phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn đƣợc trình bày theo 3 chƣơng: Chƣơng 1: Tổng quan tiếp cận địa mạo trong nghiên cứu tai biến thiên nhiên trên lƣu vực sông Chƣơng 2: Đặc điểm địa mạo lƣu vực sông Lũy Chƣơng 3: Đánh giá tai biến thiên nhiên lƣu vực sông Lũy trên cơ sở nghiên cứu địa mạo 3 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN TIẾP CẬN ĐỊA MẠO TRONG NGHIÊN CỨU TAI BIẾN THIÊN NHIÊN TRÊN LƢU VỰC SÔNG 1. Tổng quan về tai biến thiên nhiên trên lƣu vực sông 1. Khái quát chung 1. Lưu vực sông Lƣu vực sông là khu vực bề mặt lục địa cung cấp nƣớc cho từng con sông hoặc hệ thống sông, trên đó nƣớc chảy trên mặt chỉ dồn về con sông hoặc hệ thống sông đó.
Nhƣ vậy các lƣu vực sông ngăn cách với nhau bằng đƣờng phân thủy hoặc đỉnh phân thủy, hay còn gọi là đƣờng chia nƣớc. Ngƣời ta phân biệt lưu vực sông sơ đẳng tức là lƣu vực của từng con sông, trong đó chỉ có một dòng sông hoạt động và lưu vực của thủy hệ, tức là lƣu vực chung của cả một hệ thống sông thống nhất (Hình 1. Hệ thống sông là hệ thống nhất quán của nhiều dòng sông có chung một lƣu vực thủy hệ, cùng chung một dòng thoát nƣớc đổ vào biển hoặc hồ lớn. Còn hệ thống sông đổ vào những dòng sông khác gọi là thủy hệ phụ thuộc.
Trong hệ thống sông ngƣời ta phân biệt dòng sông chính (sông cái) và các sông nhánh (sông con). Sông cái là con sông chủ yếu của mỗi hệ thống sông, là đƣờng tiêu nƣớc chung của chúng. Trong các dòng sông nhánh ngƣời ta lại chia ra chi lƣu và phụ lƣu. Chi lưu là những dòng sông thoát nƣớc phụ của dòng sông khác.
Phụ lưu là những dòng sông cung cấp nƣớc cho dòng sông [3]. 1: Mặt cắt thể hiện hệ thống sông trong lưu vực 4 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Tai biến thiên nhiên 1. Một số khái niệm Trong tiếng anh từ hazard có nghĩa là nguy hiểm, còn từ Risk có nghĩa là rủi ro, sự không may gặp phải nguy hiểm và trong sự cố nguy hiểm tính mạng và tài sản của ngƣời bị đe dọa.
Trong địa chất môi trƣờng và nghiên cứu tai biến, hai từ Hazard và Risk đƣợc sử dụng rất khác nhau. Huub Van Wees (1994) quan niệm Hazard là sự có thể đe dọa một vùng bởi các quá trình tự nhiên hoặc sản phẩm của các quá trình tự nhiên có tiềm năng phá hủy trong một thời gian nào đó. Còn Risk là khả năng thiệt hại về ngƣời và của hoặc mất khả năng sản xuất trong vùng liên quan tới các nguy hiểm. Đánh giá rủi ro đƣợc ông xác lập theo quan hệ [34]: R = V.X Trong đó: R: là Risk; T là sự thiệt hại; X là xác suất (khả năng xảy ra).
Giá trị V bao gồm: số ngƣời chết, cơ sở vật chất bị phá hủy. Sự thiệt hại là số đo tỷ lệ giá trị có thể bị mất trong sự cố nguy hiểm. Nhƣ vậy khái niệm tai biến có thể xem là tai biến tiềm ẩn, thể hiện tiềm năng nguy hiểm của một vùng, thể hiện mối nguy hại của tự nhiên đối với đời sống cộng đồng. Còn rủi ro là khả năng xảy ra tai biến (nhiều hay ít) và tổn thất về ngƣời và của liên quan đến tai biến tiềm ẩn.
Đánh giá tai biến là quá trình tổng hợp, nghiên cứu, phân tích dựa trên cơ sở vận dụng tri thức về địa chất, địa mạo, khí tƣợng, thủy văn để đánh giá, dự báo những tai biến tiềm ẩn có khả năng xảy ra hoặc đánh giá hậu quả của những tai biến cụ thể đã xảy ra trong phạm vi lãnh thổ xác định, tìm những nguyên nhân gây tổn thƣơng làm cơ sở cho phòng tránh và giảm thiểu tác động tiêu cực của tai biến thiên nhiên gây ra. Việc sử dụng các dạng tài nguyên khác nhau trên một lãnh thổ nào đó nhằm đảm bảo nhu cầu cuộc sống con ngƣời luôn có tác động hai chiều [35]: Con ngƣời + Tài nguyên thiên nhiên Kinh tế ± Tai biến thiên nhiên Từ đây ta thấy con ngƣời có thể là làm tăng nguy cơ xảy ra tai biến nhƣng đồng thời cũng góp phần nào giảm thiểu chúng. Vì vậy trong sử dụng hợp lý các loại tài nguyên nhất là tài nguyên địa mạo cần phải nghiên cứu các quá trình động lực này để đánh giá tính ổn định địa mạo của một lãnh thổ trƣớc khi áp dụng các giải pháp kỹ thuật là hết sức cần thiết. Phân loại tai biến thiên nhiên a, Theo nguồn gốc phát sinh 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Theo nguồn gốc phát sinh các tai biến thiên nhiên đƣợc phân chia thành một số loại sau: Tai biến khí tƣợng thuỷ văn, tai biến địa chất/địa mạo và tai biến sinh học.
Cũng cần phân biệt các tai biến nguyên sinh (những tai biến thiên nhiên do một nguyên nhân trực tiếp gây ra nhƣ động đất, phun trào núi lửa, bão, lũ, v.) và các tai biến thứ sinh (liên quan đến một hay nhiều hiện tƣợng tự nhiên vừa nêu nhƣ trƣợt đất và sóng thần sinh ra bởi động đất, v. Cũng có thể nói cách khác tai biến thứ sinh là những tai biến đƣợc sinh ra từ các sự kiện tai biến khác. b, Theo mức độ nguy hiểm Theo mức độ nguy hiểm, có thể phân biệt những tai biến lớn với những tai biến nhỏ và trong những năm gần đây sự chú ý đƣợc tập trung chủ yếu cho việc nghiên cứu những tai biến cỡ lớn. Tuy nhiên, một số tai biến đƣợc coi là nhỏ, vì chúng diễn ra không rầm rộ, những thiệt hại tức thời do chúng gây ra không mang tính thảm họa, phân bố tản mạn, song một khi chúng đƣợc tích lũy lâu dài, cái giá phải trả cho chúng sẽ còn lớn hơn nhiều (ví dụ, tai biến xói mòn đất, chẳng hạn).
Do đó cũng không thể coi nhẹ. Tai biến thiên nhiên trên lưu vực sông Việc nghiên cứu tai biến thiên nhiên trên lƣu vực sông không phải chỉ xác định phạm vi ảnh hƣởng của nó hay những đặc điểm của nó diễn ra, mà quan trọng ta cần dự báo đƣợc mức độ tác động và những thiệt hại mà chúng có thể gây ra trong tƣơng lai. Để giải quyết vấn đề này, những nghiên cứu về địa mạo có vai trò và ý nghĩa quan trọng. Lũ lụt Lũ lụt là một hiện tƣợng tự nhiên mang tính chu kỳ của một con sông hay dòng chảy.
Nó là kết quả của hiện tƣợng mƣa lớn, liên tục, vƣợt quá khả năng thẩm thấu của đất và khả năng tiêu thoát nƣớc của các con sông, dòng chảy và các vùng ven biển. Điều này dẫn đến sự chảy tràn của nƣớc vào các vùng đất ở hai bên bờ sông [21]. 2: Lũ lụt ảnh hướng đến toàn bộ bãi bồi sông và hình thành nên cũng dạng địa hình trên bãi bồi [61] 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Có nhiều nhân tố ảnh hƣởng đến hình thức và mức độ của lũ lụt, nhƣng cơ bản vẫn là do một hoặc hai trong số 3 nhân tố chính. Đó là đặc điểm khí hậu của vùng, đặc điểm mạng lƣới thủy văn và đặc điểm lớp mặt đệm của bồn lƣu vực.
Các đặc điểm này quy định chế độ thủy văn (Đặc điểm tiêu thoát nƣớc, trầm tích, những động lực địa mạo) của dòng sông chính và những phụ lƣu của chính. Môi trƣờng tự nhiên của lƣu vực chịu ảnh hƣởng của yếu tố địa hình, địa chất, thổ nhƣỡng và thực vật. Sự thấm nƣớc của đá, khả năng giữ nƣớc của thực vật và kết cấu của đất là những nhân tố có yếu tố quyết định đến lũ lụt. Những hoạt động của con ngƣời cũng có tác động không nhỏ đến chế độ dòng chảy của sông, nhƣ việc chặt phá rừng, xây dựng hồ thủy điện (Hình 1.
Theo nguồn gốc phát sinh, các tai biến lũ lụt đƣợc phân chia thành các nhóm khác nhau. Lũ lụt phát sinh lƣợng mƣa của từng khu vực, nên đƣợc xếp vào nhóm tai biến khí tƣợng – thủy văn. Mặc dù vậy, lũ lụt là những tai biến có liên quan trực tiếp đến hoạt động phá hủy của địa hình, đặc biệt là những hiện tƣợng xuất hiện đột biến. Bởi vậy, ngoài những vấn đề liên quan đến hiện tƣợng ngập nƣớc và động lực dòng chảy, lũ còn đƣợc xem xét nhƣng một nhân tố phá hủy địa hình.
3: Sơ đồ hình thành lũ trên lưu vực [54] 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Việc nghiên cứu và phân chia theo tuổi các thành tạo địa hình có nguồn gốc khác nhau không phải chỉ mang ý nghĩa khoa học thuần tuý mà thực sự lại có giá trị ứng dụng cao đối với đánh giá tai biến lũ lụt. Các thềm sông tuổi Pleistocen thƣờng không chịu ảnh hƣởng của lũ, trừ thềm bậc 1 còn chịu ngập lũ thế kỷ. Trái với các kiểu nguồn gốc khác, các bề mặt bãi bồi có tuổi khác nhau mặc dù có hình thái và thành phần vật chất rất khác biệt lại không đƣợc phân biệt bởi độ cao địa hình. Độ cao của các bãi bồi thƣờng đạt đƣợc vị trí cân bằng với động lực của dòng chảy lũ, một số bãi bồi ven lòng khá trẻ lại có độ cao lớn hơn các bãi bồi cao có tuổi cổ hơn.
Chúng thƣờng chịu ảnh hƣởng mạnh bởi lũ do nằm cạnh trục động lực dòng chảy mùa lũ. Các bề mặt nguồn gốc biển có quy luật phân bố độ cao tƣơng đối rõ: các bậc địa hình thấp tƣơng ứng với các thành tạo trẻ hơn. Các thành tạo thềm cát biển ở các thời kỳ đều không bị ngập lũ, tuy nhiên chúng lại bị úng ngập do không thoát kịp nƣớc vào thời kỳ mƣa lớn. Lũ bùn đá diễn ra do chịu ảnh hƣởng của tổ hợp các điều kiện tự nhiên và các hình thức hoạt động của con ngƣời trên lƣu vực.
Đi vào bản chất, ta có thể phân ra các nhân tố theo ba nhóm tuỳ theo tốc độ biến đổi của chúng. Các nhân tố không những ảnh hƣởng đến sự hình thành lũ bùn đá mà chúng còn ảnh hƣởng lẫn nhau. Các nhân tố ảnh hƣởng tới phát sinh lũ quét – bùn đá đƣợc phân chia thành 3 nhóm: ít biến đổi, biến đổi chậm và biến đổi nhanh: Nhân tố ít biến đổi nhƣ địa chất, địa mạo. Tuy là ít biến đổi, nhƣng lại ảnh hƣởng trực tiếp đến sự hình thành lũ bùn đá.
Địa chất quyết định đến thành phần vật chất cấu tạo nên vỏ phong hoá.