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

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ...................................................................... Error! Bookmark not defined.
Chƣơng 1 ..................................................................................................................... .
TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU .................................................... .
PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Error! Bookmark
not defined.
1.1. Khái quát về tình hình nghiên cứu...... Error! Bookmark not defined.
1.1.1. Trên thế giới.................................... Error! Bookmark not defined.
1.1.2. Tình hình nghiên cứu ở Việt Nam Error! Bookmark not defined.
1.2. Phƣơng pháp nghiên cứu ..................... Error! Bookmark not defined.
1.2.1. Cách tiếp cận .................................. Error! Bookmark not defined.
1.2.2. Phương pháp nghiên cứu và cơ sở tài liệuError! Bookmark not
defined.
Chƣơng 2 ..................................................................................................................... .
HIỆN TRẠNG TRƢỢT LỞ BỜ HỒ VÀ BỒI LẮNG LÒNG HỒ ........................ .
THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH ........................................... Error! Bookmark not defined.
2.1. Đặc điểm hiện trạng trƣợt lở bờ hồ .... Error! Bookmark not defined.
2.2. Đặc điểm hiện trạng bồi lắng lòng hồ . Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Đặc điểm chung .............................. Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo thời gianError! Bookmark not
defined.
2.2.3. Diễn biến bồi lắng lòng hồ theo không gianError!
not defined.

Bookmark

Chƣơng 3 ..................................................................................................................... .
ĐẶC ĐIỂM BIẾN ĐỘNG BỜ HỒ THỦY ĐIỆN HÒA BÌNH ... Error! Bookmark
not defined.

3.1. Đặc điểm các yếu tố gây biến động bờ hồError!

Bookmark

not

defined.
3.1.1. Xói mòn rửa trôi trên lưu vực ........ Error! Bookmark not defined.
3.1.2. Chế độ thủy văn .............................. Error! Bookmark not defined.

i


3.1.3. Độ dốc sườn .................................... Error! Bookmark not defined.
3.1.4. Đặc tính địa chất công trình của các đất đá cấu tạo bờ .... Error!
Bookmark not defined.
3.1.5. Đặc điểm đứt gãy hoạt động .......... Error! Bookmark not defined.
3.1.6. Chế độ điều tiết, quy trình vận hành của hồError!
not defined.

Bookmark

3.2. Đặc điểm biến động .............................. Error! Bookmark not defined.
3.2.1. Nguyên tắc xây dựng bản đồ tai biến địa chấtError! Bookmark
not defined.
3.2.2. Xây dựng bản đồ biến động bờ hồ . Error! Bookmark not defined.
3.2.3. Đặc điểm biến động bờ hồ thủy điện Hòa BìnhError! Bookmark
not defined.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .................................... Error! Bookmark not defined.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ........................................................................................ 1

ii


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi.
Các đoạn trích dẫn và số liệu sử dụng trong luận văn đều được dẫn nguồn.
Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chưa từng được ai công bố
trong bất kỳ công trình nào khác.
Tác giả luận văn

Doãn Đình Hiến

iii


LỜI CẢM ƠN
Trước hết, tôi xin gửi lời cảm ơn tới các thầy hướng dẫn TS. Phạm Quang
Sơn và TS. Phạm Văn Hùng. Các thầy đã tạo mọi điều kiện thuận lợi, tận tình
hướng dẫn và giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này. Sự hiểu biết sâu sắc về khoa học
cũng như kinh nghiệm quý báu của các thầy chính là tiền đề quan trọng giúp tôi đạt
được những thành tựu và 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 và Geomatic (VTGEO) – Viện
Địa Chất – Viện Hàn Lâm Khoa Học và Công Nghệ Việt Nam đã tạo mọi điều kiện
thuận lợi và giúp đỡ nhiều mặt để tác giả hoàn thành luận văn.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn các tác giả, những tập thể, các cá nhân đã
hết sức quan tâm giúp đỡ và tạo điều kiện thuận lợi để tác giả có thể hoàn thành
luận văn. Rất mong nhận được nhiều đóng góp ý kiến của các nhà khoa học, các
đồng nghiệp và bạn đọc để luận văn được hoàn thiện hơn.

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

4

Hình 0.2: Vị trí khu vực nghiên cứu trên ảnh Landsat - 2010

5

Hình 1.1: Trượt lở và lũ bùn đá tại Tạ Khoa trên ảnh VNREDSat-1 và
chụp mặt đất
Hình 1.2: Lũ quét-lũ bùn đá ở Mường Trai trên ảnh Landsat và chụp
mặt đất
Hình 1.3: Trượt lở kèm lũ quét-lũ bùn đá tại Nậm Chiến trên ảnh
Landsat và chụp mặt đất
Hình 1.4: Lũ quét-lũ bùn đá tại Tạ Khoa trên ảnh Landsat và chụp mặt
đất
Hình 1.5: Trượt lở đất ở đập thủy điện Sơn La (a), Phúc Sạn - Mai Châu
(b) trên ảnh SPOT-5 và chụp tại thực địa
Hình 2.1: Bản đồ hiện trạng trượt lở bờ hồ Hòa Bình

(trên ảnh Landsat-2010)

25

25

26

26

27

34

Hình 2.2: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại Mường La

38

Hình 2.3: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại Mường La

38

Hình 2.4: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại Mường La

39

Hình 2.5: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại Vạn Yên

39

Hình 2.6: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại bờ trái hồ Hòa Bình ở Bắc
Yên

39

Hình 2.7: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại bờ trái hồ Hòa Bình ở Bắc Yên

39

Hình 2.8: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại đầu cầu Tạ Khoa

39

Hình 2.9: Trượt lở trong vỏ phong hóa tại đầu cầu Tạ Khoa

39

Hình 2.10: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ tại khu vực Xã Tân
Mai

v

39


Hình 2.11: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực Chợ Bờ

51

Hình 2.12: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực Bản Mực

51

Hình 2.13: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực xã Vầy Nưa

52

Hình 2.14: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực xã Vầy
Nưa
Hình 2.15: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực Xã Vầy
Nưa
Hình 2.16: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực xã Hiền
Lương
Hình 2.17: Trượt lở trong đới dao động mực nước hồ khu vực Thái
Thịnh
Hình 2.18: Biểu đồ thể hiện khối lượng bồi lắng qua các năm (1990 2013)
Hình 2.19: Biểu đồ thể hiện sự bồi lắng theo tỷ lệ diện tích mặt cắt
ngang (1990-1996)
Hình 2.20: Biểu đồ thể hiện sự bồi lắng theo tỷ lệ diện tích mặt cắt
ngang (1996-2009)
Hình 2.21: Biểu đồ thể hiện sự bồi lắng theo tỷ lệ diện tích mặt cắt
ngang (2009-2013)
Hình 2.22: Biểu đồ phân bố lượng bồi lắng theo không gian dọc hồ năm
2013
Hình 2.23: Biểu đồ thể hiện sự thay đổi diện tích tại các mặt cắt (19902013)
Hình 2.24: Biểu đồ mặt cắt dọc hồ Hòa Bình qua các thời kỳ (1990 2013)

52

52

52
52
52
57
59

60

61

62

64

Hình 3.1: DEM khu vực hồ thủy điện Hòa Bình

69

Hình 3.2: Bản đồ độ dốc khu vực hồ thủy điện Hòa Bình

72

vi


Hình 3.3: Bản đồ địa chất thạch học khu vực hồ thủy điện Hòa Bình

73

Hình 3.4: Bản đồ đứt gẫy hoạt động khu vực hồ thủy điện Hòa Bình

76

Hình 3.5: Bản đồ mật độ lineamen-đứt gẫy khu vực hồ thủy điện Hòa
Bình
Hình 3.6: Bản đồ cảnh báo trượt lở bờ hồ thủy điện Hòa Bình (trên ảnh
Landsat - 2010)

77

84

Hình 3.7: Bản đồ bồi lắng lòng hồ thủy điện Hòa Bình trên ảnh Landsat

87

Hình 3.8: Bản đồ biến động bờ hồ thủy điện Hòa Bình

88

Danh mục bảng

Trang số

Bảng 2.1: Thống kê hiện trạng trượt lở bờ hồ thủy điện Hòa Bình
Bảng 2.2: Tổng hợp hiện trạng trượt lở khu vực mép nước hồ Hòa
Bình
Bảng 2.3: Kết quả tính toán bồi lắng lòng hồ Hòa Bình năm 1990 2013

34-37
43

44-45

Bảng 2.4: Kết quả tính toán bồi lắng lòng hồ theo diện tích
tại một số các mặt cắt trong các giai đoạn vận hành hồ chứa Hoà

47-48

Bình
Bảng 3.1: Đặc trưng dòng chảy năm các trạm thủy văn trên lưu vực
sông Đà
Bảng 3.2: Độ đục trung bình nhiều năm trên các nhập lưu vào hồ Hòa
Bình
Bảng 3.3: Ma trận so sánh cấp độ trượt lở bờ hồ và bồi lắng lòng hồ

vii

64

68
86


BẢNG KÝ HIỆU CÁC CHỮ VIẾT TẮT
BLLH

Bồi lắng lòng hồ

ĐĐLHĐ

Địa động lực hiện 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 mòn đất

viii

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tiếng Việt
1. Bộ năng lượng (1974), Luận chứng kinh tế kỹ thuật công trình thủy điện Hòa
Bình, Hà Nội.
2. Bộ trưởng Bộ nông nghiệp và Phát triển nông thôn - Trưởng ban chỉ đạo
PCLBTƯ (1997), Quyết định số 57 PCLBTƯ ngày 12/6/1997 về Quy trình
vận hành hồ Hòa Bình, Hà Nội.
3. Bùi Ngạch và nnk (1984), "Nghiên cứu về xói mòn trên một số kiểu thảm
thực vật ở phía Bắc Việt Nam". Báo cáo khoa học, Viện khoa học Lâm
nghiệp Việt Nam.
4. Nguyễn Thị Hồng Chiên (2013), "Bước đầu đánh giá ảnh hưởng của mưa
đến xói mòn khu vực hồ Hòa Bình - phần Việt Nam". Tuyển tập báo cáo khoa
học.Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường, Hồ Chí Minh.
5. Nguyễn Tứ Dần và nnk (2007), “Sử dụng tư liệu viễn thám đa thời gian và
GIS, nghiên cứu sự biến động lớp phủ trên lưu vực sông Đà góp phần giám
sát bồi tích hồ Hòa Bình”. Báo cáo tổng kết đề tài cấp Viện Khoa học và
Công nghệ Việt Nam. Giai đoạn 2006 - 2007. Viện Hàn lâm Khoa học và
Công nghệ Vệt Nam.
6. Nguyễn Tứ Dần, Trần Anh Tuấn và Nguyễn Minh Ngọc (2008), Đánh giá
tổng hợp xói mòn và trượt lở đất trên lưu vực sông Đà bằng công nghệ GIS.
Tuyển tập các Báo cáo khoa học. Hội nghị Khoa học Địa lý toàn quốc lần
thứ 3. Hà Nội, 16/12/2008. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, Hà Nội, tr.
189-197.
7. Nguyễn Kiên Dũng (2002), "Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học tính toán
bồi lắng cát bùn hồ chứa Hòa Bình, Sơn La". Luận án tiến sĩ, Hà Nội.
8. Lê Mục Đích (2001), “Kinh nghiệm phòng tránh và kiểm soát tai biến địa
chất”, Nxb. Xây dựng, Hà Nội. (Dịch từ tiếng Trung Quốc).

1


9. Trần Trọng Huệ và nnk. (2000), Nghiên cứu đánh giá hiện tượng trượt lở
khu vực mép nước hồ Hoà Bình, kiến nghị một số giải pháp phòng tránh. B/c
đề tài cấp Viện Hàn lâm KH&CN Việt Nam.
10. Phạm Quang Sơn (2001), Sử dụng thông tin viễn thám và công nghệ GIS
trong nghiên cứu, theo dõi sự cố xói lở -trượt lở bờ sông. Trong “Bảo vệ
nguồn đất và nước của chúng ta (MLWR)”, tr. 155-160, Hà Nội.
11. Vũ Anh Tuân, Ngô Đức Anh (2012), Đánh giá biến động rừng tỉnh Sơn La,
Hòa Bình bằng ảnh vệ tinh độ phân giải cao. Tuyển tập báo cáo: Hội thảo
khoa học và công nghệ phục vụ phát triển kinh tế - xã hội khu vực Tây Bắc,
Yên Bái, ngày 12 tháng 4 năm 2012. Trang 184-187.
12. Trần Anh Tuấn, Nguyễn Tứ Dần (2012), Nghiên cứu nhạy cảm và phân
vùng nguy cơ trượt - lở đất khu vực hồ thủy điện Sơn La theo phương pháp
phân tích cấp bậc Saaty. Tạp chí Các khoa học về Trái đất, 3 (T34). Hà Nội.
Trang 223 -232.
13. Thủ tướng chính phủ, Quyết định số 198/QĐ-TTg ngày 10/02/2011 về việc
ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa Sơn La, Hòa Bình, Thác Bà và
Tuyên Quang, trong mùa lũ hàng năm, Hà Nội.
14. Trung tâm Quản lý và kiểm soát môi trường không khí và nước (1993),
Những vấn đề môi trường sinh thái vùng hồ chứa Hòa Bình. Tuyển tập báo
cáo khoa học, Hà Nội.
15. Ủy ban nhân dân tỉnh Hòa Bình (2012), Thống kê, đánh giá các chỉ tiêu về
Tài nguyên - Môi trường và phát triển bền vững tỉnh Hòa Bình năm 2012,
Hòa 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 của hồ chứa Hòa
Bình tới môi trường, Tuyển tập báo cáo khoa học, Hà Nội.

2


18. Nguyễn Trọng Yêm và nnk (2006), “Nghiên cứu thành lập bản đồ tai biến
thiên nhiên trên 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 công trình- địa chất động lực công trình”,
Bản dịch tiếng Việt của Phạm Xuân và 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.

3