Khu vực nghiờn cứu nằm ở phần chuyển tiếp giữa địa khối Indosinia Kon Tum ở phớa Nam và miền uốn nếp Hecxini Trƣ ng Sơn ở phớa Bắc; địa hỡnh của nú đƣợc chi phối bởi cỏc cấu trỳc khối tảng và cấu trỳc uốn nếp - khối tảng dạng tuyến. Cỏc chuyển động sụt lỳn ở Biển Đụng kết hợp với sự dao động mực nƣớc đại dƣơng trong Neogen - Đệ Tứ cũng gúp phần quan trọng trong việc hỡnh thành và phỏt triển địa hỡnh. Điều kiện khớ hậu cũng ảnh hƣởng sõu sắc tới sự phỏt triển địa hỡnh lƣu vực: lƣợng mƣa trung bỡnh năm rất cao khiến cho cƣ ng độ phõn cắt xõm thực lớn trờn địa hỡnh vựng nỳi và sự biến động mạnh của lũng sụng ở đồng bằng. Lƣu vực phõn hoỏ thành 3 vựng lớn với đặc điểm hỡnh thành và cấu trỳc địa chất khỏc nhau mà chỳng tụi trỡnh bày dƣới đõy.
Địa hỡnh khu vực này đƣợc thành tạo chủ yếu bởi quỏ trỡnh tạo nỳi Kainozoi trờn múng khụng đồng nhất và cú sự phõn hoỏ thành 4 bộ phận rừ rệt. Ở phớa Nam là cỏc nỳi khối tảng trờn múng cổ Proterozoi của địa khối Kon Tum, đƣợc nõng lờn độ cao 1000-
23
2500m chủ yếu bởi chuyển động khối tảng dọc theo cỏc đứt góy. Đới Kon Tum bị dập vỡ bởi hàng loạt hệ thống đứt góy với hƣớng chủ đạo là ỏ kinh tuyến và tõy bắc - đụng nam. Chuyển động khối tảng cú biờn độ tăng dần từ đụng sang tõy. ở phớa Tõy là khối nỳi Ngọc Linh, đƣợc nõng mạnh nhất theo kiểu địa lu , cú độ cao 2000-2500m. Ở phớa nam khối Ngọc Linh, cỏc bề mặt pedimen tuổi Mioxen đƣợc nõng lờn độ cao 1400- 2000m, tạo nờn địa hỡnh cao nguyờn khối tảng. Từ tõy sang đụng, địa hỡnh cú dạng bậc điển hỡnh; mặt cắt từ bắc xuống nam cú dạng mềm mại hơn do sự phõn dị chuyển động khối tảng theo hƣớng này yếu hơn. Bề mặt tuổi Mioxen muộn ở trung tõm cú độ cao 1800m và nghiờn thoải về hai phớa xuống độ cao 1400m [2].
Bộ phận phớa bắc của khu vực là vựng nỳi trung bỡnh Đụng Lõm - Hải Võn nằm ở bức sụng Cụn - sụng Vu Gia, gồm cỏc khối nỳi địa lu - khối tảng và nỳi khối tảng uốn nếp phỏt triển trờn cỏc đỏ trầm tớch biến chất loại A Vƣơng, Long Đại và cỏc đỏ magma xõm nhập của cỏc phức hệ Đại Lộc, Hải Võn và Bà Nà. Địa hỡnh cú dạng tuyến kộo dài phƣơng ỏ vĩ tuyến, xen trong đú là cỏc khối nỳi vũm - khối tảng Bà Nà, Đak Rờnh phỏt triển trờn cỏc thể xõm nhập dạng vũm. Sự nõng mạnh của múng đƣợc thể hiện bởi cỏc diện lộ lớn của cỏc thể xõm nhập và sự vắng mặt cỏc trầm tớch Mesozoi trong vựng. Cỏc bề mặt san bằng tuổi Miocen muộn đƣợc nõng lờn độ cao 1000-1200m so với cỏc vựng phớa nam là 800-900m. Vựng này chịu sự tỏc động mạnh của hệ đứt góy phƣơng ỏ vĩ tuyến. Quỏ trỡnh phong hoỏ, búc mũn và xõm thực đó gúp phần tạo địa hỡnh thung lũng kiến tạo - búc mũn Hiờn - Trung Mang cú chiều rộng từ 1000 - 5000m, kộo dài từ tõy Đà Nẵng đến giỏp biờn giới Việt - Lào.
Phớa Bắc và rỡa Tõy là địa hỡnh nỳi dạng khối tảng - uốn nếp, kộo dài theo phƣơng Tõy Bắc-Đụng Nam và thấp dần từ tõy nam đến đụng bắc. Đõy là phạm vi thuộc phức nếp lồi Trƣ ng Sơn, cú múng uốn nếp Paleozoi bị dập vỡ bởi hàng loạt đứt góy cú hƣớng chủ đạo là Tõy Bắc – Đụng Nam. Ở vị trớ trục của phức nếp lồi là dóy Trƣ ng Sơn kộo dài, cao 1100-1600m, đƣợc cấu tạo bởi cỏc đỏ xõm nhập phức hệ Đại Lộc. Ở hai cỏnh phỏt triển cỏc dóy nỳi cú đƣ ng sống nỳi kộo dài hƣớng TB-ĐN và độ cao giảm dần về cỏc phớa. Cỏc dóy nỳi này đƣợc cấu tạo chủ yếu bởi cỏc đỏ trầm tớch biến chất hạ tầng Long Đại. Ở rỡa phớa tõy tỉnh Quảng Nam, trục dài của cỏc khối nõng dạng vũm vẫn cú phƣơng Tõy Bắc – Đụng Nam. Tại đõy, bề mặt san bằng tuổi pliocen cú độ cao 800m đƣợc phỏt triển trờn cỏc đỏ biến chất Paleozoi, xung quanh là cỏc dóy nỳi đơn nghiờng
24
cao 200-600m phỏt triển trờn cỏc đỏ trầm tớch Mezozoi cú đƣ ng phƣơng lƣợn vũng quanh vũm. Tại khu vực Khe Tin (tõy sụng Bung) và Bim San (tõy nam Đak Pet), cỏc chuyển động nõng dạng vũm đƣợc kết hợp với chuyển động khối tảng dọc cỏc đứt góy hƣớng TB-ĐN. Ở phần trung tõm, bề mặt san bằng tuổi Mioxen muộn đƣợc nõng lờn độ cao 1600 - 1800m, thƣ ng phỏt triển trờn cỏc đỏ biến chất cổ hoặc đỏ xõm nhập. Phần rỡa phỏt triển cỏc khối nỳi cú độ cao từ 1200 - 1400m, đƣ ng sống nỳi cú dạng toả tia từ đỉnh của vũm và độ cao cũng giảm dần về cỏc phớa.
Ở trung tõm khu vực nghiờn cứu là địa hỡnh nỳi uốn nếp - khối tảng, kộo dài theo phƣơng ỏ vĩ tuyến, phỏt triển chủ yếu trờn cỏc đỏ trầm tớch Mezozoi. Cấu trỳc của đỏ gốc đƣợc phản ỏnh khỏ rừ nột trờn địa hỡnh. Cỏc nỳi dạng mặt bàn, địa hỡnh cuesta là đặc trƣng cho địa hỡnh vựng nỳi này. Cỏc đỏ trầm tớch Mesozoi chịu tỏc động mạnh của cỏc chuyển động tõn kiến tạo. Cỏc đứt góy chia cắt múng thành những khối tảng cú phƣơng kộo dài ỏ vĩ tuyến, đụng bắc - tõy nam và tõy bắc - đụng nam. Cỏc khối tảng này đƣợc nõng theo biờn độ chung của toàn vựng, tạo cỏc khối và dóy nỳi cao 600-1000cm. Cỏc cƣ n vỏch đổ lở - kiến trỳc, cỏc bề mặt đỉnh dạng mặt bàn nghiờng đƣợc phỏt triển khỏ điển hỡnh tại cỏc khối nỳi Mặt Qu , nỳi Tung Tang, nỳi Khe Ba... Sự đổi phƣơng địa hỡnh từ ỏ vĩ tuyến của cỏc khối này sang tõy bắc - đụng nam tại khối nỳi Ca-con-vơ (phỏt triển trờn cỏc đỏ trầm tớch hệ tầng AVƣơng) ở phớa tõy phản ỏnh sự lặp lại của cỏc chuyển động tạo nỳi tõn kiến tạo trờn cỏc bỡnh đồ cấu trỳc Mesozoi, Paleozoi.
2.1.3. Nhõn tố khớ hậu
Khớ hậu là nhõn tố cú ý nghĩa quyết định đến đặc điểm hoạt động của cỏc quỏ trỡnh ngoại sinh trờn địa bàn vựng nghiờn cứu. Cỏc đặc điểm mƣa giú, bóo tố và nhiệt độ, mà sõu xa hơn là những đặc điểm của hoàn lƣu khớ quyển và sự tƣơng tỏc của nú với địa hỡnh trong vựng, cú vai trũ quyết định đến tớnh chất của lũ lụt trờn toàn bộ lƣu vực [9]
Khu vực nghiờn cứu cú khớ hậu nhiệt đới giú mựa căn bản ẩm. Đặc điểm khớ hậu đú cú thể thấy qua bảng sau.
25 B g 2 1: M ố g h h h vự Địa điểm Tổng nhiệt độ năm Nhiệt độ TB năm Nhiệt độ thỏng lạnh nhất Biờn độ nhiệt năm Cỏn cõn bức xạ Lƣợng mƣa TB năm Khả năng bốc hơi Đà Nẵng 9380oC 25,7oC >21oC 7-8oC 97,9kcal/cm2.năm 2035mm 1087mm Tam Kỳ >21oC >97,9kcal/cm2.năm 2286mm 1333mm
Chớnh sự tƣơng tỏc giữa hoàn lƣu giú mựa với địa hỡnh của Trƣ ng Sơn Nam đó làm xuất hiện ở dải đồng bằng ven biển Trung Trung Bộ một kiểu biến trỡnh mƣa đặc biệt là mƣa lớn vào th i kỳ thu - đụng và ớt mƣa trong giai đoạn xuõn - hố.
Dóy nỳi này ỏn ngữ ở phớa tõy tạo thành một bức tƣ ng thành hứng lấy hầu nhƣ toàn bộ lƣợng mƣa do cỏc nhiễu động th i tiết gõy nờn khi cú giú bóo từ phớa đụng hoặc cú giú mựa mựa đụng thổi tới từ hƣớng đụng bắc. Những tỡnh thế gi i tiết gõy mƣa càng mạnh mẽ hơn khi cú sự kết hợp của cỏc nhiễu động này với hoạt động của dải hội tụ nhiệt đới.
2.1.3.1.Ch hiệ ẩ
Khu vực nghiờn cứu khụng cú mựa đụng lạnh. Nhiệt độ trung bỡnh thỏng lạnh nhất (thỏng 1) khụng dƣới 21oC
ở vựng đồng bằng ven biển; ở độ cao 500-1000m là 18 - 20oC và tại những nơi cú độ cao từ 1000m trở lờn đều dƣới 18oC. Nhiệt độ tối thấp vào những ngày cú giú mựa đụng bắc tràn về cú thể xuống dƣới 15oC
, thậm chớ cú đợt xuống dƣới 11-10oC
ở đồng bằng ven biển. Núng nhất là cỏc thỏng 6, 7, 8. Nhiệt độ trung bỡnh trong những thỏng này lờn đến 28,5 - 29,5oC, trong đú cú những ngày nhiệt độ lờn tới trờn 40oC. Nhiệt độ trung bỡnh năm khoảng 26,5oC
ở đồng bằng, giảm xuống cũn 23 - 24oC ở độ cao 400 - 500m và 21 - 23oC ở độ cao > 1000m. Biờn độ dao động nhiệt ngày - đờm và năm đều ở mức 7 - 8o
[4].
2.1.3.2.Ch a
Lƣợng mƣa và sự phõn bố của nú trong năm đúng vai trũ hết sức quan trọng, cú tớnh chất quyết định đến chế độ và cƣ ng suất của lũ lụt trờn toàn bộ lƣu vực.
26
Vựng nghiờn cứu là một trong những địa bàn cú lƣợng mƣa lớn của Việt Nam: ở đồng bằng trung bỡnh năm khoảng 2200mm, vựng thƣợng du đạt trờn 3000mm, nhiều nơi đạt trờn 4000mm. Lƣợng mƣa năm thay đổi nhiều từ Đụng sang Tõy, từ Bắc vào Nam và từ đồng bằng lờn vựng nỳi [16]
Sự cú mặt của những khối nỳi trung bỡnh cao ở phớa tõy đó làm hỡnh thành ở đõy những trung tõm mƣa lớn Trà My - Ngọc Lĩnh, Bà Nà - Bạch Mó. Hằng năm ở Quảng Nam cú từ 140 đến 160 ngày mƣa, trong đú cú 7 - 11
Mựa khụ ở đõy kộo dài từ thỏng 2 đến thỏng 8, ớt nhất là hai thỏng 3 và 4 (mỗi thỏng chỉ đạt 20 - 30mm). Lƣợng mƣa cú thể biến động lớn từ năm này qua năm khỏc. Năm 1996 con số này là 371mm nhƣng đến năm 1997 chỉ cú 2155mm; thỏng 12 năm 1996 đạt tới 1423mm, song thỏng 12 năm 1997 chỉ đạt 212mm. Trong mựa khụ, chỉ số khụ hạn rất cao, trờn toàn bộ lónh thổ thƣ ng xuất hiện những đợt núng, khụng mƣa kộo dài trong nhiều ngày.
Hỡnh 2.1: Bản đồ lƣợng mƣa trung bỡnh năm tỉnh Quảng Nam
Cú thể núi, sự phõn hoỏ giữa hai mựa khụ và mƣa ở đõy là hết sức sõu sắc. Đặc điểm này làm gia tăng quỏ trỡnh xõm thực búc mũn và phỏ hu địa hỡnh và làm gia tăng nguồn vật liệu đƣa vào dũng chảy trong mựa mƣa.
27
Nột độc đỏo nhƣng cũng là tớnh chất nguy hiểm của chế độ mƣa ở đõy là mựa mƣa trựng đỳng mựa bóo và khụng hiếm khi cú hai, thậm chớ ba cơn bóo đổ bộ liờn tiếp nhau. Đú chớnh là những tỡnh huống gõy tai biến lụt lội, xúi lở, bồi lấp cỏt, lở nỳi và trƣợt đất khụng dễ gỡ khắc phục.
2.1.3.3. Giú
Hƣớng giú thịnh hành vào mựa Đụng là TB, B và ĐB, với tần suất chung là 80 - 90%. Về mựa hạ hƣớng giú thịnh hành là hƣớng Tõy, chiếm 50%. Tốc độ giú trung bỡnh khoảng 2-2,5m/s. Trờn dải ven biển, tốc độ giú mạnh hơn nhiều. Tốc độ giú trong cỏc trận mƣa bóo thƣ ng đạt 35 - 40m/s. Giú Tõy khụ núng cú thể xuất hiện từ thỏng 4 đến thỏng 10, ảnh hƣởng lớn đến dải đồng bằng ven biển. Giú mựa Đụng Bắc bắt đầu thổi từ thỏng 11 năm trƣớc đến thỏng 2 năm sau.
2.1.4. Nhõn tố thủy văn
2.1.4.1. M ụ g ối
Giống nhƣ tỡnh hỡnh chung ở Trung Bộ, mạng lƣới sụng của vựng nghiờn cứu khỏ dày, nhƣng đa số cú lƣu vực nhỏ, ngắn và dốc. Với lƣợng mƣa lớn, đõy là nơi cú tần suất cao về lũ lớn và lũ quột.
Đỏng chỳ ý là độ cao bỡnh quõn lƣu vực cỏc sụng ở đõy lớn, trội hơn hẳn so với cỏc sụng trờn dải ven biển Việt Nam. Cỏc thung lũng đều cú phần thƣợng nguồn rất sõu, cú mặt cắt ngang dạng chữ V hoặc khe hẻm, với độ chia cắt sõu tại nguồn cú thể đạt tới 500 - 700m.
Do độ cao bỡnh quõn lƣu vực và độ dốc lớn, nờn dũng chảy thƣ ng khỏ thẳng, hệ số uốn khỳc dao động từ 1,3 đến 1,7, riờng sụng Thu Bồn đạt đến 1,86.
Lƣu vực sụng Thu Bồn với diện tớch 10300km2, chiều dài lƣu vực 148km, rộng bỡnh quõn 70km, độ cao bỡnh quõn 552m, chiều dài sụng 205km. Với chiều dài tổng cộng của mạng lƣới dũng chảy trờn toàn lƣu vực là 4865km2
, hệ số chia cắt ngang ở đõy đạt giỏ trị 0,47km/km2, nếu tớnh cả cỏc khe rónh xõm thực bởi cỏc dũng tạm th i thỡ giỏ trị này đạt tới 1,2km/km2
.
Toàn bộ hệ thống cú 19 phụ lƣu cấp 1 - 3 cựng những chi lƣu cú chiều dài trờn 10km. Bề mặt lƣu vực cú dạng hỡnh quạt và cú độ dốc bỡnh quõn khỏ lớn, tới 25,5%. Phần thƣợng lƣu và trung lƣu dài khoảng 160km, chảy trong vựng nỳi trung bỡnh và nỳi thấp - đồi, dũng chảy cú dạng thẳng, chuyển xuống đồng bằng qua những đoạn thung lũng hẹp, giống nhƣ những thung lũng xuyờn thủng. Những dũng chảy chớnh của hệ
28
thống sụng này ở thƣợng lƣu gồm sụng Tranh và hai nhỏnh của sụng Vu Gia là Đắc My và sụng Bung. Ở phần hạ lƣu, sụng Vu Gia nhập vào sụng Thu Bồn (hay Ngọn Thu Bồn) ở xó Đại Cƣ ng (huyện Đại Lộc) rồi cựng chảy theo hƣớng đụng ra cửa Đại. Cú nhiều chi lƣu, nhƣ sụng Yờn (sụng này chảy đến xó Cẩm Nờ của huyện Hoà Vang thỡ gặp nhỏnh sụng Thuý Loan chảy xuống từ phớa Tõy), sụng Vĩnh Điện chảy ra cửa Đà Nẵng, sụng Chiờm Sơn - Bà Rộn đổ ra cửa Đại, nhỏnh Trƣ ng Giang chạy song song với b biển xuống cửa sụng Tam Kỳ (hiện nay cửa phớa Tam Kỳ đó bị lấp).
Hỡnh 2.2: Bản đồ mật độ sụng suối tỉnh Quảng Nam
2.1.4.2. Đ i h h ỷ v
Nhỡn chung, do chế độ mƣa mựa rừ rệt, cỏc dũng sụng lại đều ngắn và dốc, nờn dũng chảy của tất cả cỏc sụng thuộc khu vực nghiờn cứu đều biến động một cỏch cực đoan: về mựa mƣa chỳng đều là những dũng sụng đầy nƣớc, mực nƣớc cú thể nhiều lần đạt mức gõy lũ lụt lớn mang tớnh tai biến, trong khi về mựa khụ, đỏy cỏc thung lũng thƣ ng cạn, lộ ra những bói cỏt vàng mờnh mụng, lũng kiệt bị thu hẹp và uốn khỳc quanh co nằm ộp sỏt vào b lừm. Cú thể núi, chế độ dũng chảy của chỳng đó mang sắc thỏi của cỏc sụng vựng khớ hậu bỏn khụ.
29
Lƣợng nƣớc trong mựa lũ cú thể chiếm tới 80% lƣợng nƣớc cả năm, mặc dự th i gian này chỉ kộo dài 3 thỏng từ thỏng 10 đến thỏng 12. Lƣợng mƣa lớn nhất (đạt 40-50% lƣợng nƣớc cả năm) trong ba thỏng này thƣ ng rơi vào thỏng giữa hoặc thỏng cuối. Kết quả phõn tớch về phõn bố theo th i gian và khụng gian số cỏc đợt lũ lớn trong 23 năm gần đõy (Lờ Bắc Huỳnh, 1999) cho thấy lũ lớn trờn sụng Thu Bồn tập trung chủ yếu vào thỏng X và XI. Số lần xuất hiện lũ nhiều nhất là 10-11 trận với tần suất 94%.
Do mƣa lớn tập trung trờn những vựng hẹp và dốc, nờn cỏc sụng đều cú lƣu lƣợng mựa lũ lớn, đỉnh lũ thƣ ng rất cao. Trong điều kiện mặt đệm khỏ dốc bị phơi trong nhiều thỏng mựa khụ, mƣa rơi với cƣ ng độ lớn, dũng chảy lũ thƣ ng cụng phỏ b rất mạnh, lƣu lƣợng dũng chảy rắn của cỏc sụng ở đõy khỏ cao. Tuy nhiờn, những số liệu hiện cú cú lẽ đó bỏ qua những trầm tớch bựn cỏt tầng gần đỏy, nờn thƣ ng cho những giỏ trị khụng lớn lắm. Về mựa lũ, nƣớc sụng Thu Bồn và cỏc sụng chớnh trong vựng nghiờn cứu đều đỏ ngầu phự sa và khi đú lƣu lƣợng dũng rắn lơ lửng chắc chắn phải rất lớn.
2.1.5. Nhõn tố vỏ phong húa và thổ nhưỡng
2.1.5.1. Đ i v ph g h ỏ
Cỏc thành tạo vỏ phong hoỏ trong khu vực nghiờn cứu gồm hai kiểu nguồn gốc: tàn tớch và thấm đọng .
- Vỏ feralit tuổi Pleistocen giữa - muộn (FeAl Q12-3) phõn bố chủ yếu ở khu vực Phƣớc Tƣ ng - Hoà Ninh, phỏt triển trờn cỏc bề mặt thềm biển mài mũn tuổi Pleistocen