Luận văn thạc sĩ ứng dụng viễn thám và địa chất trong nghiên cứu sự dịch chuyển lòng sông hồng thời kỳ halocen và hiện đại khu vực hà nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Linh Lan ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ ĐỊA CHẤT TRONG NGHIÊN CỨU SỰ DỊCH CHUYỂN LỊNG SƠNG HỒNG THỜI KỲ HOLOCEN VÀ HIỆN ĐẠI KHU VỰC HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – Năm 2011 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Linh Lan ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ ĐỊA CHẤT TRONG NGHIÊN CỨU SỰ DỊCH CHUYỂN LỊNG SƠNG HỒNG THỜI KỲ HOLOCEN VÀ HIỆN ĐẠI KHU VỰC HÀ NỘI Chuyên ngành: Bản đồ viễn thám – Hệ thông tin Địa lý Mã số: 60.44.76 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN VĂN TƯ Hà Nội - Năm 2011 LỜI CẢM ƠN Luận văn hoàn thành Viện Địa chất – Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam từ năm 2009 đến năm 2011 Có kết này, trước hết tác giả bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Trần Văn Tư người thầy giúp đỡ đóng góp ý kiến quý báu cho tác giả suốt trình nghiên cứu thực luận văn Xin chân thành cảm ơn phòng Địa Kỹ thuật – Viện Địa chất – Viện Khoa học Công nghệ Việt Nam tạo điều kiện thuận lợi giúp đỡ nhiều mặt để tác giả hoàn thành luận văn Một lần nữa, tác giả xin chân thành cảm ơn 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 nhà khoa học, đồng nghiệp bạn đọc để luận văn hoàn thiện Và cuối cùng, cho phép tác giả bày tỏ lòng biết ơn tới bố mẹ, anh em, bạn bè người chia sẻ điểm tựa để tác giả hoàn thành luận văn Tác giả MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài Mục tiêu đề tài Nhiệm vụ nội dung đề tài Phạm vi nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn Cơ sở liệu phương pháp nghiên cứu Quan điểm nghiên cứu Bố cục luận văn CHƯƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ DỊCH CHUYỂN LỊNG SƠNG HỒNG 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Địa hình 1.1.3 Khí hậu 1.1.4 Thủy văn 10 1.2 Đặc điểm địa chất 14 1.2.1 Đặc điểm kiến tạo, tân kiến tạo địa động lực đại Hà Nội 14 1.2.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất 16 1.2.3 Đặc điểm địa mạo 21 1.2.4 Đặc điểm địa chất thủy văn 23 1.3 Các hoạt động nhân sinh 25 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN TRONG NGHIÊN CỨU SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA LỊNG SƠNG HỒNG 27 2.1 Cơ sở viễn thám – GIS nghiên cứu biến đổi dịng sơng .27 2.1.1 Cơ sở công nghệ viễn thám – GIS 27 2.1.2 Thông tin ảnh viễn thám 27 2.1.3 Lựa chọn tư liệu ảnh viễn thám 31 2.1.4 Chiết xuất thông tin tiếp cận đa quy mô 32 2.1.5 Nghiên cứu địa chất kết hợp công nghệ viễn thám – GIS đánh giá biến đổi dịng sơng 32 2.1.6 Tổng quan phương pháp viễn thám GIS nghiên cứu biến động lịng sơng 34 2.2 Các nhân tố ảnh hưởng đến ổn định lịng sơng 36 2.2.1 Địa mạo dòng chảy biến đổi dòng chảy 36 2.2.2 Một số yếu tố liên quan đến ổn định lịng sông 40 2.2.3 Nguồn gốc số dạng địa hình trũng đồng bãi bồi quy luật phân bố chúng .43 CHƯƠNG ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ ĐỊA CHẤT TRONG NGHIÊN CỨU SỰ DỊCH CHUYỂN LỊNG SƠNG HỒNG THỜI KỲ HOLOCEN VÀ HIỆN ĐẠI KHU VỰC HÀ NỘI 45 3.1 Sông Hồng hình thành đồng châu thổ 45 3.1.1 Sự hình thành đồng châu thổ sông Hồng 45 3.1.2 Hiện trạng chế phá hủy cục bờ sông Hồng khu vực Hà Nội 47 3.2 Khôi phục vết cổ sông Hồng 48 3.2.1 Phương pháp xử lý ảnh viễn thám 48 3.2.2 Tiêu chí nhận dạng lịng cổ 57 3.3 Các dấu hiệu địa chất xác định lịng sơng cổ 61 3.4 Các đất yếu hình thành chuyển lịng sơng 71 3.5 Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định đê cố đê 73 3.5.1 Các yếu tố ảnh hưởng đến ổn định đê 73 3.5.2 Các tai biến địa chất đê 75 3.5.3 Các biện pháp phòng chống xử lý cố đê 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 79 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Sông Hồng sông lớn đồng Bắc Bộ nói chung Hà Nội nói riêng Ngồi chức lũ, sơng Hồng cịn ảnh hưởng đến phát triển Hà Nội, đặc biệt sau Hà Nội mở rộng, sông Hồng trở thành trục hành lang, cảnh quan xanh, điều hịa khơng khí mơi trường thủ đơ, hay tạo cảnh quan môi trường cho đô thị sinh thái bên sơng… Chính vậy, hiểu biết sơng này, đặc biệt lịch sử hình thành phát triển có ý nghĩa quan trọng vơ cấp thiết Q trình hình thành phát triển sơng Hồng diễn hàng nghìn năm Trong suốt q trình phát triển, tạo đới biến động rộng lớn để lại dấu ấn địa hình hồ móng ngựa, dải trũng hay gờ cao ven lòng Các dấu vết phần tồn ngày nay, phần lớn hoạt động phát triển kinh tế, đặc biệt q trình thị hóa làm cho ta khó nhận biết kỹ thuật thông thường Hà Nội lịch sử tiến hóa ranh giới trình biển tiến, vậy, tồn nhiều lớp đất yếu sản phẩm q trình trầm tích vũng, vịnh, hồ, đầm lầy ven biển Trong Đệ Tứ, tác động tự nhiên nhân tạo, quy luật chuyển dịng, bồi tích ven sơng Hồng sơng nhánh có đặc thù riêng Các cố đê điều liên quan đến địa chất đê coi tai biến địa chất Sự đa dạng cấu trúc địa chất cơng trình đê dẫn đến đa dạng tai biến địa chất đê điều Hà Nội Sự thiếu hiểu biết địa chất hoạt động quy hoạch không phù hợp với lịng sơng cổ, đặc biệt đới biến động chúng, dẫn tới hậu đáng tiếc, sụt lún móng cơng trình, ngập úng cục bộ… GIS viễn thám ngày ứng dụng rộng rãi việc theo dõi biến đổi bề mặt Trái đất, quản lý tài nguyên môi trường Viễn thám môn khoa học – công nghệ việc thu nhận thông tin vật thể đo đạc tiến hành cách vật thể khoảng cách đó, khơng cần tiếp xúc trực tiếp với Ảnh vệ tinh tư liệu tốt để nghiên cứu đối tượng bề mặt Trái đất Hiện có loại ảnh có độ phân giải hình học khác nhau, cho phép xác định nhiều đối tượng tượng mức độ chi tiết còng khác Nhờ khả phân tích khơng gian, thời gian mơ hình hóa, GIS lại cho phép tạo thơng tin có giá trị gia tăng cho thông tin chiết xuất từ liệu vệ tinh (Burrough nnk, 1998) Hiện nay, chưa có nhiều đề tài nghiên cứu chuyên sâu, xác lập hệ thống lịng sơng cổ đới hoạt động sơng Hồng phục vụ cho công tác quy hoạch phát triển đô thị, nhận thức tầm quan trọng đề tài, học viên chọn đề tài: “Ứng dụng viễn thám địa chất nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holocen đại khu vực Hà Nội” để làm luận văn cho Mục tiêu đề tài - Ứng dụng phương pháp viễn thám phương pháp địa chất để xác định lịch sử phát triển lịng sơng Hồng thời kỳ Holocen đại - Xác định xu hướng chuyển dịch lịng sơng từ nghiên cứu tính ổn định đê điều, đề số giải pháp cho quy hoạch phát triển đô thị Nhiệm vụ nội dung đề tài Để đạt mục tiêu trên, luận văn giải nhiệm vụ nội dung nghiên cứu sau: Đánh giá điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội Hà Nội Ứng dụng viễn thám – GIS để phát phân tích dấu hiệu nhận biết lịng sơng cổ Phân tích dấu hiệu địa mạo, trầm tích, tân kiến tạo kết hợp với viễn thám – GIS xác định lịng sơng cổ biến động Đề xuất giải pháp nghiên cứu ổn định đê điều, quy hoạch phát triển đô thị Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu: Hà Nội mở rộng - Phạm vi khoa học: Nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holocen đại Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Việc triển khai nghiên cứu sử dụng thông tin viễn thám thông tin địa lý (GIS) ngành khoa học Trái đất Việt Nam có ý nghĩa khoa học- cơng nghệ to lớn; thực góp phần rút ngắn khoảng cách chênh lệch trình độ cơng nghệ nước ta so với nước khu vực quốc tế Ý nghĩa thực tiễn: Xác định xu hướng dịch chuyển dòng sơng, từ đưa giải pháp ổn định đê điều, quy hoạch phát triển đô thị Cơ sở liệu phương pháp nghiên cứu Cơ sở liệu - Ảnh Landsat ETM gồm kênh, độ phân giải 30m, chụp vào ngày 04/11/2007 hiệu chỉnh hệ toạ độ UTM, lưới chiếu WGS84, múi 48N - Ảnh SPOT chụp năm 2007 - Bản đồ địa hình thành lập vào năm: + Năm 1926, Pháp cung cấp tỷ lệ : 50 000, nắn chỉnh hệ toạ độ HN72 + Năm 2007, tỷ lệ : 25 000 : 50 000, nắn chỉnh hệ toạ độ VN2000 - Bản đồ ảnh năm 1873 Pháp cung cấp, tỷ lệ : 12 500 - Các đồ liên quan bao gồm: đồ hành chính, đồ địa chất, đồ địa mạo, đồ ngập lụt… - Tài liệu quan trắc sạt lở bờ sông Hồng khu vực Hà Nội trạm (Duyên Hà Thanh Trì, Kè Thanh Trì, Cảng Phà Đen, Kè Phú Gia, Kè Thuỵ Phương, Xã Bát Tràng, Chân cầu Long Biên, xã Hải Bối - Đông Anh) 2004 – 2005 - Bản đồ địa hình Hà Nội khu vực ven sông Hồng tỷ lệ 1:10 0000 1:25 000 - Sơ đồ địa chất cơng trình dải đới động ven sông Hồng khu vực Hà Nội tỷ lệ 1:25000 mặt cắt địa chất cơng trình dọc bờ sơng, hình trụ lỗ khoan tương ứng - Các số liệu thí nghiệm tính chất lý đất ven sông Hồng khu vực Hà Nội Các số liệu thu thập nhiều không đồng bộ, đặc biệt số liệu quan trắc sạt lở bờ sơng q ảnh hưởng nhiều đến kết thống kê Tuy nhiên số liệu cho kết dự báo ban đầu Phương pháp nghiên cứu a Phương pháp nghiên cứu địa mạo truyền thống Phương pháp cho phép phân tích định lượng địạ hình, bề mặt địa hình, bao gồm: nghiên cứu đặc điểm hình thái địa hình cịng biểu chúng ảnh viễn thám đồ địa hình; nghiên cứu hình thái địa hình, độ cao tuyệt đối, độ cao tương đối, độ dốc, độ chia cắt ngang, độ chia cắt sâu, bề mặt sở… Từ đó, nhận diện dải trũng, hồ móng ngựa, lịng sơng cổ… thực địa, ảnh viễn thám đồ địa hình b Phương pháp phân tích tướng trầm tích Thành phần vật chất lịng sơng đặc trưng lớp tướng lịng sơng với biến thiên thành phần cấp hạt, vật liệu thô tướng bãi bồi với vật liệu mịn, chứa nhiều sét trầm tích hữu trên, xen chút thấu kính mỏng bùn sét Việc nghiên cứu mặt cắt trầm tích xác định tướng lịng sơng, làm sở cho cơng tác khoanh vẽ lịng sơng cổ nơi có tài liệu lỗ khoan trầm tích c Phương pháp viễn thám GIS Phương pháp sử dụng để làm rõ yếu tố dải trũng ngập nước, hồ móng ngựa hồ sót… Phương pháp cho ta nhìn tổng quan phân bố dải trũng hồ sót, phương di chuyển đối tượng khu vực nghiên cứu thông qua việc quan sát xử lý kênh ảnh vệ tinh có độ phân giải cao d Phương pháp khảo sát nghiên cứu thực địa Cơng tác giúp ta có nhìn tổng quan khu vực nghiên cứu thực tế, thay đổi yếu tố cần quan tâm thời gian, thực trạng khu vực đó, kiểm chứng lại độ xác giải đốn xử lý phịng Bên cạnh đó, việc khảo sát giúp ta có lát cắt địa chất, địa hình cách cụ thể cần thiết nghiên cứu biến động lịng sơng cổ e Phương pháp thu thập xử lý tài liệu Công tác giúp cho ta kế thừa kết nghiên cứu trước tiền đề cho nghiên cứu Quan điểm nghiên cứu a/ Quan điểm hệ thống Là phức hợp nhiều yếu tố tác động lẫn bên hệ thống tác động tới môi trường bên ngồi thơng qua dịng vật chất lượng b/ Quan điểm tổng hợp: Như biết hệ thống phức hợp mối quan hệ yếu tố cần nghiên cứu yếu tố quan niệm tổng hợp c/ Quan điểm phát triển bền vững: Phát triển bền vững sở lý luận hệ thống quan điểm nghiên cứu, đồng thời cịng mục tiêu hướng tới phát triển kinh tế - xã hội Bố cục luận văn Ngoài phần mở đầu kết luận, kiến nghị, luận văn bao gồm chương: Chương Điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội ảnh hưởng đến dịch chuyển lịng sơng Hồng khu vực Hà Nội Chương Cơ sở lý luận thực tiễn nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng Chương Ứng dụng phương pháp viễn thám địa chất xác định dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holocen đại khu vực Hà Nội trạng đoạn đê cắt qua lịng sơng cổ dấu hiệu biểu khả phát sinh trình địa chất động lực với đê Một tác động quan trọng động lực dòng chảy nước mặt Tác động xói lở dịng chảy mặt tạo điều kiện cho nhân tố kích thích q trình địa chất cơng trình động lực phát sinh phát triển (như thay đổi chế độ dòng chảy nước đất, tác dụng rung động v.v.) Về địa chất thuỷ văn: hệ thống đê thường nằm ven sơng - nơi có chế độ thuỷ văn phức tạp Động thái nước đất khác theo mùa năm, đặc biệt lúc cao điểm mùa khô mùa lũ, phương dòng chảy ngầm biến đổi mạnh Thành phần hố học nước có nhiều điểm khác thành phần độ khoáng hoá Tất điều ảnh hưởng lớn tới tính chất đất đá biến đổi tích luỹ cấu trúc đất yếu ven sông Hoạt động nước đất thay đổi mạnh mẽ áp lực lẫn Gradient thuỷ lực vừa nguyên nhân vừa yếu tố kích thích cho việc phát sinh, phát triển trình địa chất động lực đê Về mặt địa chất cơng trình: Các cấu trúc địa tầng đặc biệt cần lưu ý quan hệ tầng bùn lớp đất xung quanh, tầng cát cuội sỏi giầu nước, dẫn nước tốt với tầng phủ chắn nước, Nằm hai loại đất lớp đất dễ bị biến dạng tác động dòng thấm Quan hệ cửa sổ địa chất thuỷ văn với nước sông nước bề mặt Tất quan hệ đa dạng phức tạp dải ven sơng, nơi mà hoạt động dịng chảy sông Hồng biến đổi thời kỳ khác Về số điều kiện khác: khu vực ven sông nơi hoạt động sinh sống người Làm ruộng (cày xới), khai thác vật liệu, đào ao hồ, khai thác nước ngầm, xây dựng công trình thuỷ lợi, xây dựng cơng trình thuỷ điện đầu nguồn, sinh hoạt sống hàng ngày, công việc thường xuyên diễn đặc biệt mạnh mẽ thời gian gần Hoạt động sinh vật (tổ mối, trâu bò, cối ) tác động mạnh mẽ tới lớp đất phù hợp với chúng, làm thay đổi tính chất vật lý, học đất Đây đặc trưng môi trường đất, lớp đất chứa nhiều chất hữu 3.5.2 Các tai biến địa chất đê Các tai biến địa chất coi hậu môi trường địa chất tác động tự nhiên nhân tạo đến hoạt động kinh tế - xã hội Thẩm lậu, đùn sủi thân đê, phát triển gia cường biến dạng thấm dẫn đến lún sụt vỡ đê Hiện tượng xói lở bờ sông nghiêm trọng gây lên ổn định cho đê Hiện tượng lún mặt đê cho phép gây lồi lõm mặt đê, làm khó khăn giao thông làm tiền đề cho phá hỏng khác Hiện tượng sạt trượt mái đê chí cắt sâu vào thân đê đê gây phá huỷ thân đê Các tác động trực tiếp hoạt động kiến tạo đại bao gồm tác động từ từ chấn động gây lên nứt đê Nứt ngang đê bãi sông kéo dài đến tận bờ sông 3.5.3 Các biện pháp phòng chống xử lý cố đê Đê cơng trình sáng tạo nhân dân ta từ hàng nghìn năm nhằm chống lũ lụt cho vùng đồng Bắc Đây cơng trình lớn nước ta chống lại quy luật tự nhiên người nhân sinh phát triển kinh tế Do đó, biện pháp phịng chống xử lý cố đê vô quan trọng Biện pháp phòng, chống xử lý cố thấm, sủi Trong khu vực nghiên cứu bật lên loại hình cố diễn hàng năm ngày nguy hiểm đùn sủi hạ lưu đê Q trình tích luỹ hàng năm cường biến có điều kiện phù hợp Sự thông nước ngầm hai chiều qua đê quy luật phổ biến Tuy nhiên biến dạng thấm xảy số khu vực với hình thành lớp cát pha, cát bụi nơi mà dịng sơng xâm thực sát đê Như có hai tác nhân biến dạng thấm khu vực áp lực, gradient dịng thấm quan hệ cấu trúc địa tầng địa chất đê Do biện pháp phịng chống có hiệu hạn chế tiến tới loại bỏ tác nhân kể Biện pháp bảo vệ đê sông xâm thực sát chân đê Vấn đề bảo vệ bờ sơng xâm thực sát chân đê có lẽ từ lâu dùng kè Tuy nhiên phải tận dụng khả tổng hợp kè Từ trước đến theo quan điểm cho kè biện pháp chống xói lở bờ sơng dịng chủ lưu áp sát bờ Biện pháp chống sạt trượt mái đê Với đê để chống trượt người ta sử dụng phương pháp giảm độ dốc mái đê dùng phản áp Sử dụng phản áp biện pháp gia tăng ổn định đê cách tổng hợp cho biến dạng thấm, trượt mà chống lún Tổng hợp hai yếu tố phương pháp đắp phản áp cho đê Biện pháp chống lún không mặt đê Chống lún không cho thân đê cần thiết phải xử lý tầng đất yếu đê Tuy nhiên đê đắp đất yếu, cần số biện pháp sau: • Tăng tính chất vật lý học cho đất đê biện pháp cố kết thoát nước hố khoan có băng giấy hay cát khoan gia cố chất phụ gia tăng cứng • Lấp ao hồ hai bên chân đê để tăng khả chịu tải • Làm kè gia cố đoạn mà sông xâm thực sát chân đê, đặc biệt chống biến dạng mặt đê ảnh hưởng sông KẾT LUẬN Nghiên cứu xác định dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holocen đại khu vực Hà Nội cho phép rút số nhận xét, tóm lược sau: Việc nghiên cứu, xác định dịch chuyển lịng sơng Hồng có ý nghĩa khoa học thực tiễn lớn Phương pháp nghiên cứu địa mạo địa chất kết hợp với công nghệ viễn thám - GIS đạt hiệu độ xác cao nghiên cứu khơi phục hệ thống lịng sơng cổ biến đổi chúng theo thời gian khơng gian Q trình sơng chủ yếu xâm thực ngang, uốn khúc mạnh, cắt dịng di chuyển lịng sơng Hoạt động sông khứ để lại đồng nhiều lịng cổ mà có mặt đê lẫn ngồi đê Những lịng cổ khứ lại trở lại tương lai mà sông đại có dịp trở lịng cũ Sự phát triển đồng sông Hồng chủ yếu hoạt động sông Hồng mối liên hệ với q trình biển tiến – biển thối Các thành tạo trầm tích Holocen gồm trầm tích tướng lịng sông, bãi bồi, tướng hồ đầm lầy, đầm lầy thứ sinh Bề dày trầm tích Holocen thay đổi nhanh phụ thuộc vào cấu trúc địa hình đáy, chúng phát triển kéo dài định hướng theo phương TB – ĐN Sau đó, cấu trúc theo phương TB – ĐN bị xóa nhịa dần thay cho cấu trúc theo phương ĐB – TN ngày thể rõ nét Có thể phân biệt rõ nhóm trầm tích khác thành phần vật chất tính chất lý: -Nhóm trầm tích sét chứa bùn bã thực vật - Nhóm trầm tích hạt mịn - Nhóm trầm tích hạt thơ Để ngăn ngừa hiểm họa lũ lụt, ông cha ta xây dựng hệ thống đê dọc theo triền sông, biển Ngày nay, hệ thống đê điều tiếp tục tăng cường gia cố để nâng cao độ hiệu chúng việc phịng chống lũ lụt Mặc dù có đầu tư vậy, song có xảy cố đê điều Những cố nhiều nguyên nhân khác nhau, cần phải có điều tra đánh giá tổng hợp có kết luận xác có biện pháp xử lý thích hợp 10 Thơng thường cơng trình đê đặt bề mặt bãi bồi sông Thành phần vật chất cấu thành bãi bồi có cấu trúc nhiều lớp phức tạp chủ yếu gồm bột cát, cát cát lẫn cuội sỏi Khi xây dựng đê dạng địa hình ngồi vấn đề xói lở bờ sông cần lưu ý tới tượng đất chảy xói ngầm biến đổi gradient thủy lực nước mặt nước ngầm phía đê 11 Các q trình địa chất sơng cịn chịu nhiều tác động người Sự quai đê lấn dần phía sơng làm hẹp dần lịng dẫn làm tăng nguy lũ lụt vỡ đê Việc kè đê, xây dựng cầu đường, cống thủy lợi khai thác khống sản sơng dẫn đến làm thay đổi cán cân bồi/ xói dọc sơng ngun nhân đáng kể gây cố đê điều Để bảo vệ hệ thống đê điều cách có hiệu cần phải có chiến lược sử dụng sông cách hợp lý KIẾN NGHỊ Nghiên cứu chuyển dịng sơng Hồng sơng nhánh cần thiết phải xác hóa tuổi Đệ tứ (bằng bào tử phấn hoa) Khảo sát xác địa chất Quy hoạch đô thị cơng trình ven sơng phải ý đến quy luật chuyển lịng sơng pham vi dịch chuyển Các đê cát ven lòng thường nhận thấy ảnh khu vực có dân cư sinh sống cách có quy luật từ lâu đời, người dân thường sống nơi có cao, kết cấu móng vững đặc biệt khơng chịu ảnh hưởng tác động sông vào mùa lũ Dọc theo làng cổ thường xuất dải trũng thấp, dạng tuyến kéo dài định hướng, dấu vết lịng sơng cổ cịn sót lại, người dân sử dụng để trồng lúa Chúng ta cần nhấn mạnh công trình xây dựng đê cát ven lịng phần lớn làng cổ lâu đời Bên cạnh đó, q trình thị hố ngày tăng nay, người dân ngày tiến hành mở rộng đô thị, mở rộng đất để xây nhà vùng thấp trũng có nhiều cơng trình chịu hậu công tác sụt lún ngập úng nằm khu vực lịng sơng cổ Bên cạnh yếu tố sụt lún móng cơng trình, ngập úng thị vấn đề đáng quan tâm, ý Đặc biệt sau trận lụt năm 2008 vừa qua, nhiều khu vực bị ngập úng, nước bị ứ lại khơng thể tiêu đâu Qua khảo sát đối chứng với kết nghiên cứu lịng sơng cổ cho thấy hầu hết khu vực có mức độ ngập úng cao nằm tuyến lịng sơng cổ Đây dải trũng có khả tích nước vào mùa lũ, kết hợp với việc quy hoạch đô thị sai quy cách khiến nước khơng thể tiêu tới khu vực sơng suối bên cạnh Chính điều này, cần phải có giải pháp cần thiết để giảm thiểu điều tương tự xảy tương lai Đặc biệt, với chức sông Hồng hệ thống thoát lũ cho Hà Nội, hồn tồn tìm cách khơi phục lại chúng để làm tốt chức lũ Ví dụ như: khôi phục lại cửa vào sông Đáy sơng Nhuệ vị trí góc nhọn so với sơng Hồng, tránh tính trạng cửa hai sông hướng vuông góc với dịng chảy sơng Hồng, làm giảm khả cung cấp nước vào sơng Chúng ta tìm cách nắn chỉnh lại dịng sơng nơi dịng sơng bị uốn khúc thứ sinh, làm giảm tốc độ tiêu thoát nước vào mùa mưa lũ Qua kết nghiên cứu cho thấy: xen khu vực đai uốn khúc dạng địa hình cịn sót lại có tuổi Pleistocen ghi nhận hố đào mặt, bắt gặp sét loang lổ đỏ hệ tầng Vĩnh Phúc Cụ thể khu vực quanh huyện Hoài Đức, xã Xuân Đỉnh (Quận Tây Hồ), phường Trung Hoà Hoàng thành Các khu vực nằm vị trí lịng sơng khơng cắt qua, bị lớp bột sét mỏng biển tiến cuối phủ lên Địa hình khu vực cao, phẳng, khả thoát nước nên dân cư phần lớn trồng lúa dải đất Gần đây, công trình thị lớn bắt đầu khởi cơng xây dựng Đây khu vực hoàn toàn thuận lợi cho phát triển đô thị Hà Nội DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Bản đồ hành thành phố Hà Nội Hình 1.2 Biểu đồ biểu diễn thay đổi yếu tố khí tượng khu vực Hà Nội 10 Hình 1.3 Sự thay đổi mực nước sông Hồng theo thời gian 12 Hình 1.4 Sơ đồ Lineament Hà Nội vùng phụ cận .15 Hình 1.5 Cột địa tầng trầm tích Đệ Tứ thành phố Hà Nội 20 Hình 2.1: Sơ đồ nguyên lý thu nhận hình ảnh viễn thám 27 Hình 2.2 Phản xạ phổ đối tượng tự nhiên 28 Hình 2.3 Đồ thị phản xạ phổ số loại thực vật 29 Hình 2.4 Đồ thị phản xạ phổ số loại nước .29 Hình 2.5 Phản xạ phổ số loại đất .29 Hình 2.6 Đặc tính phản xạ phổ đối tượng thị 30 Hình 2.7 Dấu vết các dải trũng gờ cao ven lịng 33 Hình 2.8 Sơ đồ cấu tạo đồng bãi bồi 37 Hình 2.9 Hình thái thung lũng sông vùng đồng 37 Hình 2.10 Quá trình hình thành khúc uốn thứ sinh từ khúc uốn nguyên thủy .38 Hình 2.11 Các kiểu biến đổi lịng sơng nhờ q trình uốn khúc lịng sơng 39 Hình 2.12 Cấu tạo bãi bồi hoàn chỉnh 40 Hình 2.13 Đê cát ven lịng sơng 40 Hình 2.14 Dấu vết lịng sơng cổ bề mặt bãi bồi sơng Hồng 44 Hình 3.1 Quy trình xử lý ảnh để tách thơng tin hồ sót lịng sơng cổ 48 Hình 3.2 Ảnh Landsat TM 2007 sau sử dụng phương pháp tổ hợp màu giả 49 Hình 3.3 Nắn chỉnh hình học theo giao thơng 50 Hình 3.4 Kết phân loại đối tượng ảnh vệ tinh 56 Hình 3.5 Các hồ móng ngựa dải trũng 57 Hình 3.6 Các gờ cao hồ móng ngựa ảnh vệ tinh .58 Hình 3.7 Sơ đồ địa chất khu vực Cổ Đô 59 Hình 3.8 Sơ đồ địa chất khu vực Sơn Tây – Vân Cốc 59 Hình 3.9 Sơ đồ địa chất khu vực sông Đuống 62 Hình 3.10 Sơ đồ chuyển dịng sơng khu vực Vân Cốc 62 Hình 3.11 Sơ đồ chuyên dịng sơng khu vực Hà Nội 63 Hình 3.12 Mặt cắt cơng trình tuyến Chèm – Mê Linh 64 Hình 3.13 Mặt cắt cơng trình tuyến qua cầu Thanh Trì 65 Hình 3.14 Mặt cắt cơng trình tuyến Hồn Kiếm – Gia Lâm 66 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Lượng mưa khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2003 .7 Bảng 1.2 Lượng bốc khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến tháng 12/2003 Bảng 1.3 Độ ẩm khơng khí khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến tháng 12/ 2003 .9 Bảng 1.4 Nhiệt độ khơng khí khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến tháng 12/2003 Bảng 1.5 Mực nước trung bình tháng - trạm Hà Nội - Sông Hồng 11 Bảng 1.6 Lưu lượng nước trung bình tháng - trạm Hà Nội - Sông Hồng 12 Bảng 1.7 Độ đục trung bình tháng - trạm Hà Nội - Sông Hồng 13 Bảng 2.1 Ứng dụng kênh phổ Landsat ETM 31 Bảng 2.2 Một số đặc trưng dòng bùn cát 41 Bảng 2.3 Thay đổi trị số ξ theo loại hình lịng sơng .43 Bảng 3.1 Thống kê giá trị xám độ đối tượng kênh ảnh 51 Bảng 3.2 So sánh giá trị xám độ đối tượng kênh kênh 52 Bảng 3.3 Khóa giải đoán khu vực nghiên cứu 55 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lê Đức An, Lại Huy Anh, Võ Thịnh, Ngô Anh Tuấn, Đỗ Minh Tuấn, Trần HằngNga, (2000), “Kết nghiên cứu địa mạo đới đứt gãy Sơng Hồng Tạp chí khoa học Trái đất”, Số chuyên đề đứt gãy Sông Hồng T22(4), tr253-258 Đặng Văn Bào, (2003), Nghiên cứu biến động lịng sơng Hồng Pleistocen muộn - Holocen tai biến liên quan, Báo cáo kết thực ba năm 2001- 2003 đề tài nghiên cứu bản, Bộ Khoa học Công nghệ Hà Nôi Đào Đình Bắc, (1984), Trang đồ địa mạo Hà Nội Atlas Hà Nội Đào Đình Bắc, (2004), Địa mạo đại cương, Giáo trình, NXB ĐHQGHN, Hà Nội 312trg Đặng Kinh Bắc, (2010), Nghiên cứu khôi phục hệ thống lịng cổ sơng Đáy, sơng Nhuệ phục vụ quy hoạch phát triển thị Hà Nội, Khóa luận cử nhân khoa học Địa Lý, 71tr Bộ công nghiệp, Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, ( 2000), Vỏ phong hố Trầm tích đệ tứ Việt Nam, Hà Nội Văn Đức Chương (chủ biên), (1999), Nghiên cứu xác định khu vực cấu trúc địa chất đê xung yếu đồng Bắc Bộ Lưu trữ Viện Địa chất, Hà Nội Lâm Quang Dốc, Nguyễn Minh Tuệ, Đặng Duy Lợi, Phạm Khắc Lợi, (2007), Địa lý Hà Nội Nxb ĐHSP Hà Nội Viện Địa chất, (1981 – 1990), Các báo cáo lưu trữ khảo sát đê sông Hồng thuộc Hà Nội, Hà Tây, Vĩnh Phúc, Hưng Yên 10 Viện Địa Chất (1987), Những yếu tố địa chất chủ yếu ảnh hưởng đến vững bền đê khu vực Vân Cốc, Lưu trữ Viện Địa Chất 11 Viện Địa chất (1986 -1990), Biến đổi môi trường địa chất lưu vực sông Hồng, Đề tài cấp nhà nước, Lưu trữ Viện Địa chất 12 Viện Địa chất (1988 - 1990), Những đặc điểm tự nhiên ảnh hưởng chúng đến ổn định hệ thống đê sông Hồng (khu vực thành phố Hà Nội), Lưu trữ Viện Địa chất 13 Hạ Văn Hải, (2007), “Một số phát hoạt động kiến tạo đại vùng Hà Nội phụ cận”, Tạp chí Địa chất, loạt A, (số 299), 3-4/2007, tr.42-49 14 Nguyễn Hiệu, (2004), Ứng dụng viễn thám GIS nghiên cứu địa mạo địa lý biển, Tập giảng, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, 102 trg 15 Trần Văn Hoàng, Bùi Thị Bảo Anh, (2004), “Tính bền vững mơi trường địa chất thành phố Hà Nội thay đổi q trình thị hóa” Tạp chí Địa chất, (số 283) (tháng 7+8), Hà Nội 16 Bộ Kế hoạch Đầu tư, Viện chiến lược phát triển, (2006), Báo cáo tổng hợp quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội vùng Hà Nội đến năm 2020 17 Bộ Kế hoạch Đầu tư, (2008), Các tiêu kinh tế - xã hội 2007 – 2008 kế hoạch 2009 18 Nguyễn Đức Khả (1999), Cơ sở địa chất đệ tứ nghiên cứu địa mạo, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 19 PTS Nguyễn Mạnh Khuê nnk (1984), Át lát Hà Nội 20 Dỗn Đình Lâm, (2005), “Tiến hóa trầm tích Holocen châu thổ Sơng Hồng”, Tạp chí Địa chất, (số 288) (tháng 5+6), HN 21 Nguyễn Quang Mỹ, Nguyễn Thanh Sơn (chủ biên), (2000), Đặc điểm xói lở bồi tụ đứt gãy sơng Hồng (Đoạn Việt trì Hà Nội) “Tạp chí KH TĐ”, T.22, 436 – 441 22 Vũ Cao Minh (chủ biên), (1986), Các đánh giá bước đầu nguyên nhân gây cố vỡ đê Vân Cốc Báo cáo lưu trữ Viện Địa Chất 23 Đoàn Thị Tuyết Nga,(2007), Nghiên cứu xác lập sở khoa học để khơi phục dịng chảy sông Đáy phục vụ khai thác tổng hợp tài nguyên nước cải thiện môi trường (đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá) Luận án Tiến sỹ Địa lý, HN, 178 trg 24 Đỗ Thị Ngân, (2009) Nghiên cứu địa mạo cảnh báo tai biến ngập lụt khu vực Hà Nội Luận văn cử nhân khoa học địa lý, HN, 68trg 25 Trần Nghi, Nguyễn Thanh Lan, Đinh Xuân Thành, (2004), Lịch sử phát triển địa chất thành phố Hà Nội trình di chuyển, thay đổi sông, hồ Holocen muộn, 7trg 26 Vũ Văn Phái (Chủ biên), Trần Nghi, Ngơ Quang Tồn, Đặng Văn Bào, Nguyễn Cao Huần, Phạm Văn Cự, Trần Thanh Lâm, Trần Thanh Hà, Hoàng Thị Vân, (2007), Phần thứ nhất: Địa chất, địa mạo, địa lý tự nhiên, địa lý cảnh quan, địa lý hành chính, địa lý kinh tế, hạ tầng sở, dân cư, giao thông quy hoạch thị Trong “Tổng tập nghìn năm văn hiến Thăng Long”, Tập 1, Nxb “VH-TT Thời báo kinh tế Việt Nam”, HN, trg 1-104 27 Phạm Quang Sơn nnk, (1996) “Vài nét diễn biến lịng sơng Hồng đoạn phía tây Hà Nội”.Tạp chí CKHVTĐ T18 (3) Tr.296-300 28 Lê Thị Minh Tâm nnk, (1996), Đặc điểm địa mạo vùng dọc đê Đan Phượng – Hà Nội vấn đề củng cố cơng trình đê, Địa chất tài nguyên, tập 1, Trung tâm KHTN&CN quốc gia, Hà Nội, tr330-337 29 Nguyễn Đức Tâm, (1968), Bàn đồng Bắc Bộ, Tạp chí Địa chất, (số 79-80) 30 Nguyễn Đức Tâm, (1982), Trầm tích Kainozoi lịch sử hình thành đồng Việt Nam Địa chất Khoáng sản, Tập Viện Địa chất Khoáng sản, trg 33-45 31 Nguyễn Ngọc Thạch, Nguyễn Tuấn Dũng, Nguyễn Mạnh Cường,(2003), Viễn thám hệ thông tin địa lý ứng dụng, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội 32 Lê Bá Thảo, (2008), Thiên nhiên Việt Nam, NXBGD, 324trg 33 Vũ Nhật Thắng (Chủ biên), Châu Văn Quỳnh, Đặng Văn Đội, La Văn Xuân, Ngô Quang Tồn, Nguyễn Cơng Lượng, Nguyễn Văn Can, Nguyễn Văn Đàn, Phạm Văn Mẫn, Phan Hồng Dân, (2003), Địa chất tài nguyên khoáng sản thành phố Hà Nội Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam xuất bản, Hà Nội, 293 trg 34 Lê Thông (chủ biên), (2000), Địa lý tỉnh thành phố Việt Nam (Phần – Các tỉnh thành phố đồng sông Hồng) Nxb Giáo Dục 35 Nxb Thống kê, (3/2008), Điều tra biến động dân số kế hoạch hóa gia đình 1/4/2007 Những kết chủ yếu 36 Tổng cục Thống kê Nxb Thống kê (2008) Niên giám thống kê Việt Nam 2007 37 Bộ thuỷ lợi, Trường Đại học Thuỷ lợi ,(1981), Giáo trình động lực học sơng ngịi, Nxb Nông nghiệp, Hà Nội 38 Cục Thống kê thành phố Hà Nội, (5/2008), Niên giám thống kê Hà Nội 2007 39 Cục Thống kê Hà Tây, (7/2008), Niên giám thống kê Hà Tây 2007 40 Cục Thống kê Vĩnh Phúc, (7/2008), Niên giám thống kê Vĩnh Phúc 2007 41 Trần Văn Tư, Trịnh Quốc Hải, (1996), Chương trình SEEP/W ứng dụng nghiên cứu vài loại hình biến dạng thấm gây phá hủy đê, Nxb Khoa học Kỹ thuật, tr 278 – 286 42 Trần Văn Tư, (2011), “Đặc điểm địa chất cơng trình đê sơng Hồng khu vực Hà Nội tai biến địa chất liên quan”, Tạp chí KH TĐ, T.33, 480 – 492 43 Nguyễn Trọng Yêm (chủ biên), (1985), Báo cáo chương trình cấp nhà nước 48.02 “Chuyển dịch đại thành tạo khe nứt đại trũng sông Hồng” Lưu trữ TTKH&CNQG, Hà Nội Tiếng anh 43 Ayako Funabiki, Shigeko Haruyama, Nguyễn Văn Quý, Phạm Văn Hải, Đinh Hưng Thái, 2007, Holocene delta plain development in the Song Hong (Red River) delta, Vietnam, 13trg 44 B.H.P Maathuis, C.J van Western, Flood hazard analysis using multitemporal SPOT-XS imagery, International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences (ITC), 10trg 45 Gordon S Fraser, 1989, Classic Depositional Sequences, Prentice Hall Advanced Reference Series, Physical and life Sciences, 459trg 46 Ro Charlton, 2008, Fundamentals of Fluvial Geomorphology, Routledge Publishing, 275trg 47 R.P.C Morgan, 2008, Soil Erosion and Conservation, Blackwell Publishing, 316trg 48 Pate, F Donald, 2000, Quaternary Environments (Second Edition), Arnold Publishing, 329trg Các nguồn thông tin từ trang báo 49 http://vi.wikipedia.org/wiki/ 50 http://lienmaccity.net/ 51 http://www.soxaydung.hanoi.gov.vn/ 52 http://hanoi.org.vn/planning/ 53 http://www.skyscrapercity.com/ 54 http://www.baomoi.com/ ... CHƯƠNG ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ ĐỊA CHẤT TRONG NGHIÊN CỨU SỰ DỊCH CHUYỂN LỊNG SƠNG HỒNG THỜI KỲ HOLOCEN VÀ HIỆN ĐẠI KHU VỰC HÀ NỘI 45 3.1 Sơng Hồng hình thành đồng châu thổ 45 3.1.1 Sự. .. tài: ? ?Ứng dụng viễn thám địa chất nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holocen đại khu vực Hà Nội? ?? để làm luận văn cho Mục tiêu đề tài - Ứng dụng phương pháp viễn thám phương pháp địa chất. ..ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trần Linh Lan ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ ĐỊA CHẤT TRONG NGHIÊN CỨU SỰ DỊCH CHUYỂN LỊNG SƠNG HỒNG THỜI KỲ HOLOCEN VÀ HIỆN ĐẠI KHU