Trong số trường hợp định, người ta làm ngược lại, dựa vào đánh giá môi trường phát sinh, dựa vào đánh giá tổng hợp nhân tố định phát triển TBĐC để phân vùng sơ bộ, sở tiến hành nghiên cứu dự báo, sau đó, lại quay lại sửa chữa, hoàn chỉnh phân vùng Ba loại đồ nói (hiện trạng, dự báo phân vùng) loại có ý nghĩa riêng liên quan chặt chẽ với Bản đồ trạng TBĐC cho người đọc hình dung tranh phát triển TBĐC lãnh thổ nghiên cứu, "Ơn cố tri tân", dựa vào tài liệu đồ liên kết với đồ phân tích nhân tố định phát triển TBĐC để thành lập đồ dự báo Bản đồ dự báo giúp người ta thấy trước phát triển TBĐC tương lai, giúp trả lời câu hỏi "Ở đâu?" "Khi nào?" "Với độ nguy hiểm nào?" Bản đồ dự báo TBĐC trả lời câu hỏi nói đến vị trí cụ thể với mức độ chi tiết xác, phụ thuộc vào tỷ lệ đồ Bản đồ dự báo TBĐC sở thiếu để xây dựng đồ phân vùng TBĐC Bản đồ phân vùng TBĐC giúp người ta nhìn tổng quát, nhận quy luật phân bố TBĐC tầng bậc khác với độ nguy hiểm khác đơn vị diện tích lớn khu vực nghiên cứu Các đồ phân vùng TBĐC đặc biệt cần thiết cho nhà quản lí, quy hoạch, định tất lĩnh vực (khoa học, KT-XH, an ninh-quốc phòng, phòng chống thiên tai ) tất cấp khác Bản đồ nguy TBĐC tổng hợp xây dựng sở tổng hợp đồ TBĐC thành phần theo quy tắc tổng hợp * Có thể, sở xây dựng ma trận cấp độ nguy hiểm với thang điểm thống TBĐC thành phần được coi có tầm quan trọng 79 (không cần xác định trọng số cho TBĐC thành phần), ví dụ trường hợp đồ nguy TBĐC tổng hợp (động đất nứt đất) nói * Có thể, sở xây dựng ma trận cấp độ nguy hiểm với thang điểm thống với TBĐC thành phần có vai trị quan trọng khác tác động tổng hợp Để thể vai trò khác này, giống xây dựng đồ nguy TBĐC thành phần, xác định trọng số cho TBĐC thành phần có nhiều cách khác Trên đồ phản ánh cấp độ nguy hiểm theo thang thống đánh giá độ nguy hiểm TBĐC thành phần nói Trong trường hợp đơn giản, đồ này, kiểu kết hợp TBĐC thành phần phản ánh tổ hợp chữ số tương tự thành lập đồ nguy TBĐC thành phần Cho đến nay, tài liệu xuất nói phân vùng tổng hợp TBĐC, lý luận phương pháp, nước Nga, nơi có truyền thống lâu đời loại phân vùng Vẫn chưa có hệ thống cấp phân vùng tổng hợp TBĐC tổng hợp công nhận chung Dựa theo cách làm nhà khoa học Nga, tác giả xây dựng sơ đồ tiếp cận nghiên cứu xây dựng đồ phân vùng tổng hợp TBĐC Theo sơ đồ này, việc phân vùng dựa sở: mặt phân vùng môi trường phát triển tổng hợp TBĐC mặt khác, từ tổng hợp phân vùng TBĐC thành phần, từ phân tích đồ dự báo tổng hợp TBĐC, từ tổng hợp (cái làm sở, để kiểm tra, bổ sung) Khi xây dựng đồ phân vùng tổng hợp TBĐC lãnh thổ Việt Nam, tác giả chọn cách sau Tổng hợp đồ phân vùng TBĐC thành phần sở dùng đồ dự báo tổng hợp TBĐC để kiểm tra, sửa chữa, bổ sung, hoàn chỉnh Các TBĐC phát sinh phát triển môi trường tự nhiên phân vùng tổng hợp tai biến dựa vào phân vùng môi trường mà chúng phát triển, thiết nghĩ đắn Các nhà khoa học Nga đưa mô hình lí thú phân vùng mơi trường phát triển tổng hợp TBĐC gồm môi trường thành phần với nhiều cấp khác Ở mơ hình nêu nhận xét chính: 80 - Cho môi trường phát triển tổng hợp TBĐC phải gồm thành phần (địa chất khu vực, đới khí hậu, kĩ sinh) tương đối đắn Tuy nhiên, có lẽ khơng phải thành phần nêu mà thành phần (nếu kể môi trường kĩ sinh) với khái niệm mở rộng môi trường thành phần Trong bảng phân loại TBĐC, nhà khoa học Nga tính đến lớp TBĐC (khí quyển, thuỷ quyển, thạch quyển) phần nói thêm, họ cho tương lai phải tính đến TBĐC liên quan đến sinh quyển, vũ trụ Hiện nay, liên kết môi trường thành phần dường mang nhiều tính chất học, cần phải tìm cách liên kết hữu chúng - Các cấp phân vùng mơi trường địa chất khu vực có lẽ có nhiều điều cần bàn Riêng việc gọi tên "Địa chất khu vực" khơng hồn tồn thoả đáng Ngay mơ hình đưa ra, tác giả tính đến điều kiện địa chất địa mạo Các tiêu chuẩn dựa vào để phân chia cấp hệ thống phân vùng môi trường phát triển TBĐC điều cần bàn trước tiên Ví dụ, dựa vào tính chất địa chấn để phân chia đơn vị cấp I (đại khu vực), dựa vào tính chất phân cắt sâu để phân chia đơn vị cấp III (miền) hợp lí Phân chia gọi tên đơn vị cấp II (khu vực-địa kiến trúc) mang dấu ấn lý thuyết kiến tạo cổ Lấy đồ phân vùng môi trường phát triển TBĐC làm sở, dựa vào, đồ phân vùng TBĐC thành phần, đồ nguy TBĐC tổng hợp tài liệu khác; phân tích, tổng hợp, đánh giá đặc điểm phát triển đặc thù tổng hợp TBĐC cấp phân vùng đơn vị chúng đồ phân vùng môi trường phát triển TBĐC, tìm quy luật phân hố chúng, tiến tới khẳng định cấp đơn vị phân vùng TBĐC, cách xây dựng đồ phân vùng TBĐC (tổng hợp) Trong trình phát triển, tác động TBĐC có vai trị khác Vì thế, xây dựng đồ nguy TBĐC thành phần, nguy TBĐC tổng hợp; phân vùng TBĐC tổng hợp, phân vùng TBĐC thành phần, tác giả thường áp dụng phương pháp "so sánh cặp thơng minh" để tìm trọng số phù hợp hơn, phản ánh vai trò TBĐC Lập đồ rủi ro (nguy thiệt hại) nhiệm vụ quan trọng sử dụng quản lý thiên 81 tai nước ta Đây nội dung quan trọng nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại thiên tai gây 3.2.2 Xây dựng đồ biến động bờ hồ Theo nguyên tắc xây dựng đồ TBĐC, đồ biến động bờ hồ thành lập sở tích hợp đồ nguy trượt lở bờ hồ đồ bồi lắng lịng hồ phân tích khơng gian môi trường GIS Bản đồ biến động xây dựng sở tổng hợp đồ thành phần (bản đồ nguy TLBH đồ BLLH) theo ma trận cấp độ nguy hiểm TLBH BLLH 3.2.2.1 Bản đồ cảnh báo trượt lở bờ hồ Trên sở phân tích trạng TLBH, tần xuất xuất hiện, phạm vi ảnh hưởng yếu tố phát sinh, tác giả xây dựng đồ cảnh báo trượt lở bờ hồ Hịa Bình với cấp độ khác nhau: Mạnh, Trung bình Yếu (hình 3.5) Người hướng dẫn: TS Phạm Quang Sơn, Học viên: Dỗn Đình Hiến TS Phạm Văn Hùng Hình 3.6: Bản đồ cảnh báo trượt lở bờ hồ thủy điện Hịa Bình (trên ảnh Landsat - 2010) 82 Phân tích đồ cảnh báo nguy trượt lở bờ hồ Hịa Bình cho thấy, trình trượt lở bờ hồ diễn mạnh mẽ với cấp độ khác đoạn bờ khác Đoạn từ Bản Trang - thị trấn Ít Ong – huyện Mường La – tỉnh Sơn La đến Tạ Bú – xã Tạ Bú – huyện Mường La – tỉnh Sơn La dài khoảng 06km, chiếm 3,2% chiều dài toàn tuyến hồ Đây khu vực nằm cạnh cửa xả thủy điện Sơn La, lòng hồ tương đối hẹp độ dốc lớn Lượng bùn cát bồi lắng không phụ thuộc vào phụ lưu mà phụ thuộc vào hoạt động thủy điện Sơn La, trượt lở bờ hồ mức độ trung bình Đoạn từ Tạ Bú – xã Tạ Bú – huyện Mường La – tỉnh Sơn La đến Hin Phá – xã Chiềng Hoa – huyện Mường La – tỉnh Sơn La: độ dài khoảng 18km, chiếm 9,5% chiều dài toàn tuyến hồ Đây khu vực có bề rộng lịng hồ hẹp, độ dốc đáy sông lớn Độ dốc hai bên hồ khu vực chênh lệch lớn (bờ Nam dốc bờ Bắc lại tương đối phẳng), trượt lở bờ hồ mức độ yếu Đoạn từ Hin Phá – xã Chiềng Hoa – huyện Mường La – tỉnh Sơn La đến Khộc – xã Mường Khoa – huyện Bắc Yên – tỉnh Sơn La dài khoảng 24km, chiếm 10,5% chiều dài tuyến Lòng hồ bắt đầu mở rộng không đáng kể, độ dốc hai bên sườn lớn, trượt lở bờ hồ mức độ trung bình Đoạn từ Khộc – xã Mường Khoa – huyện Bắc Yên – tỉnh Sơn La đến Cửa Sập – xã Đá Đỏ - huyện Phù Yên – tỉnh Sơn La dài khoảng 25km, chiếm 10,6% chiều dài tồn tuyến hồ Lịng hồ khu vực bắt đầu mở rộng, lượng bùn cát bồi lắng bắt đầu tăng độ dốc sườn giảm, trượt lở bờ hồ mức độ yếu Đoạn từ Cửa Sập – xã Đá Đỏ - huyện Phù Yên – tỉnh Sơn La đến Suối lúa gồm 02 nhánh: từ suối Lúa – xã Nam Phong – huyện Phù Yên – tỉnh Sơn La đến Cửa Sập (nhánh 1) Chợp - xã Tường Thượng – huyện Phù Yên – tỉnh Sơn La (nhánh 2) dài khoảng 38km (chiếm tới 20% chiều dài tồn tuyến) Đây khu vực lịng hồ mở rộng, lượng bùn cát từ phụ lưu đổ vào lớn lắng đọng phù sa từ thượng nguồn (hình thành bãi bồi), cao trình đáy sơng nâng cao, trượt lở bờ hồ mạnh 83 Đoạn từ suối Lúa – xã Nam Phong – huyện Phù Yên – tỉnh Sơn La đến Ba Sen – xã Mường Chiềng – huyện Đà Bắc – tỉnh Hịa Bình dài khoảng 14km (chiếm khoảng 7,4% chiều dài tồn tuyến) Lịng hồ hẹp dần phía hạ lưu, độ dốc sườn không cao nên lớp bùn cát phụ lưu đổ vào không nhiều, trượt lở bờ hồ yếu Đoạn từ Ba Sen – xã Mường Chiềng – huyện Đà Bắc – tỉnh Hịa Bình đến n Phong – xã Yên Hòa – huyện Đà Bắc – tỉnh Hịa Bình dài khoảng 32km (chiếm khoảng 16,8% chiều dài toàn tuyến) Đặc điểm khu vực hai bên bờ hồ chủ yếu đá biến chất độ dốc trung bình, trượt lở bờ hồ mức trung bình Đoạn từ n Phong – xã n Hịa – huyện Đà Bắc – tỉnh Hịa Bình đến đập thủy điện Hịa Bình dài khoảng 30km (chiếm khoảng 15,8% chiều dài tồn tuyến) Khu vực có lịng hồ mở rộng, hai bên bờ chủ yếu đá biến chất, trượt lở bờ hồ mạnh 3.2.2.2 Bản đồ bồi lắng lịng hồ Trên sở phân tích tổng hợp trạng bồi lắng lòng hồ, mối quan hệ trạng bồi lắng lòng hồ với yếu tố tác động gây bồi lắng lòng hồ xây dựng đồ bồi lắng lòng hồ với cấp độ khác nhau: Mạnh, Trung bình Yếu (hình 3.7): Đoạn từ Bản Trang - thị trấn Ít Ong – huyện Mường La – tỉnh Sơn La đến Khộc – xã Mường Khoa – huyện Bắc Yên – tỉnh Sơn La dài 53km, chiếm 27,5% chiều dài toàn tuyến hồ Độ dốc đáy sơng lớn mà độ rộng lịng sơng lại nhỏ nên lượng bùn cát giữ lại khu vực không nhiều Đoạn từ Bản Khộc – xã Mường Khoa – huyện Bắc Yên – tỉnh Sơn La đến Ba Sen – xã Mường Chiềng – huyện Đà Bắc – tỉnh Hịa Bình: độ dài khoảng 70km, chiếm 36,5% chiều dài toàn tuyến hồ Độ rộng trung bình lớn, khu vực lượng bùn cát bồi lắng không phụ thuộc vào lượng nước hồ, lượng phù sa dịng mà cịn phụ thuộc vào lượng nước lượng phù sa gia nhập khu Do đó, lượng phù sa tập trung đoạn tương đối lớn Khu vực có lượng bùn cát bồi lắng lớn nhất, chiếm 77,9% tổng lượng bùn cát bồi lắng toàn tuyến hồ 84 Đoạn từ Ba Sen – xã Mường Chiềng – huyện Đà Bắc – tỉnh Hịa Bình đến đập thủy điện Hịa Bình dài khoảng 69,3km, chiếm 36% chiều dài tuyến độ cao đáy sông thấp, độ dốc đáy sông nhỏ, độ rộng trung bình mặt hồ lớn Đồng thời khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp việc điều tiết hồ nên lượng bùn cát lắng đọng nhỏ Người hướng dẫn: TS Phạm Quang Sơn, Học viên: Dỗn Đình Hiến TS Phạm Văn Hùng Hình 3.7: Bản đồ bồi lắng lịng hồ thủy điện Hịa Bình ảnh Landsat 3.2.2.3 Bản đồ biến động bờ hồ Hịa Bình Ứng dụng phương pháp phân tích khơng gian môi trường GIS, đồ biến động bờ hồ Hịa Bình xây dựng Bản đồ thành phần bao gồm: đồ nguy trượt lở bờ hồ đồ bồi lắng lòng hồ Trên sở phân tích tổng hợp đồ thành phần; sử dụng ma trận so sánh cấp độ BLLH TLBH (bảng 3.4) phân tích khơng gian mơi trường GIS xây dựng đồ biến 85 động bờ hồ Hịa Bình thể cấp độ khác nhau: Rất mạnh, Mạnh, Trung bình, Yếu Rất yếu (hình 3.7): Bảng 3.3: Ma trận so sánh cấp độ trượt lở bờ hồ bồi lắng lòng hồ Trượt lở bờ hồ Bồi lắng lòng hồ Mạnh Trung bình Yếu Mạnh Rất mạnh Mạnh Trung bình Trung bình Mạnh Trung bình Yếu Yếu Trung bình Yếu Rất Yếu Người hướng dẫn: TS Phạm Quang Sơn, Học viên: Doãn Đình Hiến TS Phạm Văn Hùng Hình 3.8: Bản đồ biến động bờ hồ thủy điện Hịa Bình 3.2.3 Đặc điểm biến động bờ hồ thủy điện Hịa Bình Phân tích tổng hợp đồ biến động bờ hồ Hịa Bình (hình 3.7) cho thấy, bờ hồ Hịa Bình bị biến động thuộc loại trung bình - mạnh kể từ hồ tích nước 86 đưa vào sử dụng phục vụ phát triển KT-XH nước ta Tuy nhiên, mức độ biến động không giống theo đoạn bờ khác + Đoạn từ Bản Trang - thị trấn Ít Ong – huyện Mường La – tỉnh Sơn La đến Tạ Bú – xã Tạ Bú – huyện Mường La – tỉnh Sơn La: độ dài khoảng 06km, có nguy trượt lở mức độ trung bình, lớp bùn cát bồi lắng lịng hồ khu vực ít, biến động bờ hồ mức độ yếu + Đoạn từ Tạ Bú – xã Tạ Bú – huyện Mường La – tỉnh Sơn La đến Hin Phá – xã Chiềng Hoa – huyện Mường La – tỉnh Sơn La: độ dài khoảng 18km có nguy trượt lở bờ hồ mức độ yếu, lớp bùn cát bồi lắng lòng hồ khu vực ít, biến động bờ hồ yếu + Đoạn từ Hin Phá – xã Chiềng Hoa – huyện Mường La – tỉnh Sơn La đến Khộc – xã Mường Khoa – huyện Bắc Yên – tỉnh Sơn La: độ dài khoảng 24km có nguy trượt lở bờ hồ mức độ trung bình, lớp bùn cát bồi lắng lịng hồ khu vực ít, biến động bờ hồ mức độ nhỏ + Đoạn từ Khộc – xã Mường Khoa – huyện Bắc Yên – tỉnh Sơn La đến Cửa Sập – xã Đá Đỏ - huyện Phù Yên – tỉnh Sơn La: độ dài khoảng 25km có nguy trượt lở bờ hồ mức độ yếu, đoạn nằm khu vực có lớp bùn cát bồi lắng lòng hồ lớn hồ thủy điện Hòa, biến động lịng hồ trung bình + Đoạn gồm 02 nhánh: từ suối Lúa – xã Nam Phong – huyện Phù Yên – tỉnh Sơn La đến Cửa Sập – xã Đá Đỏ - huyện Phù Yên – tỉnh Sơn La (nhánh 1) Chợp - xã Tường Thượng – huyện Phù Yên – tỉnh Sơn La (nhánh 2) độ dài khoảng 38km có nguy trượt lở bờ hồ mạnh, lớp bùn cát bồi lắng lòng hồ khu vực lớn lòng hồ Hòa Bình, biến động bờ hồ mạnh + Đoạn từ suối Lúa – xã Nam Phong – huyện Phù Yên – tỉnh Sơn La đến Ba Sen – xã Mường Chiềng – huyện Đà Bắc – tỉnh Hịa Bình: khoảng 14km có nguy trượt lở bờ hồ yếu, lớp bùn cát bồi lắng lòng hồ thuộc khu vực trung lưu có khối lượng lớn, biến động lịng hồ trung bình + Đoạn từ Ba Sen – xã Mường Chiềng – huyện Đà Bắc – tỉnh Hịa Bình đến Yên Phong – xã Yên Hòa – huyện Đà Bắc – tỉnh Hịa Bình: độ dài khoảng 87 32km có nguy trượt lở bờ hồ mức độ trung bình, lớp bùn cát bồi lắng lịng hồ khu vực mức trung bình, biến động bờ hồ trung bình + Đoạn từ Yên Phong – xã Yên Hòa – huyện Đà Bắc – tỉnh Hòa Bình đến đập thủy điện Hịa Bình: độ dài khoảng 30km có có nguy trượt lở bờ hồ mức độ trung bình, bồi lắng lịng hồ trung bình, biến động bờ hồ lớn Tóm lại, Các nguyên nhân chủ đạo gây trượt lở đường bờ khu vực có khác nhau: nhiên, chúng tập trung chủ yếu vào yếu đố thay đổi mực nước ngầm, mưa, đất đá cấu tạo bờ hồ Có nhiều yếu tố tác động đến phát sinh bồi lắng hồ Hịa Bình, có yếu tố chính: chế độ thủy văn, Quy trình vận hành; Ngồi cịn có số yếu tố khác xói mịn, rửa trơi bề mặt lưu vực, rừng thảm phủ thực vật, hoạt động canh tác lưu vực, hoạt động phát điện tổ máy Biến động bờ hồ diễn mạnh mẽ dọc theo toàn tuyến hồ: Đoạn bờ bị biến động mạnh thuộc trung lưu hồ từ Cửa Sập đến Suối Lúa Đoạn bị biến động thuộc đoạn thượng lưu hồ, từ Tạ Pú đến Hin Phá 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận - Trên lưu vực hồ thủy điện Hịa Bình, lần ứng dụng phân tích viễn thám phân giải cao (VNREDSat-1, SPOT-5 Landsat) phân tích khơng gian môi trường GIS vào nghiên cứu biến động bờ hồ (thể trình TLBH BLLH) - Quá trình TLBH phân bố phổ biến dọc bờ hồ, tập trung thành đoạn có mật độ phạm vi ảnh hưởng khác Trên đoạn bờ Pa Vinh-Lừm Hạ, mức độ trượt lở bờ yếu, phân bố khối trượt lở nhỏ Từ Lừm Hạ đến Bản Mực trượt lở bờ mạnh, phân bố hàng trăm khối trượt trung bình-lớn Từ Bản Mực đến đập phân bố phổ biến khối trượt trung bình-lớn, mức độ trượt lở thuộc loại mạnh Các vụ trượt lở lớn xảy năm gần đây, lại có gia tăng tượng trượt lở quy mô nhỏ - trung bình - Hoạt động trượt lở mạnh khơng mép bờ (nơi dao động mực nước hai mùa) mà tuyến đường giao thông bị trượt lở taluy đường mở - Mức độ TLBH diễn với cấp độ mạnh (tần xuất, mật độ phạm vi ảnh hưởng lớn) phân bố đoạn trung lưu hạ lưu gần đập; cấp độ trung bình diễn số đoạn hạ lưu trung lưu; cấp độ thấp thấp phân bố rải rác thượng lưu trung lưu - Diễn biến bồi lắng lịng hồ Hồ Bình suốt trình hoạt động diễn phức tạp Trong khoảng thời gian từ năm 1990 đến 1996, bãi bồi hình thành phía thượng lưu, sau di chuyển chậm dần phía hạ lưu, trung bình năm di chuyển khoảng 3,9 km Năm 2013 bãi bồi phần trung lưu hồ Lượng bồi lắng phân thành đoạn Đoạn thượng lưu (từ Bản Trang đến Bản Khộc có độ dài 53 km, lượng bồi chiếm 5,78%, trung bình cao trình đáy sơng nâng lên 16,5 m) Đoạn trung lưu (từ Bản Khộc đến Suối Lúa) có độ dài 56,1 km, lượng bồi chiếm 77,9%, lớp bồi dày trung bình khoảng 40 m, có nơi lên đến 48 m Đoạn 89 hạ lưu (từ Suối Lúa đến Đập) có độ dài 83 km, lượng bồi chiếm 16,3%, lớp bồi dày trung bình 3,9 m - Sau 20 năm hồ chứa Hịa Bình vào vận hành khai thác tài nguyên nước, tổng lượng cát bùn giữ lại hồ 1.423,11 triệu m3 (1989 - 2013) Với khối lượng cát bùn khổng lồ bồi lấp 37% dung tích chết, khu vực bãi bồi (trung lưu hồ) bồi lấp phần dung tích hữu ích - Trên bờ hồ Hịa Bình, biến động bờ hồ diễn mạnh mẽ, với cấp độ khác theo không gian phân bố Đoạn bờ bị biến động mạnh thuộc trung lưu hồ từ Cửa Sập đến Suối Lúa; đoạn bị biến động thuộc đoạn thượng lưu hồ, từ Tạ Pú đến Hin Phá Kiến nghị Xuất phát từ kết nghiên cứu đạt nhu cầu cấp thiết thực tiễn đòi hỏi, nêu số kiến nghị sau: - Kết nghiên cứu đề tài (Bản đồ trạng TLBH, BLLH biến động bờ hồ thủy điện Hịa Bình) liệu thực tế quan trọng có ích nhà nghiên cứu, nhà quản lý, nhà hoạch định sách thuộc bộ, ngành cấp quyền địa phương - Trong điều kiện có thể, nên hạn chế tối đa việc mở mang xây dựng cơng trình kinh tế dân sinh đoạn bờ biến động mạnh rất mạnh nói trên; xây dựng phải kết hợp chặt chẽ với áp dụng đồng thời giải pháp phòng tránh nên lựa chọn giải pháp cho phù hợp thực tế hiệu - Cần đầu tư tăng cường mạng lưới dự báo đo đạc, quan trắc TLBH BLLH Đầu tư nâng cấp trang thiết bị, hệ thống xử lý thông tin, thiết lập hệ thống cảnh báo tiên tiến công tác cứu hộ, cứu nạn nhằm giảm thiểu thiệt hại tai biến gây Đối với khu dân cư, tai biến diễn phức tạp, nguy hiểm, phải kiên di dời dân đến nơi an toàn 90 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Bộ lượng (1974), Luận chứng kinh tế kỹ thuật công trình thủy điện Hịa 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 Hịa Bình, Hà Nội Bùi Ngạch nnk (1984), "Nghiên cứu xói mịn 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 mịn khu vực hồ Hịa Bình - phần Việt Nam" Tuyển tập báo cáo khoa học.Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Mơi 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 Hịa 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 mịn 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 tốn bồi lắng cát bùn hồ chứa Hịa Bình, Sơn La" Luận án tiến sĩ, Hà Nội Lê Mục Đích (2001), “Kinh nghiệm phịng tránh kiểm sốt tai biến địa chất”, Nxb Xây dựng, Hà Nội (Dịch từ tiếng Trung Quốc) 91 Trần Trọng Huệ nnk (2000), Nghiên cứu đánh giá tượng trượt lở khu vực mép nước hồ Hồ Bình, kiến nghị số giải pháp phịng 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 sơng 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, Hịa 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, Hịa Bình, Thác Bà Tuyên Quang, mùa lũ hàng năm, Hà Nội 14 Trung tâm Quản lý kiểm sốt mơi trường khơng khí nước (1993), Những vấn đề mơi trường sinh thái vùng hồ chứa Hịa Bình Tuyển tập báo cáo khoa học, Hà Nội 15 Ủy ban nhân dân tỉnh Hịa Bình (2012), Thống kê, đánh giá tiêu Tài nguyên - Môi trường phát triển bền vững tỉnh Hịa Bình năm 2012, Hịa 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 Hịa Bình tới mơi trường, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hà Nội 92 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 cơng trình- địa chất động lực cơng 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 93 ... giá biến động biến động bờ hồ thủy điện Hịa Bình Đối tượng phạm vi nghiên cứu: Đối tượng nghiên cứu đề tài luận văn trình trượt lở bờ hồ bồi lắng lịng hồ thủy điện Hịa Bình Hồ thủy điện Hịa Bình. .. lở bờ hồ thủy điện Hịa Bình - Xây dựng đồ trạng trượt lở bờ hồ thủy điện Hịa Bình - Xây dựng đồ trạng bồi lắng hồ thủy điện Hòa Bình - Xây dựng mơ tả đồ biến động bờ hồ thủy điện Hịa Bình - Đánh. .. TỰ NHIÊN DỖN ĐÌNH HIẾN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG BỜ HỒ THỦY ĐIỆN HỊA BÌNH BẰNG CƠNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám hệ thông tin địa lý Mã số: 60440214