Nghiên cứu nhận dạng các trận lũ lụt lưu vực sông Pôkô và Đắk Bla trong Holocen

Luận văn thạc sĩ phân tích hus nghiên cứu nhận dạng các trận lũ lụt lưu vực sông pôkô và đăkbla trong hologen luận văn ths địa, đánh giá thực trạng, chỉ ra hạn chế, đề xuất giải

• Tác giả: Đỗ Trọng Quốc
• Người hướng dẫn: PGS. Vũ Văn Tích
• Trường học: Đại Học Quốc Gia Hà Nội Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Địa Hóa Học - Khoáng Vật Học
• Đề tài: Nghiên cứu nhận dạng các trận lũ lụt lưu vực sông Pôkô và Đắk Bla trong Holocen
• Loại tài liệu: Luận Văn Thạc Sĩ
• Năm xuất bản: 2014
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• DANH MỤC HÌNH VẼ
• DANH MỤC BIỂU BẢNG
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU LƯU VỰC SÔNG PÔKÔ VÀ ĐẮCBLA
• 1.1. Vị trí khu vực nghiên cứu
• 1.2. Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu
• 1.2.1. Địa hình - địa mạo
• 1.2.2. Địa chất
• 1.2.3. Khí hậu – thủy văn
• 1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu
• 1.3.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.3.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.4. Khai niệm về lũ và tình hình mưa lụt trong lưu vực sông PôKô và ĐắcBla
• 1.4.1. Các khái niệm và phân loại lũ
• 1.4.2. Tình hình mưa lũ trong khu vực nghiên cứu
• 2. CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. PHƯƠNG PHÁP LUẬN
• 2.2. CÁC PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 3. CHƯƠNG III: KẾT QUẢ NHẬN DẠNG CÁC TRẬN LŨ LƯU VỰC SÔNG PÔKÔ VÀ ĐẮK BLA TRONG HOLOCEN
• 3.1. Nhận dạng các dấu hiệu của lũ ngoài thực địa
• 3.1.1. Các dấu hiệu về địa hình – địa mạo
• 3.1.2. Các dấu hiệu về tướng trầm tích sông - lũ
• 3.2. Nhận dạng các dấu hiệu của lũ trong phòng
• 3.2.1. Lõi khoan Oxbow SE
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về nghiên cứu nhận dạng lũ lụt lưu vực sông Pôkô và Đắk Bla trong Holocen

Nghiên cứu nhận dạng lũ lụt trong lưu vực sông Pôkô và Đắk Bla trong Holocen là một chủ đề quan trọng trong lĩnh vực địa chất và môi trường. Lũ lụt không chỉ gây thiệt hại về người và tài sản mà còn ảnh hưởng đến hệ sinh thái và phát triển kinh tế xã hội. Việc nhận dạng các trận lũ trong quá khứ giúp hiểu rõ hơn về quy trình lũ lụt và dự báo nguy cơ trong tương lai. Nghiên cứu này tập trung vào việc phân tích các dấu hiệu lũ lụt cổ để lại trong Holocen, từ đó xác định các yếu tố ảnh hưởng đến sự xuất hiện của lũ.

1.1. Khái niệm và tầm quan trọng của lũ lụt trong Holocen

Lũ lụt là hiện tượng tự nhiên xảy ra khi lượng nước trong sông, suối vượt quá khả năng chứa đựng của chúng. Trong Holocen, lũ lụt đã diễn ra nhiều lần và để lại dấu ấn rõ rệt trong địa hình và trầm tích. Việc nghiên cứu lũ lụt không chỉ giúp nhận diện các trận lũ trong quá khứ mà còn cung cấp thông tin quý giá cho công tác quản lý và phòng chống lũ lụt hiện tại.

1.2. Đặc điểm địa lý của lưu vực sông Pôkô và Đắk Bla

Lưu vực sông Pôkô và Đắk Bla nằm ở tỉnh Kon Tum, có địa hình đa dạng với các dãy núi và thung lũng. Địa hình này ảnh hưởng lớn đến sự hình thành và phát triển của các trận lũ. Sông Pôkô và Đắk Bla có chiều dài và diện tích lưu vực lớn, tạo điều kiện cho việc nghiên cứu các dấu hiệu lũ cổ trong Holocen.

II. Vấn đề và thách thức trong nghiên cứu lũ lụt lưu vực sông Pôkô và Đắk Bla

Mặc dù có nhiều nghiên cứu về lũ lụt, nhưng việc nhận dạng các trận lũ trong Holocen vẫn gặp nhiều thách thức. Các yếu tố như biến đổi khí hậu, sự phát triển đô thị và thay đổi sử dụng đất đã làm gia tăng tần suất và cường độ lũ lụt. Điều này đặt ra yêu cầu cấp thiết về việc phát triển các phương pháp nghiên cứu hiệu quả hơn để nhận diện và dự báo lũ lụt.

2.1. Tác động của biến đổi khí hậu đến lũ lụt

Biến đổi khí hậu đã làm thay đổi mô hình thời tiết, dẫn đến sự gia tăng tần suất và cường độ của các trận lũ. Nghiên cứu cho thấy rằng các yếu tố như nhiệt độ và lượng mưa có xu hướng tăng lên, ảnh hưởng trực tiếp đến lưu vực sông Pôkô và Đắk Bla.

2.2. Thách thức trong việc thu thập dữ liệu lịch sử về lũ lụt

Việc thu thập dữ liệu lịch sử về lũ lụt gặp nhiều khó khăn do thiếu thông tin và tài liệu. Nhiều trận lũ trong quá khứ không được ghi chép đầy đủ, làm hạn chế khả năng phân tích và nhận dạng các dấu hiệu lũ cổ.

III. Phương pháp nghiên cứu nhận dạng lũ lụt trong Holocen

Để nhận dạng các trận lũ trong Holocen, nghiên cứu sử dụng nhiều phương pháp khác nhau, bao gồm phân tích địa hình, trầm tích và mô hình hóa số. Các phương pháp này giúp xác định các dấu hiệu lũ cổ và đánh giá cường độ của chúng.

3.1. Phân tích địa hình và dấu hiệu lũ

Phân tích địa hình là một trong những phương pháp quan trọng để nhận dạng lũ lụt. Các dấu hiệu địa hình như lòng máng, bãi lũ và các trầm tích lũ giúp xác định vị trí và cường độ của các trận lũ trong quá khứ.

3.2. Mô hình hóa số trong nghiên cứu lũ lụt

Mô hình hóa số giúp dự đoán và phân tích các trận lũ dựa trên dữ liệu lịch sử và điều kiện tự nhiên hiện tại. Phương pháp này cho phép đánh giá tác động của các yếu tố như lượng mưa và địa hình đến sự hình thành lũ lụt.

IV. Kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng các trận lũ trong Holocen để lại nhiều dấu hiệu rõ rệt trong địa hình và trầm tích. Những thông tin này có thể được ứng dụng trong công tác quản lý lũ lụt và phát triển bền vững khu vực. Việc nhận dạng các trận lũ cổ giúp xây dựng các kịch bản phòng chống lũ hiệu quả hơn.

4.1. Dấu hiệu lũ cổ và ý nghĩa của chúng

Các dấu hiệu lũ cổ như trầm tích và địa hình giúp xác định tần suất và cường độ của các trận lũ trong quá khứ. Những thông tin này có giá trị trong việc dự báo nguy cơ lũ trong tương lai.

4.2. Ứng dụng kết quả nghiên cứu vào quản lý lũ lụt

Kết quả nghiên cứu có thể được áp dụng trong việc xây dựng các kế hoạch phòng chống lũ lụt, giúp giảm thiểu thiệt hại cho người dân và tài sản. Việc hiểu rõ về các trận lũ trong quá khứ cũng giúp cải thiện khả năng dự báo lũ trong tương lai.

V. Kết luận và triển vọng nghiên cứu lũ lụt trong tương lai

Nghiên cứu nhận dạng lũ lụt trong lưu vực sông Pôkô và Đắk Bla trong Holocen đã cung cấp nhiều thông tin quý giá về các trận lũ trong quá khứ. Tuy nhiên, cần tiếp tục nghiên cứu để cải thiện khả năng dự báo và quản lý lũ lụt. Việc áp dụng công nghệ mới và phương pháp nghiên cứu hiện đại sẽ giúp nâng cao hiệu quả trong công tác phòng chống lũ lụt.

5.1. Triển vọng nghiên cứu lũ lụt trong bối cảnh biến đổi khí hậu

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu, nghiên cứu lũ lụt cần được chú trọng hơn nữa. Việc áp dụng các công nghệ mới và phương pháp nghiên cứu hiện đại sẽ giúp nâng cao khả năng dự báo và quản lý lũ lụt hiệu quả hơn.

5.2. Đề xuất các hướng nghiên cứu tiếp theo

Cần tiếp tục nghiên cứu sâu hơn về các yếu tố ảnh hưởng đến lũ lụt, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu. Việc phát triển các mô hình dự báo lũ lụt chính xác hơn sẽ giúp cải thiện công tác quản lý và phòng chống lũ lụt trong tương lai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Pô Kô và Đắk Bla thuộc hệ thống thượng lưu sông Sê San, tỉnh Kon Tum, là khu vực có tính chất địa văn hóa và sinh thái trọng điểm với tổng diện tích tự nhiên đạt 968.960 ha. Nơi đây sở hữu mạng lưới sông ngòi phức tạp với lưu vực sông Đắk Bla rộng 3.436 km² (chiều dài 157 km) và lưu vực sông Pô Kô rộng 3.530 km² (chiều dài 121 km). Khí hậu khu vực mang tính chất nhiệt đới gió mùa cao nguyên, ghi nhận lượng mưa trung bình năm dao động từ 1.528 mm đến 2.173 mm, trong đó mùa mưa tập trung từ 85% đến 90% tổng lượng nước hàng năm. Đặc thù địa hình phân cắt mạnh từ độ cao 2.066 m ở đỉnh Ngọc Krinh và 2.598 m ở dãy Ngọc Linh xuống các thung lũng hẹp khiến khu vực này thường xuyên hứng chịu các trận lũ lịch sử khốc liệt, tiêu biểu như trận lũ tháng 10 năm 1972 với lưu lượng đỉnh lũ đạt mức kỷ lục 4.320 m³/s.

Các mô hình dự báo thủy văn truyền thống hiện nay chỉ cung cấp cảnh báo trong thời gian ngắn từ 24 đến 72 giờ, chủ yếu dựa trên chuỗi số liệu khí tượng quan trắc vài thập kỷ gần đây. Điều này tạo ra khoảng trống lớn trong việc đánh giá chu kỳ lũ cực trị dài hạn. Đề tài tập trung giải quyết mục tiêu then chốt: nhận dạng các dấu hiệu của các trận lũ cổ trong thế Holocen và xác định chính xác cao trình dâng cao của mực nước lũ cực trị. Phạm vi nghiên cứu bao quát toàn bộ lưu vực thượng lưu sông Sê San, tập trung vào các thềm trầm tích sông từ Pleistocen đến Holocen. Kết quả nghiên cứu mang lại ý nghĩa thực tiễn to lớn, cung cấp cơ sở khoa học để hiệu chỉnh biên độ an toàn cho các công trình thủy điện bậc thang như Ialy, Plei Krông và định hướng quy hoạch không gian kinh tế bền vững trước tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu vận dụng lý thuyết biến đổi khí hậu có tính chu kỳ hồi tố và lý thuyết động lực học trầm tích sông lũ. Theo đó, thời tiết cực đoan là một tiến trình tự nhiên mang tính lặp lại trong lịch sử địa chất thế Holocen. Khi các trận lũ lớn xảy ra, năng lượng thủy động lực cao phá vỡ quy luật lắng đọng phân dị thông thường (từ thô ở dưới lên mịn ở trên), hình thành nên tướng trầm tích sông - lũ hỗn độn có cấu tạo rối đặc trưng (turbidite lũ).

Ba khái niệm học thuật then chốt được phát triển trong luận văn gồm:

1. Dấu hiệu mực nước lũ cổ (Paleostage Indicators - PSI): Bao gồm các ngấn lũ trên vách đá móng, chân cầu, công trình kiến trúc và ranh giới phân tầng thảm thực vật phục hồi sau lũ.
2. Trầm tích dòng lũ lắng đọng (Slackwater Deposits - SWD): Các tập cát, sạn xen lẫn vật chất hữu cơ (than bùn, gỗ, vỏ cây) lắng đọng tại vùng nước quẩn, ngã ba sông suối hoặc hồ móng ngựa.
3. Định tuổi nhiệt huỳnh quang quang kích thích (Optically Stimulated Luminescence - OSL): Phương pháp xác định thời điểm các hạt khoáng vật thạch anh hoặc felspat bị chôn vùi và ngừng tiếp xúc với ánh sáng mặt trời, cho phép thiết lập niên đại chính xác của các chu kỳ lũ trong Holocen.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của luận văn được thu thập từ hơn 20 điểm khảo sát thực địa chi tiết (như KS4-4, KS4-5, KS16, KS21, TN1-1 đến TN1-17) dọc theo các thềm sông bậc I (aQ2¹⁻², cao 6-9 m), thềm bậc II (aQ2³, cao 10-15 m), thềm bậc III (aQ1²⁻³, cao 20-25 m) và thềm bậc IV (aQ1¹, cao 40-45 m). Mẫu trầm tích được thu thập theo phương pháp rãnh thẳng đứng và mẫu lõi khoan không xáo trộn tại các hồ móng ngựa (Oxbow SE).

Quy trình phân tích trong phòng thí nghiệm được chuẩn hóa nghiêm ngặt:

• Mô hình số độ cao (DEM): Xây dựng bản đồ độ cao số và mô hình không gian 3D nhằm trích xuất các mặt cắt trắc diện ngang - dọc thung lũng sông, giúp xác định các vị trí tích tụ trầm tích tiềm năng.
• Phân tích cấu trúc ảnh X-ray: Chiếu tia X lên toàn bộ các ống lõi trầm tích để nhận diện độ đặc rỗng và cấu trúc vi phân lớp trước khi cắt mẫu, loại bỏ sai số chủ quan khi quan sát bằng mắt thường.
• Phân tích kích thước hạt bằng tán xạ laser: Thực hiện trên hệ thống máy Horiba LA-950V2 trang bị 87 đầu dò quang học, sử dụng 2 nguồn sáng gồm diode laser bước sóng 650 nm và đèn LED bước sóng 405 nm. Thiết bị cho phép phân tích dải hạt từ 0,01 µm đến 3.000 µm theo lý thuyết Mie và nhiễu xạ Fraunhofer, giúp tái lập chính xác đường cong phân bố độ hạt đại diện cho năng lượng dòng lũ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Quá trình khảo sát thực địa và phân tích thực nghiệm đã xác lập 4 phát hiện khoa học mang tính đột phá:

Thứ nhất, tại mặt cắt KS4-5 (phường Ngô Mây, TP. Kon Tum) thuộc lưu vực sông Đắk Bla, nghiên cứu đã bóc tách thành công địa tầng dày trên 2,4 m gồm 9 tập trầm tích, xác định dấu ấn của 3 trận lũ lịch sử lớn: trận lũ năm 2009 ở tập 1 (mực nước dâng xấp xỉ 513 m), trận lũ năm 1972 ở tập 6 (cát thô lẫn thân cây gỗ lớn, mực nước đạt 517 m, cao hơn trận lũ 2009 khoảng 4 m), và trận lũ năm 1952 ở tập 8 (cát lẫn sạn sỏi dày 40 cm mang cấu tạo turbidite).

Thứ hai, tại lưu vực sông Pô Kô, các ngấn lũ cổ và dấu hiệu sinh thái thực vật tại điểm TN1-1 (cầu Đắk Tuyên) ghi nhận mực nước lũ lịch sử dâng cao tới cao trình 621 m (2037,4 ft). Tại điểm TN1-14 (xã Tân Cảnh), vách taluy cao 3,5 m kéo dài 30 m bộc lộ lớp trầm tích bão lũ số 9 năm 2009 ở cao trình 617,5 m.

Thứ ba, mặt cắt KS16 tại cầu Đắk Năng ghi nhận hệ tầng Holocen đa tầng gồm 11 tập trầm tích cát sạch hạt thô xen kẽ các lớp sét than chứa nhiều thân cây bị chôn vùi, khẳng định sự xuất hiện lặp đi lặp lại của các chu kỳ lũ cực trị trong quá khứ.

Thứ tư, thống kê thủy văn từ chuỗi số liệu quan trắc cho thấy tính phân hóa rõ rệt về thời gian xuất hiện lũ đỉnh điểm: trên sông Đắk Bla, khả năng xuất hiện lũ lớn tập trung cao nhất vào tháng 10 (chiếm 50%) và tháng 11 (chiếm 31,2%); trong khi trên sông Pô Kô, đỉnh lũ xuất hiện sớm hơn từ tháng 6 đến tháng 10, với tháng 10 chiếm 42,9%.

Thảo luận kết quả

Sự khác biệt về quy mô và cao trình lũ giữa hai nhánh sông bắt nguồn từ cấu trúc hình thái địa mạo. Sông Pô Kô có lòng máng hẹp dạng chữ V, độ dốc dòng chính lớn đạt 3,3% ở thượng nguồn, khiến tốc độ truyền lũ nhanh và biên độ dao động mực nước lớn. Ngược lại, sông Đắk Bla có độ dốc trung bình 2,9%, lòng sông uốn khúc với hệ số uốn khúc 1,45 và xuất hiện nhiều bãi bồi mở rộng, tạo điều kiện thuận lợi cho việc bồi lắng các lớp trầm tích dạng turbidite dày.

Dữ liệu phân bố độ hạt phân tích từ máy Horiba LA-950V2 được biểu diễn trực quan qua biểu đồ đường cong phân bố tích lũy tần suất và logarit kích thước hạt. Tại các lớp lũ điển hình (như tập 6 và tập 8 điểm KS4-5), biểu đồ hiển thị dạng đa đỉnh (polymodal distribution) với độ chọn lọc kém, minh chứng cho dòng chảy rối có năng lượng cực lớn cuốn trôi đồng thời cả cuội sạn thô và bùn sét hữu cơ. Ảnh X-ray đối sánh mật độ quang học làm nổi bật các vệt sáng của hạt cát thô xen kẽ vệt sẫm của sét mịn, cho phép phân định ranh giới giữa các đợt lũ độc lập.

Tác động nhân sinh cũng đóng vai trò gia tăng cường độ lũ. Thống kê giai đoạn 2006-2010 cho thấy độ che phủ rừng tại Kon Tum đã suy giảm từ 67,8% xuống còn 66,6%, làm giảm đáng kể khả năng giữ nước của lưu vực. Kết hợp với việc xả lũ cơ học từ các hồ chứa thủy điện phía thượng nguồn, mực nước lũ thực tế đo được tại điểm KS4-4 năm 2009 đã bị nâng lên mức 512 m, cao hơn điều kiện tự nhiên.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên các bằng chứng địa chất và thủy văn cổ, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm tối ưu hóa công tác phòng chống thiên tai:

1. Nâng cấp quy chuẩn thiết kế xả lũ công trình thủy điện: Tính toán lại dung tích phòng lũ và biên độ an toàn đập tràn cho các nhà máy thủy điện Plei Krông, Ialy và hệ thống bậc thang trên dòng Sê San. Cần lấy lưu lượng đỉnh lũ lịch sử 4.320 m³/s (năm 1972) và cao trình lũ cổ 621 m làm tham số đầu vào kiểm toán. Nhiệm vụ này cần được Bộ Công Thương phối hợp cùng Tập đoàn Điện lực Việt Nam hoàn thành trong giai đoạn 2024 - 2026.
2. Xây dựng bản đồ ngập lụt chi tiết tỉ lệ 1:10.000: Ứng dụng mô hình số độ cao DEM kết hợp dữ liệu cao trình ngấn lũ thực địa để thiết lập bản đồ phân vùng nguy cơ ngập lụt cho 3.436 km² lưu vực Đắk Bla và 3.530 km² lưu vực Pô Kô. UBND tỉnh Kon Tum chủ trì triển khai trong thời gian 18 tháng.
3. Phục hồi và nâng cao chất lượng rừng phòng hộ đầu nguồn: Đẩy mạnh khoanh nuôi, tái sinh 164.300 ha rừng phòng hộ và 89.500 ha rừng đặc dụng thuộc dãy Ngọc Linh và Ngọc Krinh, đặt mục tiêu nâng tỷ lệ che phủ rừng toàn tỉnh lên trên 70% trước năm 2030 dưới sự giám sát của Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn Kon Tum.
4. Thiết lập mạng lưới quan trắc cảnh báo sớm tự động: Lắp đặt thêm các trạm đo thủy văn kỹ thuật số tại 18 nhánh sông suối chính, tích hợp cảm biến đo mực nước tự động và viễn thám cảnh báo lũ quét theo thời gian thực trước năm 2027 do Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia điều hành.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị liên ngành cao, là tài liệu tham khảo thiết thực cho các nhóm đối tượng sau:

• Kỹ sư thiết kế và quản lý vận hành thủy điện, thủy lợi: Cung cấp chuỗi số liệu lũ cực trị trong quá khứ để tính toán dung tích đón lũ, khẩu độ đập tràn và kịch bản xả lũ khẩn cấp an toàn cho lưu vực sông Sê San.
• Cơ quan quản lý nhà nước về phòng chống thiên tai: Hỗ trợ Ban Chỉ huy Phòng thủ dân sự và Phòng chống thiên tai tỉnh Kon Tum trong việc xây dựng kịch bản ứng phó với lũ quét, ngập lụt đô thị và di dời dân cư vùng nguy cơ cao.
• Nhà khoa học, giảng viên và học viên cao học ngành Địa chất, Địa hóa, Môi trường: Tài liệu chuyên khảo mẫu mực về việc ứng dụng kết hợp công nghệ phân tích ảnh X-ray, tán xạ laser LA-950 và phương pháp định tuổi OSL trong nghiên cứu cổ địa lý và biến đổi khí hậu Holocen.
• Chuyên gia quy hoạch đô thị và hạ tầng giao thông: Giúp xác định khẩu độ cầu cống và cao trình nền đường cho các tuyến giao thông huyết mạch như Quốc lộ 14, Quốc lộ 24 nhằm tránh nguy cơ ngập lụt và xói lở mố cầu.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao việc nhận dạng trầm tích lũ trong Holocen lại giúp dự báo lũ dài hạn?
Các chuỗi số liệu quan trắc khí tượng hiện nay chỉ kéo dài khoảng 30 đến 50 năm, không đủ để xác định quy luật của các trận lũ cực đoan có chu kỳ lặp lại hàng trăm năm. Việc giải mã các tầng trầm tích trong thế Holocen (11.700 năm trở lại đây) cung cấp bức tranh đầy đủ về tần suất, cường độ và chu kỳ của các siêu lũ trong lịch sử.

Chế độ lũ trên sông Pô Kô và sông Đắk Bla khác nhau như thế nào?
Sông Pô Kô chịu ảnh hưởng của gió mùa Tây Nam nên lũ xuất hiện sớm từ tháng 6 đến tháng 10, trong đó tháng 10 chiếm 42,9%. Sông Đắk Bla chịu ảnh hưởng khí hậu sườn Đông Trường Sơn nên mùa lũ đến muộn hơn, đỉnh lũ tập trung từ tháng 10 (50%) đến tháng 11 (31,2%).

Thiết bị tán xạ laser Horiba LA-950 đóng vai trò gì trong luận văn?
Thiết bị sử dụng hệ thống 87 đầu dò quang học cùng 2 nguồn sáng laser 650 nm và LED 405 nm để đo kích thước hạt từ 0,01 µm đến 3.000 µm. Đường cong phân bố độ hạt giúp phân biệt chính xác tướng trầm tích lũ có cấu tạo rối (turbidite) với trầm tích bồi tích sông thông thường.

Trận lũ lịch sử năm 1972 tại Kon Tum có cường độ lớn ra sao?
Theo số liệu điều tra thủy văn cổ tại trạm Kon Tum trên sông Đắk Bla, trận lũ tháng 10/1972 đạt lưu lượng đỉnh cực đại Qmax = 4.320 m³/s. Dấu vết địa tầng tại điểm KS4-5 cho thấy mực nước lũ năm 1972 đạt cao trình 517 m, cao hơn trận lũ lịch sử năm 2009 tới 4 m.

Mức độ suy giảm diện tích rừng ảnh hưởng thế nào đến nguy cơ lũ lụt khu vực?
Diện tích che phủ rừng tại Kon Tum giảm từ 67,8% (năm 2006) xuống 66,6% (năm 2010), kết hợp với việc khai thác hơn 25.000 m³ gỗ tự nhiên mỗi năm, đã làm giảm khả năng thấm giữ nước mặt, khiến hệ số dòng chảy mặt tăng vọt và đẩy mực nước lũ dâng cao nhanh chóng.

Kết luận

• Luận văn đã tiên phong xây dựng phương pháp luận nhận dạng lũ cổ tại Tây Nguyên thông qua việc kết hợp dấu hiệu địa mạo, hệ sinh thái và tướng trầm tích sông lũ.
• Xác định và định lượng cao trình đỉnh lũ của các trận lũ lịch sử trọng yếu: năm 1952, năm 1972 (517 m) và năm 2009 (513 m trên sông Đắk Bla; 621 m tại cầu Đắk Tuyên trên sông Pô Kô).
• Phát hiện và mô tả chi tiết 11 tập trầm tích thế Holocen tại điểm KS16 cầu Đắk Năng, phản ánh các pha khí hậu cực đoan có tính chu kỳ trong lịch sử địa chất.
• Khẳng định tính ưu việt của việc ứng dụng công nghệ hiện đại gồm mô hình số độ cao DEM, ảnh cấu trúc X-ray và thiết bị tán xạ laser LA-950 trong nghiên cứu địa chất môi trường.
• Đóng góp luận cứ khoa học then chốt cho Quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Kon Tum và Chiến lược Quốc gia phòng chống thiên tai tầm nhìn 2030 - 2050.

Trong giai đoạn tiếp theo, nhóm nghiên cứu dự kiến mở rộng phân tích định tuổi tuyệt đối OSL trên toàn bộ 20 mặt cắt thực địa trong vòng 12 tháng tới. Quý độc giả, nhà khoa học và các cơ quan quản lý quan tâm có thể tải toàn văn công trình nghiên cứu để ứng dụng nguồn dữ liệu địa chất quý báu này vào các dự án thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

MỞ ĐẦU Trong những năm gần đây tai biến thiên nhiên diễn ra thƣờng xuyên và liên tục hơn trƣớc trong đó đặc biệt là tai biến lũ. Tai biến lũ đƣợc sếp vào loại hàng đầu về phạm vi ảnh hƣởng, mức độ nghiêm trọng, tần suất xuất hiện đã gây nên những thiệt hại to lớn về ngƣời và của đối với kinh tế xã hội. Sự xuất hiện đột ngột cũng nhƣ gia tăng cả về cƣờng độ và lẫn tần suất khiến tai biến lũ càng trở nên khó lƣờng. Tây Nguyên là vùng đất có vị trí địa chính trị quan trọng của đất nƣớc, với diện tích lớn và đa dân tộc nhƣng kinh tế, trình độ dân trí chƣa phát triển.

Mặt khác nơi đây lại phải thƣờng xuyên hứng chịu những hậu quả tổn thất to lớn của tai biến lũ gây ra. Đã có rất nhiều các đề tài, dự án đƣợc triển khai nhằm phát triển kinh tế - xã hội vùng Tây Nguyên thu đƣợc các kết quả có giá trị về mặt khoa học góp phần giảm nhẹ hậu quả do tai biến lũ gây ra nhƣng giá trị thực tiễn chƣa cao. Các nghiên cứu trƣớc đây chủ yếu tập trung vào luận giải nguyên nhân xảy ra lũ, phân vùng nguy cơ cảnh báo và đề ra những biện pháp phòng tránh giảm thiểu. Tuy nhiên các nhà khoa học trong nƣớc cũng nhƣ trên thế giới chỉ cảnh báo đƣợc nguy cơ xảy ra lũ trong 1 thời gian ngắn chỉ vài giờ hoặc cùng lắm là vài ngày khi có các hiện tƣợng cực đoan rõ nét nhƣ mƣa lớn và kéo dài.

Do vậy việc cảnh báo này cũng chỉ giảm bớt đƣợc 1 phần hậu quả khi có lũ xảy ra. Vì vậy việc tìm ra đƣợc phƣơng pháp khoa học giúp dự báo đƣợc tai biến lũ trong thời gian dài là rất cần thiết, mang tính cấp bách, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn. Nhận dạng các trận lũ đã từng xảy ra dựa vào các dấu hiệu để lại trong quá khứ là chìa khóa để tìm ra chu kỳ của chúng. Vì vậy học viên đã chọn đề tài: “ Nghiên cứu nhận dạng các trận lũ lưu vực sông PôKô và Đắc Bla trong Holocen”.

Để giải quyết các vấn đề đặt ra, luận văn đặt ra các mục tiêu cần giải quyết gồm: (1) Nhận dạng các dấu hiệu do lũ cổ để lại trong Holocen. (2) Xác định độ dâng cao của các trận lũ tƣơng ứng. Luận văn Thạc sỹ Page 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đỗ Trọng Quốc Cao học khóa 2011 - 2013 Phạm vi nghiên cứu của luận văn: Khu vực thƣợng lƣu sông Sê San gồm hai chi lƣu chính là PôKô và ĐắcBla của tỉnh KonTum. Kết quả của luận văn là cơ sở khoa học quan trọng cho việc dự báo tần suất, cƣờng độ các trận lũ xảy ra trong tƣơng lai và xây dựng các kịch bản phòng tránh giảm thiểu tai biến do lũ sinh ra góp phần xây dựng kế hoạch hành động triển khai chiến lƣợc Quốc gia phòng chống và giảm nhẹ thiên tai định hƣớng cho các quy hoạch phát triển bền vững kinh tế xã hội đối với cả nƣớc nói chung và khu vực nghiên cứu vùng Kon Tum - Tây Nguyên nói riêng.

Luận văn Thạc sỹ Page 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đỗ Trọng Quốc Cao học khóa 2011 - 2013 CHƢƠNG I: TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU LƢU VỰC SÔNG PÔKÔ VÀ ĐẮCBLA 1.1 Vị trí khu vực nghiên cứu Khu vực nghiên cứu thuộc phần thƣợng lƣu của sông Sê San thuộc phía bắc của bồn trũng Neogen Tây Nguyên tỉnh KonTum gồm hai lƣu vực chính là lƣu vực sông PôKô và lƣu vực sông ĐắcBla (hình 1. Sông Đak Bla có chiều dài 157 km và diện tích lƣu vực là 3.436 km² bắt nguồn từ dãy núi Ngọc KRinh (2025m) và chảy theo hƣớng Đông Bắc - Tây Nam[8]. Sông PôKô bắt nguồn từ dãi núi Ngọc Linh (2598m), chảy theo hƣớng Bắc - Nam qua huyện Ngọc Hồi, đổi hƣớng Tây Bắc - Đông Nam qua huyện Đắc Tô, đổi hƣớng Bắc - Nam làm thành ranh giới tự nhiên giữa Đắc Tô với Đắc Hà, giữa Sa Thầy với Đắc Hà, giữa Sa Thầy với thành phố Kon Tum rồi hợp với sông ĐắcBla tạo thành sông Sê San. Trên địa phận huyện Đắc Glei, sông còn có tên Dak PôKô, và đoạn gần chỗ hợp lƣu với ĐắcBla, sông còn có tên Krong PôKô (trong luận văn này sử dụng cả hai tên).

Diện tích lƣu vực là 3530 km2 và chiều dài là 121km[9]. Với vị trí nhƣ vậy, lƣu vực hai chi lƣu sông PôKô và ĐắcBla sẽ là nơi ghi nhận tốt các dấu ấn của lũ cổ để lại trong Holocen khu vực thƣợng lƣu sông Sê San. Luận văn Thạc sỹ Page 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đỗ Trọng Quốc Cao học khóa 2011 - 2013 Hình 1.1: Vị trí khu vực nghiên cứu [11] Luận văn Thạc sỹ Page 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đỗ Trọng Quốc Cao học khóa 2011 - 2013 1.2 Điều kiện tự nhiên vùng nghiên cứu Các điều kiện tự nhiên là yếu tố quan trọng bậc nhất, là tác nhân trực tiếp hay gián tiếp gây ra tai biến lũ và các dạng tai biến khác đi kèm đồng thời cƣờng hóa các trận lũ khi có mƣa lớn xảy ra. Trong đó tiêu biểu là: các yếu tố địa hình, địa mạo; mạng lƣới thủy văn và địa chất thủy văn; đặc điểm khí hậu và lớp phủ thực vật.1 Địa hình - địa mạo Phần lớn khu vực nghiên cứu địa hình có hƣớng dốc thấp dần từ Bắc xuống Nam và từ Đông sang Tây.

Độ cao trung bình ở phía Bắc từ 800 - 1.200 m, ở phía Nam chỉ có 500 - 530 m. Địa hình khá đa dạng bao gồm đồi núi, cao nguyên và thung lũng xen kẽ nhau. Địa hình đ i, n i Chiếm khoảng 2/5 diện tích, bao gồm những đồi núi liền dải có độ dốc 150 trở lên. Mặt địa hình bị phân cắt hiểm trở, tạo thành các thung lũng hẹp, khe, suối.

Địa hình thung lũng Nằm dọc theo sông PôKô đi về phía Nam của Tỉnh KonTum, có dạng lòng máng thấp dần về phía nam, theo thung lũng có những đồi lƣợn sóng nhƣ Đăk Uy, Đăk Hà và có nhiều chỗ bề mặt bằng ph ng nhƣ vùng thành phố Kon Tum. Thung lũng Sa Thầy đƣợc hình thành giữa các dãy núi kéo dài về phía Đông chạy dọc biên giới Việt Nam - Campuchia. Dạng địa hình thung lũng này là biểu hiện bề mặt của bồn trũng Neogen Tây Nguyên. Địa hình cao nguyên Toàn bộ khu vực nghiên cứu nằm trên nền một cao nguyên, chạy theo hƣớng Tây Bắc - Đông Nam.

Đặc điểm phức tạp của địa hình khu vực đã ảnh hƣởng sâu sắc đến sự hình thành các tiểu khí hậu (thời tiết), sự phân bố mạng lƣới sông suối. Vì vậy, vấn đề đặt ra khi nghiên cứu, nhận dạng các dấu hiệu để lại của các trận lũ xảy ra trong Holocen thì yếu tố địa hình đóng vai trò quan trọng hơn cả.2 Địa chất Các thành tạo địa chất khu vực nghiên cứu tƣơng đối đa dạng và có tuổi thuộc vào loại cổ nhất Việt Nam từ các đá móng tiền CamBri (hệ tầng Kan Nắc) đến các đá trầm tích có tuổi Neogen - Đệ Tứ. Tuy nhiên trong phạm vi nghiên cứu của luận văn, tác giả chỉ xem xét các thành tạo trầm tích có tuổi trong Kainozoi do Luận văn Thạc sỹ Page 10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đỗ Trọng Quốc Cao học khóa 2011 - 2013 các thành tạo địa chất cổ tại khu vực nghiên cứu chủ yếu là các thành tạo có nguồn gốc Magma hoặc biến chất, các dấu ấn của lũ đƣợc thƣờng bị xóa nhòa bởi các trận lũ có cƣờng độ mạnh và trẻ hơn [11]. Do vậy, địa tầng địa chất của khu vực nghiên cứu sẽ gồm: (1).

Hệ tầng Kon Tum (N2 kt) Hệ tầng Kon Tum có tuổi Pliocen phân bố dọc theo thung lũng sông PôKô, hoặc thành dạng dải với chiều ngang 3 - 4km, kéo dài từ thành phố Kon Tum theo quốc lộ 14 đến khu vực Kông Hơ Rinh (trên 30km). Thành phần thạch học gồm: Cuội kết, cát kết, bộ kết, sét kết, xen kẽ ít lớp bazan, bentonit, điatomit. Trong một số lỗ khoan phát hiện ít lớp mỏng than nâu. Bề dày hệ tầng thay đổi trong khoảng 25 - 200m.Trầm tích sông (aQ11) Pleistocen hạ, phần trên Các thành tạo pleistocen hạ gồm các trầm tích tạo thềm sông bậc IV có độ cao tƣơng đối 40 - 45m, phát triển dọc theo thung lũng Đăk Bla thuộc phạm vi thành phố Kon Tum, bề rộng thay đổi từ vài trăm mét đến 1 - 2km.

Gồm 2 tập: - Tập 1: Cuội sỏi có thành phần chủ yếu là thạch anh, mài tròn trung bình đến kém, dày 0,5 - 2m, nằm phủ trực tiếp trên sét bột kết của hệ tầng Kon Tum; - Tập hai: Cát bột, bột cát, dày 1 - 2m; - Tổng chiều dày 1 – 4m.Trầm tích sông (aQ12-3) Pleistocen trung - thượng Các trầm tích aluvi tạo thêm sông bậc III của sông PôKô, sông Đăk Bla với độ cao tƣơng đối 20 - 25m, phân bố lân cận thành phố Kon Tum. Mặt cắt aluvi thềm III của sông Đăk Bla gồm 2 tập: - Tập 1: Cuội, sỏi, cát. Trong đó, cuội, sỏi có thành phần đa khoáng gồm: Thạch anh, granit, đá biến chất, … độ mài tròn trung bình; - Tập 2: Cát, bột, sét, dày 1m; - Bề dày mặt cắt 2 - 3m. Trầm tích sông (aQ23) Pleistocen thượng, phần trên Các trầm tích aluvi này tạo thềm bậc II sông PôKô, sông Đăk Bla và các suối nhánh lớn của chúng, độ cao tƣơng đối 10 - 15m, bao gồm: Luận văn Thạc sỹ Page 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Đỗ Trọng Quốc Cao học khóa 2011 - 2013 - Tập 1: Cuội sỏi cát, dày 2m.

Thành phần cuội gồm thạch anh, đá biến chất, granit, …độ mài tròn trung bình; - Tập 2: Cát, bột, sét, dày 5 - 6m; - Chiều dày chung 7 - 8m.Trầm tích sông (aQ21-2) Holoxen hạ - trung Các trầm tích này tạo thành thêm bậc một của các sông chính có độ cao tƣơng đối 6 - 9 m. Mặt cắt từ dƣới lên gồm 3 tập: - Tập 1: Cuội sỏi ít cát màu xám trắng xám vàng trong đó cuội sỏi chiếm 70 - 80%, bề dày 0,2 - 1,0m; - Tập 2: Cát, sét bột ở dƣới dạng chuyển lên là sét cát, sét bột màu xám dày 3m; - Tập 3: Sét, bột cát màu xám nâu. Chiều dày khoảng 3m.3 Khí hậu – thủy văn * Khí hậu Do điều kiện địa lý tự nhiên có dãy Trƣờng Sơn phân cắt mà khí hậu vùng Tây Nguyên nói chung mang tính chất trên nền chung của khí hậu nhiệt đới gió mùa cận xích đạo.