Nghiên cứu nguyên nhân sạt lở quanh viền hồ khu vực khai thác vật liệu

LỜI CẢM ƠN
Qua quá trình nỗ lực phấn đấu học tập và nghiên cứu của bản thân cùng
với sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo Trường Đại học Thủy lợi và các
bạn bè đồng nghiệp, luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu nguyên nhân sạt lở quanh
viền hồ khu vực khai thác vật liệu đắp đập dự án Đăk Lông Thượng và đề
xuất giải pháp khắc phục” đã được tác giả hoàn thành.
Để có được thành quả này, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới
TS.Nguyễn Công Thắng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và cung cấp các thông tin
khoa học cần thiết trong quá trình thực hiện luận văn. Tác giả xin chân thành cảm
ơn các thầy giáo, cô giáo Phòng Đào tạo Đại học & Sau đại học, Trường Đại học
Thủy lợi đã giảng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện
luận văn.
Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Công ty Cổ phần Tư
vấn Xây dựng Thủy lợi II, Ban Quản lý Đầu tư và Xây dựng Thủy lợi 8 nơi tác
giả công tác, gia đình, bạn bè đã động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả
hoàn thành luận văn này.
Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do hạn chế về thời gian, kiến thức khoa học
và kinh nghiệm thực tế của bản thân tác giả nên luận văn không thể tránh khỏi những
thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành giúp
tác giả hoàn thiện hơn đề tài của luận văn.
Xin trân trọng cảm ơn!
Hồ Chí Minh, tháng ..... năm 2015

Trần Văn Tiến


CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập- Tự do- Hạnh phúc
Hồ Chí Minh, ngày .…. tháng ….. năm 2015
BẢN CAM KẾT
Tên học viên: Trần Văn Tiến

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm. Những
kết quả nghiên cứu không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin nào khác.
Những số liệu của các kết quả nghiên cứu đã có nếu sử dụng trong luận văn
đều được trích dẫn theo đúng quy định.
Học viên

Trần Văn Tiến


MỤC LỤC
CHƯƠNG MỞ ĐẦU .................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài: ......................................................................................1
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ...........................................................................2
3. Phương pháp nghiên cứu: ....................................................................................2
4. Kết quả dự kiến đạt được:....................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SẠT LỞ ĐẤT
TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM..................................................................4
1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu sạt lở đất trên thế giới và tại Việt Nam.........4
1.1.1 Tình hình nghiên cứu sạt lở đất trên thế giới[2] .............................................4
1.1.2 Tình hình nghiên cứu sạt lở đất ở Việt Nam [2] ...........................................6
1.1.3 Vai trò nhiệm vụ của hồ chứa Đăk Lông Thượng..........................................9
1.1.4 Số liệu Thủy văn [4] .....................................................................................14
1.1.5 Số liệu địa hình, địa chất [4].........................................................................16
1.2. Sự hình thành và phát triển của các vị trí sạt lở, lún sụt đất khu vực lòng
hồ và lân cận công trình đầu mối Đăk Lông Thượng ..........................................20
1.2.1 Vị trí sạt lở, lún sụt đất khu vực lòng hồ và lân cận công trình đầu mối Đăk
Lông Thượng [5] ...................................................................................................20
1.2.2 Sự hình thành và phát triển của hiện tượng sạt trượt [6] [7] ........................23
CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN SỰ CỐ ......32
2.1. Xác định nguyên nhân sự cố ...........................................................................32

2.2. Cơ sở khoa học .................................................................................................32
2.3. Phân tích thấm..................................................................................................33
2.3.1 Bài toán thấm................................................................................................33
2.3.2 Cấu trúc thành phần của đất không bão hòa [9] ...........................................34
2.3.3 Ảnh hưởng của pha khí [9] ...........................................................................35
2.3.4 Đường cong đặc trưng Nước - Đất [9] .........................................................37
2.3.5 Dòng thấm nước [9] .....................................................................................38
2.3.6 Thế truyền động của pha nước [9] ...............................................................39
2.3.7 Định luật Darcy cho đất không bão hoà .......................................................43
2.3.8 Hàm thấm .....................................................................................................45
2.3.9 Phương trình vi phân cơ bản của bài toán thấm ...........................................45
2.4. Các phương pháp giải bài toán thấm .............................................................46


2.4.1 Phương pháp sai phân hữu hạn(PPSPHH) ...................................................46
2.4.2 Phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) ...................................................46
2.5. Lựa chọn phương pháp giải bài toán thấm và phần mềm tính toán ...........46
2.5.1 Lựa chọn phương pháp giải ..........................................................................46
2.5.2 Giải bài toán thấm bằng phương pháp phần tử hữu hạn ..............................47
2.6. Phân tích ổn định[15][16][17][18][19] ............................................................49
2.6.1 Bài toán ổn định trượt của mái dốc ..............................................................49
2.6.2 Các phương pháp giải bài toán ổn định trượt của mái dốc ..........................52
2.7. Lựa chọn phương pháp giải và phần mềm tính toán....................................63
CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG, ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP CÔNG
TRÌNH XỬ LÝ ........................................................................................................64
3.1. Phân tích hiện trạng chỉ ra nguyên nhân sự cố .............................................64
3.1.1 Khí tượng, thủy văn ......................................................................................64
3.1.2 Cấu trúc địa chất ở những vị trị sạt trượt .....................................................66
3.1.3 Sự biến đổi của các yếu tố tự nhiên tác động ...............................................74
3.2. Tính toán hiện trạng ........................................................................................75

3.2.1 Sơ đồ tính toán ..............................................................................................76
3.2.2 Kết quả tính toán thấm .................................................................................77
3.2.3 Kết quả tính toán ổn định .............................................................................81
3.3. Các biện pháp xử lý..........................................................................................88
3.3.1 Những biện pháp theo công nghệ truyền thống ........................................... 89
3.3.1 Những biện pháp theo công nghệ mới ......................................................... 92
3.4. Phân tích ưu nhược điểm để lựa chọn biện pháp phù hợp. .........................96
CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................98
4.1. Kết quả đạt được của đề tài. ...........................................................................98
4.2. Những tồn tại của đề tài...................................................................................98
4.3. Kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo. ....................................................99
PHỤ LỤC CÁC BẢNG BIỂU
PHỤ LỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH VẼ


DANH MỤC HÌNH
Hình 1.1 Quang cảnh vụ sạt lở đất tại thành phố Hiroshima – Nhật Bản ngày 20/8/2014...4
Hình 1.2 Cảnh sạt lở đất khu vực Oso hạt Snohomich Bang Washington-Mỹ.........5
Hình 1.3 Sạt lở Đường giao thông từ Sa Pa đi Bản Khoang –Lào Cai ngày 5/9/2013.......7
Hình 1.4 Sạt lở Đường giao thôngKm16 + 600 QL 18C ngày 18/8/2012 khu vực xã
Đồng Tâm (Bình Liêu) –Quảng Ninh....................................................................... 7
Hình 1.5 Bản đồ địa chính tỉnh Lâm Đồng............................................................. 13
Hình 1.6 Ảnh vệ tinh khu vực hồ chứa................................................................ ...13
Hình 1.7 Bình đồ cụm đầu mối............................................................................... 18
Hình 1.8 Mặt cắt ngang điển hình đường quản lý kết hợp giao thông lòng hồ.......21
Hình 1.9 Bình đồ bốn vị trí xuất hiện sạt trượt....................................................... 22
Hình 1.10 Bề mặt vị trí số 1 ở đường ven hồ bờ phải ngày 19/9/2013................... 24
Hình 1.11 Sườn núi tụ thủy bên trên vị trí số 1 ở đường ven hồ bờ phải ngày 19/9/2013....25
Hình 1.12 Mặt bằng vị trí số 2 ở đường ven hồ bờ trái ngày 19/9/2013.................26
Hình 1.13 Chiều cao khe trượt chênh lệch theo phương thẳng đứng vị trí số 2 ở

đường ven hồ bờ trái ngày 19/9/2013......................................................................26
Hình 1.14 Vết nứt vị trí số 3 từ trên đồi xuống đường ven hồ bờ trái ngày 19/9/2013........27
Hình 1.15 Vết nứt vị trí số 3 từ trên đường cắt xuống bờ hồ ngày 19/9/2013.........27
Hình 1.16 Vết nứt vị trí số 3 trên đường ngày 19/9/2013........................................28
Hình 1.17 Khe nứt trong vườn cà phê qua nhà dân vị trí số 4 ngày 19/9/2013.......29
Hình 1.18 Khe nứt tại đỉnh trong vườn cà phê qua nhà dân vị trí số 4 ngày 19/9/2013........29
Hình 1.19 Khe nứt từ vườn cà phê qua nhà dân xuống đường ở đoạn cuối vị trí số 4
ngày 19/9/2013.........................................................................................................30
Hình 1.20 Khe nứt ở đoạn cuối vị trí số 4 ngày 19/9/2013......................................30
Hình 1.21 Sạt trượt tại vị trí khác.............................................................................31
Hình 2.1 Vận động của nước dưới đất.....................................................................34
Hình 2.2 Sơ đồ các pha của đất................................................................................35
Hình 2.3 Dạng thấm trong phân tố đất.....................................................................35
Hình 2.4 Dòng thấm đi trong một phân tố đất không bão hòa và bão hòa..............36


Hình 2.5 Ống mao dẫn............................................................................................ 37
Hình 2.6 Đường cong đặt trưng nước –đất............................................................. 38
Hình 2.7 Gradien áp lực và hút dính qua một phân tố đất...................................... 38
Hình 2.8 Năng lượng tại điểm A theo phương y.................................................... 40
Hình 2.9 Cột nước của đất bão hòa và không bão hòa............................................42
Hình 2.10 Quan hệ giữa hệ số thấm và độ hút dính................................................ 45
Hình 2.11 Phần tử tam giác và phần tử tứ giác....................................................... 47
Hình 2.12 Các đạng di chuyển của khối đất đá.......................................................49
Hình 2.13 Các lực tác dụng và mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt trụ tròn....55
Hình 2.14 Các lực tác dụng và mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt bất kỳ......55
Hình 2.15 Các lực tác dụng và mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt bất kỳ......56
Hình 2.16 Hàm F(x) xác định hướng của lực tương tác......................................... 62
Hình 3.1 Mặt cắt ngang vị trí sạt trượt số 2............................................................ 66
Hình 3.2 Miền tính toán và lưới phần tử tính toán..................................................76

Hình 3.3 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 23-3-2013.....................77
Hình 3.4 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 2-4-2013.......................77
Hình 3.5 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 24-4-2013.....................78
Hình 3.6 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 10-5-2013.....................78
Hình 3.7 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 27-5-2013.....................78
Hình 3.8 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 6-6-2013.......................79
Hình 3.9 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 23-6-2013.....................79
Hình 3.10 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 16-7-2013...................79
Hình 3.11 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 2-8-2013.....................80
Hình 3.12 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 18-8-2013...................80
Hình 3.13 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 5-9-2013.....................80
Hình 3.14 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 20-9-2013...................81
Hình 3.15 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 27-9-2013...................81
Hình 3.16 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 23-3-2013............................. 82
Hình 3.17 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 2-4-2013............................... 82


Hình 3.18 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 24-4-2013..............................83
Hình 3.19 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 10-5-2013..............................83
Hình 3.20 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 27-5-2013..............................84
Hình 3.21 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 6-6-2013............................... 84
Hình 3.22 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 23-6-2013............................. 85
Hình 3.23 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 16-7-2013..............................85
Hình 3.24 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 2-8-2013................................86
Hình 3.25 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 18-8-2013............................. 86
Hình 3.26 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 5-9-2013................................87
Hình 3.27 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 20-9-2013..............................87
Hình 3.28 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 27-9-2013............................. 88
Hình 3.29 Biến đổi của hệ số ổn định FS theo thời gian......................................... 88
Hình 3.30 Hình ảnh bạt mái đốc và phủ thảm thực vật ở đường Hồ Chí Minh...... 89

Hình 3.31 Hình ảnh làm rãnh đọc và ngang và kết hợp phủ thảm thực vật........... 90
Hình 3.32 Hình ảnh tường chắn đất bằng rọ đá...................................................... 90
Hình 3.33 Hình ảnh tường chắn đất bê tông........................................................... 91
Hình 3.34 Hình ảnh xây đá mái dốc....................................................................... 91
Hình 3.35 Hình ảnh thi công đê phản áp................................................................ 92
Hình 3.36 Hình ảnh mái đất trồng cỏ Vetiver với công nghệ Erosion Mat.......... ..93
Hình 3.37 Hình ảnh tường chắn đất có cốt vải địa kỹ thuật....................................94
Hình 3.38 Hình ảnh tấm lát mái dốc Gia Nghĩa- Đăk Nông...................................94
Hình 3.39 Hình ảnh hệ thống thoát nước ngầm.......................................................95
Hình 3.40 Biến đổi của hệ số ổn định FS theo thời gian..........................................97


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1 Bảng tổng hợp các thông số chính........................................................ 11
Bảng 3.1 Bảng lượng mưa giai đoạn từ tháng 1-12/2013 [8]:.............................. 65
Bảng 3.2 Giá trị thí nghiệm trung bình các lớp đất tại vị trí sạt trượt số 2........... 67
Bảng 3.3 Giá trị thí nghiệm trung bình các lớp đất vị trí sạt trượt số 3................ 68
Bảng 3.4 Giá trị thí nghiệm trung bình các lớp đất vị trí sạt trượt số 4................ 72
Bảng 3.5 Giá trị thí nghiệm trung bình các lớp đất vị trí sạt trượt số 4................ 73


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
-

CTTL: Công trình Thủy lợi.

-

HCN: Hồ chứa nước.

-

MNLKT: Mực nước lũ kiểm tra.

-

MNLTK: Mực nước lũ thiết kế.

-

MNDBT: Mực nước dâng bình thường

-

MNH: Mực nước hồ.

-

TBNN: Trung bình nhiều năm

-

PPPTHH: Phương pháp phần tử hữu hạn.

-

PPSPTHH: Phương pháp sai phần tử hữu hạn.


1

CHƯƠNG MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài:
Hồ chứa nước Đăk Lông Thượng là Hồ chứa nước cấp II có dung tích
11,67 x106 m3được khởi công xây dựng năm 2007 hoàn thành đưa vào sử
dụng vào đầu năm 2011nhằm phục vụ cấp nước phục vụ sản xuất nông
nghiệp (chủ yếu là cây công nghiệp: Càphê, tiêu) cho 3.076 ha; cấp nước sinh
hoạt cho người dân ở 2 xã Lộc Đức, Lộc Ngãi – Huyện Bảo Lâm- Lâm Đồng
và kết hợp cắt giảm lũ hạ lưu, nuôi trồng thủy sản, cải tạo môi trường cảnh
quan du lịch.
Hiện nay, Hồ Đăk Lông Thượng đã tích nước đạt theo yêu cầu của thiết
kế - mực nước dâng bình thường ở cao trình 904,14 m, tương ứng với dung
tích 10,73 x106 m3. Trong quá trình vận hành, khai thác đã xuất hiện hiện
tượng sạt lở, lún sụt đất khu vực lòng hồ và lận cận công trình.Dẫn đến đường
quanh viền lòng hồ bị hư hại, ảnh hưởng đến việc sản xuất Nông nghiệp của
người dân quanh vùng hưởng lợi của dự án.Bên cạnh đó hiện tượng trên có
khả năng phát triển rộng dẫn đến khối lượng đất đá lớn có nguy cơ sạt trượt
xuống thượng lưu đập, đây là nguy cơ mất an toàn Hồ chứa.
Hiện tượng trượt lở mái dốc có thể xảy ra khi điều kiện cân bằng của
khối đất đá bị phá hủy. Nguyên nhân gây trượt có thể hoặc là do độ bền của
đất đá bị giảm đi, hoặc là do trạng thái ứng suất ở sườn dốc bị thay đổi theo
chiều hướng bất lợi, hoặc do cả hai nguyên nhân trên. Theo Lomtadze V.D.
[1], các nguyên nhân gây trượt thường là: tăng cao độ dốc của sườn dốc khi
cắt xén, khai đào hoặc xói lở, khi thi công mái quá dốc; giảm độ bền của đất
đá do biến đổi trạng thái vật lí như thay đổi độ ẩm, trương nở, giảm độ chặt,
phong hoá, phá huỷ kết cấu tự nhiên, các hiện tượng từ biến trong đất đá; tác
động của áp lực thuỷ tĩnh và thuỷ động lên đất đá, gây nên biến dạng thấm;
biến đổi trạng thái ứng suất của đất đá ở trong đới hình thành sườn dốc và thi

2

công mái dốc; các tác động bên ngoài như chất tải trên sườn dốc, dao động
địa chấn và vi địa chấn, v.v. Mỗi một nguyên nhân riêng biệt kể trên đều có
thể làm mất cân bằng của các khối đất đá ở sườn dốc, nhưng thông thường là
do tác động đồng thời của một số trong những nguyên nhân đó.
Việc nghiên cứu hiện tượng sạt lở quanh viền hồ khu vực khai thác vật
liệu đắp đập dự án Đăk Lông Thượng là rất cần thiết, phù hợp với yêu cầu
thực tiễn. Bên cạnh đó, nghiên cứu tìm ra nguyên nhân và dự báo cảnh báo sạt
lở đang được các nhà khoa học, ngành quan tâm. Kết quả nghiên cứu sẽ xác
định được nguyên nhân gây ra sạt lở, qua đó chọn ra được biện pháp công
trình để ngăn chặn sự sạt trượt của mái đất bảo vệ công trình và khu vực
quanh công trình Đầu mối dự án Đăk Lông Thượng, đảm bảo công trình phát
huy hiệu quả kinh tế và an toàn cho người dân ở khu vực thượng hạ lưu Hồ
Đăk Lông Thượng.
2. Mục đích nghiên cứu của đề tài
- Phân tích được sự tương quan của hệ số ổn định của mái dốc và áp lực
nước lỗ rỗng dưới tác dụng lượng mưa trong thời đoạn tính toán.
-Đánh giá hiện trạng và diễn biến của hiện tượng sạt lở quanh viền hồ
khu vực khai thác vật liệu đắp đập dự án Đăk Lông Thượng.
- Đề xuất biện pháp công trình để hạn chế và ngăn chặn hiện tượng sạt
trượt mái dốc.
3. Phương pháp nghiên cứu:
- Phương phương pháp kế thừa các đề tài dự án đã có, liên quan đến nội
dung nghiên cứu.
- Phương pháp tổng hợp, chọn lọc, phân tích và thống kê.
- Phương pháp điều tra, khảo sát đo đạc tại hiện trường.
- Phương pháp ứng dụng mô hình toán.

3

4. Kết quả dự kiến đạt được:
- Xác định được nguyên nhân gây ra hiện tượng sụt lún sạt lở đất khu
vực lòng Hồ và khu vực lân cận công trình Đăk Lông thượng
-Đề xuất biện pháp công trình để hạn chế và ngăn chặn hiện tượng trên.


4

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SẠT LỞ
ĐẤT TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM
1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu sạt lở đất trên thế giới và tại Việt Nam
1.1.1 Tình hình nghiên cứu sạt lở đất trên thế giới[2]
Hiện tượng sạt lở đất là thảm họa gây thiệt hại lớn về con người và vật
chất tại nhiều nước trên thế giới, đã để lại những hậu quả sâu sắc và việc khắc
phục sau thảm họa là rất lâu dài với kinh phí rất lớn. Ngày 27/4/2012 tại Hội
thảo khoa học với đề tài “Sạt lở đất và quan trắc – Kinh nghiệm tại Thái Lan
và Bài học cho Việt Nam, Giáo sư Hiroyasu Ohtsu (Nhật Bản) đã dẫn chứng
các con số thống kê cho thấy việc sạt lở đất và các ảnh hưởng của nó ngày
càng gia tăng. Chẳng hạn tại Thái Lan, giai đoạn 1968 - 1987, con số thiệt hại
về người và của do các vụ sạt lở là không đáng kể, nhưng từ năm 1997 đến
2009, con số thiệt hại gia tăng nhanh chóng. Cụ thể số thiệt hại về vật chất
giai đoạn 1988 - 1997 tại Thái Lan là 1,00 tỉ Bath, con số này đã tăng lên là
3,6 tỉ Bath trong 10 năm kế tiếp. Tần suất xảy ra sự cố sạt lở cũng ngày càng
tăng.Cũng như Thái Lan các nước khác cũng gặp phải những thảm cảnh
tương tự.
Một số hình ảnh về sạt lở đất gây thiệt hại nghiêm trọng trên thế giới

Hình 1.1 Quang cảnh vụ sạt lở đất tại thành phố Hiroshima – Nhật Bản ngày

20/8/2014


5

Hình 1.2 Cảnh sạt lở đất khu vực Oso hạt Snohomich Bang Washington-Mỹ
Nghiên cứu về thiên tai sạt lở mới được tiến hành nghiên cứu vào đầu
thế kỷ XX. Các vấn đề nghiên cứu vị trí phấn bố sườn dốc, mái dốc trượt để
tập trung làm sáng tỏ cơ chế, mô tả đặc điểm địa hình, địa chất, thủy văn và
phân tích các yếu tố tác động như yếu tố tự nhiên, nhân tạo tác động đến động
lực và quy luật phát sinh và phát triển sạt lở. Tác động của việc cắt xén sườn
dốc, mưa kéo dài là tác nhân trực tiếp hoặc gián tiếp gây ra trượt mái dốc,
được phân tích rõ nét trong các tạp chí khác nhau (Campell TH, 1975, De
Graff JV. 1972, Nilawera NS.1992). Về phương diện nghiên cứu tác động và
quy luật phân bố sạt lở đất đá, các nhà khoa học thuộc Liên Xô cũ đã có
những cống hiến đáng kể (Popov IV, 1959, Lomtadze VD 1982..)
Đến nay, đã có nhiều phương pháp đánh giá ổn định trượt mái dốc và
dự báo sạt lở, phân vùng nguy cơ trên cơ sở xét đến cấu tạo sườn dốc, tính
chất cơ lý đất đá...đồng thời dựa trên lý thuyết cân bằng giới hạn của môi
trường xốp đồng chất và đẳng hướng. Phương pháp gần đúng của các tác giả
Felenius V.1936, Bishop AV.1955, Tezaghi K.1967..được sử dụng nhiều để
kiểm tra ổn định mái dốc, dưới sự trợ giúp của các công cụ máy vi tinh với
các phần mềm (GEOSTUDIO) hỗ trợ cho phép xử lý số liệu chính xác và
nhanh chóng hơn. Độ chính xác cao đạt được do có xét đến khá đầy đủ các


6

thông số ảnh hưởng đến ổn định sườn dốc (áp lực thủy động, áp lực thủy tĩnh,
áp suất lỗ rỗng...), nhưng các phương pháp trên chỉ xác định được ổn định

sườn dốc tại một vị cụ thể. Để có thể xác định ổn định của một vùng lãnh thổ
nhằm khoanh các vùng có nguy cơ sạt lở cao, một số tác giả đã đề xuất
phương pháp phân tích đa chỉ tiêu và ma trận bán định lượng để dự báo phần
vùng theo lãnh thổ theo mức độ nhạy cảm của các thông số ảnh hưởng đến
sườn dốc (Sateen VM.1983..). Mặc dù là phương pháp gần đúng, bán định
lượng nhưng phương pháp ma trận đa chỉ tiêu khá phổ biến ở các nước Nhật
Bản, Mỹ ... trong việc thành lập các bản đồ phân vùng nguy cơ sạt lở.
Cho đến những năm đầu thế kỷ XXI sự phát triển mạnh mẽ của công
nghệ tính toán bằng máy tính đáp ứng cho mọi lĩnh vực của xã hội, các phần
mềm tính toán được nâng cấp và phát triển mạnh mẽ, trong đó phần mềm tích
hợp nền AcrGIS như Sinmap (trên cở sở theo lý thuyết cân bằng giới hạn) đã
giải quyết những vấn đề tính toán xây dựng bản đồ nguy cơ sạt lở.
1.1.2 Tình hình nghiên cứu sạt lở đất ở Việt Nam [2]
Việt Nam nằm trong khu vực Đông Nam Á, có địa hình đa dạng gồm:
núi, cao nguyên, đồng bằng và bờ biển. Diện tích tự nhiên 330,000 Km2 ,
trong đó diện tích đồi núi chiếm 65%, hướng dốc chính Tây Bắc-Đông Nam.
Nằm ở khu vực nhiệt đới gió mùa, thường xảy ra mưa lớn gây lũ lụt. Với điều
kiện phát triển kinh tế xã hội nhanh chóng, hiện tượng sạt lở đất ở miền núi,
sạt lở bờ sông, bờ biển diễn ra tương đối phổ biến. Những năm gần đây sạt lở
đất diễn ra trên phạm vi cả nước. Theo thống kê từ Ban chỉ đạo PCTT Trung
ương, trong giai đoạn 2000-2015, đã xảy ra 250 đợt lũ quét, sạt lở đất, làm
chết và mất tích 646 người, bị thương 351 người; hơn 9,700 căn nhà bị đổ
trôi, 100,000 căn nhà bị hư hỏng nặng; hơn 75,000 ha lúa, hoa màu bị ngập
úng… Tổng thiệt hại ước tính trên 3,300 tỷ đồng.


7

Hình 1.3 Sạt lở Đường giao thông từ Sa Pa đi Bản Khoang – Lào Cai ngày
5/9/2013

Hình 1.4 Sạt lở Đường giao thông Km16 + 600 QL 18C ngày 18/8/2012 khu
vực xã Đồng Tâm (Bình Liêu) – Quảng Ninh


8

Cùng với sự phát triển của nghiên cứu, đánh giá thiên tai trên thế giới,
trong thời gian gần đây, các nhà nghiên cứu Việt Nam tập trung đánh giá
thiên tai tổng hợp cho nhiều vùng trong cả nước, ví dụ như những nghiên cứu
điển hình cấp quốc gia như đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước KC08-01
“Nghiên cứu xây dựng bản đồ tai biến môi trường tự nhiên lãnh thổ Việt
Nam” do GS. TS. Nguyễn Trọng Yêm chủ nhiệm (Viện Địa chất), đề tài độc
lập “Nghiên cứu đánh giá tổng hợp các loại hình thiên tai trên lãnh thổ Việt
Nam và các giải pháp phòng tránh” do TS. Trần Trọng Huệ làm chủ nhiệm
(Viện Địa Chất), Nghiên cứu “ Điều tra thiên tai thiên nhiên vùng Tây Bắc ”
do TS Đào Văn Thịnh chủ nhiệm (Liên đoàn BĐĐC miền Bắc) và nghiên cứu
“Điều tra thiên tai thiên nhiên vùng Tây Nguyên” do TS Phan Thanh Sáng
chủ nhiệm (LĐ ĐCTV - ĐCCT miền Trung). Các đề tài này đều là các nghiên
cứu trên một phạm vi rộng, tuy các đề tài đã đề cập đến việc đánh giá tổng
hợp các loại hình thiên tai có thể xảy ra ở qui mô toàn quốc nhưng mô hình
tổng hợp thông tin chưa rõ ràng và không có đánh giá-dự báo về mức độ rủi
ro do thiên tai gây ra.
Cũng có nhiều đề tài khác đề cập đến vấn đề đánh giá-dự báo nguy cơ
tổn thất và rủi ro do thiên tai, như đề tài “Đánh giá thiên tai ở các tỉnh ven
biển miền trung từ Quảng Bình đến Phú Yên - hiện trạng, nguyên nhân, dự
báo và đề xuất biện pháp phòng tránh, giảm thiểu thiệt hại” do TS. Trần Tân
Văn (viện Địa chất và Khoáng sản) chủ nhiệm (2002-2004). Đây là một đề tài
nghiên cứu qui mô lớn đánh giá tổng hợp các thiên tai như nứt đất, động đất,
lũ quét, v.v. Thành công lớn nhất của đề tài này là đã sử dụng các mô hình hệ

thống thông tin địa lý (GIS ) để tổng hợp tài liệu và đưa ra được sơ đồ dự báo
nguy cơ tai biến trượt lở đất với độ chính xác cao. Tuy nhiên, các yếu tố chịu
tổn thương cao đối với tai biến, phân tích độ độ rủi ro của từng yếu tố đó,
hoặc đánh giá khả năng tổn thương và ước tính khả năng tổn thất của chúng
khi có thiên tai xảy ra, chưa được đề cập đến. Hơn nữa đề tài này mới chỉ thực
hiện ở khu vực miền Trung.
Như vậy vấn đề sạt lở đất đã được các nhà khoa học quan tâm giải
quyết, song với sự phát triển cơ sở hạ tầng thì các nghiên cứu trên đều chưa
hoàn toàn đáp ứng kịp. Cần thiết có nhiều đề tài nghiên cứu về vấn đề sạt lở
mái dốc để dự báo, cảnh báo nhằm phòng tránh hoặc giảm thiệt hại khi có sạt
lở đất xảy ra.


9

1.1.3 Vai trò nhiệm vụ của hồ chứa Đăk Lông Thượng
1.1.3.1 Giới thiệu chung về vùng xây dựng dự án Đăk Lông Thượng – Tỉnh
Lâm Đồng [4]
a. Điều kiện dân sinh kinh tế xã hội
- Dân số, phát triển dân số
Vùng dự án bao gồm hai xã là Lộc Ngãi và Lộc Đức với 4.585 hộ và
20.870 nhân khẩu (số liệu đến năm 2002). Tốc độ phát triển dân số hơn 1,6%
năm. Những năm gần đây, tốc độ phát triển dân số thường rất lớn, chủ yếu là
sự tăng dân số cơ học do di cư tự do từ nơi khác đến. Bên cạnh những mặt
tích cực là giải quyết công ăn việc làm, khai phá nhiều vùng đất hoang đưa
vào thâm canh làm tăng sản phẩm cho toàn xã hội thì việc di dân tự do đã để
lại hậu quả nặng nề về mặt môi trường mà chủ yếu là nạn chặt phá rừng bừa
bãi, sử dụng không có qui hoạch tài nguyên đất và nguồn nước. Hiện tại việc
khai thác đất trồng cà phê, chè đã tới cao trình 1200  1500m, nhiều đồi núi
đã trồng cà phê lên cả các đỉnh cao.

- Dân tộc
Nhân dân hai xã chủ yếu là người Kinh, các dân tộc ít người chỉ chiếm
khoảng 12,8%. Điều đáng quan tâm nhất là tỷ lệ dân số theo đạo Thiên Chúa
khá cao.
- Y tế :Mỗi xã đều có trạm y tế với nhà xây cấp IV.
- Văn hoá cộng đồng
Tuy là vùng có nhiều dân tộc anh em cùng sinh sống, nhưng nói chung
trật tự an toàn xã hội đảm bảo, không có mâu thuẫn lớn giữa các cộng đồng
dân cư, không có các vụ tranh chấp đất đai nghiêm trọng, không có các tệ nạn
xã hội như ma túy, mại dâm, cờ bạc, rượu chè…Nhân dân thực hiện các tục lệ
ma chay, cưới xin đơn giản, lành mạnh.Toàn vùng đã được phủ sóng phát


10

thanh và truyền hình, đồng bào được xem các chương trình của tỉnh và quốc
gia.
b. Cơ sơ hạ tầng xã hội.
- Giao thông
Trong khu vực dự án có các tuyến giao thông chính sau đây:
+ Đường cấp phối đất, dài 8 km, từ phía Tây thị trấn Bảo Lâm , thôn 12 ( Lộc Ngãi) qua sông Đargria, thôn 11-13 và sông Đanos.
+ Đường từ ngã ba Minh Rồng qua thôn 4, thôn 8 lên thư?ng Đaklông
nối với tỉnh lộ 28, dài 16km.
+ Đường dài 3 km nối từ tuyến giữa với tuyến phía Tây.
+ Đường trong địa phận Lộc Đức, dài 5 km, đi từ thị xã Bảo Lâm, qua
Lộc Thành, qua cầu Đức Thanh, nối với đ?ờng giữa tại thôn 6 qua cầu Đagle.
+ Đường Tiên Yên đi Đức Giang dài 3,5 km.
- Năng lượng
Cho đến cuối năm 2003, tất cả các thôn thuộc 2 xã Lộc Ngãi và Lộc
Đức đều có điện lưới Quốc gia. Việc cung cấp đầy đủ điện năng sẽ tạo điều

kiện hết sức thuận lợi cho việc thắp sáng, điện dân dụng và phát triển sản
xuất, đặc biệt là việc phát triển các trạm bơm tưới dùng điện cho các vùng đất
cao, giúp tăng năng suất cây trồng. Điện còn tạo điều kiện phát triển nhiều
ngành nghề thủ công khác, nhất là ngành chế biến nông sản, chủ yếu là chè và
cà phê. Điện còn giúp thay đổi bộ mặt nông thôn như cấp nước sinh hoạt, vệ
sinh môi trường, sinh hoạt văn hoá cộng đồng..
- Nước sạch và vệ sinh môi trường
Cho đến nay, đa số người dân trong vùng đều dùng nước giếng đào,
giếng sâu từ 10 đến 20m, chủ yếu dùng gầu. Vì giá điện nông thôn còn cao so
với thu nhập nên giá thành sử dụng nước khá lớn. Chi phí bơm nước cho 1ha
cà phê trung bình tới (3,5 6,0) triệu đồng/năm.


11

Về chất lượng nước giếng, cho đến nay, chưa có kết quả đánh giá của
các cơ quan chuyên môn.Ở đây, cần lưu ý là nước có thể bị ảnh hưởng bởi
quặng nhôm và chất độc mầu da cam.Tuy vậy, muốn có kết luận chính xác,
cần tiến hành phân tích các mẫu nước giếng, nước ao hồ, cây cỏ và các động
vật nhuyễn thể trong vùng dự án.
So với các vùng nông thôn miền núi, vệ sinh môi trường ở hai xã khá
đảm bảo, đường làng ngõ xóm quang đãng, các gia đình đều có nhà vệ sinh
và chuồng nhốt gia súc. Tuy vậy, đa số các nhà vệ sinh đều làm tạm, không
đúng tiêu chuẩn, việc xử lý chất thải trong sinh hoạt và chăn nuôi không đúng
quy cách nên có thể gây ô nhiễm hữu cơ và vi sinh cho nguồn nước.
1.1.3.2 Giới thiệu về dự án [3]:
a. Thông số chính khi Hồ tích nước
Bảng 1.1 Bảng tổng hợp các thông số chính
TT

Đ/V

Hồ Đăk Lông
Thượng

Km²

14.3

Mực nước lũ kiểm tra P= 0.1%
(MNLKT)

m

906.11

Mực nước lũ thiết kế P=0.5% (MNLTK)

m

905.70

Mực nước dâng bình thường (MNDBT)

m

904.14

Mực nước chết (MNC)

m

884.00

Dung tích toàn bộ (Vtb)

106m³

11.663

Dung tích hữu ích (Vhi)

106m³

10.727

Dung tích chết (Vc)

106m³

0.936

ha

90

Các thông số kỹ thuật hồ chứa
Diện tích lưu vực (Flv)

Diện tích mặt thoáng hồ (Fhồ)

12

b. Nhiệm vụ của dự án:
Dự án công trình thủy lợi hồ chứa nước Đăk Lông Thượng có nhiệm vụ
cung cấp nước tưới cho 3689 ha cây công nghiệp (cà phê, chè…). Ngoài ra
còn cấp nước sinh hoạt cho nhân dân sống trong vùng hưởng lợi, điều tiết lũ
cho khu vực hạ lưu, nuôi trồng thuỷ sản, cải tạo môi trường và cảnh quan du
lịch…, thúc đẩy sự phát triển kinh tế và dân sinh trong khu vực [3].
Đơn

Trị số

vị

Hồ Đăk
Lông
Thượng

Hồ Đagle

Toàn dự
án

ha

3076

613

3689

1

Tưới cho cây công
nghiệp
Tưới tự chảy

ha

2276

333

2609

2

Tưới tạo nguồn

ha

800

280

1080

TT

I

Nhiệm vụ dự án

lít/người
60
Cấp nước sinh hoạt
Duy trì dòng chảy hạ
m3/s
0.045
III
lưu
Kết hợp cắt giảm lũ hạ lưu. Nuôi trồng thủy sản, cải tạo môi
IV
trường và cảnh quan du lịch
c.Vị trí địa lý
II

Công trình thuỷ lợi Hồ chứa nước Đắk Lông Thượng thuộc địa bàn các
xã Lộc Ngãi và Lộc Đức, huyện Bảo Lâm, tỉnh Lâm Đồng.
Toạ độ địa lý của công trình :
 = 110 36’45”  110 40’50” vĩ độ Bắc
 = 1070 52’30”  1070 56’25” kinh độ Đông.
Toạ độ vuông góc theo Hệ toạ độ VN2000, kinh tuyến 107045’, múi chiếu 30.
X = 1282200 m  1291300 m.
Y = 513600 m  520400 m.


13

Từ Tp Hồ Chí Minh đi theo QL20 đến Thị xã Bảo Lộc rẽ trái tại ngã 3
Lộc Sơn đi khoảng 27 km là đến khu đầu mối. Khu đầu mối công trình nằm
cách thị trấn Lộc Thắng khoảng 17km về phía Đông Bắc.

Hình 1.5 Bản đồ địa chính tỉnh Lâm Đồng

Hình 1.6 Ảnh vệ tinh khu vực hồ chứa


14

1.1.4 Số liệu Thủy văn [4]
1.1.4.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên vùng dự án
a. Đặc điểm địa hình lưu vực.
Suối ĐakLông và ĐagLe (một chi lưu của suối ĐakLông) bắt nguồn từ
vùng núi có độ cao khoảng 1000 - 1100m của huyện Bảo Lâm và một phần
huyện Di Linh. Hướng chảy của các con suối này là Đông Bắc – Tây Nam ở
thượng nguồn và chuyển dần sang hướng Tây (đối với suối ĐakLông) và
Đông Đông Nam (đối với suối ĐagLe) ở gần tuyến đập. Tuy bắt nguồn từ
vùng núi cao nhưng các sông đều chảy qua khu vực có độ dốc đều, không có
sự chia cắt mạnh và đột ngột của địa hình, cao độ tại vùng tuyến tính toán
(đầu mối) khoảng 880-885m.
Các lưu vực có hình dạng “rễ cây”. Đặc điểm này dẫn đến việc tập
trung lũ nhanh, Tuy nhiên do địa hình sườn dốc khá đều trên toàn lưu vực nên
lũ được điều tiết phần nào. Hướng nghiêng của lưu vực thuận lợi đón gió Tây
Nam có nhiều hơi ẩm, nên nguồn nước từ mưa khá dồi dào.
b. Đặc điểm khí hậu.
Tỉnh Lâm Đồng nói chung và khu vực Huyện Bảo Lâm nói riêng có
đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa, mang hình thái cao nguyên; chịu ảnh

hưởng mạnh nhất và chủ yếu là khí hậu Nam Tây Nguyên với đặc điểm: nhiệt
độ trung bình không cao, mùa hè mưa nhiều, ít nóng bức do ảnh hưởng của
gió mùa Tây Nam; mùa đông mưa ít. Nhìn chung thời tiết chia làm 2 mùa rõ
rệt:
- Mùa mưa từ tháng V đến tháng X: trong thời kỳ này gió Tây thịnh
hành, các tháng có lượng mưa lớn nhất là VII, VIII, IX; lượng mưa mùa mưa
chiếm tới gần 80% tổng lượng mưa cả năm.


15

- Mùa khô kéo dài từ tháng XI đến tháng IV năm sau: thời kỳ này gió
Đông Bắc thổi mạnh, độ ẩm giảm, bốc hơi lớn, khô hạn thường xảy ra trong
thời kỳ này. Tháng I và II là các tháng mưa ít nhất trong năm.
c. Đặc điểm thủy văn.
Nguồn duy nhất sinh ra dòng chảy trên lưu vực là lượng mưa hàng
năm. Phụ thuộc diễn biến của mưa và các yếu tố khí hậu khác, phân bố dòng
chảy cũng phân hóa mạnh mẽ theo thời gian trong năm, có sự tương phản sâu
sắc và hình thành nên hai mùa lũ – kiệt đối lập nhau.
Thông thường mùa lũ xuất hiện và kết thúc chậm hơn mùa mưa khỏang
1 tháng. Từ số liệu thực đo các trạm trong khu vực lân cận có thể nêu lên đặc
điểm chính dòng chảy hàng năm như sau: Dòng chảy năm phụ thuộc vào chế
độ mưa và chia thành 2 mùa:
- Mùa lũ : từ tháng VI đến tháng XI lượng nước dồi dào, chiếm khoảng
85% tổng lượng dòng chảy cả năm; mùa này thường xuất hiện lũ gây ngập
lụt.
- Mùa khô : từ tháng XII đến tháng V năm sau, dòng chảy chỉ là dòng
cơ bản do điều tiết từ lưu vực sau mùa mưa, các tháng II, III thường dòng
chảy rất nhỏ, chỉ chiếm khoảng 1,2-1,3% tổng lượng dòng chảy cả năm, gây
khó khăn trong việc tưới cho cây trồng và nước dùng sinh hoạt.

d. Đặc trưng khí tượng - thủy văn
Đặc trưng khí tượng
- Nhiệt độ không khí: Nhiệt độ bình quân hàng năm tương đối ổn định
trong khoảng 21,5 22,6oC. Tính bình quân nhiều năm, trị số này đạt Tbq =
21,8oC.
- Độ ẩm không khí:Độ ẩm bình quân năm: Ubq = 85.7%.
- Số giờ nắng :Tổng số giờ nắng bình quân năm là 1990 giờ/năm.Số giờ
nắng các tháng trong năm được trình bày tại phụ lục:


16

- Gió gần mặt đất:Trong năm có 2 mùa gió:
+ Gió mùa Mùa Hạ: Hoạt động từ tháng V đến tháng X. Hướng gió
thịnh hành là Tây. Tốc độ gió bình quân mùa là 1,43m/s. Đây là luồng không
khí từ vùng biển An Độ Dương, qua Vịnh Thái Lan thổi tới nên mang nhiều
hơi ẩm.
+ Gió mùa Mùa Đông: Hoạt động vào các tháng còn lại trong năm ( từ
tháng XI đến tháng IV). Hướng gió thịnh hành là từ Đông đến Đông Bắc. Tốc
độ gió bình quân mùa là 1,20m/s. Đây là hậu quả sự xâm lấn của khối không
khí cực đới lục địa Châu Á, có đặc điểm là khô hanh và lạnh.
Phân bố tốc độ gió bình quân trong năm và hướng thịnh hành hàng
tháng được trình bày trong phụ lục.
- Bốc hơi:Bốc hơi bình quân nhiều năm là : Ebq =1,74mm/ngày (đo bằng
Piche).Tổng lượng bốc hơi năm bình quân là 637mm.
- Mưa: Các thông số như: lượng mưa bình quân nhiều năm trên lưu
vực, lượng mưa gây lũ trên lưu vực, lượng mưa ngày lớn nhất trong các tháng
chuyển tiếp và mùa khô: được trình bày tại phụ lục (Xem Phụ Lục Bảng số 1.1
đến số1. 3)
- Các đặc trưng dòng chảy:dòng chảy năm, dòng chảy bình quân nhiều

năm(BQNN): được trình bày tại phụ lục (Xem Phụ Lục Bảng số 1.4- 1.5)
- Tổn thất bốc hơi hồ chứa.được trình bày tại phụ lục (Xem Phụ Lục
Bảng số 1.6)
1.1.5 Số liệu địa hình, địa chất [4]
1.1.5.1 Số liệu về địa hình
Khu vực dự án nằm ở phía Bắc sông Đagria, tả ngạn suối Đanos và
hữu ngạn Đanour thuộc xã Lộc Ngãi và Lộc Đức. Đất đai đa số ở cao trình
(750900)m, bị chia cắt bởi 11 suối chính tạo thành các đồi núi bát úp. Trong
vùng các đỉnh núi cao (1.0001.200)m như đỉnh núi Mneulour có độ cao