V. Địa hình do biển
b. Đánh giá các đặc trưng địa mạo, cấu trúc địa chất, hoạt động nhân sinh
32.2.2. Đánh giá nguy cơ lũ quét bùn đá
Để xác định các khu vực có nguy cơ xảy ra lũ quét - bùn đá, trước hết từ các nghiên cứu hiện trạng và theo nhiều tác giả nghiên cứu, chúng tôi phân biệt một số các dạng lũ quét- bùn đá xảy ra theo cách thức khác nhau có thể xuất hiện trong khu vực nghiên cứu, bao gồm:
- Lũ bùn đá xảy ra theo dạng tuôn chảy, thường phát sinh ở thượng nguồn của các suối nhỏ (thường là cấp 2,3), xảy ra gắn liền với hiện tượng trượt lở, đưa vật liệu ổ ạt xuống đáy các thung lũng khe suối. Đối với các khu vực đổ đất đá thải do tính chất bở rời của vật liệu và sườn bãi thường có độ dốc lớn, bởi vây thậm trí chưa cần trượt lở, chỉ cần bị xâm thực chúng cũng có thể đưa vào dòng chảy một lượng lớn vật liệu để tạo thành dòng bùn đá. Song ở mức độ xảy ra nhanh và ồ ạt với khối lượng vật liệu lớn như lũ bùn đá, theo chúng tôi, quá trình này phải gắn với hiện tượng trượt lở. Và để đánh giá, chúng tôi sử dụng kết quả nghiên cứu về nguy cơ trượt lở tích hợp với các lớp thông tin về đặc điểm lưu vực
vực có nguy cơ phát sinh lũ bùn đá. Tiến hành thống kê diện tích có nguy cơ trượt lở ở các mức độ khác nhau theo từng lưu vực đã được phân chia theo cấp. Nguy cơ phat sinh lũ bùn đá được đánh giá dựa trên tỷ lệ phẩn trãm diện tích giữa các
cắp nguy cơ khác nhau trong mỗi lưu vực, trong đó có sự ưu tiên trọng sô' tăng
dần theo cấp của nguy cơ trượt lở.
Lũ quét vỡ dòng/nghẽn dòng là loại lũ thường phát sinh trên các thung lung sông S U Ô I lơn hơn, có nhiêu trượt lở, nhiều vât liêu đua xuống từ các suôi phụ lưu, đặc biệt là thung lũng sông có những đoạn bị thắt hẹp hay gấp khúc, những nơi làm cho vật liệu dễ bị tắc nghẽn làm cho nãng lượng và đỉnh lũ lên cao. Khi vỡ các đập chăn sẽ tạo ra những đợt sóng lũ quét có sức tàn phá ghê ghớm về phía hạ lưu. Điển hình như trong trường hợp ở khe Dè. Việc đánh giá các thung lũng sông có nguy cơ xảy ra loại lũ này được thực hiện trên cơ sở tích hợp giữa lớp bản đồ nguy cơ trượt lở và bản đồ nguy cơ phát sinh lũ bùn đá với các thung lũng sông đã được đánh giá về mặt cấu trúc thông qua mối quan hệ giữa hướng thung lũng và phương cấu trúc địa chất. Các thung lũng sông cắt vuông góc với phương cấu trúc địa chất, cắt qua nhiều thành tạo địa chất có độ bền vững khác nhau, có khả năng xảy ra trượt lở và lũ bùn đá từ các phụ lưu cao sẽ là nơi có nguy cơ lớn nhất.
Trong khu vực nghiên cứu, dựa vào mạng lưới thủy vãn được xây dựng chi tiết từ mô hình số độ cao và được hiệu chỉnh với ảnh vệ tinh năm 2007, bản đồ phân chia lưu vực được thành lập trên cơ sở sử dụng các chức năng phân tích thuỷ văn Hydrology trong phần mềm ILWIS. Mỗi lưu vực sau đó trở thành một dơn vị để thống kê và đánh giá nguy cơ phát sinh trượt lở đất đá cũng như những đặc trưng về mặt cấu trúc, hình thái thung lũng sông suối, từ đó xác định nguy cơ lũ bùn đá.
Khu vực Hạ Long - cẩm Phả là khu vực có mạng lưới sông suối không phải dày đặc tuy nhiên trên các sườn hình thành khá nhiều các khe rãnh xâm thực. Bởi vậy việc phân chia lưu vực gặp nhiều khó khãn. Trên cơ sở mô hình sô' độ cao năm 2004 được xây dựng từ bản đồ địa hình 1:50.000 (trên bản đồ này, các khe rãnh xâm thực nhỏ cơ bản đã được khái quát hoá), kết hợp với ảnh vệ tinh Aster độ phân giải khá cao (15m) chụp năm 2007 và các chức năng phân tích lưu vực trong phần mềm ILWIS, có thể chia khu vực nghiên cứu thành 24 lưu vực cấp II và 79 lưu vực cấp III để đánh giá.
Vê m ạng lưới sông suối đã có những tổng kết nhất định vể mặt lý thuvết và thực tiễn rằng, nếu lấy theo thang điểm 5 thì mạng sông suối dạng nan quạt có hệ số tập trung nước cao nhất từ 3 đến 5. Mạng hình nhánh cây có hệ sỏ' tập trung nươc từ 1,8 đên 3. M ạng hình lông chim có hệ sô tập trung nước thấp nhất
{hình 3.11).
H ình 3.11. Hình dạng các lưu vực có quan hệ với khả năng phát sinh lũ Vì vậy mạng lưới sông suối có dạng nan quạt, nhánh cây là mạng có điều kiện thuận lợi cho sự phát sinh lũ quét và lũ quét tập trung.
Diện tích lưu vực hứng mưa càng lớn, lòng sông suối chính càng ngắn thì dòng lũ và vận tốc lũ càng lớn. Lòng sông càng dài (như lưu vực dạng lá dài) ít có khả năng phát sinh lũ bùn đá.
Độ lớn của lưu vực có ảnh hưởng đến tính chất và quy mô của lũ bùn đá. Hiện trạng lũ bùn đá ở các khu vực khai thác than trên địa bàn Hạ Long - cẩm Phả cho thấy chúng có thể xuất hiện ngay ở các khe suối nhỏ trên các sườn bãi thải. Nếu quy ước các suối thượng nguồn là phụ lưu bậc I, thì thực tế cho thấy lũ bùn đá thường xuất hiện ở các suối bậc II, III, và ít khi xuống đến bậc IV.
Độ dốc lòng có ý nghĩa quyết định tới việc hình thành các dòng bùn đá và lũ quét dọc các sông. Độ dốc lòng càng cao thì vận tốc dòng chảy càng lớn, khả năng lôi cuốn bùn đá càng mạnh. Độ đốc trung bình của các lưu vực càng lớn nguy cơ trượt lở càng mạnh và độ tập trung nước càng nhanh.
Dạng lũ bùn đá xảy ra theo cơ chế vỡ dòng hết sức nguy hiểm do liên tục có sự tích lũy năng lượng khối nước và bùn đá. Loại lũ này thường xảy ra trên các
sông suối dạng xyên thủng hoặc có nghiéu đoạn gấp khúc đột ngột. Trong khu vực nghiên cứu trận 10 bùn đá xảy ra ở thung lũng Khe Dè là một ví dụ điển hình.
Thông thương, sự hình thành thung lũng có dạng như thê này đều gắn với môi quan hệ giữa phương của cấu trúc địa chất và hướng của thung lũng sông. Khi dòng chảy cắt vuông góc với phương cấu trúc địa chất và cắt qua nhiều tập đá có độ bền vững khác nhau, tại chô căt qua đá gốc rắn chắc sẽ là nơi thung lũng bị thắt hẹp, ở nhưng V Ị tn cat qua cac đa kém bên vững, thung lũng sông thường mở rộng do ở đây qua trinh phong hóa và xâm thực bờ diễn ra manh hơn. Để xác định các thung lũng xuyên thủng, chúng tôi làm bài toán ngược là tìm chúng thông qua mối quan giữa phương cấu trúc địa chất và hướng cuả các thung lũng sông suôi trong vùng.
Việc đánh giá này dựa vào sự tích hợp của các lớp thông tin về dòng chảy, hướng sườn và phương cấu trúc đất đá. Từ đó đánh giá trọng sô cho các thung lũng sông này đối với nguy cơ phát sinh lũ bùn đá (bảng 3.7).
Bảng 3.7. Điểm trọng sô đánh giá cho mối quan hệ giữa hướng của dồng chảy với phương của cấu trúc địa chất đối với nguy cơ phát lũ bùn đá
Phương dòng chảy với hướng cấu trúc đất đá Đánh giá trọng sô < 2 5 ° 1 2 5 ° - 5 0 ° 2 c o 1 c o 3 70° - 85° 4 c o O N 1 c y n 00 5