Luận văn thạc sĩ nghiên cứu giám sát hàm lượng phù sa lơ lửng trong nước sông hồng đoạn từ hà khẩu lào cai đến việt trì phú thọ bằng ảnh sentinel 2 1

Luận văn thạc sĩ phân tích nghiên cứu giám sát hàm lượng phù sa lơ lửng trong nước sông hồng đoạn từ hà khẩu lào cai đến việt, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải

• Tác giả: Nguyễn Thiên Phương Thảo
• Người hướng dẫn: PGS. Nguyễn Thị Thu Hà
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
• Đề tài: Nghiên cứu giám sát hàm lượng phù sa lơ lửng trong nước sông Hồng đoạn từ Hà Khẩu (Lào Cai) đến Việt Trì (Phú Thọ) bằng ảnh Sentinel-2
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
• 0.2. Vị trí địa lý vùng nghiên cứu
• 0.3. Tổng quan khu vực nghiên cứu
• 0.4. Đặc điểm tự nhiên
• 0.5. Chế độ dòng chảy của sông Hồng
• 0.6. Các hoạt động nhân sinh trên sông
• 0.7. Lịch sử nghiên cứu
• 0.8. Ứng dụng của viễn thám trong nghiên cứu SSC
• 0.9. Tổng quan các công trình nghiên cứu về sông Thao (đoạn từ Hà Khẩu, Lào Cai đến Việt Trì, Phú Thọ)
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Vị trí địa lý vùng nghiên cứu
• 1.2. Tổng quan khu vực nghiên cứu
• 1.2.1. Đặc điểm tự nhiên
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Quy trình thực hiện nghiên cứu
• 2.2. Cách tiếp cận
• 2.2.1. Cách tiếp cận hệ thống
• 2.2.2. Cách tiếp cận tích hợp và liên ngành
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp thu thập và tổng hợp số liệu
• 2.3.2. Phương pháp khảo sát thực địa
• 2.3.3. Phương pháp xác định hàm lượng phù sa lơ lửng
• 2.3.4. Phương pháp viễn thám - bản đồ
• 2.3.5. Phương pháp thống kê đánh giá độ chính xác
• 2.4. Cơ sở tài liệu nghiên cứu
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Hiện trạng phù sa lơ lửng trong nước sông Thao
• 3.2. Phương trình tính toán hàm lượng phù sa lơ lửng từ ảnh vệ tinh Sentinel-2A
• 3.3. Phân bố hàm lượng SSC theo không gian và thời gian
• 3.3.1. Phân bố hàm lượng SSC trong nước sông Thao đoạn qua Lào Cai
• 3.3.2. Phân bố hàm lượng SSC trong nước sông Thao đoạn qua Yên Bái
• 3.3.3. Phân bố hàm lượng SSC trong nước sông Thao đoạn qua Phú Thọ
• 3.4. Các yếu tố ảnh hưởng đến hàm lượng phù sa lơ lửng trên sông Thao (đoạn từ Hà Khẩu, Lào Cai đến Việt Trì, Phú Thọ)
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về giám sát hàm lượng phù sa sông Hồng bằng ảnh Sentinel 2

Giám sát hàm lượng phù sa trong nước sông Hồng là một nhiệm vụ quan trọng trong việc bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên nước. Sông Hồng, với chiều dài hơn 1.000 km, là nguồn cung cấp nước chính cho vùng đồng bằng sông Hồng. Việc giám sát hàm lượng phù sa lơ lửng (SSC) không chỉ giúp đánh giá chất lượng nước mà còn phản ánh tình trạng xói lở và ô nhiễm môi trường. Ảnh vệ tinh Sentinel-2, với độ phân giải cao và khả năng thu thập dữ liệu đa phổ, đã trở thành công cụ hữu ích trong việc giám sát SSC. Nghiên cứu này sẽ tập trung vào việc sử dụng ảnh Sentinel-2 để theo dõi sự biến động của hàm lượng phù sa trong nước sông Hồng.

1.1. Tầm quan trọng của việc giám sát hàm lượng phù sa

Hàm lượng phù sa lơ lửng trong nước sông Hồng ảnh hưởng đến chất lượng nước và sinh thái. Việc giám sát SSC giúp phát hiện sớm các vấn đề ô nhiễm và xói lở, từ đó đưa ra các biện pháp quản lý hiệu quả.

1.2. Ảnh hưởng của hoạt động nhân sinh đến hàm lượng phù sa

Các hoạt động như khai thác cát, xây dựng đập thủy điện và đô thị hóa đã làm gia tăng hàm lượng phù sa trong nước sông Hồng. Việc giám sát thường xuyên là cần thiết để đánh giá tác động của những hoạt động này.

II. Thách thức trong việc giám sát hàm lượng phù sa sông Hồng

Việc giám sát hàm lượng phù sa trong nước sông Hồng gặp nhiều thách thức. Phương pháp truyền thống như lấy mẫu và phân tích trong phòng thí nghiệm thường tốn kém và không thể đại diện cho toàn bộ khu vực. Hơn nữa, sự biến động của hàm lượng phù sa theo mùa và theo không gian cũng làm cho việc giám sát trở nên phức tạp. Do đó, cần có các phương pháp hiện đại hơn để cải thiện độ chính xác và hiệu quả trong việc giám sát SSC.

2.1. Hạn chế của phương pháp giám sát truyền thống

Phương pháp lấy mẫu truyền thống chỉ cung cấp dữ liệu tại các điểm cụ thể, không phản ánh được tình trạng chung của toàn bộ dòng sông. Điều này dẫn đến việc thiếu thông tin trong quản lý tài nguyên nước.

2.2. Biến động theo mùa và không gian của hàm lượng phù sa

Hàm lượng phù sa trong nước sông Hồng thay đổi theo mùa, với mức cao hơn trong mùa mưa. Sự biến động này cần được theo dõi liên tục để có những đánh giá chính xác về chất lượng nước.

III. Phương pháp giám sát hàm lượng phù sa bằng ảnh Sentinel 2

Phương pháp sử dụng ảnh vệ tinh Sentinel-2 để giám sát hàm lượng phù sa lơ lửng trong nước sông Hồng đã được áp dụng thành công. Sentinel-2 cung cấp dữ liệu với độ phân giải cao và nhiều kênh phổ, cho phép tính toán chính xác hàm lượng SSC. Nghiên cứu này sẽ trình bày quy trình thực hiện và các thuật toán được sử dụng để phân tích dữ liệu.

3.1. Quy trình thu thập và phân tích dữ liệu

Quy trình bắt đầu bằng việc thu thập ảnh vệ tinh Sentinel-2, sau đó áp dụng các thuật toán để tính toán hàm lượng SSC. Các bước này bao gồm hiệu chỉnh khí quyển và phân tích phổ phản xạ.

3.2. Thuật toán tính toán hàm lượng phù sa từ ảnh vệ tinh

Nghiên cứu sử dụng các thuật toán dựa trên tỷ số các kênh phổ phản xạ để tính toán hàm lượng SSC. Các thuật toán này đã được kiểm chứng và cho kết quả chính xác trong nhiều nghiên cứu trước đó.

IV. Kết quả nghiên cứu về hàm lượng phù sa sông Hồng

Kết quả nghiên cứu cho thấy hàm lượng phù sa lơ lửng trong nước sông Hồng có sự biến động rõ rệt theo mùa và theo không gian. Dữ liệu từ ảnh Sentinel-2 đã cung cấp cái nhìn tổng quan về sự phân bố hàm lượng SSC trong các đoạn sông khác nhau. Những phát hiện này có ý nghĩa quan trọng trong việc quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường.

4.1. Phân bố hàm lượng phù sa theo không gian

Hàm lượng SSC trong nước sông Hồng có sự phân bố không đồng đều, với mức cao hơn ở các khu vực gần nguồn thải và hoạt động khai thác cát. Việc phân tích dữ liệu từ ảnh vệ tinh giúp xác định các điểm nóng ô nhiễm.

4.2. Biến động hàm lượng phù sa theo mùa

Nghiên cứu cho thấy hàm lượng SSC tăng cao trong mùa mưa do lượng nước chảy về từ thượng nguồn. Điều này cần được xem xét trong các kế hoạch quản lý tài nguyên nước.

V. Kết luận và triển vọng tương lai trong giám sát hàm lượng phù sa

Việc giám sát hàm lượng phù sa sông Hồng bằng ảnh Sentinel-2 đã mở ra hướng đi mới trong quản lý tài nguyên nước. Kết quả nghiên cứu không chỉ cung cấp thông tin quan trọng cho các nhà quản lý mà còn góp phần nâng cao nhận thức về bảo vệ môi trường. Trong tương lai, cần tiếp tục phát triển các phương pháp giám sát hiện đại để đáp ứng nhu cầu ngày càng cao trong quản lý chất lượng nước.

5.1. Tầm quan trọng của việc áp dụng công nghệ mới

Công nghệ viễn thám, đặc biệt là ảnh vệ tinh, đã chứng minh được hiệu quả trong việc giám sát môi trường. Việc áp dụng công nghệ này sẽ giúp cải thiện độ chính xác và hiệu quả trong quản lý tài nguyên nước.

5.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo trong giám sát SSC

Nghiên cứu tiếp theo cần tập trung vào việc phát triển các thuật toán mới và cải thiện quy trình thu thập dữ liệu để nâng cao độ chính xác trong việc giám sát hàm lượng phù sa.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Sông Hồng là con sông lớn nhất miền Bắc Việt Nam với chiều dài hơn 1.000 km, được đánh giá là một trong 10 dòng sông có tải lượng nước và phù sa lớn nhất thế giới. Lưu vực sông Hồng có diện tích khoảng 169.000 km², trong đó phần lớn dòng chảy và phù sa xuất phát từ thượng nguồn nằm ở Trung Quốc. Đoạn sông Thao từ Hà Khẩu (Lào Cai) đến Việt Trì (Phú Thọ) dài khoảng 270 km, đóng vai trò quan trọng trong cung cấp dinh dưỡng cho nông nghiệp vùng Đồng bằng sông Hồng – một trong những vùng đồng bằng có mật độ dân số cao nhất thế giới. Tuy nhiên, hoạt động khai thác cát, xây dựng thủy điện, đô thị hóa và ô nhiễm từ các nguồn thải đã ảnh hưởng nghiêm trọng đến chất lượng nước và hàm lượng phù sa lơ lửng (SSC) trong nước sông.

Mục tiêu nghiên cứu là xây dựng phương pháp giám sát hàm lượng phù sa lơ lửng trong nước sông Thao bằng ảnh vệ tinh Sentinel-2A (S2A), mô hình hóa sự phân bố không gian và thời gian của SSC, đồng thời phân tích các yếu tố ảnh hưởng chính. Nghiên cứu được thực hiện trong năm 2017-2018, tập trung trên đoạn sông từ Hà Khẩu đến Việt Trì, nhằm cung cấp cơ sở khoa học cho quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường sông Hồng. Việc ứng dụng công nghệ viễn thám với độ phân giải không gian cao (10 m) và phổ phản xạ đa kênh của Sentinel-2A giúp khắc phục hạn chế của phương pháp lấy mẫu truyền thống, cung cấp dữ liệu giám sát liên tục, rộng khắp và chính xác hơn.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết phổ phản xạ và mối quan hệ với SSC: SSC trong nước ảnh hưởng đến phổ phản xạ mặt nước, đặc biệt trong dải sóng nhìn thấy và cận hồng ngoại. Mối quan hệ này thường được mô hình hóa bằng các phương trình hồi quy tuyến tính hoặc hàm mũ, giúp ước lượng SSC từ dữ liệu viễn thám.

• Mô hình thủy động lực và vận chuyển trầm tích: Các yếu tố thủy văn như dòng chảy, mực nước, chế độ lũ và kiệt ảnh hưởng đến sự phân bố và biến động SSC theo không gian và thời gian.

• Khái niệm về phù sa lơ lửng (SSC), chất vô cơ lơ lửng (ISS), chất hữu cơ lơ lửng (OSS): SSC là tổng hàm lượng vật chất rắn lơ lửng trong nước, bao gồm ISS và OSS, phản ánh mức độ ô nhiễm và chất lượng nước.

• Phương pháp viễn thám và xử lý ảnh: Hiệu chỉnh khí quyển, đồng bộ hóa độ phân giải kênh ảnh, trích xuất mặt nước và phân tích phổ phản xạ là các bước quan trọng để khai thác dữ liệu vệ tinh Sentinel-2A phục vụ tính toán SSC.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Dữ liệu ảnh vệ tinh Sentinel-2A thu thập trong năm 2017-2018 với độ phân giải không gian 10 m, kết hợp với số liệu khảo sát thực địa gồm 45 điểm đo SSC và phổ phản xạ mặt nước tại các thời điểm khác nhau (mùa khô, chuyển mùa, mùa mưa).

• Phương pháp thu thập số liệu thực địa: Lấy mẫu nước mặt tại các điểm khảo sát, đo độ thấu quang bằng đĩa Secchi, đo phổ phản xạ mặt nước bằng máy GER 1500, phân tích SSC, ISS, OSS trong phòng thí nghiệm theo tiêu chuẩn APHA.

• Phương pháp phân tích: Xây dựng phương trình hồi quy giữa SSC và tỷ số phổ phản xạ các kênh Sentinel-2A dựa trên dữ liệu thực địa, kiểm chứng độ chính xác bằng hệ số xác định (R²) và sai số RMSE. Sử dụng phần mềm GIS để mô hình hóa và bản đồ hóa phân bố SSC theo không gian và thời gian.

• Timeline nghiên cứu: Khảo sát thực địa và thu thập dữ liệu từ tháng 11/2017 đến tháng 8/2018, xử lý và phân tích dữ liệu trong năm 2018, hoàn thiện luận văn năm 2019.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phương trình tính toán SSC từ ảnh Sentinel-2A: Mối quan hệ tuyến tính giữa SSC và tỷ số phổ phản xạ kênh 5/kênh 4 của ảnh S2A được xác định với hệ số xác định R² đạt khoảng 0,85, sai số RMSE dưới 10%. Phương trình này cho phép ước lượng SSC chính xác trong phạm vi từ vài mg/L đến vài nghìn mg/L.

2. Phân bố không gian SSC theo mùa: SSC cao nhất tập trung ở đoạn sông Thao qua thành phố Lào Cai và các khu vực hợp lưu với sông Lô và sông Đà. Mùa mưa, hàm lượng SSC tăng gấp đôi so với mùa khô, với giá trị trung bình khoảng 600 mg/L mùa mưa và 300 mg/L mùa khô tại các điểm đo chính.

3. Biến động SSC theo thời gian: Dữ liệu viễn thám cho thấy SSC biến động rõ rệt theo mùa, với đỉnh cao vào tháng 7-8 (mùa mưa) và thấp nhất vào tháng 11-12 (mùa khô). Diện tích mặt nước sông cũng thay đổi theo mùa, có tương quan thuận với SSC (hệ số tương quan khoảng 0,7).

4. Ảnh hưởng của các yếu tố nhân sinh và tự nhiên: Khai thác cát trái phép, xả thải công nghiệp và sinh hoạt chưa qua xử lý, cùng với các hồ thủy điện thượng nguồn làm giảm lượng phù sa xuống hạ lưu, ảnh hưởng đến phân bố SSC. Địa hình dốc, mưa lớn và dòng chảy xiết ở thượng nguồn cũng làm tăng SSC trong mùa mưa.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy việc sử dụng ảnh Sentinel-2A để giám sát SSC là khả thi và hiệu quả, khắc phục được hạn chế của phương pháp lấy mẫu truyền thống về phạm vi và tần suất quan trắc. Mối quan hệ giữa phổ phản xạ và SSC phù hợp với các nghiên cứu quốc tế, đồng thời phản ánh đặc điểm địa phương như thành phần phù sa đỏ chứa oxit sắt đặc trưng cho sông Thao.

Biểu đồ phân bố SSC theo mùa và không gian có thể được trình bày dưới dạng bản đồ nhiệt (heatmap) trên nền ảnh vệ tinh, giúp trực quan hóa sự biến động và xác định các điểm nóng ô nhiễm. So sánh với các nghiên cứu trước đây, hàm lượng SSC tại đoạn sông Thao tương đối cao, đặc biệt trong mùa mưa, phản ánh tác động mạnh mẽ của các hoạt động khai thác và biến đổi khí hậu.

Việc giảm lượng phù sa do các hồ thủy điện thượng nguồn làm giảm khả năng bồi đắp phù sa tự nhiên, ảnh hưởng đến hệ sinh thái và sản xuất nông nghiệp vùng đồng bằng. Do đó, giám sát liên tục SSC là cần thiết để đánh giá và điều chỉnh các chính sách quản lý tài nguyên nước.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng hệ thống giám sát SSC liên tục bằng viễn thám: Áp dụng phương pháp sử dụng ảnh Sentinel-2A kết hợp với khảo sát thực địa định kỳ để theo dõi biến động SSC theo mùa và không gian, nhằm cung cấp dữ liệu kịp thời cho công tác quản lý. Thời gian triển khai: 1-2 năm; chủ thể: Sở Tài nguyên và Môi trường các tỉnh.

2. Kiểm soát và quản lý khai thác cát lòng sông: Tăng cường thanh tra, xử lý nghiêm các hoạt động khai thác cát trái phép, đồng thời quy hoạch các điểm khai thác hợp pháp nhằm giảm thiểu tác động đến dòng chảy và phù sa. Thời gian: ngay lập tức và duy trì liên tục; chủ thể: chính quyền địa phương, Bộ Tài nguyên và Môi trường.

3. Xử lý nước thải công nghiệp và sinh hoạt: Đầu tư hệ thống xử lý nước thải đạt chuẩn trước khi xả ra sông, giảm thiểu ô nhiễm hữu cơ và vô cơ, góp phần cải thiện chất lượng nước và giảm SSC do ô nhiễm. Thời gian: 3-5 năm; chủ thể: các doanh nghiệp, chính quyền địa phương.

4. Quản lý vận hành hồ thủy điện hợp lý: Phối hợp với các bên liên quan để điều chỉnh lưu lượng xả nước nhằm giảm thiểu ảnh hưởng đến vận chuyển phù sa, bảo đảm cân bằng sinh thái và nguồn nước hạ lưu. Thời gian: 1-3 năm; chủ thể: Bộ Công Thương, các công ty thủy điện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Các nhà quản lý tài nguyên nước và môi trường: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách quản lý phù sa, khai thác cát và xử lý ô nhiễm nước sông hiệu quả.

2. Các nhà nghiên cứu và học thuật trong lĩnh vực địa lý, môi trường và viễn thám: Tham khảo phương pháp luận, mô hình tính toán SSC và ứng dụng công nghệ viễn thám trong giám sát môi trường nước nội địa.

3. Doanh nghiệp khai thác tài nguyên và thủy điện: Hiểu rõ tác động của hoạt động khai thác và vận hành hồ chứa đến chất lượng nước và phù sa, từ đó điều chỉnh hoạt động phù hợp.

4. Cơ quan quản lý đô thị và phát triển nông nghiệp: Áp dụng dữ liệu giám sát SSC để quy hoạch phát triển bền vững, bảo vệ nguồn nước phục vụ sản xuất và sinh hoạt.

Câu hỏi thường gặp

1. Viễn thám Sentinel-2A có ưu điểm gì trong giám sát SSC?
   Sentinel-2A cung cấp ảnh đa phổ với độ phân giải không gian cao (10 m), cho phép quan sát chi tiết các vùng nước nội địa hẹp như sông Thao. Dữ liệu có phổ phản xạ đa kênh giúp xây dựng mô hình tính toán SSC chính xác, tiết kiệm thời gian và chi phí so với lấy mẫu truyền thống.

2. Phương pháp xác định SSC trong nước sông được thực hiện như thế nào?
   SSC được xác định bằng cách lấy mẫu nước mặt, lọc qua giấy lọc GF/F, sấy khô và cân để tính khối lượng vật chất lơ lửng trên thể tích mẫu. Phương pháp này tuân thủ tiêu chuẩn APHA, đảm bảo độ chính xác cao.

3. Yếu tố nào ảnh hưởng lớn nhất đến biến động SSC trong nghiên cứu?
   Các yếu tố chính gồm chế độ thủy văn (mưa, lũ), hoạt động khai thác cát, xả thải công nghiệp và sinh hoạt, cùng với ảnh hưởng của các hồ thủy điện thượng nguồn làm thay đổi dòng chảy và vận chuyển phù sa.

4. Làm thế nào để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào quản lý thực tiễn?
   Kết quả mô hình hóa và bản đồ phân bố SSC có thể được sử dụng để giám sát chất lượng nước, cảnh báo ô nhiễm, quy hoạch khai thác cát và vận hành hồ chứa thủy điện, từ đó bảo vệ nguồn nước và môi trường sông.

5. Nghiên cứu có thể áp dụng cho các sông khác không?
   Phương pháp và mô hình xây dựng có thể điều chỉnh và áp dụng cho các sông nội địa khác có đặc điểm tương tự, tuy nhiên cần khảo sát thực địa và hiệu chỉnh mô hình phù hợp với điều kiện địa phương.

Kết luận

• Xây dựng thành công phương trình tính toán hàm lượng phù sa lơ lửng (SSC) trong nước sông Thao dựa trên phổ phản xạ ảnh Sentinel-2A với độ chính xác cao (R² ~ 0,85).
• Phân bố SSC biến động rõ rệt theo mùa và không gian, cao gấp đôi trong mùa mưa so với mùa khô, tập trung tại các khu vực hợp lưu và vùng có hoạt động nhân sinh mạnh.
• Các yếu tố nhân sinh như khai thác cát, xả thải và vận hành hồ thủy điện ảnh hưởng đáng kể đến hàm lượng SSC và chất lượng nước sông.
• Ứng dụng viễn thám Sentinel-2A là công cụ hiệu quả, tiết kiệm chi phí và thời gian cho giám sát môi trường nước nội địa.
• Đề xuất xây dựng hệ thống giám sát liên tục, kiểm soát khai thác cát, xử lý nước thải và quản lý hồ thủy điện nhằm bảo vệ nguồn nước và phát triển bền vững lưu vực sông Hồng.

Tiếp theo, cần triển khai áp dụng phương pháp giám sát viễn thám vào thực tiễn quản lý tài nguyên nước, đồng thời mở rộng nghiên cứu cho các lưu vực sông khác nhằm nâng cao hiệu quả bảo vệ môi trường nước quốc gia. Đề nghị các cơ quan quản lý, nhà khoa học và doanh nghiệp phối hợp thực hiện các giải pháp đề xuất để bảo vệ và phát triển bền vững hệ thống sông Hồng.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan vùng nghiên cứu và lịch sử nghiên cứu Chương 2: Phương pháp nghiên cứu Chương 3: Kết quả và thảo luận 3 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU VÀ LỊCH SỬ NGHIÊN CỨU 1. Vị trí địa lý vùng nghiên cứu Hệ thống sông Hồng là hệ thống sông lớn nhất ở Bắc Bộ và lớn thứ hai ở Việt Nam (chỉ sau hệ thống sông Mê Kông). Lưu vực hệ thống sông Hồng nằm trong phạm vi từ 20o00’ đến 25o30’ vĩ độ Bắc và từ 100o00’ đến 106o07’ kinh độ Đông với tổng diện tích khoảng 169.

Hệ thống sông Hồng do ba sông Đà, Thao, Lô hợp thành, trong đó sông Thao được coi là dòng chính. Vùng được lựa chọn nghiên cứu là dòng chính của hệ thống sông Hồng đoạn từ Hà Khẩu (Lào Cai) đến Việt Trì (Phú Thọ) hay còn có tên gọi là sông Thao (Hình 1. Sông Thao phát nguồn từ cực Tây Bắc của lưu vực (có tọa độ 25o30’ vĩ độ Bắc và 100o15’ kinh độ Đông) trên độ cao hơn 1770 m. Dòng chính chảy trên lãnh thổ Trung Quốc được gọi là sông Nguyên.

Sông Nguyên chảy vào Việt Nam tại Lũng Pô, xã A Mú Sung (huyện Bát Xát, tỉnh Lào Cai) và chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và được gọi là sông Thao (sông có chiều dài 270 km tương ứng với phần diện tích lưu vực ở Việt Nam là 11. Sông Thao chạy dọc theo biên giới khoảng 80 km với bờ Nam sông thuộc Việt Nam và bờ Bắc là lãnh thổ Trung Quốc đến thành phố Lào Cai thì chảy hẳn vào lãnh thổ Việt Nam. Tiếp đó, sông chảy qua Văn Yên rồi Trấn Yên (Yên Bái) và thành phố Yên Bái, sang Hạ Hòa (Phú Thọ), dọc theo ranh giới giữa Hạ Hòa, Thanh Ba, thị xã Phú Thọ, Lâm Thao, Việt Trì ở tả ngạn và Cẩm Khê, Tam Nông ở hữu ngạn. Tại Việt Trì sông Thao hợp lưu với sông Đà ở huyện Tam Nông, thành phố Việt Trì có tọa độ 105°20’50” kinh độ Đông, 21°15’00” vĩ độ Bắc và sông Lô tại phường Bạch Hạc, thành Phố Việt Trì có tọa độ 105°26’40” kinh độ Đông, 21°17’50” vĩ độ Bắc rồi chảy ra biển Đông được gọi là sông Hồng.

Sông Thao có dòng chảy thẳng ít khúc khuỷu độ dốc lòng sông lớn. Các nhánh của sông Thao thường ngắn và dốc, chảy gần như vuông góc với dòng chính, bờ tả chủ yếu là các nhánh nhỏ, bờ hữu có 1 số nhánh lớn như Ngòi Nhì có diện tích lưu vực 1.543 km2, Ngòi Thia có diện tích lưu vực 1570 km2. 4 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail. Vị trí khu vực nghiên cứu 1.

Tổng quan khu vực nghiên cứu 1. Đặc điểm tự nhiên. Đặc điểm địa hình địa mạo Khu vực nghiên cứu, đoạn từ Lào Cai đến Việt Trì chịu ảnh hưởng của đới đứt gãy sông Hồng. Đới đứt gãy sông Hồng tại đây được chia thành 2 nhánh đứt gãy chính là đứt gãy sông Hồng (tiếp tục kéo dài, chạy theo thung lũng Sông Hồng) và đứt gãy sông Chảy (chạy dọc Quốc lộ 70 và thung lũng sông Chảy), được phân tách bởi dãy núi Con Voi với dải trung tâm có độ cao trên 1000 m so với mực nước biển.

Đây là khu vực đồi núi cao nhất Việt Nam với nhiều đỉnh cao từ 2000 - 3000 m, đặc biệt là đỉnh Fansipan, cao 3143 m - là đỉnh cao nhất bán đảo Đông Dương, phát triển chủ yếu trên đá granit. Nơi đây lại đang chịu nhiều hoạt động kiến tạo hiện đại: hoạt động nâng - hạ, hoạt động đứt gãy và dịch chuyển. Vì vậy khu vực này có sự phân hóa địa hình khá sâu sắc cả theo phương ngang (phương Bắc - Nam và Đông - Tây) lẫn phương thẳng đứng. Bên hữu ngạn sông Hồng, địa hình thường cao hơn, dốc hơn, địa hình sắc nhọn và phức tạp hơn bên tả ngạn - địa hình thấp hơn, đơn giản hơn, đỉnh tròn và sườn thoải hơn.

Khu vực Lào Cai có địa hình cao hơn (khu vực núi cao) và phức tạp hơn khu vực Yên Bái - là vùng chuyển tiếp từ trung du (Phú Thọ) lên khu vực núi cao (Lào Cai). Theo chiều thẳng đứng, khu vực 5 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] dọc hai thung lũng sông Hồng và sông Chảy địa hình thấp, chủ yếu là các thềm và gò đồi thoải hay núi sót, chịu ảnh hưởng nhiều của dòng chảy. Càng về hai bên, địa hình càng cao dần và tạo nên nhiều bậc khác nhau, chúng phản ánh mối tương tác giữa chuyển động tân kiến tạo có đặc tính chu kỳ và tính không đồng nhất với các khu vực khác nhau (Hình 1. Mô hình số độ cao khu vực sông Hồng đoạn từ Lào Cai đến thành phố Hà Nội Nhìn chung hình thái địa hình khu vục đều dốc, phân cắt mạnh và có xu hướng thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam.

Các dãy núi lớn thường định hướng theo phương của các đứt gãy chính (phương TB-ĐN): dãy núi Hoàng Liên Sơn - Pu Luông, dãy núi Con Voi,. Phần sườn Đông Bắc của dãy Hoàng Liên Sơn, các dãy núi nhỏ lại có phương ĐB-TN và bị các đứt gãy cắt qua. Xen kẽ với núi đồi là địa hình cao nguyên, trũng giữa núi, bồn địa và thung lũng. Đáng kể nhất là cao nguyên Bắc Hà, Mường Khương; thung lũng sông Hồng, sông Chảy, ở đó nó được tách ra thành các trũng: Lào Cai, Bảo Hà, Bảo Yên, Yên Bái, Phong Châu; các bồn địa: Mường Lò (Văn Chấn), Đại Phú An (Văn Yên), Mường Lai (Lục Yên).

Các trũng 6 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] này được hình thành chủ yếu do quá trình sụt lún và chuyển dịch kiến tạo. Các cuội trong các trầm tích Neogen thường bị cắt thành nhiều mảnh nhỏ và bị dịch trượt trái. Các thung lũng dọc các sông suối nhánh đổ vào sông Hồng, sông Chảy làm cho địa hình khu vực thêm đa dạng và tăng độ phân cắt. Tóm lại, phân tích hình thái địa hình khu vực nổi lên các đặc trưng đó là tính khối tảng và tính phân bậc của địa hình.

Các đặc trưng gây ra các ảnh hưởng khá rõ nét đến lượng dòng chảy cũng như chế độ dòng chảy của sông Hồng tại khu vực nghiên cứu. Cụ thể, hướng nghiêng của địa hình và hướng núi có tác động lớn trong việc quy định hướng sông. Trên lưu vực sông Hồng tại vùng thượng lưu có nhiều dãy núi chạy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam hoặc Bắc Nam phân cách giữa các lưu vực như: Dãy Hoàng Liên Sơn có ngọn núi Fansipan cao 3143 m ngăn cách giữa sông Thao và sông Đà; Dãy Tây Côn Lĩnh có đỉnh cao 2419 m ngăn cách giữa sông Lô và sông Thao. Các dãy núi đều có độ cao thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Tây sang Đông làm cho lưu vực có độ dốc chung theo hướng Tây Bắc - Đông Nam.

Bên cạnh đó, ảnh hưởng của địa hình bị phân cắt mạnh mẽ cùng với độ dốc lớn góp phần làm tốc độ dòng chảy lớn, đặc biệt là vào mùa lũ khiến cho các vật liệu được cuốn đi bởi dòng chảy thường là các vật liệu thô (tảng, cuội, sạn) di chuyển chủ yếu theo trạng thái lăn, trượt và nhảy cóc. Đặc điểm địa chất Nhìn từ góc độ địa chất, sông Hồng trong lãnh thổ nước ta phát triển chủ yếu theo hệ thống đứt gãy sông Hồng. Phần lưu vực được cấu thành từ các thành tạo địa chất chủ yếu là các phức hệ trầm tích biến chất cổ tuổi Proterozoi và Paleozoi. Các đá phổ biến trong vùng gồm: Parageneis, Ortogeneis, đá phiến kết tinh thạch anh - Fenspat - granat - mica: Amphiboli, Migmatit, Pecmatoit… Các đá magma khá đa dạng về chủng loại và tuổi thành tạo nhưng đặc trưng nhất trên lãnh thổ của lưu vực sông Hồng phân bố chủ yếu là các phức hệ granitoit, grano syenit, các đá phun trào mafic và axit.

Các đá kể trên được bao phủ một lớp vỏ phong hóa đặc trưng của miền nhiệt đới nóng ẩm, có độ dày khá lớn, hình thành một tầng đất có những đặc tính địa kỹ thuật yếu. Vì vậy, khi có những trận mưa kéo dài với hàng trăm mm/nước ngày đêm 7 TIEU LUAN MOI download : [e-mail] đã gây ra các hiện tượng xói lở, rửa trôi mạnh mẽ tạo nên các trận lũ quét, trượt đất nghiêm trọng ở khu vực miền núi. Đặc điểm khí hậu Do có sự phân dị khác nhau của địa hình, vì vậy mà các đặc điểm khí hậu ở đây cũng có sự phân hóa khác nhau: Khu vực Lào Cai, do địa hình phức tạp, nhiều núi cao nên Lào Cai có khí hậu đa dạng, phân hóa theo mùa và khác biệt giữa các vùng. Nhiệt độ trung bình năm dao động 20 - 22oC.

Những vùng có độ cao từ 700 m trở lên có khí hậu á nhiệt đới pha ôn đới, nhiệt độ trung bình năm từ 18o - 28oC. Ở những thung lũng, nhiệt độ lên tới 30oC. Riêng Sapa có khi nhiệt độ xuống dưới 0oC, thậm chí có mưa tuyết. Lào Cai có lượng mưa thấp.

Lượng mưa trung bình năm khoảng 1400 - 1500 mm/năm, năm mưa nhiều có thể đạt 2700 mm/năm. Vùng ít mưa nhất là ở Than Uyên, Sapa. Gió ở Lào Cai mang nhiều sắc thái địa phương. Đặc biệt ở Than Uyên có gió lốc rất mạnh, ở Sa Pa có gió Ô Quy Hồ… Những dãy núi cao chạy theo hướng TB-ĐN tạo thành những bức tường thiên nhiên ngăn chặn gió bão.

Vì thế ở Lào Cai ít bão và ít bị ảnh hưởng của gió mùa Đông Bắc. Những yếu tố khí hậu đó tạo thuận lợi cho việc phát triển nông nghiệp, lâm nghiệp, phát triển các cây trồng nhiệt đới, á nhiệt đới, phát triển du lịch. Còn ở khu vực Yên Bái, mặc dù có địa hình thấp hơn và không phức tạp bằng khu vực Lào Cai, song trên nền nhiệt đới ẩm gió mùa, khí hậu ở đây cũng ít nhiều tác động của địa hình núi cao và khá phức tạp. Một vài chỉ số trung bình năm như sau: tổng nhiệt độ 7500o - 8000o, nhiệt độ 22o - 23oC, lượng mưa 1500 - 2200 mm, độ ẩm 83-87%.

Khu vực Yên Bái có 2 mùa rõ rệt: mùa hạ từ IV đến X. Đây là thời kỳ nóng ẩm, nhiệt độ trung bình trên 25oC (tháng nóng nhất 37o - 38oC). Mưa nhiều, thường kèm gió xoáy, gây lũ quét, ảnh hưởng lớn đến sản xuất và đời sống. Sự phân bố mưa và lượng mưa chịu tác động rõ nét của địa hình.

Lượng mưa giảm từ Đông sang Tây. Dọc theo thung lũng sông Hồng, mưa giảm dần từ Đông Nam lên Tây Bắc. Do ảnh hưởng của hướng gió và địa hình dãy Hoàng Liên Sơn nên vào mùa hạ, sườn Tây mưa ít hơn sườn Đông và phía Tây có gió Lào. 8 TIEU LUAN MOI download : skknchat@gmail.