Đánh giá nguy cơ lũ quét tại huyện sapa, tỉnh lào cai (tóm tắt trích đoạn)

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------------

Hoàng Thị Thủy

ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SA PA,
TỈNH LÀO CAI

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2016


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN
--------------------------

Hoàng Thị Thủy

ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SA PA,
TỈNH LÀO CAI
Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
Mã số: 60850101

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HIỆU

Hà Nội - 2016

LỜI CẢM ƠN

Trong quá trình thực hiện luận văn, học viên đã nhận được sự giúp đỡ tận
tình của thầy hướng dẫn khoa học, PGS.TS. Nguyễn Hiệu cùng các cán bộ khoa Địa
lý (Trường ĐH Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội). Học viên xin bày tỏ lòng biết
ơn sâu sắc tới sự dìu dắt quý báu này. Trong thời gian học tập và nghiên cứu, học
viên còn nhận được những ý kiến trao đổi thẳng thắn và góp ý từ Tập thể lớp cao
học K14 – Trường Đại học Khoa học tự nhiên.
Do thời gian và kiến thức còn hạn chế nên không thể tránh khỏi những sai
sót. Vì vậy, tác giả rất mong nhận được sự góp ý của thầy cô để giúp tác giả hoàn
thiện về mặt kiến thức trong học tập và nghiên cứu.

i


LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi. Các thông tin,
tài liệu trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc. Kết quả trong luận văn là
trung thực và chưa từng được ai công bố trong công trình nào trước đây.

Hà Nội, ngày tháng năm 2016
Tác giả luận văn

Hoàng Thị Thủy

ii


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.2: Sơ đồ quy trình nghiên cứu .......................................................................25
Hình 2.1: Chợ Sa Pa .................................................. Error! Bookmark not defined.
Hình 2.2: Người Dao ở bản Tả Phìn ......................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.3: Buôn bán đồ thổ cẩm tại phốCầu Mây, thị trấn Sa PaError!
not defined.

Bookmark

Hình 2.4: Đêm chợ tình Sa Pa ................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.5: Ruộng bậc thang phổ biến tại Sa Pa......... Error! Bookmark not defined.
Hình 2.6: Hiện trường ngôi nhà 3 tầng bị sập do trận lũ quét 08/2016 ............ Error!
Bookmark not defined.
Hình 2.7: Lũ quét gây trượt lở tại quốc lộ 4D, đoạn Sa Pa – Lào Cai ............. Error!
Bookmark not defined.
Hình 2.8: Khắc phục hậu quả trên quốc lộ 4D ........ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.1: Quốc lộ 4D chịu ảnh hưởng nặng nề từ cơn bão số 2 năm 2016 ...... Error!
Bookmark not defined.
Hình 3.2: Người dân xã Trung Chải khắc phục hậu quả do trận lũ quét tháng 8/
2016. .......................................................................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.3: Tiến trình xây dựng bản đồ nguy cơ lũ quétError!
defined.

Bookmark

not

Hình 3.4: Bản đồ độ dốc huyện Sa Pa....................... Error! Bookmark not defined.
Hình 3.5: Bản đồ phân cấp độ dốc của huyện Sa Pa . Error! Bookmark not defined.
Hình 3.6: Bản đồ phân loại đất huyện Sa Pa ............. Error! Bookmark not defined.

Hình 3.7: Bản đồ phân cấp khả năng thấm nước của đấtError!
defined.

Bookmark

not

Hình 3.8: Quy trình thành lập bản đồ tỷ lệ che phủ rừngError!
defined.

Bookmark

not

Hình 3.9: Xây dựng bản đồ tỷ lệ che phủ rừng ......... Error! Bookmark not defined.
iii


Hình 3.10: Bản đồ phân cấp tỷ lệ che phủ ................ Error! Bookmark not defined.
Hình 3.11: Bản đồ loại hình sử dụng đất huyện Sa PaError!
defined.

Bookmark

Hình 3.12: Bản đồ phân cấp loại hình sử dụng đất huyện Sa PaError!
not defined.

not

Bookmark

Hình 3.13: Bản đồ nguy cơ lũ quét tại huyện Sa Pa . Error! Bookmark not defined.
Hình 3.14: Các giải pháp đề xuất giảm thiểu lũ quét Error! Bookmark not defined.
DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Bảng ngưỡng mưa sinh lũ quét ...................................................................9
Bảng 2.1: Nhiệt độ không khí trung bình tháng và năm (0C)Error! Bookmark not
defined.
Bảng 2.2: Thực trạng lao động huyện Sa Pa ............. Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.1: Phân cấp FFPI cho độ dốc (theo E. Smith, 2010)Error! Bookmark not
defined.
Bảng 3.2: Thống kê các loại đất trong khu vực nghiên cứuError! Bookmark not
defined.
Bảng 3.3 Phân cấp FFPI về loại đất (theo E.Smith, 2003)Error!
defined.

Bookmark

not

Bảng 3.4: Phân cấp FFPI theo tỷ lệ che phủ rừng (theo E.Smith, 2003) .......... Error!
Bookmark not defined.
Bảng 3.5: Phân cấp FFPI theo loại hình sử dụng đất Error! Bookmark not defined.
Bảng 3.6: Thống kê mức độ tiềm năng lũ quét tại huyện Sa PaError!
not defined.

iv

Bookmark

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU ....................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài .......................................................................................1
2. Mục tiêu, nhiệm vụ đề tài .....................................................................................2
3. Phạm vi nghiên cứu ...............................................................................................2
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ..............................................................................3
5. Cơ sở dữ liệu ..........................................................................................................3
6. Cấu trúc luận văn ..................................................................................................3
CHƢƠNG 1- CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .............5
1.1. Tổng quan về lũ quét..........................................................................................5
1.1.1. Khái niệm về lũ quét ......................................................................................5
1.1.2. Cơ chế hình thành và vận động của lũ quét ..................................................6
1.1.3. Những nhân tố hình thành lũ quét .................................................................7
1.1.4. Phân loại lũ quét..........................................................................................12

v


1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu lũ quét ...............................................13
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước ................................................................13
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước ................................................................15
1.2.3. Nghiên cứu tại khu vực tỉnh Lào Cai và huyện Sa Pa .................................18
1.3. Quan điểm, phƣơng pháp và quy trình nghiên cứu......................................19
1.3.1. Quan điểm nghiên cứu .................................................................................19
1.3.2. Phương pháp nghiên cứu.............................................................................20
1.3.3. Quy trình nghiên cứu ...................................................................................23
CHƢƠNG 2-PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG
ĐẾN TAI BIẾN LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SA PA, TỈNH LÀO CAI ....... ERROR!

BOOKMARK NOT DEFINED.
2.1. Nhóm nhân tố tự nhiên ........................................ Error! Bookmark not defined.
2.1.1. Đặc điểm địa hình.......................................... Error! Bookmark not defined.
2.1.2. Đặc trưng lớp phủ, thổ nhưỡng ..................... Error! Bookmark not defined.
2.1.3. Thảm thực vật ................................................ Error! Bookmark not defined.
2.1.4. Đặc trưng hình thái sông, suối ...................... Error! Bookmark not defined.
2.1.5. Khí hậu........................................................... Error! Bookmark not defined.
2.2. Các nhân tố kinh tế - xã hội................................. Error! Bookmark not defined.
2.2.1. Khái quát đặc điểm kinh tế - xã hội ............... Error! Bookmark not defined.
2.2.2. Các hoạt động phát triển kinh tế và ảnh hưởng đến phát sinh lũ quét Error!
Bookmark not defined.
2.2.3. Vấn đề quần cư miền núi và tác động gia tăng tai biến .... Error! Bookmark
not defined.
CHƢƠNG 3-ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NGUY CƠ LŨ QUÉT TẠI
HUYỆN SA PA, TỈNH LÀO CAI .......... ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
3.1. Hiện trạng tai biến lũ quét huyện Sa Pa ............ Error! Bookmark not defined.
3.2. Xây dựng bản đồ FFPI đối với các nhân tố gây ra lũ quét .. Error! Bookmark
not defined.

vi


3.2.1. Xây dựng bản đồ phân cấp FFPI đối với nhân tố độ dốc . Error! Bookmark
not defined.
3.2.2. Xây dựng bản đồ phân cấp FFPI đối với nhân tố đất . Error! Bookmark not
defined.
3.2.3. Xây dựng bản đồ phân cấp FFPI đối với nhân tố tỷ lệ che phủ........... Error!
Bookmark not defined.
3.2.4. Xây dựng bản đồ phân cấp FFPI đối với loại hình sử dụng đất .......... Error!
Bookmark not defined.

3.3. Xây dựng bản đồ nguy cơ lũ quét huyện Sa Pa . Error! Bookmark not defined.
3.3.1. Xác định trọng số các yếu tố ảnh hưởng đến lũ quét theo phương trình
FFPI ......................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.3.2. Đánh giá mức độ nguy cơ lũ quét tại huyện Sa Pa ..... Error! Bookmark not
defined.
3.4. Đề xuất một số giải pháp giúp cảnh báo và giảm thiểu thiệt hại do lũ quét
....................................................................................... Error! Bookmark not defined.
3.4.1. Cơ sở khoa học đề xuất giải pháp phòng tránh lũ quét .... Error! Bookmark
not defined.
3.4.2. Các giải pháp công trình ............................... Error! Bookmark not defined.
3.4.3. Các giải pháp phi công trình ......................... Error! Bookmark not defined.
KẾT LUẬN .............................................. ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED.
TÀI LIỆU THAM KHẢO ......................................................................................26

vii


MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Lũ quét là một thiên tai thường xảy ra ở khu vực nhiệt đới ẩm, tập trung chủ
yếu ở khu vực miền núi, có sức tàn phá lớn dẫn đến rất nhiều thiệt hại về người,
kinh tế và xã hội.
Việt Nam là một trong số những quốc gia nằm trong khu vực thường xuyên
bị ảnh hưởng của các thiên tai như: bão, lũ, lốc, nước dâng, úng, hạn, động đất, sạt
lở đất, cháy rừng, trong đó đặc biệt là hiện tượng lũ quét do 3/4 diện tích đất là đồi
núi và chịu ảnh hưởng của khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa. Trong điều kiện biến đổi
khí hậu toàn cầu đang diễn ra khá gay gắt thì lũ quét ngày càng trở nên nguy hiểm,
khốc liệt hơn.
Theo nghiên cứu, hầu như năm nào ở nước ta cũng xảy ra lũ quét, gây thiệt

hại rất lớn về người và tài sản. Các lưu vực sông suối miền núi Bắc Bộ, miền Trung
và Tây Nguyên đều có nguy cơ xảy ra lũ quét khi xuất hiện mưa cường độ lớn hoặc
kéo dài nhiều ngày. Mức độ thiệt hại về người do lũ quét đều vượt xa so với các
thiên tai khác như bão, lũ và tập trung chủ yếu ở khu vực dân cư vùng sâu, vùng xa.
Do vậy, việc tuyên truyền, phổ biến nhận thức cho cộng đồng về lũ quét bao gồm:
phân tích nguyên nhân hình thành, các nhân tố ảnh hưởng đến lũ quét, đánh giá
nguy cơ xảy ra và biện pháp phòng tránh phù hợp với từng vùng, từng địa phương
đã và đang trở thành một yêu cầu cấp thiết.
Huyện Sa Pa thuộc tỉnh Lào Cai cách thành phố Lào Cai 38km và 376km
tính từ Hà Nội, đây là một điểm du lịch hấp dẫn, thu hút hàng triệu khách du lịch
mỗi năm. Du lịch ở Sa Pa đã và đang đóng vai trò quan trọng trong việc phát triển
kinh tế - xã hội của người dân nơi đây. Tuy nhiên, Sa Pa lại là một huyện thường
xẩy ra lũ quét, ảnh hưởng đến sản xuất, giao thông liên lạc, đời sống của đồng bào
các dân tộc và thực hiện mục tiêu xóa đói giảm nghèo của địa phương. Vì vậy, việc
nghiên cứu lũ quét và phân vùng sườn dốc có nguy cơ xảy ra tai biến này sẽ giúp
1


địa phương thực hiện quy hoạch sử dụng đất một cách hợp lý cũng như sẵn sàng
chuẩn bị đối phó với các nguy cơ xảy ra lũ quét.
Đứng trước vấn đề như vậy học viên lựa chọn đề tài: “ĐÁNH GIÁ NGUY
CƠ LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SAPA, TỈNH LÀO CAI”làm luận văn tốt nghiệp,
góp phần giảm thiểu thiệt hại do tai biến này gây ra cho huyện Sa Pa.
2. Mục tiêu, nhiệm vụ đề tài
2.1. Mục tiêu của đề tài:
Đánh giá được các khu vực có nguy cơ lũ quét khác nhau trên địa bàn huyện
Sa Pa, tỉnh Lào Cai phục vụ cho công tác phòng tránh, cảnh báo taibiến thiên nhiên
của địa phương.
2.2. Nội dung và nhiệm vụ nghiên cứu:
- Tổng quan về nghiên cứu lũ quét.

- Điều tra, khảo sát thực địa, bổ sung tài liệu mới liên quan đến đề tài hiện có
trong khu vực nghiên cứu (hiện trạng lũ quét, sạt lở đất, địa hình địa mạo, khí tượng
thủy văn, lớp phủ thực vật...); vẽ các bản đồ.
- Nghiên cứu cơ chế hình thành và phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến sự
hình thành lũ quét trên khu vực nghiên cứu.
- Đánh giá và xác định chỉ số nguy cơ phát sinh tai biến lũ quét trên địa bàn.
- Phân vùng nguy cơ lũ quét trên địa bàn nghiên cứu;
- Đề xuất một số giải pháp khả thi giúp đề phòng, hạn chế tác hại của lũ quét.
3. Phạm vi nghiên cứu
Về mặt không gian; địa bàn nghiên cứu là huyện Sa Pa, huyện vùng cao của
tỉnh Lào Cai có diện tích tự nhiên 68.329 ha.
Vùng nghiên cứu được giới hạn bởi các tọa độ:
22007’04’’ đến 220 28’46’’ vĩ độ bắc

2


103043’28’’ đến 104004’15’’ kinh độ đông
Phía Bắc giáp huyện Bát Xát, phía Nam giáp huyện Văn Bàn, phía Đông
giáp huyện Bảo Thắng, phía Tây giáp huyện Than Uyên và Tỉnh Lai Châu.
4. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
Làm rõ nguyên nhân hình thành lũ quét, cơ chế hình thành và vận động của
lũ quét để có các giải pháp phòng tránh phù hợp.
Kết quả nghiên cứu sẽ là tài liệu giá trị giúp cho huyện Sa Pa trong công tác
quy hoạch sử dụng đất, bố trí dân cư và công tác cảnh báo lũ quét hàng năm.
5. Cơ sở dữ liệu
Các tài liệu nghiên cứu vềkhí hậu, thủy văn, thổ nhưỡng, thực vật hiện có
của khu vực nghiên cứu.
Các công trình nghiên cứu về tai biến thiên nhiên (đặc biệt là lũ quét) trong
nước liên quan đến địa bàn nghiên cứu.

Các loại bản đồ: Bản đồ địa hình số tỉnh Lào Cai tỷ lệ 1:50000, bản đồ loại
đất huyện Sa Pa tỷ lệ 1:50000, bản đồ loại hình sử dụng đất huyện Sa Pa tỷ lệ
1:50000.
Ảnh vệ tinh (Landsat 8)
Số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Lào Cai và huyện
Sa Pa.
Kết quả thu thập được từ khảo sát thực địa.
6. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, cấu trúc của luận văn gồm 3
chương như sau:
Chƣơng 1: Cơ sở lý luận và phƣơng pháp nghiên cứu
Chƣơng 2: Phân tích và đánh giá các nhân tố ảnh hƣởng đến tai biến lũ
quét huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai.
3


Chƣơng 3: Đánh giá hiện trạng và nguy cơ tai biến lũ quét ở huyện Sa
Pa, tỉnh Lào Cai.

4


CHƢƠNG 1- CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1.1. Tổng quan về lũ quét
1.1.1. Khái niệm về lũ quét
Lũ quét là một hiện tượng tự nhiên nguy hiểm xảy ra hầu khắp các lưu vực
sông suối miền núi trên thế giới, nơi có mùa hè khô nóng, mưa lớn, mưa do bão và
xoáy thuận nhiệt đới, gió mùa, đồng thời tại các lưu vực bị khai thác mạnh mẽ do
hoạt động kinh tế - xã hội của con người. Do lũ quét mang tính địa phương, bởi vậy,
một định nghĩa chung về lũ quét đến nay vẫn chưa được thống nhất. Dưới đây là

một số các định nghĩa:
Theo Tổ chức Khí tượng thế giới(WMO) [22], thì lũ quét (flash flood)
thường xảy ra trên diện hẹp và ngắn hạn, biểu đồ lũ nhọn, nước lũ bất thần xuất hiện
và biến mất ở thượng nguồn, lên xuống rất nhanh. Sự khác nhau cơ bản với lũ
thường là sự xuất hiện bất ngờ và khoảng thời gian rất ngắn từ hiện tượng nguyên
nhân (causative event) đến lũ.
Theo Vụ Nhân đạo - Liên Hiệp Quốc DHA [24], thì lũ quét là lũ có thời đoạn
ngắn và đỉnh lũ lớn, khi có bão, mưa lớn tập trung nhanh sinh ra lũ trên các sườn
dốc, sóng lũ có thể truyền rất nhanh gây ra những tàn phá bất ngờ và nghiêm trọng.
Do lũ hình thành trong một thời gian ngắn nên việc dự báo thường rất khó khăn.
Cao Đăng Dư & Lê Bắc Huỳnh [8,9] cho rằng lũ quét là một loại lũ lớn, xảy
ra bất ngờ, duy trì trong một thời gian ngắn (lên nhanh và xuống nhanh) và có sức
tàn phá lớn.
Theo Ngô Đình Tuấn [19], lũ quét là loại lũ có tốc độ rất lớn (quét), xảy ra
bất thần (thường xuất hiện vào ban đêm; nơi xảy ra có khi mưa lũ bé - lũ ống...) trên
một diện tích nhỏ hay lớn, duy trì trong một thời gian ngắn hay dài (tùy từng trận
mưa lũ), mang nhiều bùn cát, có sức tàn phá lớn.
Theo Nguyễn Hiệu[14] lũ quét là lũ xuất hiện đột ngột, hoạt động trong
khoảng thời gian ngắn ngủi, lan truyền với tốc độ cao và có sức công phá rất lớn.
5


Liên quan đến tính chất của dòng lũ, có thể phân biệt hai dạng lũ quét nước và lũ
quét- bùn đá.
Phân tích những ý kiến trên, kết hợp với việc khảo sát đặc điểm xuất hiện
của các trận lũ quét đã xảy ra ở Sa Pa, học viên có thể tổng hợp như sau:
Lũ quét là lũ được hình thành do mưa với cường độ lớn kết hợp với tổ hợp
những bất lợi về điều kiện của lớp mặt đệm, bao gồm các yếu tố địa chất, địa mạo,
lớp phủ, …gây xói mòn, rửa trôi, sạt lở đất, đá trên các sườn dốc và tạo thành dòng
bùn đá truyền đi với tốc độ cực nhanh, có tính chất bất ngờ gây ra những tàn phá

lớn ở khu vực sườn núi và dọc theo thung lũng mà nó tràn qua.
Trong nghiên cứu này, học viên tập trung nghiên cứu lũ quét nước trên sườn
núi với cường suất và tốc độ lũ rất lớn.
1.1.2. Cơ chế hình thành và vận động của lũ quét
Mưa lớn , cường đ ộ lớn làm cho đất đạt độ ẩm bão hòa nhanh chóng, hình
thành dòng nước mặt lớn và đ ặc biệt lớn tràn ng ập trên mặt lưu vực nhỏ vùng núi
dố c có độ che phủ rừng ít, bị khai thác mạnh mẽ, tiềm tàng nhiều điều kiện thuận lợi
cho xói mòn, rửa trôi đất đá, bùn cát, cây cối.
Nước lũ m ặt lớn gâ y xói mòn, rửa trôi, sạt, trượt, sụt lở mạnh m ặt lưu vực ,
cuố n theo các v ật chấ t rắ n , dòng lũ khi đó că n bản thay đổ i về chấ t , trở thành dòng
chấ t lỏng - rắ n, hay dòng lũ bùn - nước - rác có tổ ng lươ ̣ng lớn hơn hẳ n tổ ng lươ ̣ng
dòng nước lũ sinh ra nó, đổ vào các vùng trũng, thung lũng sông ở dạng lũ quét rồi
thoát một phần nước – bùn cát – cây cối ra sông chính.
Dòng lũ bùn - nước - rác tập trung hầ u như đồ ng thời, rấ t nhanh từ các sườn
dố c cao (thường có đ ộ dố c trên 200–300) vào lòng dẫn ở da ̣ng lũ quét rồ i thoát m ột
phầ n nư ớc - bùn - rác ra sông chính . Do có nhiề u chư ớng ngại v ật nên trong quá
trình chuyể n đ ộng thường phổ biến hi ện tượng tắc ứ tạm thờ i, sau đó do quá sức tải
(tương tự như vỡ đập) càng làm lũ quét ác liệt hơn, dòng lũ quét tàn phá mo ̣i vật cản
trên đường chuyển động, tạo ra dòng dẫn mới tàn phá vùng thung lũng, bãi sông nơi
6


mà nó đi qua.
Sau lũ quét sinh ra hi ện tượng bồi lắng bùn cát , đấ t đá, rác ở các vùng trũng ,
thấ p do ̣c dòng dẫn (cũ và mới tạo thành trong dòng lũ quét ) ở dạng các bãi lầy , bãi
bùn, cát, đá phủ trên đồ ng ruộng vườn tươ ̣c và khu dân cư kinh tế .
Khu vực sinh ra lũ là phần thượng nguồn lưu vực sông độ dốc lớn, thường
chiếm 2/3 diện tích lưu vực. Khu vực tập trung dòng lũ quét (thường là phần chân
dốc, chân các sườn núi), nơi xảy ra mạnh mẽ quá trình xói sâu, sạt, trượt lở đất đá,
cuốn trôi cây cối, tắc ứ tạm thời sau vỡ hàng loạt. Còn khu vực chịu lũ (đoạn cuối

của thung lũng) là nơi thường xảy ra mạnh mẽ quá trình “quét”.
1.1.3. Những nhân tố hình thành lũ quét
Lũ quét xảy ra chịu ảnh hưởng của tổ hợp các điều kiện tự nhiên và các hoạt
động của con người trên lưu vực. Tùy theo tốc độ biến đổi có thể phân các nhân tố
theo 3 nhóm: biến đổi nhanh, biến đổi chậm và ít biến đổi. Các hình thức hoạt động
của con người trên lưu vực có thể ảnh hưởng đến cả 3 nhóm nhân tố. Song, biểu
hiện rõ nhất là nhóm nhân tố biến đổi nhanh. Đây là nhóm nhân tố chỉ thị dùng để
phân biệt với lũ thông thường. Các nhóm nhân tố biến đổi chậm và ít biến đổi tham
gia vào quá trình hình thành lũ quét khi quá trình biến đổi vượt qua một ngưỡng nào
đó. Dưới đây phân nhóm các nhân tố chính theo vai trò của chúng đối với sự hình
thành lũ quét:
- Ít biến đổi: gồm các yếu tố địa chất, địa hình, địa mạo.
- Biến đổi chậm: chuyển động kiến tạo, phong hóa thổ nhưỡng, biến đổi khí
hậu, địa chất thủy văn, lớp phủ thực vật.
- Biến đổi nhanh: mưa lớn, lũ lớn, động đất, xói mòn, trượt lở, lượng ẩm lưu
vực, dòng chảy mặt.
Các hình thức hoạt động của con người ảnh hưởng tới cả ba nhóm nhân tố
trên. Song tác động của nó đối với nhân tố biến đổi nhanh là khá rõ nét.
7


Các nhân tố hình thành lũ quét

Ít biến đổi

Biến đổi chậm

Địa chất

Chuyển động kiến tạo

Địa mạo

Phong hóa thổ nhưỡng

Địa hình

Biến đổi khí hậu
Địa chất thủy văn
Lớp thủ thực vật

Biến đổi nhanh

Mưa lớn
Lũ
Động đất
Xói mòn, trượt lở
Lượng ẩm lưu vực
Dòng chảy mặt

Hoạt động con người

Hình 1.1: Các nhân tố hình thành lũ quét[8]

Cần chú ý một số nhân tố chính sau:
a. Mƣa
Trong cùng một lưu vực hoặc một miền, vùng núi thường có lượng mưa lớn
hơn vùng đồng bằng, do đặc điểm địa hình có sườn núi chắn gió và các thung lũng
có tác dụng hút luồng không khí ẩm từ biển vào. Mưa là nhân tố quyết định gây ra
lũ quét, thường tập trung trong vài giờ với cường độ rất lớn trên diện tích hẹp từ vài

chục đến vài trăm km2. Mưa với cường suất lớn có ý nghĩa quyết định trong sự hình
thành lũ quét. Mưa còn là động lực chủ yếu gây xói mòn, sạt lở đất tạo thành phần
rắn cho dòng lũ. Kết quả phân tích qua các trận lũ quét của cho thấy các ngưỡng
mưa sinh lũ quét như bảng sau:

8


Bảng 1.1: Bảng ngưỡng mưa sinh lũ quét [9]
Thời đoạn (giờ)

1

3

6

12

24

Ngưỡng mưa (mm)

100

120

140

180

220

Hiện nay, do tác động của biến đổi khí hậu làm cho mưa đặc biệt là mưa thời
đoạn ngắn tăng lên, mưa lũ dị thường có thể xảy ra. Các tháng đầu mùa và cuối mùa
lượng mưa tăng lên.
b. Địa hình
Hình thái và trắc lượng hình thái của địa hình với những đặc điểm về độ dốc,
mức độ chia cắt ngang, chia cắt sâu, hướng sườn có tác động khá lớn đối với lũ
quét. Các lưu vực xảy ra lũ thường ở nơi địa hình bị chia cắt dữ dội, sườn núi rất
dốc dễ gây sạt lở khi có mưa lớn.
Địa hình vùng núi Việt Nam rất dốc, do đó độ dốc lòng sông lớn, đó là một
trong những điều kiện thuận lợi để phát sinh lũ quét. Lũ quét có đặc tính nhanh,
mạnh, ác liệt thì dễ xảy ra nơi địa hình bị chia cắt mạnh, sườn dốc lớn, ít vật cản và
thậm chí ở nền địa hình yếu, dễ xói mòn, sụp lở. Ở những nơi có địa hình núi cao
thường là nơi có lượng mưa lớn và phân hóa rất mạnh. Các lưu vực đã xảy ra lũ
quét thường ở nơi có dạng đường cong lõm, địa hình bị chia cắt dữ dội, sườn núi rất
dốc (>30%). Độ dốc lòng sông ở phần đầu nguồn rất lớn, tạo điều kiện thuận lợi
hình thành lũ quét. Các lưu vực sinh lũ quét thường nhỏ (diện tích < 500km2), sông
suối bắt nguồn từ các đỉnh núi cao (khoảng 1000 – 2000m). Lưu vực có hình rẻ quạt
hoặc tròn, xung quanh có núi bao bọc, có hướng thuận lợi đón gió ẩm hình thành
những tâm mưa. Sườn dốc được phủ bởi lớp đất đá có độ liên kết kém, dễ xói mòn,
sụt lở. Khi có mưa lớn, lũ quét kéo theo nhiều vật rắn: đá, cát, sỏi, cây cối.
c. Mạng lƣới sông suối
Mạng lưới sông suối trên lưu vực thường biểu thị bởi 4 đặc trưng sau đây:
- Cấp sông (cấp);
9


- Chiều dài các nhánh (km);

- Mật độ sông (số sông/ km2);
- Mật độ lưới sông (km/ km2);
- Chiều dài chảy tràn (km);
Nghiên cứu ảnh hưởng của mạng lưới sông suối đến lũ quét chủ yếu tập
trung vào đặc trưng thứ tư: Mật độ lưới sông. Mạng lưới sông, suối dày đặc, độ dốc
lớn, nên thời gian tập trung dòng chảy ngắn, tốc độ dòng chảy lớn, năng lượng, sức
tải lớn. Nước lũ mang nhiều đất đá cây cối do xói mòn, sạt lở đất trở thành dòng
bùn đá rất hay gặp ở nhiều nơi thuộc Tây Bắc nước ta.
Độ dốc lưu vực lớn nhất là xen kẽ các bậc thang, các thác nước kèm theo
hình thái lưu vực có dạng chữ V hoặc chữ U sâu và hẹp dễ bị nghẽn dòng. Thời gian
tập trung nước ngắn, cường độ mưa lớn sẽ phát sinh lũ đột ngột với tốc độ dòng
chảy lũ rất lớn, có thể đạt 9 – 10m/s [14], có nơi tạo thành nước đổ, dòng chảy xoáy
cuộn, năng lượng rất lớn, sức tải lớn. Nước lũ mang nhiều chất rắn, trong những
điều kiện chất rắn được cung cấp đầy đủ (trượt lở, sụp núi) trở thành dòng bùn đá,
vật liệu cuốn theo gồm đất, cát, cuội, sỏi và cả những tảng đá lớn.
Các hoạt động của con người trên mạng lưới sông suối như: xây đập các cỡ,
xây dựng các công trình ven sông suối làm lòng sông bị thu hẹp, và việc bố trí các
điểm quần cư ven suối đều rất cần đựơc xem xét về độ ổn định, an toàn, khả năng
cắt lũ, trữ lũ và bùn đá, khả năng thoát lũ sau các điểm quần cư.
d. Đất và sử dụng đất
Mặt đệm là một yếu tố có vai trò cũng khá quan trọng đối với lũ quét mà đất
là thành phần chính của mặt đệm.Mưa là điều kiện cần, còn mặt đệm là điều kiện
đủ. Điều kiện mặt đệm chi phối mạnh mẽ quá trình hình thành lũ. Mặt đệm ảnh
hưởng đến lượng tổn thất dòng chảy lũ.
Vùng trung du, miền núi nước ta có nhiều đặc điểm thuận lợi cho việc hình
thành lũ quét:
10


- Phát sinh trên địa hình dốc, chia cắt mạnh;

- Tầng đất mỏng, thành phần cơ giới nặng - dễ bị bão hoà nước tầng mặt,
thành phần cơ giới nhẹ - dễ thấm nhưng liên kết yếu, dễ bị sạt trượt, xói mòn;
Mặt khác, quá trình khai thác làm thay đổi đặc tính, cấu trúc đất, lớp phủ
thực vật trên đó và cả địa hình, địa mạo có ảnh hưởng tới sự hình thành lũ quét.
e. Rừng, lớp phủ thực vật
Đây là những yếu tố biến đổi chậm. Song do tác động của con người, sự suy
thoái đến một ngưỡng mà vai trò lá chắn không còn nữa, tổ hợp với các điều kiện
khác làm lũ quét xuất hiện nhiều hơn.
Cho đến nay, ở nước ta lớp phủ rừng bị phá nghiêm trọng. Khảo sát các lưu
vực đã xảy ra lũ quét tỷ lệ rừng còn lại rất thấp, nhiều nơi còn dưới 5%.
Rừng có tác dụng điều tiết dòng chảy mặt và dòng chảy lũ.Ở nhiều lưu vực, modun
dòng chảy đỉnh lũ và modun dòng chảy cát bùn lơ lửng tăng lên rõ rệt khi tỷ lệ rừng
giảm.
f. Khai thác lƣu vực
Quá trình khai thác lưu vực làm thay đổi đặc tính, cấu trúc đất, lớp phủ thực
vật trên đó bao gồm cả việc làm thay đổi địa hình, địa mạo đều có ảnh hưởng tới sự
hình thành lũ quét. Khai thác lưu vực là cách nhìn tổng quát mọi hình thức họat
động của con người trên lưu vực, có thể khái quát thành hai nhóm:
Nhóm khai thác phổ biến, diện rộng, làm biến đổi lớp phủ thực vật và lớp đất
bề mặt thường diễn ra ở cả khu vực sinh lũ và chịu lũ (khai thác gỗ, củi, phá rừng,
đốt nương làm rẫy…).
Nhóm các hình thức mang tính cục bộ, địa phương gây biến đổi sâu sắc điều
kiện mặt đệm, địa hình, tầng đất mặt, lòng dẫn, đặc tính thủy lực dòng nước, gồm
các hoạt động như khai mỏ, đào vàng, xây dựng nhà cửa, cầu cống, đường xá, đập
ngăn nước, các công trình thủy lợi, thủy điện.

11


Lũ quét xảy ra ở tất cả những nơi có điều kiện thích hợp, các nhân tố trên ở

mỗi vùng địa lý sẽ đóng vai trò khác nhau trong việc hình thành lũ quét. Tại khu
vực nghiên cứu của luận văn, khu vực Sa Pa, qua phân tích tài liệu điều tra, khảo sát
thực địa có thể thấy một số điểm chính sau:
- Lũ thường xảy ra bất ngờ, trong thời gian ngắn và có sức tàn phá lớn;
- Các trận lũ thường xảy ra vào ban đêm, sau những trận mưa lớn kéo dài một
vài ngày;
- Nơi sinh lũ là đầu nguồn sông, có độ dốc lớn, những nơi chịu lũ là những nơi
tập trung dân cư tại đáy thung lũng;
- Hệ thống lòng dẫn thường bị tắc ứ do địa hình hoặc do các đê chắn tự nhiên
hoặc nhân tạo, khi bị phá vỡ khiến cho dòng nước sẽ cuốn theo vật liệu, đất đá và
trở nên nguy hiểm hơn.
1.1.4. Phân loại lũ quét
Hiện nay, có rất nhiều cách phân loại lũ quét: theo nguyên nhân hình thành,
theo tính chất dòng chảy, hay theo độ lớn và nguồn gốc phát sinh. Qua điều tra,
phân tích, thống kê các trận lũ quét xảy ra trên khu vực vùng núi, có thể thống kê
được các loại hình lũ quét chủ yếu sau: [8], [9], [19]
- Lũ quét sườn dốc: Lũ hình thành do mưa lớn trên bề mặt sườn dốc và xuất
hiện dòng chảy mặt trong 2 trường hợp:
Khi đất đã bão hòa thấm và tổn thất cục bộ do mưa cường độ lớn, tập trung,
đã đẩy nhanh quá trình hình thành dòng chảy mặt.
Trận mưa có cường độ không lớn nhưng kéo dài nhiều ngày làm tăng độ ẩm
đất. Khi lượng ẩm trong đất đã đạt đến mức bão hòa kết hợp với các điều kiện bất
lợi khác như độ dốc, thảm phủ,... sẽ gây sạt lở đất tạo thành dòng chảy bùn đá trên
sườn dốc.
Lũ sườn dốc có tính cục bộ cho một khu vực nhỏ, thường xuất hiện ở đầu
12


nguồn các suối, khe và gây tác hại trên sườn dốc và vùng thấp liền kề (như thung
lũng) và không tham gia gây lũ lớn trên mạng sông.

- Lũ quét nghẽn dòng: Lũ quét thường phát sinh từ các khu vực có nhiều lũ
ven sông, suối. Đó là các khu vực đang có biến dạng mạnh, sông suối đào xẻ lòng
dữ dội, mặt cắt hẹp thường có dạng chữ V, sườn núi rất dốc. Lũ quét phát sinh sau
các đợt mưa liên tục dài ngày và kết thúc bằng một trận mưa lớn. Mưa dài ngày làm
cho mặt đất bão hòa, khi mưa lớn dòng chảy mạnh, đất đá bị xói lở, chân khối đất
có nguy cơ trượt làm cho khối đất này tăng khả năng mất ổn định và trượt xuống
lòng suối, gây hiện tượng hợp lòng dòng chảy. Lòng suối bị chặn lại đột ngột và
tích nước ở lại vùng thung lũng phía thượng lưu, tạo thế năng biến thành động năng
hình thành lũ quét.
- Lũ bùn đá: là một dạng của lũ quét, xảy ra nơi có đầy đủ nguồn chất rắn
(bùn đá) cấp cho dòng lũ quét. Nó xuất hiện ở một số sông miền núi, nơi có mưa
cường độ lớn, tập trung, mà ở đó địa hình dốc có cấu tạo địa chất dễ bị sụp lở. Ví dụ
trên đất hoàng thổ, đất cát pha sét, lớp diệp thạch sét sa thạch và đá vôi dễ gây trượt
trọng lực. Sau những trận lũ bùn đá, lòng sông bị biến đổi rất lớn. Tác nhân trực tiếp
gây lũ bùn đá là trượt lở, động đất,...Phương thức tác hại đặc trưng là đập vỡ, cuốn
trôi, vùi lấp.
- Lũ quét hỗn hợp: là loại hình lũ xảy ra với vận tốc dòng chảy lớn, cường
suất lũ rất lớn, chiều sâu ngập tương đối lớn. Lũ quét hỗn hợp có đặc trưng trung
gian của lũ quét nghẽn dòng và lũ quét sườn dốc. Đây là dạng lũ quét thường xảy ra
ở vùng núi nước ta và có sức tàn phá mạnh. Lũ quét này thường xảy ra trên trũng
giữa núi kích thước vừa và nhỏ hoặc thềm tích tụ nằm trên sông có độ dốc lớn.
1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu lũ quét
1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
Ở trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu có giá trị về dự báo tai biế n
lũ lụt, lũ quét đóng góp tích cực vào vi ệc phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai cho nhiều
Quố c gia.
13


Hướng nghiên cứu tai biến lũ quét , lũ bùn đá trên thế giới đã đư ợc các nhà

khoa ho ̣c Nga (và Liên Xô), các nhà nghiên cứu Pháp, Đức và Th ụy Sỹ... quan tâm
và các hướng nghiên cứu liên quan đế n vùng núi Anpơ , Kavkazơ, Kacpat, các vùng
khí hậu lục điạ khô ha ̣n như Trung Á, các vùng hoang ma ̣c Bắ c Phi

và Bắ c Mỹ ,

Trung Mỹ . Trên cơ sở các công trình công bố , đã có được những kết lu ận ban đầ u
về cơ chế hoa ̣t động cũng như những nguyên nhân phát sinh của da ̣ng tai biế n này .
Tại Liên x ô: công trình tiêu biểu là “Lũ bùn đá và những bi ện pháp phòng
chố ng” đã phân tích bản chấ t v ật lý, mô hình cơ học, sự phân bố và những tác ha ̣i
khủng khiếp của trư ợt lở, lũ bùn đá qua các ví dụ cụ thể . Những kế t luận về cơ chế
hoạt động của da ̣ng ta ̣i biế n này đế n nay vẫn còn nguyên giá tri :̣ điề u kiện tiên quyế t
để xảy ra lũ b ùn đá điể n hình là phải có l ựợng vật liệu vu ̣n phong phú để khi mưa
với cường độ lớn có cơ hội trượt – lở ồ a ̣t vào điạ bàn khô khan ho ặc khô khan và
vùng giàu băng tích.
Đặc biệt là từ năm 2000 đến nay, hàng năm có rấ t nhiề u h ội thảo quố c tế về
tai biế n thiên n hiên tổ chức ở nhiề u nư ớc trên thế giới . Các hội thảo này đã tr ình
bày nhiề u thông tin và phươ ng pháp nghiên cứu mới trong vi ệc phòng chố ng và
giảm nhẹ tai biến thiên nhiên như : Lũ lụt, lũ quét, xói lở bờ sông bờ biể n , về sóng
thầ n, hạn hán, cháy rừng,nhiễm mặn.... về biế n đổ i khí hậu và tai biế n liên quan...
Hiện nay ở một số nước đã áp dụng các mô hình dự báo lũ quét. Viện Thủy
Văn quốc gia Brazil đã xây dựng mô hình tính toán dự báo lưu lượng, mực nước
cho tất cả các điểm trên lưu vực nghiên cứu với sự trợ giúp của rada, vệ tinh để xác
định mưa và các yếu tố địa hình. Trung tâm dự báo quốc gia của Mỹ cũng đã sử
dụng một số mô hình để dự báo lũ quét trên diện rộng của một số bang. Như vậy, đã
có rất nhiều quốc gia áp dụng mô hình dự báo để dự báo và cảnh báo lũ quét. Đặc
biệt là những nước phát triển, với sự hỗ trợ đắc lực của công nghệ viễn thám và
GIS, đã đạt được những kết quá khá chính xác.

14

Những nghiên cứu lũ quét theo hướng thủy văn và cân bằ ng nước lưu vực
bằ ng phương pháp Viễn thám và GIS với sản phẩ m cu ̣ thể là các bản đồ phân vùng
tai biế n lũ quét đã đươ ̣c triể n khai ở nhiề u nước trên thế giới như

: Mỹ, Braxin,

Canada, Ấn Độ , Thái Lan, Đài Loan , Trung Quố c ,…Về đào ta ̣o , trường ITC
(International Institute for geo-Information Science and Earth Observation) ở Hà
Lan, Học viện Công nghệ

Châu Á (AIT), hay ở Nhâ ̣t Bản

(trường Đa ̣i ho ̣c
OSHAKA), Trường Đa ̣i ho ̣c Shebrook - Canada, Trường Đa ̣i ho ̣c Viễn thám Ấn Đô ̣
(IIRS) , Trường Đa ̣i ho ̣c tổ ng hơ ̣p ở Vũ Hán , Trung Quố c cũng đã có những chương
trình đào tạo hệ sau đại học về hướng nghiên cứu này.
Các nghiên cứu này chú trọng nâng cao độ chính xác của dữ liệu đầu vào
cung cấp cho mô hình thủy văn thông qua dữ liệu viễn thám; các dữ liệu đầu vào
được xác định khá phong phú, bao gồm cả một số dữ liệu về địa hình. Tuy nhiên
vẫn theo xu hướng thủy văn cân bằng nước bên cạnh đó chưa thấy có các định
hướng nghiên cứu cho các khu vực miền núi.
Từ những năm cuối thế kỷ XX, nhiều nước Tây Âu và Bắc Mỹ đã hình thành
một bộ môn khoa học mới nghiên cứu “tai biến thiên nhiên” (“Natural hazards”
trong tiế ng Anh, “Risques Naturels” trong tiế ng Pháp ), trong đó tập trung mô tả bản
chất và mức độ thiệt hại. Sự kiện quan trọng nhất là Liên Hiệp Quốc công bố thập
niên 1990-2000 là thập nhiên Quốc tế giảm thiểu tai biến thiên nhiên (IDNDR).
Ngoài ra, có nhiều tổ chức quốc tế nghiên cứu về trượt, lở đất được thành lập như:
Nhóm nghiên cứu Lũ Đất Quốc tế (1993), Hội Địa kỹ thuật Quốc tế… Hàng năm

Ủy ban Kiểm kê và đánh giá tai biến lũ đất (thuộc UNESCO) công bố các báo cáo
về hiện trạng tai biến lũ bùn đá trên phạm vi toàn thế giới. Đây cũng là một nội
dung quan trọng trong báo cáo thường niên về hiểm họa Trái Đất của Liên Hiệp
Quốc.
1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
Ngay từ đầu những năm 90 của thế kỷ trước, ở Việt Nam cũng đã bắt đầu các
nghiên cứu về lũ quét được khởi đầu bằng đề tài của Viện Khí tượng Thủy văn, các
15


tác giả là Cao Đăng Dư, Lê Bắc Huỳnh và Bùi Văn Đức (1995). Trước hết, đó là
những nghiên cứu nhằm làm rõ quy luật hình thành, nhận dạng lũ quét, phân vùng
lũ quét trên phạm vi toàn quốc (xây dựng bản đồ phân vùng lũ quét tỷ lệ 1:500.000)
và một số nghiên cứu đã bước đầu đề xuất các giải pháp phòng tránh chung, tuy
nhiên còn chưa đi vào các giải pháp chi tiết cụ thể cho các địa phương.
Sau đề t ài này là 2 đề tài cấp Nhà nư ớc của Vi ện Đia ̣ chấ t thu ộc Trung tâm
Khoa ho ̣c Tự nhiên và Công ngh ệ Quố c gia (nay là Viện Khoa ho ̣c và Công ngh ệ
Việt Nam) với nội dung lâp bản đồ tai biế n môi trư ờng (10 tai biế n , trong đó có lũ
quét). Trong các nghiên cứu này , các nhân tố quan tro ̣ng nhấ t trong vi ệc hình thành
lũ quét đã đ ựợc phân tích . Phương pháp mới trong đánh giá , xây dựng bản đồ lũ
quét lầ n đầ u tiên đươ ̣c đưa vào nư ớc ta . Kế t quả ngh iên cứu đó l ập bản đồ phân
vùng lũ quét trên bản đồ tỷ l ệ 1:500.000 (một số vùng có tỷ l ệ lớn hơn 1:250.000,
1:50.000) trên pha ̣m vi cả nước.
Các công trình nghiên cứu về lũ quét ở nước ta về mặt khoa học, là những
đóng vai trò rất quan trọng về mặt lý thuyết và phương pháp nghiên cứu về xác định
nguyên nhân, mô tả diễn biến, đánh giá thiệt hại, thành lập bản đồ phân vùng lũ
quét ở nước ta.
Một hướng nghiên cứu hiện nay được phát triển, có vai trò hiệu quả trong
phân tích và đánh giá tai biến là ứng dụng công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS)
và viễn thám với các cách tiếp cận khác nhau.

Cao Đăng Dư và cộng sự [8] là một trong những nhóm nghiên cứu tiên
phong ở Việt Nam về lũ quét và đã đưa ra khái niệm (định nghĩa) về lũ quét được
nhiều trích dẫn và sử dụng trong các nghiên cứu khác. Xác định mưa là yếu tố trội
nhất gây ra lũ quét và việc cảnh báo sớm lũ quét là công việc cần thiết để giảm thiểu
thiệt hạ hiệu quả, nhóm nghiên cứu cũng đã nghiên cứu các hình thế thời tiết và
diễn biến mưa cơn gây ra lũ quét trên địa bàn vùng núi Bắc Bộ từ 1998 đến 2004.
Nguyễn Ngọc Thạch và nnk (2013) [17] đã nghiên cứu, xây dựng phần mềm quản
16