Nghiên cứu đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở lũ bùn đá liên quan đến hoạt động khai thác than khu vực hạ long cẩm phả quảng ninh đề tài nckh qt 08 39

Đ Ạ I H Ọ C Q U Ố C G IA H À N Ộ I
T R Ư Ờ N G Đ Ạ I H Ọ C K H O A H Ọ C T ự N H IÊ N

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NGUY c ơ TAI BIÊN
TRƯỢT LỞ, L ủ BÙN ĐÁ LIÊN QUAN ĐẾN HOẠT ĐỘNG
KHAI THÁC THAN KHU vực HẠ LONG - CAM PHẢ,
MÃ SỐ: QT.08.39

CHÙ TRÌ ĐỂ TÀI:

T S . NguvỄn H iệu

CÁC CÁN B ộ THAM GIA:

ỊỴT Ị

C N . Đ ăng N guyên Vũ
CN . N guyễn T h ị T h a n h H ải

g q q

H À N Ộ I - 2008


BÁO CẢO T Ó M TẮ T
a . Đ é tà i: N g hiên cứu, đán h g iá ng uy c ư tai biên trượt lớ. lũ b ùn đá liên q u an đến hoạt
động khai th ác than k hu vực H ạ L ong - c ẩ m Phá
M ã số: Ọ T .0 8 .3 9
b. C h ủ t r ì đ ế tà i:
c. C á c c á n b ộ Ih a m g ia :

TS. N g u y ễn Hiệu
CN . Đ ặ n g N guyên V ũ
CN . N g uv ễn Thị T h a n h Hải

d. M ụ c tié u v à n ộ i d u n g n g h iê n c ứ u :

Mục tiêu đê tài: Đ ánh giá và xác lập k h ô n g g ian các k hu vực c ó nguy cơ phát
sinh tai biến trư ợt lờ, lũ bùn đ á ở khu vực khai th ác than làm c ơ sớ c h o công tác q uy
hoạch và q u á n lv tai biến th iên n h iên k hu vực H ạ Long - c ấ m P hả. tính Q uàn g N inh.

Nội dung nghiên cứu:
•

T ổ n g q u a n và thu th ập các tài liêu vể đ iều k iên tự nh iên , kinh tế - xã hội của
k hu vực nghiên cứu

•

Đ ánh g iá và làm rõ vai trò các nhân tố d ẫn tới sự h ìn h thàn h trượt lờ- lũ bùn đá
ở các k hu vực khai thác than k hu vực Hạ L o n g - c ẩ m Phả.

•

Phân tích và tổn g hợp c á c th ơ n g tin đ ịa m ạo với c á c th ô n g tin về tự n hiên , nhân
sin h kết hợp với ứng d ụ n g G IS đô đ ánh g iá và x á c đ ịn h c á c vị trí tiém ẩn trượt
lở, lũ bùn đá.

•

X ây dự n g bản đ ổ n g u y c ơ tai biến trượt lở, lũ bùn đ á và các vị trí chịu ảnh

hưởng ở c á c khu khai th ác th an trên dải ven b iến H ạ L o n g - c ẩ m Phả.

e. C á c k ế t q u ả đ ạ t đ ư ợ c:
- Phân tích và làm rõ được vai trị của các n h ân tơ ảnh hưởng tới nguy cơ phát sinh
tai biến trư ợt l à lũ bùn đ á trên các khu vực khai th ác than.
- Xác địn h được sự biến đổi củ a địa hìn h theo c hiều th ản g đ ứ n g củ a các khu vực khai
thác than trơn c ơ s ở tín h tốn từ hai m ơ hình s ố đ ộ c a o đ ịa hìn h năm 1965 và 2004.
- Trẽn c ơ sở c á c n guổ n tài liệu vể bán đ ổ địa hình , án h viễn thám đé tài đ ã xác định
được sự b iến đổi k h ô n g g ian củ a c á c vùng khai th ác than và thời g ian tổn tại của
các bãi đổ thải qua c á c thời kỳ: trước nâm 1973, lừ 1973 - 1991, từ 1991 - 2 00 2 và
từ 2002 - 2007.


X ây dựng được qu y trình đ án h g iá ng uy cơ tai biến trượt lớ. lũ bùn d á trẽn c ơ sờ
ú ng d un g cõng n ghệ viển thám - G IS với các n g h iên cứu đ ịa m ạo c h o khu vực khai
thác than lộ thiên.
X ây dựng được bản đổ cả n h b áo ng u y c ơ tai b iến trượi lở, lũ b ùn đ á liên q uan đến
hoạt đ ộ n g khai thác th an kh u vực H ạ Long - c ẩ m Phả, làm c ơ sớ c h o cơng tác quy
hoạch và phịng trán h tai b iến th iê n n hiên củ a đ ịa phương.
Đ ề tài góp phần đ à o tạo 01 c ử n hân
T ìn h h ìn h k in h p h í c ủ a d ề tà i:
-

T ổ ng kinh ph í c ủ a để tài: 20.000.000
-

N hững khoản chi ch o để tài:
o

T hanh to á n d ịch vụ cô n g c ộ ng

o

V ật lư vãn phòng

SOO.OOOđ
2.0 0 0 .00 0 đ

o

Hội nghị

2 .4 0 0 .0 0 0 đ

o

C ổng tác phí

2 .0 0 0 .00 0đ

o

Chi p h í th u ê m ướn

12 .0 0 0.0 0 0 đ

o

Chi p h í n g h iệp vụ ch u y ê n m ôn

800.0 00 đ

K
H
O
A
Q
U
Ả
N
L
Ý

7S.

CH Ủ T R Ì Đ Ể TÀ I

Y>ĩíị'

T S . N g u y ễ n H iệ u

T R Ư Ờ N G ĐẠI H Ọ C KH OA H Ọ C T ự N H IÊ N

•Hố Hiệu TBUỚNC.


SU M M A RY
a. T itle : Studying, assessing the risk o f landslide and liebris-flood hazards related
to coal mining in HaLong - CamPha area, Quang Ninh.

C ode: Ọ T .08 .39
b. D ire c to r o f p r o je c t:

Dr. N gu y en H ieu

c. C o o p e r a to r s :

Be. D ang N gu y en V u
Be. N g u y e n T hi T h an h H ai

d . O b je c tiv e s a n d c o n te n t o f th e stu d y

The aim o f the project is to assess a n d d eterm in e p lac e s h a v in g d iffe re n t risk o f
lan d slide an d m u d-d ebris floo d related to co al m ining in H a L o n g - C a m Pha area for
plan a nd m an a g e m en t o f natural hazards.

The content and tasks o f the project:
•

G enerate an d colle c t natural and e co -so cial d o cu m en t o f study area

•

A naly sing the role o f factors that in flu e n ce on th e fo rm atio n o f lan d slid e and

•

A nalysing g e n e ra lly geo m o ph o lo gical c h a ra c te ristic s in the in teractio n to oth er

m ud -d ebris flood in stu d y area.

n atural factors an d hum an a ctiv ities, and co m b in in g w ith G IS to asse ss and
d eterm in e places h a v in g different risk o f lan dslid e and m u d -d eb ris Hood
related to coal m in in g in H a L ong - C a m Pha area.
•

B uilding risk o f lan d slid e a nd m u d -d eb ris flo od m ap an d place effe c te d in Ha
Lon g - Cam P ha area.

e. T h e o b ta in e d re s u lts
-

D eterm ined c learlly the role o f factors that in flu en ce on Ihe fo rm ation o f lan d slid e
and m ud -d eb ris flood related to coal m in in g activ ity in stu d y area;

-

D eterm in ed the chang e o f landform o f c o a l m in in g a re a in the v ertical d im en sio n
based on ap plication o f G IS c a cu latin g the ch a n g e b e tw e en tw o D E M s in 1965 and
2004;

-

U sed to pom ap, sate llite im ages to d ete rm in e th e sp acial c h a n g e o f coal m in in g area
and ex iste d -tim e o f landw aste m asses d u rin g periods: b efo re 1973, 1973-1991,
1991-2002 and 20 02-20 0 7;


Bui It Ihc process o f assessin g risk o f landslide and m u d -d eb ris flood based on
application o f rem o te sesin g - G1S technology co m bining w ith geom orphological

studies for coal m in in g area.
Xây dự ng được bản đ ổ cảnh báo nguy cơ tai biến irưựt lở, lũ b ù n đá liên quan đến
hoại đ ộ n g khai thác than khu vực H ạ Long - c ẩ m Phà, làm c ơ sờ c ho cơng tác quy
hoạch và phịng tránh tai biến thiên nhiên của địa phương.
Built risk o f landslide and m ud-debris flood m ap and place effected in Ha Long Cam Ph a area
The project has a part in training a bachelor.


MỤC LỤC
Trang phụ bìa
Báo cáo tóm tál tiếng Việt
Báo cáo tóm tắt tiếng Anh
M ục lục

M
Ở
Đ
Á
U
CHƯƠNG 1. TỒNG QUAN TIẾP VỂ TAI BIỂN TRƯỢT LỞ - LŨ BÙN ĐÁ VÀ

1
3

PHƯƠMG PHÁP NGHIÊN c ứ u
1.1.

K h á i n iệ m c h u n g

3

1.2. Đác đ iể m và c ơ c h ê c ủ a trư ợ l lớ - lũ b ù n đ á

5

1.3.

P h â n lo ại lũ b ù n đ á

7

1.4.

C á c p h ư ơ n g p h á p n g h iên c ứ u

9

CHƯƠNG 2. CÁC NHÂN T ố ẢNH HƯỞNG ĐẾN QUÁ TRÌNH PHÁT SINH TAi
BIẾN t r ư ợ t Lở , Lũ B ù n Đ á k h u v ự c h ạ l o n g - CẨM PHẢ

14

2.1. Đ ề u k iệ n t ự n h iê n

14

2.1.1. ?đu trúc địa chất và thạch hoc

14

2.7.2. Dặc điểm địa mạo

22

2.1.3.Đặc điểm khí hậu

30

2.1.4.

Dặc điểm thuỷ vân

31

2.1.5. 'ỏ phong hoá

32

2.1.6. Mp phù thực vật

33

2.2.

H>ạt d ộ n g n h á n s in h

2.2.1. Giao thông và dỏ thị hoá

34
34

2.2.2. '.ửdụng đát

35

2.2.3. doạt động khai thác than

35

CHƯƠIIG 3. ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ, LŨ BÙN ĐÁ KHU v ự c

40

HẠ LCNG - CẨM PHẢ


3.1. H iệ n t r ạ n g trư ợ t lở đ á t v à lũ 1)1111đ á k h u vực n g h iê n c ứ u

40

3.1.1. Hiện trạng

40

3.1.2. Nguyên /Ý’ trượt lớ dát, hì bùn đá trong khu vực nghiên cứu

42

3 .2. C ơ s ở v à q u y t r ì n h đ á n h g iá ta i b iê n trư ợ t lờ, lũ b ù n đ á c h o k h u vực

47

n g h iê n k h a i th á c th a n ờ H ạ L o n g - c á m P h ã

3.2.]. Chuẩn bị dữ liệu

47

3.2.2. Cơ sỏ và quy trình đánh giá tai biến

48

3.2.3. Cành báo tai biến trượt lâdâỉ, lũ bùn đá khu vực Hạ Long - cẩm Phá

69

3.2.4. Cành báo nguy cơ gáy bôi lổng trong các vịnh biển

73

KẾT LUẬN

77

TÀI LIỆU THAM KHẢO

78


M Ỏ ĐẨU

N ằ m « đ ơ n g nam tỉnh Q u à n g N inh, dái ven b iển H ạ Long - c ẩ m Phả thuộc
địa p hận h ành c h ín h ch ủ y ếu c ủ a th àn h ph ố Mạ L ong và thị x ã c ẩ m Phả có dân cư
đổng đ ú c và c á c h o ạt đ ộ n g kin h tế d iễn ra sôi động. Đ ây cũng là nơi tập tru n g
hàng loạt các khu khai th ác th an lộ th iê n quy m ô lớn với các m ỏ than tầm c ỡ như
Núi B éo, H à L ầm , Đ è o N ai, C ọ c S áu , M ơng Dương. T ro n g qu á trình khai th ác,
các c ô n g ty th an đ ã tạ o ra m ộ t n g u ồ n vật liệu đất đ á thải vô c ùn g lớn. Chi tính
trong 10 n ă m , từ 1995 đ ến 2 0 0 5 , đổ khai thác được 169,9 triệu tấn than nguyẻn
khai, c á c c ô n g ty đ ã phải b ó c đi m ộ t khối lượng đất đ á tới 68 1 ,7 triệu m \ Đ ất đá
thải ra h ầ u h ế t đư ợc đư a tới đ ổ n g ay g ần các khu khai th ác , tập tru ng trên phẩn
đinh p h ân th ủ y và sườn c ủ a c á c k h ối nú i, và theo thời gian đ ã tạo thàn h nhữ ng núi
đất đ á th ải k h ổ n g lồ n ằm n g a y sá t vịn h H ạ Long, Bái T ử Long và các khu dân cư
đông đ ú c . C ác bãi đ ất đ á th ải đ ể u đư ợc cấu tạo bởi nhữ n g vật liệu bở rời. có độ
g ắn k ết k é m , đ ộ d ố c lớn, lại n ằm ở vị trí thượng nguồn c ủ a các sô n g suối, bời vậy
nguy c ơ p h át sin h trư ợt lở và lũ b ùn đ á từ đây rất cao , thường x u y ên đe d ọ a các
khu dàn c ư lân cậ n và ả n h hư ờ ng trự c tiế p đến khu di sản th iên n h iên th ế giới vịnh
Hạ Long. N h iề u vụ trư ợt lở - lũ bùn đ á nguy hiếm đ ã từng xảy ra, gần đây nhất là
vụ v iệc x ả y ra tại k he Dè vào đ áu th á n g 8/2006. M ưa với cườ n g đ ộ lớn đ ã làm
dò n g 10 p há vỡ c á c đ ậ p c h á n d ọ c th eo khe Dè, kết hợp với đ ất đ á từ bãi thải c ù a
C ông ty th an C ọ c 6 sụt x u ố n g đ ã tạ o th àn h dòng lũ bùn đ á nguy hiểm gây sậ p sáu
ngôi n h à , làm n g ậ p h à n g trăm h ộ d â n khác ở khu 2. k hu 4 phường c ẩ m T hịnh và
thị trấn C ử a Ô n g . Với tính c h ấ t n g u y hiểm như vậy, việc đ á n h giá n g u y cơ trượt lở
lũ b ùn đ á từ c á c k h u k hai th ác th an v à xác định nhữ n g khu vực c ó nguy c ơ chịu
ành h ư ở n g là m ộ t c ô n g việc c ó tín h c ấ p thiết.
V iệc đ á n h g iá n g u y c ơ tai b iến trượt lờ và lũ bùn đ á từ các bãi đổ thải cùa
hoạt đ ộ n g khai th ác th an lộ th iên k hu vực Hạ Long- c ẩ m Phả được tiến hành trôn
cơ sở p h ả n tích các y ếu tơ trắ c lượng địa hình, thành phần vật ch ấl và sự biến đổi
c ủa đ ịa h ìn h , và được đ ịn h lượng, tính tốn, khơng g ian hóa trên c ơ sờ ứng dụng
công n g hệ viền thám và G IS. K ếl q u à nghiên cứu của đ ề tài là c ơ sở q uan trọ ng c h o
công tác c à n h báo và đề xuất các g iãi pháp phòng tránh tai biến, đổ n g thời là tài
liệu c ó g iá trị c h o cô n g tác q u y h o ạch c ủ a địa phương.

1


Mục licit dề tủi: Đ ánh giá và xác lập khơng gian các khu vực có nguv cơ
phát sinh tai b iến trượt lớ, lũ bùn đ á ớ khu vực khai thác than làm cơ sở cho công
tác q u y hoạch và q u á n lý lai b iến thiên nhiên khu vực Hạ Long - Câm Phã. tỉnh
Q uảng Ninh.

Nội dung nghiên cứu:
-

T ổn g qu an và thu th ập các tài liệu về đ iểu kiện tự n h iên , kinh tế - xã hội
của khu vực ngh iên cứu

-

Đ án h g iá và làm rõ vai trị các nhân tơ dẫn tới sự hình thành trượi lờ-

lũ

bùn đá ở c á c khu vực khai thác than khu vực H ạ L o n g - c ấ m Phả.
-

Phân tíc h và tổ n g hợp các thông tin địa m ạo với các thông tin về

tự

nhiên, n hân sin h k ết hợp với ứng dụng G IS đ ê đánh giá và xác định các
vị trí tiềm án trượt lờ, lũ hùn đá.
-

X ây dựng bản đ ổ ngu y c ơ tai biến trượt lở, lũ bùn đ á và các vị trí chịu
ảnh hư ởng ở c á c k hu kh ai thác than trên dải H ạ Long - c ẩ m Phả.

N ội d u n g của đ ể tài, ng oài p h ần m ớ đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, sẽ
được trìn h b ày tro n g 3 chương:
C h ư ơ n g 1.

T ổ n g q u an vể tai biến trượt lở - lũ bùn đ á và phương pháp

C h ư ơ n g 2.

C ác n h ân tô' ản h hưởng đến quá trình phát sinh tai biến (rượi lở

n g h iên cứu

- lũ bùn đ á kh u vực khai thác than ở H ạ Long - c ẩ m Phà
C h ư ơ n g 3.

Đ ánh giá tai biến trượt lờ - lũ bùn đá liên quan đến hoạt động khai
thác than ở khu vực Hạ Long - c ẩ m Phả


CH ƯO NCỈ 1
T Ổ N G Q U A N V Ề T A I B IẾ N T R Ư Ợ T L Ở - L O B Ù N ĐÁ
V À P H Ư Ơ N G P H Á P N G H IÊ N c ứ u
1.1.

K h á i n iệ m c h u n g
Lũ bùn đ á là m ột d ạ n g c ù a lũ q uét, m ang th eo nhiều bùn đá, xảy ra thường

liên q uan đến h iện tư ợ n g vỡ d ò n g gây ra d o sự ng hẽn tắc vật liệu bởi cấu trúc của
thung lũng sô n g suối. C ũ n g g iố n g n h ư những trận lũ quét bất kì nào, lũ bùn đá d iễn
ra đột ng ột v à n h an h c h ó n g , c ó tố c đ ộ chảy lớn và tương đối lớn tron g m ấy tiếng
đ ồn g h ổ (3- 5 g iờ trờ lại), kèm th e o những đợt só n g d o d ị n g ch ảy bị tắc nghẽn,
nhưng sau đ ó lại được khai th ô n g dưới sức ép của khối vật chất m ang theo mỗi lúc
m ột nhiều. T ro n g nhữ ng trư ờ ng hợp như vậy, đôi khi thời g ian kéo dài cùa lũ bùn
đá tăng lên đến 8- 12 giờ. Lũ b ùn đ á không phải là nét đặc trưng gì đ ó của c h ế độ
dịng ch ảy, m à x ảy ra bất n g ờ khi c ó sự quy tụ của các đ iểu k iện nhất định tạo nên
chúng. C h o nên, nếu nói về thời gian hình thành củ a lũ bùn đ á . thì c h ỉ có thê nhắc
đến m ột giai đoạn có k h ả n âng d iễn ra nhất. Lượng vật liệu rắn chứa trong dịng lũ
bùn đá c ó th ể th ay đổi tro n g p hạm vi rộng, từ 1 0 -1 5 % đến 40- 60% . C ác lũ bùn đá
hoặc c á c d ò n g lũ bùn đ á th ư ờ n g tạ o n ên m ột kiểu trđm tích lục đ ịa gọi là lũ tích.
L ũ bùn đá th ư ờ ng phát sin h ở thượng nguồn các sông suối nhỏ và nơi hợp
lưu

g iữ a các sô n g suối n h ỏ với c á c sông suối lớn hơn.

Sự x u ất

hiện lũ

thường có sự liên hệ chặt c h ẽ với h iện tượng trượt lờ đất đá ở hai bên sườn các
thung lũng sô ng, su ố i. C ác khối trượt đưa vật liệu ổ ạt xuống đáy thung lũng, làm
nghẽn d ò n g c h ả y tro n g m ột k h o ản g thời gian tạm thời để rồi khi đã tích luỹ đù
năng lượng, d ị n g c h ả y sẽ phá vỡ c á c đ ậ p chắn tạm thời và m an g th eo cả lượng đất
đá đ ó x u ố n g phía dưới tạ o th àn h d ò n g bùn đá. D òng bùn đá này kết hợp với d ò n g
chảy d o m ưa lớn, liên tụ c , cường đ ộ c a o sẽ tạo thành d òn g lũ bùn đá.
Ở V iệt N am , q u a p h ân tích tài liệu điều tra, k hảo sát, m ô tả các trận lũ quét
cho

th ấv m ột s ố đạc đ iểm ch ín h sau Ị9J:
- Là nhữ ng trận lũ x ảy ra bất ngừ. duy trì tro n g m ột Ihời g ian ngắn và có sức

làn phá lớn;

3

bùn đá


- Các trận lũ chú yếu x ảy ra vào ban đèm . đầu m ùa m ư a và c à n g những năm
về sau càn g tâng lên;
- Nơi sinh lũ là ở đáu n gu ổ n sơng, đ ộ dốc lớn, cịn nơi chịu lũ thường là nơi
lập trung dân cư ờ c h â n d ốc, đ áy thung lũng hoặc nơi hội tụ c ủ a m ột vài nhánh sổng;
- Các lưu vực x ảy ra lũ q u ét thường là nhỏ và có độ d ốc lớn;
- Lưu vực xảy ra lũ q uét thường bị tác động m ạnh m ẽ c ủ a các hoạt độn g
nhân sinh dưới n h iều hìn h thức, dẩn đến dịn g ch àv m ật có độ n g n ảng lớn gáy xói
mịn và trượt lở p h ổ biến
- H ệ thò n g lò ng d ản thường bị tắc ứ do địa hình ho ặc d o các đê chắn tự
nhiên hoặc nhân tạ o , khi bị phá vỡ khiến c h o dò ng nước c à n g trở n ên hu n g dữ.
- C ác hình th ế thời tiết g â v m ưa lớn dẫn tới lũ quét th ư ờ n g là d o tổ hợp của
vài ba yếu tố, n h ư á p th ấp nón g , bão, khơng khí lạnh... T uy nh iên , sự g ặ p g ỡ cùa
các loại hình n ày m ỗ i nơi m ỗi k h á c và kết quả g ây m ưa cũ n g rất khác nhau.
Lũ bùn đ á d iễn ra do ch ịu ảnh hưởng của tổ hợp các đ iều kiộn tự n h iên và
các hình thức ho ạt đ ộ n g của co n người trên lưu vực. Đi vào b ả n c h ấ t, la có thể phân
ra các n hân tỏ th eo b a nh ó m tuỳ th e o tốc đ ộ biến đổi của ch ú n g . C ác n hân tô không
rhững ảnh hường đ ến s ự h ình th àn h lũ bùn đ á m à chú ng còn ảnh hư ởng lẫn nhau.
C ác nhân tô' ả n h hư ởng tới phát sinh lũ quét - bùn đá đ ư ợ c phân c h ia thành 3
r.hóm: ít biến đ ổ i, b iến đổi chậm và biến đổi nhanh:

0 N hân tố ít b iến đổi như: địa chất, địa m ạo. Tuy là ít biến đ ổi, như ng lại
ầnh hưởng trực tiế p đ ế n sự hìn h thành lũ bùn đá. Đ ịa ch ất q u yết địn h đ ến thành
phần vạt chất cấu tạ o n ên vỏ p h on g hoá. Đ ịa m ạo làm gia tãn g q u á trìn h trượt đất,
ụ o ra các hình thái th u n g lũ n g sơ n g phù hợp sự hình th àn h lẻn lũ bùn đá nh ư hê
tiố n g th un g lũng x u y ê n th ủ ng nối tiếp nhau.
ũ

N hân tố b iến đ ổ i chậm như: phong hoá thổ nhưỡng, b iến đổi k h í hậu, lớp
phủ thực vật ... tác đ ộ n g rất ít đèn sự hình thành lũ b ùn đá. N hư n g nếu thiếu
sự c h e phủ c ủ a thực vật thì đ ộ lên kết của vỏ phong hố sẽ yếu đi, d ò n g chảy
m ặt tăng c a o d o sự th ấm nước giảm . . . . Lúc đ ó (rượt đất xảy ra c à n g c a o và
nguy cơ lũ b ùn đ á tản g m ạnh.

4


□

N hân ló biến đổi n h anh như: m ưa. trượt đấ!. d ò n g ch ả y m ặ t... ảnh hưởng
trự c tiế p đ ế n sự hình th àn h lèn lũ bùn đá.

0

C ác hìn h thức hoạt đ ộ n g cùa c o n người Irèn lưu vực ảnh hướng đến c à ba
nh óm nhân tố, có vai trị rất lớn trong việc thúc đ ẩy sự hình thành lũ quét
sớm hay m uộn và tăng sự tàn phá của lũ quét.
M ặc d ù lũ q u ét, lũ bùn đá được đé cập đến nhiều, son g háu hết chúng chỉ

được xem như nhữ ng h iện tượng tự n h iên liên quan chù yếu đốn khí hậu, các điều
kiện kh ác như đ ịa c h ấ t, đ ịa m ạ o .... nhữ ng yếu tớ m ặt đệm q uan trọ n g quyết định

đến sự hình thàn h và cường đ ộ c ủ a c h ú n g thì chưa được quan tâm đến nhiéu. V iệc
phàn tích các th ô n g tin đ ịa m ạo , b ao gổ m thông tin về đặc điểm cấu trú c địa hình,
các yếu tơ' trác lượng hìn h thái (độ d ố c , độ chia cát ngang, chia cất sâu), hướng
sườn, th ành phần thạch học, m ật đ ộ só n g s u ố i... và m ối q u an hệ giữa chúng sẽ là
những dữ liệu hết sức q u a n trọ n g, làm c ơ sở đ ể đưa ra những nhân đ ịnh ban đầu vể
các vị trí c ó k hả năng x ảy ra lũ bùn đá.
1.2.

Đ ặ c đ iể m và c ơ c h ế c ủ a trư ợ t lở - lũ b ù n đ á
D òng lũ b ùn đá thường được hìn h thành ớ nhữ ng suối có n h iều yếu tố tạo

nên các đ ậ p chắn tạm thời. C ác đ ập ch án này thường được hình thành bởi các khối
trượt đất lớn trực tiế p từ hai sườn phía hên cạch, c ũ n g c ó thể là sự d ồ n ứ vật liệu
gổm các khôi đ á lớn, các thân g ỗ bị phá hủy từ phần trên c ủ a th u n g lũng đưa
xuống. Sự phá vỡ các đ ậ p ch ắn này bởi s ự quá tải sẽ dẫn tới hình thàn h dịng lũ bùn
đá, các đê hay g ờ chắn n ày th ường đư ợc hình thành ở những ch ỗ bị th ắt hẹp hay ở
những nơi n g o ặt đ ộ t ngột c ủ a th u n g lũ n g và tại nhữ ng nơi c ó nhiều vết trượt lở từ
hai sườn. V iệc xác đ ịn h k h ả n ăng hìn h Ihành các thung lũng với sự xen kẽ giữa
những đ oạn m ờ rộn g và thu h ẹp sẽ là c ơ sở cho việc đ án h giá nguy cơ lũ bùn đá.
C ác kết q u ả ng h iên cứ u trước đ ây đã ch o thấy, các khe suối cắt vng góc với
hướng cấm c ù a các tập đất đá c ó độ bển vững kh ác nhau sẽ thuận lợi c h o việc hình
thành các thu ng lũ ng k iểu này. k iểu th un g lũng xuyên thùng hay còn gọi là dạng
ố ng c hỉ [2, 5, 11J.
Các vật liệu c u ng c ấ p ch o dò ng c h à v để tạo Ihành d ò n g lũ bùn đ á thường là
các ổ vật liệ u x ố p rời, liỗn q u an với đ ịa hình tích tụ ở vùng trước núi n h ư coluvi,
proluvi. deluvi,... và c á c vật liệu từ các vỏ phong hóa trên các đ á m ẹ kh ác nhau.


N hững khôi đ ất đ á lớn nàm trẽn các bc m ặt địa hình n g h iên g thoải dưới chân các
sườn vách d ố c đứ n g là m ộl hình ánh kh á phỏ biến irên các vù ng núi ớ Việt Nam.

C hú n g là sản phẩm đ ổ lở từ c á c khối núi cấu tạo bữi đá rắn c h ắc. Sản phẩm này hay
nằm Irẻn bề m ột n g h iên g thoái cấu tạo bởi đá có độ bền vững kém hưn. C ác khe xói
cắt vào bề m ặt n g h iên g thoải n ày khi c ó trắc diện dọc và ngang dốc rất d ễ phát sinh
c á c khối trượt lờ trên tần g đ á vụn bớ c ó tỉ trọng lớn nằm trôn, tạo nguổn vật liộu
c h o lũ bùn đá.
Lũ quét - bù n đá x ảy ra luôn đi kèm với hiện tượng trượt đất và m ưa to kéo
d ài tron g vài ngày. V à o giữa hay cuối m ùa m ưa, khi lớp đ ất đá ử hai bèn sườn
thung lũng đ ã bị thấm qu á n hiéu nước và gần như đ ạ t lới trạng bão hoà, chúng
k hơng c ịn đ ộ k ết d ín h hay m ất cãn bàng về trọng lực. T rong đ iều k iện có độ dốc
phù hợp, c h ún g có thể tạo ra những khối trượt hay dòng bùn đ á lớn. H oặc theo cách
khác, d ọc th un g lũ n g xu ất h iện nhiều các khối trượt đưa vật liệu x uống lịng dẫn
c ùa sơ ng , su ối, tạ o th àn h các đ ậ p ch ắn tạm thời. Khi m ưa lo k éo dài, trong điéu
kiện đ áy th un g lũ ng só n g , suối d ố c, lượng nước tập trun g nh an h và tích luỹ đủ năng
lượng đé ph á vỡ các đ ậ p ch ắ n , đ ó là lúc lũ quét- bùn đ á xuất hiện. T rê n đường đi,
d òn g c u ồ n g lưu này c à n g g ặp n h iểu vật c ả n thì ch ú n g càn g trở nên d ữ tợn và nguy
h iểm d o năng lượng liên tục được tích luỹ mỗi khi dị n g chảy bị chạn lại.
Tron g nh ữ n g trư ờ ng hợp đ ạc b iệt, ví dụ như ở c á c khu vực khai thác than,
c ác bãi đ ổ thải được cấu tạo bởi c ác vật liệu bở rời được đ ào xới lên từ lịng đất, có
độ gắn kết rất kém . T h êm vào đó, q u á trình đ ổ lấp tự nhiên thường tạ o ra những
sườn c ó đ ơ dố c lớn trên các bãi thải. C hính bời vây. khi có m ưa lớn kéo dài, ngồi
hiện tượng trư ợt lở đưa nhữ ng khôi vật liệu lớn xuống đáy thung lũng c á c sô ng suối
cắt q u a khu vực đ ổ th ải, g ây h iện tượng nghẽn tắc dẫn đến lũ q uét bùn đá kiểu vở
dịng, tìn h trạ n g c á c sườn bãi thải bị xâm thực m ạn h và các vật liệu bở rời được lôi
c uốn ổ ạt vào d ò n g c h ả y c ũ n g c ó thể g ây ra lũ bùn đá m à khơng nhất thiết phải có
trượt lờ c ũn g d iễ n ra p h ổ biến.
Khi lũ bùn đá x ày ra, tro n g lú c hoạt động ch ú n g đều để lại dấu ấn của m ình
trên đ ịa hình. Tiôu biểu c ho các dấu h iệu để nhân biết sự hiên diện c ủ a lũ bùn đá
trong q uá khứ c h ín h là các sản phám tích tụ của ch úng sau khi đ ã ngừng hoạt động.
Đó chính là nhữ n g khơi tích tụ trám tích hồn độn đ ặ c trưng, gọi là lũ tích. Chúng

6


h ợp thành nón phóng vật. vạt gấu sườn tích và lớp phú lũ tích ở c á c sơng suối và
c á c dòn g ch ảy tạm thừi, ớ các đổ n g hàng trước núi, các th u n g lũ n g giữa n ú i... Việc
phân tích và đánh giá các điều kiện địa hình tại nhữ ng khu vực đã lừng xảy ra lũ
bùn đá c ó ý ng h ĩa rất q u an trọng c ho việc dự báo ch ún g. Các thơng tin về trắc
lượng hình thái, đ ặc d iêm thạch học, đá gốc. đặc điếm m ưa... ở những nơi đ ã từng
xáy ra lũ bùn đ á sẽ là c h ìa khố c h o kiệc lìm kiếm và x ác định các khu vực tiề m ẩn
loại tai biến này tro n g tương lai.
C ác đặc irưng địa m ạo có q uan hệ m ật thiết với sự phân bỏ vật liệu, đ ặ c biệt
là các vật liệu vụn b ở và sự p h á vỡ trạng thái cân bàng tương đối - yếu tố tiên quyết
c ù a trượt lở đất và lũ bù n đá.
Các tác n hân làm tãng độ dốc sườn gồm hai nhóm chính: lãng đơ dốc sườn
bời các tác nhân tự n h iên và nhân sinh. Các tác nhân tự nhiên làm tăng độ d ố c sườn
c h ù yếu gồ m hoạt đ ộ n g xói lở của dịng chảy và sự xAm thực giạt lùi cùa m ương
xói ở giai đ oạn trẻ. Q u á trìn h trượt đất do tăng độ dốc sườn bởi hoạt độ n g xói lở
c ù a dịn g chảy hoảc d o sóng c ủ a bồn nước lớn (hổ, biển) gây nên sự cát và làm
h ổn g ch án sườn dốc là h iện tượng khá phổ biến. Cấu tạo các khối trượt này thường
là táng đ á bị phong h oá m ạn h với thành phần giàu sét, các tầng trám tích bờ rời cùa
thém sơ ng và c á c tập đ á trầm tích có hướng dốc của m ặt iớp vé phía dị n g chảy.
Đ áng lưu ý là q u á trình này c u ng cấp m ột lượng vật liệu khá lớn tham gia vào hoạt
đ ộn g dòng chảy, làm tăn g tính khốc liột cùa lũ quét. H oạt động xâm thực giật lùi
của các m ương xói cắt vào c ác bề m ặt san b ằn g với v ị phong hố d ày là hiện tượng
khá p hổ biến tại khu vực đ ổ i núi. Sự xâm thực giật lùi của m ương xói dẫn tới việc
hình thành m ộ t dạng sườn hẹp c ó trấc diện k há dốc. Sự tập trung nước ờ phần chân
sườn dốc này vào m ùa m ưa là cơ sở c h o việc phát sinh các khối Irượt và là c ơ sở để
hình th àn h lũ bùn đá.
1.3.

P h â n lo ạ i lũ b ù n đ á
Người la phân biệt hai loại 10 bùn đá là: dị ng đặc sệt ít nước và dò ng nước

cuổng lưu m an g th eo n h iều bùn đá.
Loại th ứ nhất c ó sứ c công phá rất m ạnh do khối vât chất rắn hỗn độn bị dồn
nén tạo ra lực đ ẩy lớn, nhữ ng tản g đ á vận đ ộ n g ở hai bên rìa và phía đầu d òn g chảy
gây va độp m ạnh , phá huý m ọi chướng ngại g ặp trôn đường đi. Khi ngừ ng vận
7


động, d ò n g hùn đá loại này dư ờng như "ng ư ng ” lại. giữ ng u y ên cấu trúc đ ã có
trước đ ó , chứ k h ô n g phân dị th eo đ ộ hạt. vì vậy m à tạo ra d ạ n g tích tụ có hình con
đ ê nổi cao.
Loại này đ ặ c trưng c h o những nơi có câu tạo đ ịa chất dẻ bị sụp lở, vỏ phong
hoá phong phú n g u ồ n vật liệu vụn dẻ sụp lớ cung cấ p c ho dịng lũ q t, có m ưa
cường đ ộ lớn và k é o d ài, địa hình dốc. Nói m ội cách khác, đ ó là những vùng c ó hai
yếu tố c ă n bản là đ iều k iện k h í hậu khổ hạn hoặc bán k hô hạn kết hợp với điều kiện
đ ịa ch ất có khá n â n g c un g cấp nhiều vật liệu vụn rán c ho dò n g chảv. Loại này đặc
trưng cho các khu vực đ ang tron g tình trạng bất ổn sinh học. nên ít g ạp ở nước ta.
V í dụ n hư tro n g n hiều tài liệu, trân lũ bùn đ á ở phía nam Liên Xơ (cũ ) đã
lừng đ ư ợ c m ô tả: "... khối bùn đá bao gồm đất cát, đá tàng, nước ở phấn ngọn dòng

lũ tạo thành một bức tường thành diũig dứng lao từ trẽn núi xuống. Các tảng đá đi
đấu, mỉa chìm trong khối bùn đặc, nửa nhỏ ra ngồi. Khi gập vật càn trên bề mặt
đáv suối, đá tdng bị ùn lại, chìm ngập vào khối bùn cát tạo thành đập chắn tạm
thời, khiến cho mực nước của dòng lũ cao tới 7 - Hm, tạo ra áp lực rất mạnh, rồi
phá vỡ dập chắn tạm thời đó và dông lũ tiếp tục cuốn đi với mức hung dữ càng cao
hơn. Đi sau các khối đá ràng đó là khấi dòng rơn phàn Um cỏ độ hạt mịn trộn lần
với đá có bé dày tới 4m, chuyển dộng trong lịng dẫn rộng chừng 25m. Sau cùng là
hơn h(/p lịng hơn, chảy với tốc độ nhanh hơn...

K iểu dò ng lũ b ùn đá th ứ hai do chứa nhiều nước hơn nên vận động chủ yếu
n h ờ đ ộ n g lực củ a d ò n g nước loạn lưu. N hững d ò n g bùn đá th u ộ c loại này đưa
x uống nón p h óng vật lượng vật c h ấ t rắn ít hơn và trong khi tích tụ đ ã c ó dấu hiệu
nhất đ ịn h cùa sự p h ân dị trẩm tích. Do xảy ra đột ngột và vận tố c lớn, nên sức tàn
phá của loại này cũ n g rất đ án g kể.
Loại này có th ể g ặ p ở tất c ả những nơi có điều kiện thích hợp, ví d ụ ở m iền
núi nước ta tro ng nhữ n g nãm gần đâv. nghĩa là có c h ế đ ộ khí hậu và lượng m ưa có
cường đ ộ lớn, k éo dài vài ba ngày liên tục, có cấu tạo đ ịa ch ất - thạch học và trạng
thái m ậl đệm th u ận lợi. Đ ối với kiêu lũ bùn đá này, điều kiện tiên qu y ết là trên
sườn c á c thung lũ n g n h ỏ m iền núi phải có lớp vỏ phong hoá dày dễ bị trượt lớ hoặc
bị sụp đ ổ khi c ó m ưa k é o dài đ ể tạ o ra đ ập dâng nước tạm thời, rồi sau khi bị phá

8


v ỡ d ò n g c u ồn g liru sẽ cu ố n th e o bùn đá của thản dập m à tạ o ra lũ quét với hàm
lượng v ật chất rắn c a o (c ó th ế lên tới 10 - 15%).
1.4.

C á c p h ư ơ n g p h á p n g h iê n c ứ u

1.4.1.

Nhóm các phương pháp nghiên cứu ngoài thực địa
1.4.1.1. Các phương pháp khảo sáỉ ngoài thực địa
T rên c ơ sờ đã c ó nhữ ng phán tích tổng hợp trong ph ịn g đ ể tiến hành khảo

sát thực địa. V iệc kh áo sát thực đ ịa sẽ giúp thu thập những tài liệu về đăc điếm địa
m ạo, x á c định ranh giới giữa các d ạng đ ịa hình, thành phần vật chất trong khu vực,
đăc điểm các dạn g tai biến và tác hại thực tế d o nó g ây ra. Phát hiện chi tiết những

đ ặc trưng cùa khu vực n g h iên cứu. ghi nhận hiện trạng b àng c á ch c h ụp ảnh hay đo
đ ạc, đ ịn h vị b ằng m áy GPS. V iệc đi thực địa được tiến hành đổ n g thời với việc sử
dụ ng c á c phương p háp phân tíc h ch u y ẽ n ng h ành thu được kết q u ả tốt nhất c h o nội
du ng n g h iên cứu.

1.4.1.2. Phương pháp phản tích đánh giá tổng hợp các số liệu và thống tin
thu thập
T h u thập tài liệu liên q u a n đ ế n tai biến lũ là vấn để q uan Irọng. Ở mỗi để tài,
đ ây là bước đầu tiên đư ợc xem xét trước khi triển khai công tác nghiên cứu điều tra
thực đ ịa. C ác s ố liệu n ày g iú p người thực hiện nhiệm vụ có nhữ ng nét khái quát
m an g tính tịng q uan vé thực trạng và d iền b iến của lũ quét- lũ bùn đá, những hậu
q u ả th iệt hại và tình h ìn h khắc phục. Đ ó là những cơ sở đ ể định hướng nội dung về
các bước tiế n hành ng h iên cứu. C ác tài liệu được thu th ập từ c á c sờ, ban, ngành ờ
đ ịa phương, các tài liêu được lưu trữ ở c ác bộ, ngành quản lý T ru ng Ương.
/ .4.1.3.

Phương pháp diều tra nghiên cứu thu thập tài liệu

- N ghiên cứu h iện trạn g, d ấu vết của lũ bùn đá và nhữ n g thiệt hại d o chúng
gây ra;
- Nghiỗn cứu các m ối q u an hệ cùa điều kiện tự nhiên và hoạt động dân sinh
với tai biến lũ;
- Đ ánh g iá các giải pháp phòng tránh tai biến đã được á p dụng, m ức đ ộ và
hiệu q u ả c ủ a chúng;
9


N goài ra. tro n g n g h iên cứu điểu tra thực đ ịa. vấn đ ề Ihu th ập Ihỏng tin trong
dân vé lũ quét- lũ bùn đ á cũ n g rílì được coi trọng. Đ ây là nh ữ n g tư liệu quý , đậc
biệt là vé hiện trạ n g các loại tai biến và thiệt hại về vật châì và co n người trong

nhiều năm ở khu vực n g h iên cứu.

1.4.2. Nhóm phương pháp nghiên cứu địa mạo
ì .4.2.1. Phương pháp trắc lượng hình thái
M ục đích c ù a phư ơng p háp n ày là phân tích định lượng đ ịa hình bể m ặt Trái
Đất để g ó p phần giải c á c vấn đề n guồn gốc và đ ộ n g thái của n ó . T ro ng đó. có thê
nghiên cứu h ình thái đ ịa hìn h về: đ ộ ca o tuyệt đối, đ ộ ca o tương đ ối. đ ộ d ố c, hướng
sườn, m ật độ c h ia cắt n g a n g và c h ia cắt s â u ... kết q u à sẽ g iú p cho việc xác định
được c á c vị trí sẽ xảv ra lũ quéi.
V ới đ ăc đ iểm đ ịa hìn h liên q u an đ ến lũ qu ét n h ư đ ộ d ố c , hướng sườn, m ức
độ bằng phẳng, đ ộ c h ia cắt ng an g, đ ộ ch ia cắt s â u ... là nhữ n g chỉ s ố q u an trọng
trong đ ánh giá sự n g u y hiểm c ủ a lũ quét như:
-

Đ ộ dốc q u y đ ịn h tốc đ ỏ c ủ a dòn g chảy cũ n g như ảnh h ư ờ n g tới sự trượt lở
đ ất đá trên sườn.

-

M ức đ ộ b ằng ph ẳn g q u y địn h tính chất vật liệu câu tạ o n ê n đ ịa hình.

-

Đ ộ c h ia cắt n g ang q u y đ ịn h kiểu dòn g chày.

-

Đ ộ c h ia c ấ t sâu q u y đ ịn h bổ n thu nước, hìn h thái hệ th ố n g sô n g suôi.

Ị .4.2.2. Phương pháp kiến trúc hình thái

Phương p háp này n h ằm x ác định m ỏi liên hệ giữa địa hìn h với cấu trúc địa
chất, về các m ặt cấ u trúc kiến tạo v à thạch học. T ìm ra sự phụ th u ộ c của h ìn h thái
đ ịa hình đối với c á c đ iều k iện cấu trúc và thạch học n h ư trên c ơ sở c ủ a h iên tượng
xâm thực c h ọ n lọc (c á c loại đ á m ềm bị xâm thực m ạn h hơn c á c loại đ á cứng).
Nhiểu đặ c điểm hìn h thái được q u y địn h bởi đ ặc đ iểm thạch họ c. C hẳng hạn, khi
n ghiên cứu địa m ạo lục địa, người ta d ể d àng phân biệt được s ự kh ác biệt giữa địa
hình đư ợc thàn h tạo trê n c á c đá m ắc m a xâm n hập, m ắc m a p h u n trào, đá trẩm tích
lục ngun c ó th ê n ẳm n gang hoặc n g h iên g , đ á v ô i.. ..

10


C á c đặc đ iểm c ủ a trầm tích bở rời (thành phần đ ộ hạt. th ành phần khoáng
vật, d ặc đ iểm tư ớ n g ...) c ũ n g có ý nghĩa quan trọng khi nghiên cứu lũ quét. Các đặc
đ iểm trẩm tích nêu trên là m ột trong những chí tiêu đ ế phân tích lịch sử phát triển
củ a địa hình đ a n g được nghiên cứu. Ngoài ra chúng c ò n quyết định đ ến độ thấm
nước c ủ a lớp vỏ p h o n g hoá. đ ó c h ín h là những nhân tố gây ra lũ quét.

ì .4.2.3. Phương pháp địa mạo động lực
Phư ơng p háp n ày được sử dụng đ ể phát hiện sự biến đổi của đ ịa hình, tìm ra
những đ ộ n g lực và q uá trìn h tác độ n g lèn địa hình trong m ối liên hệ với điểu kiện
cấu trúc đ ịa c h ấ t, vận đ ộ n g tân kiến tạo và những đ iều k iên kh í hậu hiện đại.
Phương p háp n ày k h ô n g những giú p giải thích nà cịn d ự b áo được sự phát triển của
đ ịa hình. V í d ụ n h ư c ác kh ố i irượt đất thường phát triển trên những cấu lạo địa chất
c ó thê nảm trùn g với hướng dốc cùa sườn và có những lóp đ á thấm nước (cát, cát
k ết) xen k ẽ với n hữ n g lớp k h ôn g th ấm nước (sét, đ á sét). Phương p háp này giúp
c h ú n g ta c ó th ể d ự b á o sự hình thành và phát triển các loại hìn h lũ trong khu vực
n gh iên cứu. V à xá c đ ịn h được các vị trí có nguy c ơ xày ra lũ qt.
/ .4.2.4.

Phương pháp nguồn gốc lịch sử

Phư ơng p h á p n ày nghiên cứu lịch sử phát triổn của địa hình đang tổn tại trên
hề m ật T rái Đ ất cũ n g như đ ã bị phá huỷ hoặc bị chơn vùi tron g lịng đất.
Q u a các d â u h iệu trẽn địa hình ta rất dễ nhận ra dấu vết của các trận lũ đã
xảy ra tro n g q u á khứ, c á c dấu hiộu đó đ ã xảy gần đ ây hay từ lâu rổi. T ừ những
dạng địa h ìn h m ới lạo ta c ó thể suy ra nguyên nhân cụ thể g ây ra thiêl hại c ó tính
chất tai b iến, n g h ĩa là c ó thể dự b áo - cản h báo.
Đ ể g ó p phần cản h báo ng uy cơ lũ quét trẽn c ơ sở phương pháp đ ịa m ạo,
trước hết c ầ n nhận th ấy rằn g nội du n g củ a các cuộ c đ iều tra địa m ạo và chín h bản
đổ đ ịa m ạo được xây dự n g theo nguyên tắc nguổn gốc - lịch sử đã có m ối liên hộ
chặt chẽ với sự hìn h th àn h lên đ ịa hình.

1.4.3. Phương pháp viển thám và GIS
Phương p h á p viễn thám & GIS ngàv càn g được ứng dụ ng rộng rãi và trở
thành m ộ t phương p h á p q uan trọ n g trong nghiôn cứu và đánh giá tai biến thiên
nh iên, bao g ồm c à tai biến trượt !ở - lũ bùn đá.


Đ ặc đ iểm củ a ả n h viền thám là g iú p chúng la có thỏ thu n hận đ ồ n g thời dặc
điổm c ủ a các đ ố i tượng trên bề m ặt T rái Đất trong m ột d iện tích rộng lớn lại thời
điểm bay chụp. T ro n g nghiên cứu lũ lụt, ành viễn thám có vai trị như m ột dữ liộu
đầu vào q uan trọ n g c u n g cấp các thòng tin vé cấu trú c và c á c dơn vị đ ịa hình, các
khỏi trượt c ổ hiện trạn g lớp p hủ, m ạng lưới sông suối. T ro ng đề tài, tài liệu viễn
thám ch o phép x á c đ ịn h các khu vực hãi thài từ hoạt động khai thác than và các khu
vực có s ự biến đổi vé đ ịa hình qua những thời kì khác nhau. N hờ so sánh sự thay
đổi về m ặt k h ô n g g ia c ủ a khu vực khai ih ác có thổ cơ bản đán h giá được thời gian
tổn (ại c ủ a c á c bãi đ ổ thái.
C ô n g n g h ệ G IS g iú p c h ú n g ta giải qu y ết các bài tốn m ang tính tích hợp
thơng tin từ n h iều lớp thôn g tin khác nhau m ột c ách n h anh ch óng và chính xác.

T ron g ng hiên cứu, đán h g iá các vị trí tiếm ẩn lũ bùn đ á , sự liên kết giữa các lớp dữ
liệu địa lý d ạ n g v e c to r và raster của G IS c ó vai trị q u an trọ n g trong việc xác định
các vị trí tiềm ẩn lũ b ù n đá tro ng một k h ô n g gian địa lý cụ thể thỏng q u a việc tổng
hợp th ông tin c ù n g m ột lúc trên nhiểu đổi tượng nén địa lý khác nhau, như m ạng
lưới thuỷ văn, đ ặ c đ iểm th ạch học. lớp vò thổ n h ư ỡ n g .... K hả n ăng trong lưu Irữ,
q u ản lý và tíc h hợp th ỏ n g tin , đồ ng thời nó c ó thê đưa ra rất nhiểu các phương án
kết hợp khác n hau là m ộ t tính năng q u an trọng có thẽ g iú p c á c nhà quản lý đưa ra
những q u yết đ ịn h cuối c ù ng c h o cơng lác dự báo và phịng ch ống lũ bùn đá.
Bản c h ấ t c ủ a ứng d ụ n g H ệ thơng tin địa lý cịn là việc xác lập m ối liên hệ
kh ôn g gian g iữ a các đối tượng và hiên tượng m an g th uộ c tính k hơng gian. Trong
nghiên cứu x á c lập s ơ đ ổ logic cho ứng đụ ng G IS, người ta phải tìm được những
m ối liên hệ giữa các h iên tượng đ ể từ đó xác lập các lớp thơng tin cần phải đưa vào
m ơ hình. Sơ lượng lớp Ihỏng tin khá nh iểu , nhưng ch ú n g thường có hệ sơ' tương
q u an rất kh ác n h au với đ ố i tượng nghiên cứu. N hiệm vụ của người vận dụ n g cụ thể
là phải định đư ợc nh ữ n g m ối liên hệ chặt chẽ nhất đê ưu tiên tìm k iếm trong khi
thành lập cơ s ờ d ữ liệ u , bỡi vì Irong nhiều c ặ p tương q uan bao g iờ c ũ ng c ó những
cập tương q u an ch ặ t ch ẽ nhất và c ó ý ng h ĩa qu y ết đ ịn h nhất. V í dụ, căn c ứ vào định
ng hĩa về “ bãi bổi là bề m ặt tíc h tụ dưới đ á y thung lũng sô ng d o hoạt đ ộ n g xâm thực
và tích tụ của d ị n g s ô n g tạ o nên và hàng năm vẫn bị nước lũ iràn ngập” , khi m uốn
xác định d iện tíc h nh ữ n g k h ô n g gian bị ngập lụt, nhà nghiên cứu lũ lụt bằng công
n ghệ GIS trư ớc h ết phải c ó lớp thơng tin thể hiện tồn bộ những diện tích bãi bơi
12


thấp, lãi bổi cao rổi c ho nó kết hợp với những lớp thông tin vé đ ộ ca o lũ kh ác nhau.
Với irục đ íc h này thì tồn bộ khỏng gian k h ơ n e phái là bãi bổi h iện đại đều không
cần q ian tâm .
C hức năng tích hợp là thao tác khơng gian trong đó nh ữ n g lớ p ch u y ê n dề
được tc h h ợp với nhau đê tạo ra m ột lớp ch uyên đé mới chứa đự n g nhữ ng th õ n g tin
m ới. ỉ>ể rú t ra những th ông tin này, thao tác số học hoặc thao tác logic được vận

dụng ré n nh ữ n g lớp d ữ liệu khác nhau đã nhập vào. T ích hợp nhữ ng lớp d ữ liêu
khác ihau là m ột quá trình bậc thang. Hai lớp d ữ liệu n hập vào được tổ hợp vào
m ột lcp tru n g gian, nó lại được tổ hợp với lớp thứ ba dê tạo ra lớp iru n g gian khác.
Đ iểu rày được thực hiộn tới khi tất cà các lớp dữ liệu nhập vào đ ểu được ch ổ n g lén
nhau (Star. 1990).
C h ồ n g g h é p sỏ' học b a o gồ m c á c th a o tá c n h ư c ộ n g , trừ , n h â n v à c h ia .
T h a o ác s ố h ọc đ ư ợc th iế t lập trê n m ỗi g iá trị c ủ a lớp d ữ liệ u và g iá trị Irê n vị
trí tưong ứ n g củ a lớp dữ liệu th ứ hai (A ro n o ff. 1989). N g o ài tín h n à n g q u à n lý,
phân tích v à tíc h hợp c á c lớp th ơ n g tin , G IS cò n c h o p h ép x â y d ự n g m ơ h ìn h số
đ ộ car (D E M ) đ ể m ô p h ỏ n g đ ịa h ìn h th ự c trên c ơ sở nộ i su y c á c s ố liệ u đ ộ ca o
có đươc từ bản đổ đ ịa h ìn h , từ các đ iểm được x á c địn h b ằn g GPS. T ừ đ ó k ết
hợp vơi ả n h viễn Ihám . bàn đ ổ đ ịa m ạo và m ột s ố loại bàn đ ổ lh ác nh ư b à n đ ổ
đ ịa c h ít, b ả n đ ổ th ự c v ậ t... g iú p ch ú n g la xác đ ịn h đư ợc c á c vị trí tié m ẩn lũ
bùn đ'ó và x ây dự n g đư ợc bản đ ổ cà n h báo.

13


C H Ư O N íỉ 2
C Á C N H Â N T Ò Á N H H Ư Ó N í;
Đ Ế N Q U Á T R ÌN H P H Á T S IN H T A I B IẾ N T R Ư Ợ T L Ở - LŨ BÙ N ĐÁ

K HU V ự c HẠ LONCỈ - C Ẩ M PHẢ
2.1.

Đ iề u k iện tự n h ié n
L ũ bùn đ á x ảy ra ch ịu ả n h hưởng của tổ hợp các đ iều kiện tự nhiên và các

hình thức tác đ ộ n g củ a con người trên lưu vực. Đ ối với khu vực khai th ác than, các
thành tạ o địa h ìn h n h ư sườn bãi thải, sườn m oong khai th ác có nguồn gốc hình

thành d o con người hay cị n gọi là đ ịa hình nguồn gốc nhân sinh. T u y nhiên, ngay
sau khi được tạ o ra c h ú n g đ ã trở th àn h một thực thê địa hình trên bể m ặt Trái Đát,
bắt đầu chịu tác đ ộ n g lổn g thể của các quá trình ngo ại, nội sinh để biến đổi và tiến
hoá tới m ộ t trạng thái m ới hay trạng thái cân bảng n ào đó. Ả nh hưởng tới nguy cơ
phát sinh tai biến trượt lở - lũ bùn đ á ở vùng khai thác than nói riêng và của khu
vực H ạ Long - c ẩ m P hả nói c h un g c ó các nhân tố chính như: cấu trúc địa chất,
thạch học, địa hình , k h í hậu, th ủ y vân và thực vật.

2.1.1. Cáu trúc địa chất, thạch học và hoạt động tán kiến tạo
2.ì A .ì.

Cấu trúc dịa chất và thạch học

Cấu lạo nền đ ịa c h ấ t k hu vực H ạ Long - c ẩ m Phả b ao gồm c á c thành tạo có
tuổi từ C acb o n đ ến Độ tứ, tro ng đó c h ù yếu là các đá trám tích và trầm tích phun
trào. N ét nổi bạt nhất là các trám tíc h hạt thơ như cát kết, cuội kết chiếm lỷ trọng
lớn tro n g các hê tán g và các th àn h tạo phun irào ờ đây chủ yếu có thàn h phần axit.
Đặc điểm đó tạ o nên tính sác sả o củ a địa hình các d ãy núi và k hả năng tạo vỏ
phong hoá sét bị h ạn chế.
- C ác th àn h tạo carb o n at c ủ a h ệ tầng Bắc Sơn với độ tinh k h iết c a o và cấu
tạo d ạ n g khối ho ặc p hân lớp d ày tạo nên các khối núi đá vơi với sườn vách dốc
đứng điển hình.
- H ệ tầng Bãi C h áy phân hố th ành dài hẹp trên các dải đổi ở hai phía cùa
Cửa Lục. M ặt cất của hô táng đư ợc c h ia thành 2 phần: phần dưới gồm dăm kết silic

14


BÀN Đ Ố ĐỊA CHẤT KHU

B á n đ ồ đ ư ợ c b iê n tậ p và sô h o á t ừ B ả n đ ổ đ ịa c h ấ t 1 :2 0 0 .0 0 0
d o C ụ c Đ ịa c h ấ t và K h o á n g s ả n V iệ t N a m x u ấ t b ả n n ă m 1 9 99

vực HẠ LONG - CAM PHẢ


m àu xám đ e n , ròn m ịn. đôi c h ỗ xen lứp m ỏng cát bột kết, d ày 100 - 150m; phần
trẽn là đ á silic m àu xám den xen các lớp m òng đá vơi si lie, dày 150m.
- Hệ tần g Bình Liêu (T2a bl) gồm các Irầm tích - nguồn núi lửa phân bô'
th àn h các dài k éo dài phương á vĩ tu y ên nằm tiết g iáp phía bắc và n am hệ tầng Tấn
M ài. M ạt cắt được c h ia làm 2 phân hộ táng:

Phán hệ tầng dưới phân bơ ừ phán rìa nếp lõm tại xã D ản C hủ hoặc phần
n hân nếp lồi Núi Sén. M ặt cất gồm c á c đ á cát két, cuội kết, cát kết tuf, chuyển lên
c á c thành tạo phu n irà o ryolit porphyr, đacit porphyr xen các thấu kính hay lớp
m ỏn g cuội kết tuf, cát kết tuf.

Phán hệ tầng trên phân b ố ở Irung tâm n ếp lõm Dân C hủ v à trên dải hẹp từ
núi Dân T iên đ ến núi K he R u, Đ ồ n g Q u ặn g - phán gần thượng n gu ôn cù a sông Trới
và sông M an. M ặl cát đặc trưng c h o hệ phân tầng c ó độ hạt n hỏ hơn phân hệ tầng
dưới n h u bột kết, đá ph iến sét xám tím xen ít cát kết. cát k ết tuf, phân lớp vừa đến
m ỏ n g , d à y 6 0 0 - lOOOm. D o cấu tạo bởi các thành tạo hạt m ịn, các đ á của hệ tầng bị
phong h o á c h o n h iều sét, đ ịa hình th o ải hơn và dễ bị phủn cắl xâm thực hơn địa
hình c ấ u tạ o bời các đ á c á t sạn kết.
- Hệ tầng H òn G ai (T ,n - r hg) phân bố ở trên các d ải núi thấp và chiếm
p hần lớn diện tích k hu vực nghiên cứu. Đây là hệ tầng c ó tuổi T ria s thượng, có
c h ứ a than c u ng c ấ p n hiên liộu q uan trọ n g nhát của nước ta. N hiều m ỏ than trong hộ
tán g này đ ã được khai thác từ lâu đời và nhiểu m ỏ mới được khai th ác nằm ờ ngay
p h ía đ ô n g , đ ô n g nam vịnh Cửa Lục. D ự a theo độ chứa than, hệ tá n g Hòn G ai được
c h ia th àn h hai p hân hộ tầng có cấu tạ o dạng phức nếp lõm d ạ n g ch ậ u m à phần nhân

chính:

Phán hệ táng dưới gồ m 15 tập chiếm khối lượng chủ yếu c ủ a phân vị với
n hiều vỉa than c ó g iá trị công nghiệp. C ó cấu tạo phãn nhịp, m ỗi n h ịp gồm cuội kết,
c á t kết, bột kết ch u y ể n lén sét th an , th an đá. Bể dày của phân hệ tầng khoảng 1500
- 1700m .

Phân hệ táng trên gồm chủ y ếu là các th àn h tạo hạ! th ô nh ư cuội kết Ihạch
an h xen c á c lớ p m ỏn g cát kết thạch an h và bột k ết. sét th an , d ày 6 0 0 - 700m .

16


-

Dải than H ịn G ai c ó cấu lạo gần iheo phương vĩ tu y ên , kéo ilài lù M óng

Cái q u a c ấ m P há và H òn G ai. Chúng tạo nõn bàng loạt m ỏ q u an Irọng, trong đó
đáng kẽ là các m ỏ K ế Bào. M ông Dương. C ọc Sáu. Bắc Q u á n g Lợi, Đ èo Nai, Khe
C hàng. K he T am , N g ã hai K he H ùm , Vàng D anh, Hà T u, H à Lám , Đổng Cóc,
Đ cng Đ á n g , Y ên Lập.
T h ành phẩn củ a c á c trám tích chứa Ihan và sơ lượng các via than có sự thay
đổ; theo k h ơng g ian. C hín h d o sự nhám lản này m à trước đ â y Z âyle (Z oiller, 1903)
đ ã phân c h ia ra ha hệ tần g , như ng thực chất là chúng c ó c h un g m ột m ực địa táng
n h i nhau.
C á c trám tích chứ a than được Paplỏt (1 960) xếp vào đ iệ p H ồng G ai bao gổm
b a phụ điệp. Phụ đ iệp chứa than căn bản có cuội kết hạt tru ng bình, sịi kết và cát
kêì hạt k h ơ n g đ é u , c ó ít thâu kính ihan đá m òng. Phụ đ iệp chứa than và trên than
căn bản là cuội c á t kết c ó lớp kẹp bột két, bột kết than, sét kết và các vỉa than đá
với c hiều d ày m ấy c h ụ c m ét. N g h iên cứu m ột cách chi tiết ở c ẩ m Phả, Phạm T h ế

Hiển và V ũ Q u a n g B ình ch ia trầm tích phụ đ iệp chứa Ihan ra ba tập (tậ p trầm tích
lục đ ịa đ ớ i trẩm tíc h c h u y ể n tiếp, tập trầm tích lục địa trén).
C ấu tạo c ủ a d ải th an là cấu tạo của m ột địa hào, được giới hạn bởi các đứt
gãv gần p hư ơng v ĩ tu y ến . M óng của các trầm tích chứa than chủ yếu là các trám
tích C acbo n - Pecm i. T rầm tích ch ứa than tạo nên mộ! hệ thống nếp uốn đều đãn,
thường c ó dạn g đ ẳ n g thước hoặc hơi k éo dài ch ủ yếu có phương gán vĩ tuyến, một
s ố c ấ u tạ o n ếp uố n c ó phương kin h tuyến. Các cấu tạo uốn n ếp bị làm phức tạp
thêm bời h ệ th ô n g đứt g ãy theo phương vĩ tuyến và kinh tuyến.
T ừ m ô tà trên c h o thấy c á c vật liệu thải của các khu khai thác than trong hộ
tầng c hủ y ếu vản là vật liệu hạt thô, lượng bột sét chiếm tỷ lệ nhỏ. Sản phẩm vỏ
phong h oá thường là litom a hoặc saprolit với bề dày hạn chế.
- H ệ tần g H à Cối ( J |.2 hc) phân bố ở phần gần thượng nguồn của các nhánh
phía tây s ô n g D iẻn V ọ n g. H ệ tần g được chia thành 2 phân h ệ tầng có thành phần
khác biệt nhau:

Phán hệ tầng diùri gổm chủ yêu các thành tạo hạt th ô n h ư cuội k ết, sạn kết
thạch anh phân IcVp dày xen c á c lớp m óng cát kết, bội kết m àu nâu đ ỏ , dày 200 300m .

y r / gqg


Phún hộ tầng trên gồmchủ yếucác đá hạt mịn nhưcát kết hạt vừa. hột kết,
sél kêì màunâuđỏ, nâutím. dày 300- 35Om.
Các đácủa hệtáng Hà Cói cói!ộ bénvữngcao, bị phonghố u, tạonên
địahìnhsườnváchdốc đúngvới quátrìnhđộng lực hiện đại chủ yếu là đổlờ. Khả
năngcungcấpvật liệu chodòngchảyyếu.
- Các Ihành tạo Kainozoi phân bởchù yếu trong và xung quanh vịnhCửa
Lục, gồmcác trámtíchMiocenđếnhiệnđại.
- Các thành tạo Pleistocen phân bơ' trên các dái gị đồi thấp xung quanh
vịnh Cửa Lục với các thành tạonguồn gốc sóng - lũ gồmchủ yếu vật liệu hạt

thónhưcuội, tàng và các thành tạonguồn gốc biển với thành phần chủ yếu là
cát bội xámvàng.
- Các thànhtạoHolocen phânbơ' ở phẩnđịa hìnhthấpquanhvà trongphạm
vị vịnh cửa Lục. Trầmtích Holocen hạ- trungphân bơ'trêncác thềmbiểncao3 5m, mặt cắt gồm2 tập, từdưới lên nhưsau: Tập dưới là cát, cuội nhỏ, dày 0,3m;
tậptrêngổmcát, sạnlản bộtsét, vỏsòbiển, dày l,lm.
- Các thànhtạotuổi Holocenmuộnphânbỏ' trongphần ngậpnướccủa vịnh
gồm các trầm Iích hạt thơ như cát lẫn bột sét, cál sạn sỏi thạch anh phân bố ở phẩn

các bãi triềuvàbộtsét, bùnphânbốởcác mángnướcsâucủavịnh.
2.1.1.2. Hoạt động đứt gãy và địa chun trong giai đoạn tân kiến tạo

a. Hoat dịngdứt gãy
Một sốcác đứt gãy tổntại trongkhu vực nghiơncứuvàảnhhườngđếnq
trình hình thành tai biến trượt lở - lũ bùn đá gổm có:

Đứt gãy Hà Lùng - Dưc/ng Huy

Đây làđứt gãy lớn nhất trongvùngnghiêncứu, thuộc loại đứt gãy khuvực.
Theocác nghiôncứutrướcđâycủa LẽĐức Kính (1978) vàTrần VảnTrị (1991) thì
đứt gãy này nằmgầnvới đút gãy Trung Lương, kéodài theophươngá vĩ tuyếntừ
phíađơngHà Lùng qua xãThốngNhất, Dương Huy, códạngvịngcung thoải với
lưngquayvểhướngnam. Đây làđứtgãy trénhấtcát quavùngnghiêncứu. Đứt gãy
kéodài hangchục kmvà cịntiếptục vềhướngtây, đi qua phía namcủa dãy Yôn
18