370 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

Tai biến địa chất ngoại sinh và nhân sinhChu Văn N g ợ i(l), Mai Trọng Nhuận (1), Vũ Chí Hiếu (2),Trần Đăng Quy (1).

Khoa Đ ịa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQGHN).(2) Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (ĐHQG Tp.HCM).

Giới thiệu

N hóm tai biến địa chât ngoại sinh (trượt lờ đất, xói lờ, lũ lụt do các quá trình địa châ't ngoại sinh), nhân sinh (sự cố tràn dẩu, sụt lún đâ't do khai thác nước ngẩm , ô nhiễm môi trường vùng khai thác mò, v .v ...) và hỗn hợp nội sinh - ngoại sinh (lún - sụt đất, nứt đâ't, v .v ...) , tự nhiên - nhân sinh (trượt lờ đất, xói lở, bổi tụ làm biến động luồng lạch, lũ lụt, cát di động, v .v ...) là những tai biến có thê phòng, chống, giảm thiểu thiệt hại ở các mức độ khác nhau. Việc phân loại này chi mang tính tương đối vì các tai biến nhóm này thường do nhiều nguyên nhân gây ra củng lúc.

Các tai biến địa châ't ngoại sinh, nhân sinh và hỗn hợp phụ thuộc nhiểu vào các quá trình địa châ't ngoại sinh như hoạt động của gió, sông, biển, quá trình trầm tích, phong hóa, thủy động lực, v .v ... N hững quá trình này lại bị ảnh hưởng mạnh của các yếu tố khí tượng như mưa, bão, thay đối nhiệt độ, bốc hơi. Chính vì thê' chúng phụ thuộc và có thế bị cường hóa bơi biến động thời tiết, biến đổi khí hậu. Đây cũng là nhóm tai biến phổ biến và gây hậu quả nghiêm trọng ở nước ta. Do đó, việc nghiên cứu đánh giá, d ự báo, giảm thiểu thiệt hại nhóm tai biến này râ't quan trọng đối với Việt Nam trong bối cảnh biến đổi khí hặu và yêu cẩu phát triển bển vừng.

Các loại tai biến

Trượt lờ đất

Trượt lờ đâ't là sự dịch chuyến đâ't, đá theo sườn dốc dưới tác động của trọng lực thường xảy ra ở nhùng sườn đổi núi, bờ hổ, bờ biển, triển sông, bò m oong khai thác m ỏ lộ thiên, taluy đường miền núi có câu tạo c ố kết yếu khi độ dốc và độ ấm của đâ't đa vượt quá giới hạn ốn định [H .l]. N goài ra, các sườn dốc dưới đáy biến thường xảy ra trượt lờ ngẩm do tác đ ộng chủ yếu của trọng lực, sóng và dòng cháy biến. N hừ n g trận trượt lở đất được coi là nguy hiểm nhât xảy ra: ở Kansu (Cam Túc), gần Tây Tạng (Trung Quổc) năm 1920 làm chết 180.000 người, vùi lấp hàng trăm làng; ở Khait (Tajikistan) năm 1949 làm 12.000 chết; ở Chiavenna Valley (Italia) năm 1618 làm 2.420 người chết thuộc hai làng riêng biệt; ở Rio D e Janero (Brazil) năm 1966 làm chết 550 người.

N guỵên nhân. N guyên nhân phô biến gây trượt lở đât là dịch chuyến cùa vỏ Trái Đât do đứt gãy, sự

rung động từ động đât và từ hoạt động của các thiết bị. Trượt lở đât cũng còn do mưa nhiều, đât bị bào hòa, áp lực nước lỗ rỗng trong đâ't tăng, lực ma sát giảm; do tác động xói lở của dòng chảy, lù quét; do hoạt động khai đào của con người tạo các mái dốc như giao thông, xây dựng, khai thác khoáng sản.

Tác hại. Trượt lở đất gây phá hủy cảnh quan, vùi lấp các hệ sinh thái. Trượt lờ đâ't xảy ra có th ế làm phá hủy đường sá, gây tắc nghèn giao thông. Khối lượng lớn đất đá di chuyển nhanh từ sườn dốc xuống có thể phá hủy các công trình dân sinh, vùi lâ'p khu dân cư, làm chết người. Các vụ trượt lớ lớn ở bờ sông có thể còn làm thay đồi đòng chảy hoặc tắc nghẽn dòng chảy; ờ khu vực ven biển, xung quanh các vịnh, cửa sông có thể gây ra sóng thần, tạo thảm họa kép làm gia tăng tác hại của trượt lở đất.

Hình 1. Hình ảnh trượt lở đất. a - Trượt đất do động đất ở Indonesia (theo AP, 2009); b - trượt đất ở Việt Nam do mưa lớn gây ra trên quốc lộ 6, đoạn Hòa Binh (theo www.baodatviet.vn, 2012).

Lãnh thô Việt Nam được phân ra năm vùng nguy cơ tai biến trượt lở từ rất mạnh đến rât yếu. Các khu

ĐỊA CHẤT M Ô I TRƯỜNG 371

vực có nguy cơ tai biến trượt lờ cao tặp trung chủ yếu ờ vùng Tây Bắc và khu vực miền núi Bắc Trung Bộ. Chính vỏ phong hóa dày ở nhùng khu vực này là điểu kiện thuận lợi cho trượt lò đâ't xảy ra khi có mưa lớn kéo dài. Các vùng nguy cơ trượt đâ't đá phân bố trên 37 tinh và thành phố. Kê't qua điểu tra trên địa bàn 10 tinh miến núi Sơn La, Đ iện Biên, Lai Châu, Yên Bái, Lào Cai, Tuyên Quang, Bắc Kạn, Hà Giang, Thanh Hóa và N ghệ An đã xác định được gẩn 9.000 điểm trượt có quy m ô và mức độ nguy hiêm khác nhau, gẩn 3.000 điếm trượt nghi vân phát hiện từ phân tích địa hình trên m ô hình lập thê số và m inh giải ảnh máy bay. Theo Bộ Tài N guyên và Môi trường, chỉ tính riêng các tuyên đường từ Quảng Bình đến Phú Yên hàng năm có 1.600 điếm thường xuyên trượt lờ, trong đó có hơn 80 điếm có quy m ô khối trượt tử 1.000 - lOO.OOOm3, m ột s ố điếm có khối trượt lớn đến 1 triệu m3. Tuyên đường H ổ Chí Minh dài l.OOOkm có 13 đoạn với chiểu dài 200km thường xuyên sạt lờ nghiêm trọng và râ't nghiêm trọng. Cơn bão SỐ 4 năm 2004 đà gây ra 1.711 điểm sạt, trượt lờ với tông chiều dài 147km, cơn bão số 5 và số 6 gây ra lẩn lượt 83 và 82 điêm sạt lờ trên tuyến đường này. Trượt đâ't đá xảy ra do mưa lớn kéo theo khối lượng lớn đât đá vào dòng chảy, làm tiền để phát sinh lù bùn đá. Trong tổng số các khối trượt dọc theo đường Hồ Chí Minh, 60% là trượt đât và hỗn hợp đât đá, 25% là trượt liên quan tới quá trình xói mòn, 10% là trượt sâu và 5% là đá lăn, đá đổ. Hầu hết các khối trư ợ t đâ t xẩy Fã tậ i các suư n dô c b ị tác d ộ n g bừ i các hoạt động cúa con nguời.

Bên cạnh đó, biến đối khí hậu làm tăng các đợt mưa dài ngày ở địa hình dốc cao dẫn đến hiện tượng trượt lở xảy ra ngày càng mạnh. N goài ra, việc đồ thái bửa bãi, không theo quy hoạch của các mò khai thác khoáng sản khi gặp các trận mưa dài ngày củng đã tạo ra trượt lờ gây hậu quả nghiêm trọng như sạt lờ đât bài thải m ỏ than Phân Mễ (Thái N guyên) ngày 15/04/2012.

Tai biến đô lở đâ't đá còn xảy ra ở các thế đá vôi của các đảo Cát Bà, Vĩnh Thực, Cái Bầu và đảo N on Đèn, trên các thể đá phun trào của hệ tầng Nha Trang có bờ vách cao, sạt lở bờ sông như ở bờ trái Gành Hào (tháng 6/1998) đã gãy sập nhiều nhà dân, cầu càng.

Theo thống kê, s ố người bị tử vong do trượt đất đá trung bình là 30 người/năm và tổng thiệt hại do lú lụt và trượt lở trên hệ thống đường giao thông Việt Nam ước tính khoảng gần 100 triệu USD/năm.

Lũ lụt

Lù là h iện tượng m ực nước sông, suối dâng cao, có vận tốc dòng chảy lớn vượt quá mức bình thường. Khi nước lũ dâng lên cao (do mưa lớn hoặc/và triều cao), tràn qua sông, suối, hổ, đập và đê, chảy tràn

vào các vùng trũng, làm ngập nhà cửa, cây côi, đổng ruộng trong một khoang thời gian nào đó là ngập lụt. Khi mưa lớn, lũ, triều cường xảy ra làm hệ thống thoát nước đô thị không kịp tiêu thoát gây ngập úng được gọi là ngập đô thị. Đặc biệt, khi mưa lớn ở đẩu nguồn, dòng nước chảy mạnh trên sườn dốíc, tốc độ dòng chảy nhanh nên hình thành lú quét. Lũ quét là lú xảy ra bâ't ngờ, lên nhanh và xuống nhanh, gây dòng chảy xiết cuốn theo nhiều bùn, đá và có sức tàn phá lớn.

N guyên nhân gây lù lụt rât đa dạng và phức tạp, nhưng có thê gộp thành nguyên nhân tổng hợp - do mưa, địa hình, hoạt động nhân sinh và biến đồi khí hậu. Mưa lớn và mưa kéo dài (gổm cả ảnh hưởng của bão hoặc tác động tiêu cực của biến đồi khí hậu), tập trung trong thời gian ngắn dẫn đến tổng lượng nước lớn trong lun vực đô v ể sông là nguyên nhân chính gây lù lụt. ơ các vùng lưu vực có địa hình dốc, lưu lượng nước chảy về hạ nguồn nhanh sau m ưa có thê dề gây lủ lụt. Hoạt động nhân sinh cũng góp phẩn gây ra hoặc cường hóa tai biến 1Q lụt. Chặt phá rừng, đặc biệt là rừng đầu nguồn, làm cho đâ't giảm khả năng giừ nước, dẫn đến tăng lưu lượng nước chảy bể mặt xuống các lun vực sông đê hình thành lủ. Các công trình xây dựng ngăn cản dòng chảy tự nhiên (đường giao thông, hệ thống thủy lợi, v.v...), các hoạt động giao thông vận tải thủy, nuôi trổng thủy sản ở vùng cửa sông gây sự hạn ch ế quá trình tiêu thoát nước vào mùa mưa, gây ngập lụt ở các vùng cửa sòng. Các hố thủy lợi, thùy điện ở thượng nguồn có thế góp phẩn giảm lũ, cắt lũ nhưng cúng có thê gây ra lù lụt bâ't thường trong khi xả nước đê bảo vệ đập trong mùa mưa lũ, dẫn đến hiện tượng "lủ chổng lừ", vờ đê hay vờ đập. Đ ô thị hóa nhanh làm giảm khả năng thâm bể mặt và hệ thống thoát nước không được quy hoạch tốt là nguyên nhân gây ngập đ ô thị. Biến đổi khí hậu đã gây ra m ưa bâ't thường tại m ột số khu vực, dẫn đến tai biến lũ lụt ngày càng nghiêm trọng tại các vùng cửa sôn g , ven biển. Lũ lụt là loại tai biến có tính chât lặp lại hàng năm, gắn liền với thời kỳ mưa nhiều trong năm, đặc biệt là khi có bão. Thiệt hại do lũ lụt gây ra là Tất lớn, phá hủy cơ sở hạ tầng, phá hoại m ùa m àng, làm chết người và vật nuôi, gây tắc nghẽn giao thông [Bảngl].

Theo dừ liệu của Đài quan sát lũ lụt Dartm outh từ năm 1985 đến 2010, Việt Nam có khoảng 96 trận lũ do bão/m ưa bão và do mưa hoặc các nguyên nhân khác, đứng thứ hai ở Đ ông N am Á (sau P hilippine với 283 trận lù). Các vùng chịu ảnh hưởng m ạnh do tai biên lũ lụt ờ Miền Bắc là hệ thống sông H ổng và sông Thái Bình; ở d u yên hải M iền Trung là các hệ thống sông ven biển có quy m ô nhỏ; ờ M iền Nam là hệ thống sông Đ ổng N ai và sông Cửu Long. Từ năm 1953 đến 2010 đã xảy ra 60 trận lụt lớn, làm chết 5.000 người và 25 triệu người bị ảnh hường.

372 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

B à n g 1. ư ớ c tính tổng thiệt hại do thiên tai ờ Việt Nam giai đoạn 1989 - 2008.

NămSố ngư ời chết

Nhà cử a bị phá

hủy, hư hại

Trường học bị

phá hủy, hư

hại

Bệnh viện bị

phá hủy, hư

hại

Diện tích lúa ngập

úng, hư hại

Thiệt hại thúy

lợi/Đất sạt trôi

Thiệt hại giao

thông/Đất sạ t trôi

Ao, hồ, đầm bị

vỡ

Tổng thiệt hại

N gười Cái Phòng Cái Ha m 3 m 3 ha Triệu

1989 412 235729 10400 1760 765375 8495526 1819861 479 350177

1990 342 14521 1931 423 237800 5930817 2047067 684 -

1991 464 15063 383 53 211377 920480 401790 936 680407

1992 332 8211 313 45 366572 4460705 2016335 29130 468818

1993 347 29470 1462 29 171560 3216396 858914 7664.4 697505

1994 507 7302 9840 23 658676 21195929 914753 6440 2850080

1995 351 11043 1161 26 198439 7637489 3271918 4410 1129434

1996 1128 96927 5297 200 927506 59668186 6879992 70991 7998410

1997 941 111037 1714 86 641393 4684519 1795052 138331 7730470

1998 485 13495 563 5 195661 5460263 3562284 7616 -

1999 825 52585 726 95 131267 14795275 11170416 42903 5427139

2000 762 12253 140 47 655403 29249495 1219387 21250 5098371

2001 604 10503 151 28 132755 1195524 970149 16615 3370220

2002 355 9802 77 2 46490 115332 947601 5828 1958378

2003 180 4487 49 1 209764 2200097 2752120 14490 1589728

2005 377 7586 258 198 504098 2987876 3417238 55691 5809334

2006 339 74783 268 25 139231 1053377 1636560 9819 18565661

2007 462 9908 1304 52 173830 4834057 7126064 19765 11513916

2008 474 5180 138 6 146945 2743835 4728829 57199 13301000

(Nguồn: http://www.ccfsc.gov.vn).

Trong vòng 100 năm qua, đống bằng sông Hổng đã có 26 trận lũ lớn. Trận lũ lớn xảy ra vào tháng 8 năm 1945 gây vờ đê tại 79 điếm , làm ngập 11 tỉnh với tổng diện tích 312.000ha, ảnh hưởng tới cuộc sốn g của 4 triệu người. Năm 1971, do ảnh hưởng của hiện tượng La Nina gây ra mưa lớn liên tục làm cho nước lù từ các sông Thao (tức sông H ổng từ Lào Cai đến Việt Trì), sông Lô và sông Đà hợp lại gây nên cơn lũ lớn nhất trong lịch sử ở đổng bằng sông H ổng. Mực nước sông Hổng ngày 20/8/1971 lên đến 14,13m ở Hà N ội (cao hơn 2,63m so với m ực nước báo động cấp III), 18,17 m ỏ Việt Trì (cao hơn 2,32m so vói mức báo động cấp III) và 16,29m ở Sơn Tây (cao hơn l,89m so với mức báo động cấp III), đà làm võ đê sông Hổng và 100.000 người đã bị thiệt mạng. Ngày 24/7/1996, bão Frankie với tốc độ gió hơn 100 km /giờ kèm với mưa lớn gây lũ lụt làm 100 người bị thiệt mạng, 194.000 căn nhà bị hư hại, hơn 177.000 ha ruộng bị úng ngập.

ơ ven biến Miền Trung, mưa lớn thường xảy ra trong những trặn bão và thời kỳ hoạt động của gió mùa Đ ông Bắc, gây ngập lụt các vùng cửa sông. Trận lụt lớn xảy ra từ Quảng Bình đến Phú Yên vào đẩu tháng 11 và tháng 12/1999 đã làm 750 người thiệt

mạng, tốn thất lên đến 300 triệu USD. Ngày 15/11/2003, lũ lụt cuốn trôi 60 người dân, 40.000 người dân phải di dời, gây thiệt hại khoảng 11,5 triệu USD cho hai tinh Quàng Ngãi và Binh Định. Hai đợt lũ lớn xảy ra trên lun vực sông Ngàn Phố và Ngàn Sâu thuộc địa phận hai tỉnh Hà Tĩnh và Quảng Bình vào các năm 2002 và 2007 làm 82 người chết, hàng trăm người bị thương và thiệt hại hàng ngàn tỷ đổng. Theo báo cáo của Ban chỉ đạo Phòng chống Lụt bão Trung ương, đợt lũ tại các tinh Miền Trung năm 2013 đã làm 47 người chết và mất tích, 66 người bị thương cùng hơn 100.000 ngôi nhà bị sập đổ.

Ở đổng bằng sông Cửu Long, các trận lũ lớn đã xảy ra vào các năm 1961, 1964, 1966, 1978, 1984, 1991, 1994, 1995, 1996, 2000, 2001, 2002, 2005. Lủ lụt xảy ra vào năm 1961 là trận lụt lớn nhất trong lịch sử, với mực nước trên sông Hậu tại Châu Đốc là 4,941X1 và trên sông Tiền tại Tân Châu là 5,28m. Thiệt hại lớn do lũ lụt tại đổng bằng sông Cửu Long vào năm 1966 là khoảng 20,1 triệu USD; lũ năm 2000 làm 1.000 người chết, ảnh hưởng xâu đến hơn 0,5 triệu ha đâ't nông nghiệp và 16.000 ha nuôi trổng thủy sản, tống thiệt hại khoảng 500 triệu USD. Từ năm 1976 đến năm 2003, lũ lụt đã gây ngập 2,7 triệu ha đâ't nông nghiệp, phá hủy 13,4 triệu ngôi nhà và 22.766 tàu

ĐỊA CHẤT M Ô I TRƯỜNG 373

thuyền. Mưa bão kết hợp với triều cường gây nên tình trạng ngặp lụt nghiêm trọng ở một số khu vực thành p hố Hổ Chí Minh, Cần Thơ.

Lủ có anh hường lớn đến kinh tế, văn hóa và đời sống sinh hoạt của người dân ở đ ổng băng sông Cửu Long. N gười dân ờ vù ng này phải thích ứng với lũ lụt thông qua điểu chinh, thay đổi các hoạt động sản xuât, sinh hoạt theo hướng tận dụng cơ hội do lũ lụt m ang lại và hạn ch ế tác động bất lợi do ỉu lụt gây ra. Lù lụt ở đ ổng bằng sông Cừu Long đem lại m ột số lợi ích như cung câp nguồn lợi thủy sản, bổi đắp phù sa màu mỡ cho vùng châu thố, rửa trôi các chât độc tích tụ ở những vùng trũng, tiêu diệt sâu bọ, chuột.

Lù quét và lủ bùn đá là những thiên tai xảy ra thường xuyên và nghiêm trọng ở Việt Nam . Các khu vực có n guy cơ cao là vù ng m iền núi phía bắc, M iền Trung và Tây N guyên . Lũ quét ờ Việt Nam xảy ra bất ngờ, ở vùng núi, liên quan đến mưa lớn, thường là tổ hợp của áp thấp, bão, không khí lạnh. Lù quyét xảy ra trong thời gian ngắn, thời gian tặp trung lũ râ't nhanh nhưng cường suất lủ rất lớn, vận tốc dòng chảy cao và thường kèm theo dòng bùn đá có sức tàn phá mạnh. Lũ quét ở nước ta thường xảy ra ở đẩu m ùa lủ và ngày càng tăng. N ai phát sinh lũ thường là đầu nguồn sôn g, suối, độ dốc lớn, thảm thực vật thưa, xói m òn m ạnh, nơi có hệ thống đư ờng dẫn thường bị ứ tắc do địa hình, do vật chắn tự nhiên hoặc nhân tạo (cây cối, đât đá, cầu...). Địa điếm chịu lù thường là nơi tập trung dân cư ở chân dốc, thung lũng sông, nơi hội tụ m ột số nhánh sông, suối. Chặt phá rừng đẩu nguồn là m ột trong những nguyên nhân quan trọng dẫn đến sự hình thành hiện tượng lù quét và lù bùn đá. Dọc theo hai bờ suối vách dốc thường có hiện tượng trượt lở, đổ lở, nhât là vào mùa mưa, tạo ra nguồn vật liệu cho các trận lũ quét. Các cửa suối, cửa sông m iền núi có địa hình tương đối bằng phang, được tạo thành từ các nón phóng vật, các sản phẩm lũ tích, sườn tích là hệ quả của các trận lũ quét trong quá khứ. Chính các vù ng có địa hình như vậy thường được người dân lựa chọn làm nhà ờ mà không có hiểu biết đẩy đủ v ể lũ quét có nguy cơ cao lặp lại hoạt đ ộng tàn phá của nó. Vì lẽ đó, m ột s ố vùng đất bằng phẳng ở cửa sông, su ối là những chiếc bẫy n guy hiếm khi lù quét xảy ra đối với người dân m iền núi.

Dựa vào d iễn biến và độ lớn của lũ quét có thể phân biệt bốn loại hình lũ quét phô biến ờ Việt Nam.

1) Lũ quét sườn dốc thường phát sinh do mưa lớn trên khu vực có độ dốc lớn, độ che phủ thảm thực vật thấp tạo d òng chảy mặt có tốc độ lớn, tích tụ nước nhanh v ề các suối nhánh tạo nên lũ quét ở d òn g chính tác đ ộng đến phía hạ lưu. D ạng lũ quét này thường xảy ra ở các lưu vực nhỏ hình nan quạt.

2) Lũ bùn đá là m ột dạng đặc biệt của lủ quét, có sức tàn phá, hủy diệt mạnh. Hầu hết nhừng dòng

bùn đá thường bắt nguồn từ sự trượt lờ đất gây ra bời nhiểu nhân tố như mưa, động đâ't, xói mòn, trượt ngẩm, nước ngẩm, v .v ... nhửng vật liệu vụn (đâ't, đá) do trượt đâ't cuốn đi hòa với nước sông, suối trờ thành dòng bùn. N hừng vùng có nguy cơ xảy ra lũ bùn đá khác nhau ở các tinh miền núi phía bắc như sau:

- Vùng có nguy cơ rất cao hình thành trên nên địa chất là đá phiến sét bột kết, granit phong hóa mạnh, độ dốc trên 30°, lượng mưa/năm khá lớn (1.800 - 2.000mm, 2.600 - 3.000mm) gần tương tự như các vùng đà xảy ra lù bùn đá râ't mạnh như thị trấn M ường Lay, Nậm Coóng, Sìn Hổ (Lai Châu), Tân Nam, Xín Mần và Hoàng Su Phì (Hà Giang), Bát Sát, Cam Đ ường (Lào Cai), Tú Lệ và Trạm Tâu (Yên Bái), Bắc Yên và M ường La (Sơn La).

- Vùng có nguy cơ cao hình thành trên nển địa chât là đá phiến, cát kết, granit phong hóa; độ dốc khá lớn (25 - 35°, 35 - 40°), lượng mưa/năm vào loại trung bình (1.500 - 1.800mm, 2.000 - 2.400mm) gần tương tự với các vùng đã xảy ra lủ bùn đá mạnh như thị trân M ường Tè, thị trấn Tuần Giáo, thị xã Lai Châu (cũ), một SỐ vùng phía đông Hà Giang, Cao Bằng, Bắc Kạn, Quảng Ninh, Thái N guyên, Yên Bái, Sơn La.

- Vùng có nguy cơ tương đối cao hình thành trên nền địa châ't là đá phiến, sét bột, cát kết, v .v ..., độ dốc trung bình (15 - 20°, 20 - 30°), lượng mưa/năm nhỏ (1.500 - 1.800mm) gần tương tự với các vùng đã xáy ra lù bùn đá mức độ trung bình như vùng đổi quanh thành p h ố Điện Biên Phủ, thị trân Điện Biên Đông, phía tây Lai Châu, Sơn La, phía đông Hà Giang, m ột s ố khu vực thuộc Cao Bằng, Lạng Sơn, Lào Cai, Sơn La, Yên Bái, Hòa Bình, v .v ...

- Vùng có nguy cơ thấp có độ dốc dưới 15 - 20°, lũ bùn đá xảy ra với quy m ô nhỏ ở những khu vực xung yếu v ề đ iểu kiện địa chât.

- Vùng có nguy cơ rất thấp có địa hình bằng phẳng xen đồi núi thâp, lũ bùn đá xảy ra cục bộ và nhỏ ở các khe suối.

N hư vậy, các vùng có địa hình dốc, vỏ phong hóa dày, có sự phân dị cao vể địa hình, thủy văn thường xảy ra trượt lở và lũ bùn đá khi có mưa lớn.

3) Lù quét nghẽn dòng xảy ra với vận tốc tương đối lớn, biên độ lũ lớn m ang theo nhiều vật liệu rất khác nhau, hình thành trên thung lũng sông mở rộng, trũng giừa núi hoặc cánh đổng karst do dòng lũ bị tắc nghẽn. Loại lũ này đã từng xảy ra ở thành p hố Điện Biên Phủ năm 1996, thị xã Sơn La năm 1989, hai huyện H ương Khê và Hương Sơn (Hà Tĩnh) vào các năm 2002 và 2007.

4) Lũ quét hỗn hợp có vận tốỉc dòng chảy lớn, biên độ lũ tương đối lớn, m ang theo nhiều vật liệu khác nhau, xảy ra ở trong trũng có kích thước nhỏ, cửa suối dạng trũng nhỏ và hở, các đoạn sông mờ rộng.

374 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

Loại lũ này đã tửng xảy ra ờ Quận Cậy (Thái N guyên) năm 1969, xã Trường Sơn (Quảng Bình) năm 1992...

Từ năm 1953 đến năm 2005, trên toàn quốc đã xảy ra ít nhất 317 trận lũ quét, lũ bùn đá, nhâ't là khu vực Tây Bắc. Lù quét thường xảy ra trong khoảng thời gian từ tháng 6 đến tháng 9 và tập trung mạnh nhất vào tháng 6 và tháng 7 ờ m iền núi phía bắc. ơ Miền Trung và Tây N guyên, mùa lù quét xảy ra từ tháng 9 đến tháng 12 và tập trung mạnh nhất vào tháng 10. Mười trận lũ quét nghiêm trọng nhât được ghi lại trong lịch sừ là: Mường Lay và thị trấn Lai Châu (vào các năm 1990 - 1991, 1994, 1996, 2000), thị xã Sơn La (1991), Cao Bằng và Hà Giang (2004), Văn Chân - Yên Bái (2005), H ương Sơn - Hà Tĩnh (2002), Quảng Bình (1992), Hàm Tân - Bình Thuận (1999), Đắk Lắk (1990) và toàn bộ khu vực Miền Trung (tháng 11 và 12/1999). Trong 15 năm gần đây, lũ quét và lú bùn đá đã làm chết hơn 1.000 người, bị thương hơn 700 người và gây thiệt hại v ề kinh tế lên tới2.000 tỷ đổng. Lũ quét tại Hương Sơn - Hà Tĩnh vào tháng 9/2007 gây thiệt hại lên đến 824 tỷ đổng. Lũ quét xảy ra từ xã Du Già và Du Tiến (huyện Yên Minh, tinh Hà Giang) đến xã Quảng Lâm (huyện Bảo Lâm, tỉnh Cao Bằng) vào các ngày 18-19/7/2004 đả làm 45 người bị chết và mât tích, 17 người bị thương, hàng triệu m3 đâ't bị cuốn trôi, hàng chục ngôi nhà bị phá hủy hoàn toàn, thiệt hại ước tính lên tới 65 tỷ đổng. Trong 40 năm qua, đã có khoảng 60 trận lủ quét và lũ bùn đá xảy ra ờ tinh Lào Cai, gây thiệt mạng 173 người, thiệt hại vể kinh tế ước tính khoảng 1.500 tỷ đổng.

Hình 2. Hố sụt do sập đổ cống thoát nước ở thành phố Guatemala (DVDHardware.net).

Lún, sụt đắt

Lún đât là sự hạ xuôhg từ từ của mặt đât, nếu lún đất xảy ra đột ngột, tạo h ố sâu thì gọi là sụt đâ't. Havvkins (2005) đã phân chia các loại lún, sụt đâ't như sau: lún, sụt do các hoạt động nhân sinh, quá trình tự nhiên gần bể mặt (khai thác than, đá, quá trình karst, v .v ...); lún, sụt do khai thác chất lỏng (nước, dầu mỏ) từ các độ sâu khác nhau; lún, sụt do khai thác khoáng sản hòa tan trong nước dưới đầ't (muối mỏ, thạch cao); lún, sụt liên quan tới núi lửa, quá trình hóa lòng, vở vụn, co ngót thế tích các lóp đất đá bên dưới; lún sụt do nền m óng yếu không được xử lý tốt khi xây dựng các công trình, v .v ... Tai biến lún, sụt đâ't diễn ra đột ngột, tạo các h ố sụt sâu [H.2], gây nghiêng, nứt, đố, phá hủy công trình xây dựng, cở sở hạ tầng như ở Jacksonville (Florida), BangKok (Thái Lan) [H.3], công trình nhân sinh, gây chết người, gây tâm lý hoang mang, bất ôn đối với cộng đổng địa phương.

Hình 3. Sụt lún mặt đất làm hỏng đường ở Wang Noi, Ayutthaya, BangKok, Thái Lan.(http://poleshift.ning.com/profiles/blogs/thailand-bangkok-continues-to-fall-apart)

Khi khai thác nước ngẩm quá mức, mực nước ngầm suy giàm, gương nước ngầm hạ thâp, áp lực nước lỗ hống của trầm tích trong tầng chứa nước bị giảm, dưới tải trọng của các lớp trầm tích và công trình bên trên, các hạt trầm tích bị nén chặt sít lại, độ lồ hổng giảm dẫn đến hiện tượng lún mặt đầ't. Một S Ố v í d ụ c h o k i ể u t a i b i ế n n à y n h ư s a u :

- Thung lùng San Joaquin, Caliíornia (Mỹ), nhất là Los Banos - Kettleman City, bị hạ thâp trên 0,3™, có nơi đến 9m trên diện tích hàng nghìn km2 [H.4];

- Vùng có karst ngầm ở hai huyện Quốc Oai và Mỹ Đức (Hà Nội) [H.5];

- Khu Ba, xâ Đ ổng Xuần, huyện Thanh Ba, tinh Phú Thọ năm 2004, sụt đâ't đường kính khoảng 2m, sâu khoáng 5m phá hủy m ột ngôi nhà và làm hư hại các nhà xung quanh;

- ơ Hà Nội, tốc độ lún mặt đất trung bình lên tới4 cm/năm và cao hơn ờ nhũng vùng có nền đât yếu như Thành Công (41,42 mm/năm ), N gô Sĩ Liên (31,52 m m /năm ) và Pháp Vân (22,16 mm/năm).

ĐỊA CHẤT M Ô I TRƯỜNG 375

Các hố sụt lún do khai thác khoáng sản phát hiện thây ờ một số vùng như sau. ơ Anh tại Bottom Flash, gần làng YVinsíord và ở Northvvich (liên quan khai thác m uối), Ripon, Yorkshire (do khai thác thạch cao); ờ Mỹ tại Long Beach, phía nam Los Angeles, trên diện tích 50km2 (liên quan đến hoạt động khai thác dẩu mỏ); ờ huyện Na Rì, Bắc Kạn (liên quan đến khai thác vàng sa khoáng), ờ xóm Trại Cau, xã Cây Thị, huyện Đ ổng Hỳ, tinh Thái N guyên (liên quan đến khai thác quặng sắt).

nhà kiên cố, làm nứt tường, nển nhiều nhà, phá huy m ột sô'đoạn đường bê tông, v .v ...);

- Thôn Tân Thành, thị trân Tân Quang, huyện Hàm Yên và thôn Y La, xã An Tường, huyện Yên Sơn tinh Tuyên Quang vào các năm 2004 và 2005;

- Xã N inh Dân, huyện Thanh Ba, Phú Thọ phá hủy nhà kiên cố, gây nứt nhà chi nhánh điện;

- Xã Cam Tuyến, huyện Cam Lộ, tinh Quang Trị năm 2006; xã Hương Vĩnh, huyện Hương Khê, tinh Hà Tình năm 2011; xã Ân Nghĩa, huyện Lạc Son, tinh Hòa Bình.

Nừt đất

N ứt đất là hiện tượng xuât hiện các khe nứt phát triển tủ dưới lên bể mặt m ôi trường địa chất [H.6,H.7]. Theo nguổn gốc gây tai biến, nứt đâ't được phân loại thành nứt đât có nguồn gốc phi kiến tạo và nứt đất có nguồn gổc kiến tạo.

Hinh 4. Sụt lún xảy ra do khai thác nước ngầm ở San Joaquin valley, Caliíornia (Dick Ireland/USGS). Con số trên cột chỉ vị trí mặt đất của năm tương ứng; mặt đất năm 1925 sụt xuống 8 m so với mặt đất năm 1977.

Hình 5. Nhà bị sập đổ và hư hại do sụt đất liên quan với việc khai thác nước ngầm tại thị trấn Quốc Oai - Hà Nội.

Quá trình hoạt động karst ờ phía dưới cùng với sự vận đ ộng của nước ngầm cuốn trôi các vật liệu trầm tích bờ rời phía trên có thể là nguyên nhân gây ra tai biến sụt đất ở m ột số vùng.

- Thôn Tân H iệp, Cam Lộ, Quảng Trị (có 20 h ố sụt sâu 1,5 - 3m trên diện tích 60.000m2, làm sập hai

Hình 7. v ế t nứt và sụt, lún tại đường Hai Bà Trưng (khu phố 1), Di Linh, Lâm Đồng (Khoahoc.TV).

Nứt đâ't có nguồn gốc phi kiến tạo thường phát triển ở bờ sông, sườn thung lũng, taluy đường, sườn hô' chứa nước, v .v ... gây sạt lở bồi lắng hồ, ngăn dòng chảy và ách tắc giao thông. Các vách sông có cấu tạo bời đất đá gắn kết kém, phần thâp tiếp xúc với nước dễ bị xói lở. Dưới tác dụng của trọng lực, các đường nứt xuất hiện tạo ra các khối sạt lở. Tại các sườn dốỉc có tầng phong hóa dày, thảm thực vật ít, mất chân dốc do tác động của trọng lực làm cho sườn mât ôn định và đất đá di chuyên xuống phía dưới, ờ sườn hình

Hinh 6. vết nứt chia đôi con đường, tạo thành hố sâu khoảng 9 m (Hermosillo Sonora Emergency Management).

376 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

thành một loạt đường nứt. Các đưèng nứt này cắt tầng phong hóa và liên kết vói nhau ở mặt trượt. Nứt đất phi kiến tạo còn liên quan đến sự biến dạng của nển m óng công trình cấu tạo từ lớp đât sét có tính chât co ngót và trương nở m ạnh khi tỉ lệ nước thay đối, gây biến dạng công trình xây dring, đặc biệt là trong mùa khô. N goài ra, nứt đâ't phi tiến tạo còn liên quan tới sập nóc hang động, các hẩm ò và các m oong khai thác khoáng sán.

N ứt đâ't có nguồn gốc kiến tạo tiường xảy ra ở nhừng vùng đứt gãy hoạt động cắt .Ịua môi trường địa châ't có hai tầng câu trúc - tầng Iĩìi>ng cứng rắn và tầng bờ rời. Tầng m óng bị các đứt gã} phân căt ra các khối khác nhau, các khôi này dịch chiyên tương đôi theo các mặt đứt gãy làm cho tầng >ở ròi ở trên bị biến dạng. Các khe nứt xuât hiện ở ùng móng, phát triển hướng lên trên tạo thành chùn khe nứt dạng cành cây, nhung chi bộc lộ trên bể mặ ở chò đâ't cứng có độ liên kết thích hợp. Trong trường hợp đât bở rời và bão hòa nước thì các đường nứt kiông được biêu hiện rõ. Do trượt theo các khe nứt đ t nên trong đới khe nứt thường hay xuất hiện hang hốc ngẩm làm thât thoát nước của các hổ chứa, tăng :ường xói ngâm và lan toả nhanh châ't ô nhiễm . N ứt đít có nguồn gốc kiên tạo thường phát triến theo tuyén liên quan với hoạt động của đứt gãy trẻ. H ình thái đường nứt trên bề mặt hoàn toàn phụ thuộc vào đặcđiêm vận động của đất ở tầng m óng (đứt gãy thuận, đứt gãy nghịch và đứt gãy trượt bằng). Đ ứt gãy càrg sâu thi phạm vi ảnh hưởng của nứt đâ't càng lớn.

N ứ t đất gây b iên dạng các cônf trình, đê đập, gây thoát nước trong hổ, làm cong dường sắt, phá hủy ốn g dẫn dầu khí và cơ sở hạ tần{ khác, thậm chí có thể gây sập đô các công trình rày. Chúng làm giảm giá trị đất ở và tác đ ộn g đến tân lý người dân, gây hoang m ang và mâ't ổn đ ịnh xã lội- Hiện tượng này làm giảm giá trị tài n gu yên đất, ui nguyên vị thê vì làm biến đ ộng địa hình theo hướtg phá hủy tính hài hòa và ổn định. N ứ t đâ't có thê à dân xuât của các tai biến địa hóa khác v ì chúng ió n g vai trò là những kênh dẫn các đ ộc tố m ôi trườìg di chuyên từ dưới sâu lên b ể mặt.

Ở Việt N am , nứt đâ't phi kiến tio thường xuất hiện ờ các hổ thủy đ iện như h ổ Hòi Bình, hồ thủy điện Đ ổng N ai 2, thủy đ iện Thác Bi. Nứt đất kiến tạo liên quan đến đứt gãy hoạt đ(ng xuât hiện ở huyện Lạc Sơn, tỉnh H òa Bình; các huyện Di Linh, Đ ức Trọng của tinh Lâm Đ ổng; huy<n Mộ Đức, tình Q uảng Ngãi; huyện Thủy N guyên, thành p hố Hải Phòng.

Tai biến nứt đất đã gây ra thiệt lại lớn, làm nứt, đổ, phá hoại công trình, đ ư ờ n g gia> thông, nhà ở, ruộng, vườn ở n hiều địa p hư ơng n)ư đới rộng dọc đường 18A từ Phả Lại đi Đ ô n g TricU, Ưông Bí, tây đổng bằng Bắc Bộ (Hà N ội, Hà Nim, Ninh Bình, v .v ...); Hà Tĩnh, Q uảng Trị, Bình Địrrt/ Đắk Lắk, Đắk

Nông, Lâm Đ ông [H.8]. Khu vực Đại Nội (H uê) có hai dải gồm nhiều khe nứt đất lớn đã phá hoại nhiêu nhà cửa và công trình văn hóa lịch sử.

Hình 8. Nhà bà Nguyễn Thị Huệ (thị trấn Di Linh, Lâm Đồng) đã bị sập hoàn toàn vào sáng 1/5/2011 do nứt đất.

Xói lờ

Xói lở (bờ sông, bờ biến, bờ hổ) là quá trình m ang vật liệu ra khỏi bờ do mất cân bằng trầm tích, xuất hiện khi lực dòng chảy, tác động của sóng lớn hơn lực gắn kết của vật liệu tạo bờ. Xói lờ, sạt lờ bờ sông, bờ biển gây mâ't diện tích đất ở và đất canh tác, tài nguyên và gây hư hại các công trình, khu dân cư ven sông [H.9], ven biển, ven đảo, gây ra nhừng thiệt hại lớn v ề kinh tế, xã hội và môi trường, cảnh quan, hệ sinh thái.

Hình 9. Sạt lở bờ sông Hương (Thừa Thiên Huế) do mưa lũ (http://pclb.thuathienhue.gov.vn).

N guyên nhân chính gây xói lở bờ sông là do ảnh hưởng của ch ế độ thủy văn, động lực dòng chảy lớn, câu trúc địa chât, các phá hủy của đứt gãy kiến tạo, đất đá cấu tạo bờ sông là các trầm tích bở rời, gắn kết yếu và các hoạt động của con người (khai thác cát bãi bổi, khai thác cát trên sông, các công trình xây dựng dọc theo bờ sông, sóng do các loại tàu thuyền hoạt động trên sông với mật độ lớn).

Xói lở, sạt lở bờ sông ờ thượng nguổn thường xảy ra vào mùa mưa lũ, gắn liền với các trận lũ lớn, lũ quét hoặc kết hợp với trượt lớ đâ't trên các sườn

Đ ỊA CHẤT M Ô I TRƯ Ờ NG 377

dốc. Xói lở, sạt lờ xảy ra phô biến và phức tạp han ở phần hạ lưu sông, thường xảy ra vào đẩu hoặc cuối mùa lũ, khi mực nước thấp hơn bài bổi cao hoặc mực nước lủ rút xuống nhanh. Quá trình sạt lở thường bắt đầu tù hiện tượng xuâ't hiện các vết nứt trên mặt bờ sông và xảy ra theo cơ ch ế như sau. Lớp đâ't mềm yếu, lớp cát phía dưới bị xói nhanh hơn lớp đâ't mặt nên mái bờ sông dốc và bị sạt lở, làm cho mái bờ sôn g mới có tính ổn định tạm thời; sau đó lớp đât phía dưới bị xói nhanh hơn lớp đât trên mặt và làm cho mái bờ sông lại trở nên dốc và tiếp tục cho một đợt lò mới. Dựa vào đặc điểm sạt lờ bờ sông ở các tinh phía bắc có thê phân vùng. 2) Vùng có nguy cơ xói l ở T ấ t m ạ n h ( đ o ạ n sông Thao t ừ xã H ồng Đà - Phú Thọ đến phường Bạch Hạc - Việt Trì) là hợp lưu của ba sông Đà-Thao-Lô; vùng có nguy cơ xói lở mạnh (đoạn sông Đà từ hạ lưu đập Hòa Bình đến hợp lưu Thao-Đà, đoạn sông Thao từ hợp lưu Thao- Đà đến Hạ Hòa - Phú Thọ, đoạn sông Lô từ hợp lưu Lô-Thao đến Vụ Quang - Đoan Hùng). 2) Vùng có nguy cơ xói lở trung binh (đoạn sông H ổng từ Yên Bái đến biên giới Việt - Trung, đoạn sông Lô từ Vụ Q uang - Đoan H ùng đến Hà Giang, đoạn sông Cầu từ hợp lưu với sông Lục Nam đến Thái N guyên, đoạn sông Thương chảy qua Bắc Giang, đoạn sông Lục Nam tù Chũ đến Phả Lại). 3) Vùng có nguy cơ xói lờ yếu (sông Phó Đáy, sông Gâm, sông Bôi, thượng lưu sông Cẩu, sông Thương, sông Lục Nam, sông Mâ). Tháng 10/2006 và tháng 10/2007, những đợt sạt lờ bờ sông Hổng mạnh kéo dài hơn 115 m tại phường N gọc Thụy, quận Long Biến đả cuốn trôi 11 ngôi nhà và đe dọa hàng trăm nhà khác, v .v ... ơ Miền Nam , xói lò bờ sông Tiển (các đoạn Tân Châu, Hổng N gự, Sa Đéc, bến phà Mỹ Thuận) và sông Hậu (các đoạn Khánh An, Tp Long Xuyên, Tp Cẩn Thơ) đã gây chết người, cuốn trôi hàng trăm hecta đâ't canh tác, phá hủy nhiểu nhà dân, trường học và bệnh viện. Điên hình là ở Tân Châu, xói lở kèm theo sạt lở đất ven sông vào tháng 2/1988 làm chết 22 người (có 7 người mâ't tích), tháng 4/1992 ở Hổng N gự làm 10 người chết.

Các yếu tố chi phối xói lở bò biển là dòng chảy, sóng, gió, bão, dâng cao mực nước biển, các quá trình thủy động lực, vật liệu tạo bờ và đáy biến, câu trúc địa chất, hoạt động địa động lực, hình thái đưcmg bờ, hoạt động nhân sinh (khai thác khoáng sản, chặt phá rừng ngập mặn, làm kè, nuôi bãi, v .v ...) . Bờ biến nước ta kéo dài, có cấu trúc địa chât và địa mạo phức tạp, cùng với đặc điểm sóng, dòng chảy và thủy triều lớn nên có nhiều đoạn bờ biến đã và đang bị xói lờ với tốc độ cao như châu thô sông H ổng, Bắc Trung Bộ [H.10], Nam Trung Bộ, tinh Bình Thuận, Nam Bộ. Trên toàn dải ven biển Việt N am có hơn 397 đoạn bờ biển bị xói lở với tổng chiểu dài 920,211(111. Trong đó, tông số chiều dài đoạn bò biến bị xói lờ với cường độ nhỏ là 196,82km/ với cường đ ộ trung bình là 179,90km, với cường độ

mạnh là 260,67<m, và với cường độ rât mạnh là 282,81 km. Mặc dù đả có râ't nhiều giải pháp công trình như xây d rng kè kiên c ố chống xói lờ, m ỏ hàn, bao cát kè bờ bển , nhưng s ố lượng đoạn bò biến bị xói lở tăng nha-ih theo thời gian từ năm 1940 đến nay. Tai biến xó lở xảy ra tại hầu hết các kiêu bờ có câu trúc địa chít và đặc đ iểm địa hình khác nhau như bờ nên đá Tốc, sỏi, cát, sét, bùn cát, v .v ... song chủ yếu là bờ Cct (chiếm 82%). Các đoạn bờ bị xói lờ dài nhât là Quari Lạn (Cẩm Phá - Q uảng Ninh), Thái Đô (Thái Bình), D iễn Kim (D iễn Châu - N ghệ An), Vĩnh Thái (Vĩnh Linh - Q uảng Trị), Tam Hải (Quảng Nam), Tân Điển (Tiền Giang), N gọc H iển, Đẩm Dơi, Long Điển Tây Cà M au). Tai biến xói lở bờ biển làm mât quỹ đât, p iá hủy nhà cửa, đư ờng giao thông, gây hoang manỊ cho người dân. M ột s ố khu vực ven biên đã và đan£ chịu thiệt hại m ạnh bởi tai biến xói lở gồm: Văn L/ (Hải Hậu), Cảnh D ư ơng (Quảng Bình), đoạn bờ 3iển Phan Rí Cửa, Phan Thiết (Bình Thuận), cửa Lộc An, cửa Lấp (Vũng Tàu), Cẩn Thạnh (Tp H ổ Chí Muh), G ò C ông Đ ôn g (Tiền Giang) và N gọc Hiển (Cà Mau).

Hình 10. Xói lở lồn hỏng đường ô tô vả kè ờ Lăng Cô, Thừa Thiên Huế (a), vààm sập nhà cửa ở Vũng Áng, Hà Tĩnh (b).

Bồi tụ làm biến lộng luồng lạch

Cửa sông là \oi nước biển được trộn lẫn vói nước ngọt từ các dòig sông đ ố vào, là nơi có tương tác mạnh mẽ giừa đ)ng lực học sông và biển. Sự thay đổi độ mặn và ti trọig của nước ở các vù n g cửa sông, ch ế độ thủy động lự*, độ lớn của dòng chảy và hoạt động

378 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

của con người ở các vù ng cứa sông sè gây ra quá trình lắng đ ọng nhanh các vật liệu trầm tích lơ lửng từ khôi nước xuống bề mặt đáy. Khi tốc độ lắng đọng trầm tích xảy ra quá nhanh sè làm cho các cửa sông bị cạn nhanh tạo các bar cát ngầm , gây biến động địa hình đáy và luồng lạch, tạo ra tai biến tiềm tàng cho các phương tiện giao thông đường thủy và các hệ sinh thái cửa sông. Quá trình biến đ ộng luồng lạch ở các vù ng cửa sông có sự biến đổi nhanh theo thòi gian, phụ thuộc vào đặc trung của các quá trình địa chất, thủy văn và hoạt động của con người. D o vậy, m ức độ rủi ro của loại tai biến này là râ't khó d ự đoán đ ế phòng chống và giảm thiểu.

Tai biến bổi tụ làm biến đ ộn g lu ồng lạch, làm cảng bị nông xảy ra ở: cửa Lạch Tray và các đảo ngầm khu vực cửa sôn g Bạch Đ ằng, cảng Hải Thịnh, cửa Lò, cửa đầm phá Tam G iang - Cẩu Hai, cửa sôn g Thu Bổn, cửa sôn g M ỹ Ả, cửa đầm o Loan, cừa sôn g Bàn Thạch, cửa biển Sa H uỳnh, cửa Tam Q uan và Đ ề Gi, cửa Đầm N ại, cứa sôn g Kinh Dinh, cửa Cà Ná, cửa Phan Rí, cửa sôn g Cái (Phan Thiết), cửa Lộc An, cửa Lấp, cừa sôn g D inh, cửa sôn g MQi G iui, cảng Sài Gòn, cảng Cần Thơ, sôn g Đ ổng C ùng, các cửa sông nhỏ khu vực â'p N hà Mát, bắc m ùi N ai và m ột s ố khu vự c cửa sôn g từ Kiên G iang đến Hà Tiên. Tai biến bổi tụ làm biến động lu ồng lạch gây thiệt hại đáng k ể v ề kinh tế d o phải đẩu tư đ ế nạo vét các cảng biển, cửa sông, hoặc phải rời bỏ các công trình cảng biển đà được đẩu tư với kinh phí lớn nhưng không th ế khai thác. Ớ cảng Hải Phòng, các tàu trọng tải lớn không thế tiếp cận được cầu cảng do quá trình bồi tụ d iễn ra râ't nhanh, đư ờng vào cảng bị thu hẹp khoảng 2 m trong giai đoạn 1920-1992. M ột SỐ cảng như cảng Hải Thịnh, cảng Cửa Lò, càng Sài G òn và cảng Cần Thơ củng có xu th ế bị bổi tụ m ạnh. Ớ m ột s ố cừa sôn g ở M iền Trung và M iền N am là nơi neo đậu tàu cá của n gư dân, tai biến bổi tụ làm biến đ ộng lu ồng lạch cũng gây nhiều khó khăn và tai nạn cho thuyền bè trong quá trình di chuyên. Trong m ột s ố cửa sôn g n h ỏ và đẩm phá ả M iền Trung, quá trình bổi tụ và biên đ ộn g luồng lạch ở cửa sông còn cường hóa tai biến lũ lụt.

Cát di động

Trong m ột s ố vù n g bán sa mạc, lượng m ưa rất thấp, thảm thực vật che phu rất ít, hoạt đ ộn g của gió mạnh sẽ gây ra quá trình di chuyển của cát tác động đ ến cộng đổng dân cư trong vùng, đặc biệt là các vù n g sản xuât n ông nghiệp. C ường đ ộ di chuyến của cát phụ thuộc vào tôc độ gió, thành phẩn cát, đặc điểm địa hình và thảm thực vật. Bên cạnh các yếu tố tự nhiên, các hoạt đ ộng của con người như chặt phá thảm thực vật trên các cồn cát, các hoạt động khai thác khoáng sản sa khoáng ilm enit ờ ven biến các tinh Hà Tĩnh, Q uảng Bình, Bình Định, N inh Thuận và Bình Thuận cũng làm cho các cồn cát mất tính ổn định, dễ bị di chuyến khi có g ió mạnh, cường hóa tai

biến cát bay. Tùy thuộc vào tốc độ của gió, tốc độ di chuyên cùa các cồn cát trong các vùng khô hạn có thê từ 6 - 23 m /năm . Bên cạnh đó, khi có mưa lớn xảy ra ở khu vực các cổn cát cao, có độ dốc sườn lớn, cát còn bị dòng nước cuốn trôi tạo thành quá trình cát chảy tác động đến đằ't nông nghiệp, đường giao thông, kênh m ương thủy lợi và khu dằn cư.

Do đặc điểm khí hậu, thủy văn, địa chât nên tai biến này chủ yếu xảy ra ờ các vùng ven biên Miên Trung từ Hà Tình đến Bình Thuận. Các cổn cát ven biển thường có độ cao 10 - 30m, một số cồn cát có độ cao tới 50 - 80m. Trên các cồn cát, thảm thực vật bao phù chi đạt khoảng 10 - 16%. Gió thịnh hành ờ ven biển Miền Trung có hai hướng chính là Tây Nam và Đ ông Bắc và có tốc độ có thể đến 18m/s. Lượng mưa của khu vực này cũng thường rất thâ'p, đặc biệt là vào các tháng mùa khô (dưới lOmm). Các yếu tố tự nhiên này tạo điểu kiện thuận lợi đê các cồn cát di chuyến. Tốc độ di chuyên của các cổn cát tại ven biến Miền Trung phụ thuộc chặt chè vào tốc độ và hướng gió. Vùng ảnh hường của cồn cát di chuyển thường kéo dài 200 - 300m vào sâu trong đât liền, thậm chí tới vài kilom et như tại Mũi Né. Các con cát di chuyển mạnh do gió xảy ra tại các khu vực Đ ổng Hới - Lệ Thủy, Q uảng Trị, Đ iện N gọc (H ội An), Binh An (Tam Kỳ), Phú Yên, Khánh N hơn - Khánh Hải, Ninh Chữ - Từ Thiện, Cà Ná - Phan Rí, Tuy Phong, Hàm Tiến, Chí Công, Hòa Thắng, m ũi N é. Tại Tuy Phong, Hàm Tiến, Chí Công, Hòa Thắng, m ũi N é các cổn cát di chuyển với tốc độ từ 2 - 4 m /năm , lân lâp các khu vực dân cư và đổng ruộng. Cát bay vùi lâp hon 3km đường 1A ở Thạch Khê (Bố Trạch - Q uàng Bình) vào năm 1953 và nhiều tuyến đường giao thông như Phan Thiết - Mũi Né, Phan Thiết - Tiến Thành (Bình Thuận). Loại tai biến này còn lâ'p và nhiễm bấn các đầm nước ngọt ven biến, như tại Bàu Trắng (Bắc Bình) trước đây có diện tích 120ha sau 40 năm bị cát bay lấn lâp đã thu hẹp chi còn 80ha, gây ảnh hưởng trực tiếp đến hơn m ột vạn dân sống xung quanh. Các lagoon ven biển và các cửa của lagoon cũng bị vùi lấp bởi cát bay như: đầm phá Tam Giang- Cầu Hai, vịnh N ước N gọt, đầm Cù M ông. Tai biến cát bay cũng là một trong những nguyên nhân gây suy thoái đâ't canh tác nông nghiệp, đẩy nhanh quá trình hoang mạc hóa ở vùng ven biển M iển Trung. Đ ế ngăn chặn, các địa phương đã phải đầu tu xây kè bê tông chắn cát lâp dọc các tuyến đường giao thông chính. Các cồn cát ven biến còn dễ bị xói mòn vào mùa mưa, tạo thành nhừng dòng cát chảy xuống chân cồn cát và các vùng xung quanh. Khi cát chảy vào các khu vực dân cư, đường giao thông, các vùng sản xuât nông nghiệp tạo nên tai biến cát chảy. Tai biến này đà xảy ra tại Quảng Binh, cửa Lại Giang, cừa Thuận An, khu vực vịnh Nước Ngọt, Q uy Nhơn, đấm Cù M ông, các cồn cát đỏ hệ tầng Phan Thiết từ Ninh Thuận đến Binh Thuận. Tai biến cát cháy có thế gây ra nhừng thiệt hại rất lớn như bổi lâp các cừa

Đ ỊA CHAT M Ô I TRƯ Ờ NG 379

Thuận An, làm đổi cửa đầm phá Tam Giang, vịnh Nước Ngọt. Cát di chuyên theo nước mưa tạo thành các dòng lù cát cuốn chôn vùi người, đường giao thông và nhà cửa ờ xà Hòa Thắng, huyện Bắc Bình và xà Tiến Thành, Tp Phan Thiết [H .ll] vào các năm 1996, 1998, 1999, 2004. Sau khi tai biến lũ cát xảy ra, đường giao thông bị cát lâp sâu khoảng lm , khiến cho khoáng 70 hộ dân phải di dời.

Sự cố tràn dầu

Sự c ố tràn dấu là hiện tượng dầu và các sản phẩm từ dâu tù các phương tiện chứa, vận chuyên khác nhau, tù các công trình, từ các m ỏ dầu thoát ra ngoài m ôi trường tụ nhiên do thiên tai hoặc d o con người. Thuật n gừ tràn dâu thường đ ề cập đến sự c ố rò ri dầu trên biến hoặc sông, nhưng đôi khi cùng áp d ụn g cho các vụ rò ri dầu trên đâ't liền. Dấu rò ri ra m ôi trường có thể gồm nhiều loại khác nhau từ dầu thô cho đến các sản phẩm của quá trình lọc dầu, dầu thải hoặc các châ't thải dính dầu, từ nhiều n guồn khác nhau (tử các hoạt đ ộn g dầu khí, hoạt động tàu thuyền [H.12], chất thải công nghiệp, từ các tai nạn, sự cô g iao thông, rò ri từ kho d ự trử, từ khí quyến, v .v ...) . Khi dầu tràn ở ngoài khai, các quá trình động lực biến sè đưa dầu tràn vào vù n g bờ biến. D o tính chât đặc biệt của dầu và sự biến đ ộng m ạnh của m ôi trường biến, dầu lan tỏa và hướng vào bò, bay hơi, khuếch tán, hòa tan, nhũ tương hóa, lắng kết, oxy hóa, phân hủy sinh học [H.13].

Sự c ố tràn dầu trên biển gây ô nhiễm m ôi trường, tiêu diệt các loài sinh vật biến và phá hùy các hệ sinh thái [H.14], thiệt hại lớn v ề kinh tế. Dầu tràn làm thay đối tính chất lý hóa của m ôi trường nước, tạo lớp ván g m ỏng phu bề m ặt biển, ngăn cản sự trao đổi oxy, nhiệt giừa biển và khí quyển. Khi dầu tràn di chuyển đến vù n g bờ biến sè tàn phá cảnh quan vù n g bờ biển, làm chết các bãi cát và dải đâ't ven biến, tiêu d iệt các hệ sinh thái vù n g b ò biến. Cặn dầu lắng xuống đáy làm ô nhiễm trầm tích đáy biến. Dầu tràn trên biển gây ảnh hư ờng xâu đến các loài sinh vật biển sốn g trong nước và bám đáy ở sâu trong đại dư ơng và các loài sinh sốn g gần bờ (dầu tác động

Chuyền tải

I Đâm va

I Mảc cạn

T Ị Chảy nổ

Hóng thân tàu

ị Nguyên nhân khác

Hình 11. Cát chảy lấn lấp đường giao thông và nhả cửa tại Tiến Thành (Tp. Phan Thiét) vào tháng 4/2004.

Sóng cát di động là loại tai biến thường gặp ở thềm lục địa và gây tổn thâ't cho các công trình ờ đáy biên, được tạo nên do dòng chảy đáy chủ yếu theo hướng bắc - nam hoặc tây bắc - đông nam (đối với vùng biển Việt Nam) và xáy ra trên các cồn cát ngẩm ở độ sâu 20 - 90m. Sóng cát di động xảy ra ở các trường cát hạt nhỏ, trong vùng biển Hải Phòng - Bạch Long Vĩ, biển Thanh Hóa, Hà Tĩnh, biên Cửa Việt, Thuận An, biến Hội An, biển Tuy Phong, Ba Kiểm, Vũng Tàu, biển trước cửa Hậu Giang, Sóc Trăng.

Chuyền tái

□ Đàm va

Mảc cạn

I I Chảy nổ

l I Hỏng thản tàu

m Nạp nhiên liệu

Nguyên nhàn khác

a) b)

Hình 12. Các nguyên nhân gây sự cố tràn dầu trên biẻn: (a) - lớn hơn 700 tấn; (b) - tất cả.

Hình 13. Sự chuyển hỏa dầu khi tràn trên biển (http://bushehrport.pmo.ir/pso_contenơmedia/image/2009/03/2678_orig.jpg).

380 BÁCH KHOA THƯ ĐỊA CHÁT

Đống vật cỏ bậc dinh dưởng caoDầu tràn gây tác động lôn sức khỏe suy g iảm lướ i th ứ c ăn

Hộ tinh thải tằng mệtDâu trôi nổi ở tàng mặt gây ảnh hưởng lèn lưới thức ăn. Trứng cá và áu trùng có nguy cơ ỏnh hưởng cao nhát Hè sinh thái tAng đầy p

Dẳu nhiẻm trong trầm t i a ! gây suy giâm sinh khổi vè tác động lôn chuỏi thức ản

Hình 14. Tác động của tràn dầu đến hệ sinh thái biẻn ờ Bắc cực (theo NOAA/Kate Svveeney).

như m ột chất độc đối với sinh vật, nếu tổn tại trong môi trường m ột thời gian dài, chúng sẽ phá hủy hệ sinh thái), giam thiếu khả nàng giử cân bang sinh thái cùa đại dương. Dầu tràn gây trở ngại cho vận tải đường biển.

Sự phát triến kinh tế mạnh m ê làm gia tăng lượng vận tải đường biển giữa các quốc gia và làm gia tăng sự cố tràn dầu. Từ năm 1900 đến nay, trung bình m ôi năm trên th ế giới có từ 2 đến 4 vụ tràn dầu lớn trên biển. Khu vực Caribbe giai đoạn 1974 - 1990 có 13 vụ tràn 503.000 tấn dầu ra biến. Khu vực Địa Trung Hải giai đoạn 1972 - 1992 có 17 vụ tràn 466.000 tân dầu ra biển. Khu vực đông bắc Thái Bình D ương năm 1997 có 1 vụ tràn 28.000 tân dẩu ra biến. Khu vực đông bắc Đại Tây D ương giai đoạn 1974 - 2002 có 18 vụ tràn 992.860 tân dầu ra biển. Khu vực đông nam Thái Bình D ương giai đoạn 1974 - 1987 có 5 vụ tràn 131.000 tấn dầu ra biến. Khu vực tây nam Đại Tây D ương giai đoạn 1974 - 1997 có 4 vụ tràn 38.600 tân dầu ra biến. Sô' vụ tràn dầu trên chủ yếu do nguyên nhân va chạm, cháy, nổ, đâm va, hỏng thân tàu, v .v ... gây ô nhiêm, tổn thương nặng n ể m ôi trường biển. N gày 16/3/1978 tại vùng biển Portsall của Pháp, siêu tàu chở dầu A m oco Cadiz làm tràn 68 triệu gallon dầu. N gày 23/3/1989 tại eo biến Prince VVilliam, Alaska của Mỹ, tàu chở dầu Exxon V aldez va vào rạn san hô và làm tràn 10 triệu gallon dầu, v .v ... Vụ nô giàn khoan Deepvvater H orizon ngày 21/4/2010 là thảm họa m ôi trường rất lớn trong lịch sử nước Mỹ, làm11 người thiệt m ạng và khoảng 4,9 triệu thùng dầu tràn ra biến, gây ô nhiêm các bãi biến thuộc năm bang ven biển bờ Đ ông nước Mỹ. Trong đó bang Louisiana và M ississipi phải tuyên bô tình trạng

khẩn cả'p, phài chi hơn 14 tỳ USD cho v iệc làm sạch và khôi phục vùng biển bị ô nhiễm .

Từ năm 1997 đến nay, ở Việt Nam đã xảy ra hơn 50 vụ tràn dầu trên biến, chủ yếu do đâm va, mắc cạn, hỏng thân tàu, chuyền tải dầu và m ột s ố vụ tràn dầu trên đâ't liền. N gày 20/9/1993, tàu Pan Harves bị chìm củng với gần 300 tấn dẩu tràn ra biến, làm ô nhiễm vùng biển rộng lớn khoảng 640km 2 ngoài khơi tinh Bà Rịa - Vùng Tàu. Từ cuối tháng 01/2007, tại các tinh ven biển tù’ Hà Tĩnh đến Cà Mau đã xảy r a s ự C Ố t r à n d ầ u v ớ i q u y m ô l ớ n k h ô n g r õ n g u y ê n

nhân, ảnh hưởng nghiêm trọng đến hoạt động kinh tế và hệ sinh thái biển [H.15].

Hình 15. Bờ biển đoạn eo Nín Thở, thành phố Quy Nhơn đen kịt dầu tràn, ảnh hưởng xấu đến du lịch, đánh bắt hải sản (http://www.sosmoitruong.com/).

Nước biển dâng

Nước biển dâng do biến đối khí hậu là sự dâng mực nước của đại dương trên toàn cẩu, trong đó

ĐỊA CHẤT M Õ I TRƯỜNG 381

không bao gổm nước biến dâng do triều, do bão... Trái Đất âm lên (tăng nhiệt độ không khí và nhiệt độ nước biển trung bình toàn cẩu) dân đến sự tan chày nhanh cua lớp tuyết phu và băng, tăng sự giãn nở nhiệt của các đại dương, các sông băng trên núi, băng Greenland, băng Nam Cực và các nguồn chứa nước trên đâ't liền, kết quả là làm tăng mực nước biến. Tốc độ dâng cao m ực nước biến toàn cầu là khoảng 1,7 m m /năm trong giai đoạn từ 1901 đến 2000 và3.2 m m /năm trong giai đoạn tiếp theo đến 2010. ơ vùng biên Việt Nam, các kết quả đo đạc tại các trạm quan trắc mực nước biển tại Hòn Dấu, Sơn Trà, Quy Nhon và Vùng Tàu cho thây các khu vực biến ơ Miền Bắc, Miền Trung và Miền Nam có tốc độ dâng cao mực nước biển khác nhau cho giai đoạn 1960 - 2000 [H.16]. Theo đó, tốc độ dâng cao mực nước biến hàng năm ờ các trạm Hòn Dâu, Sơn Trà, Quy Nhơn và Vùng Tàu lần lượt có giá trị là 3,6 mm/năm,1.3 mm/năm, 3,8 mm/năm và 3,1 mm/năm, tính trung binh cho toàn vùng biển Đ ông là 3,0 mm/năm.

Năm

H ình 16. Biến đổi mực nước biển tại trạm Hòn Dấu và trạm Vũng Tàu theo thời gian (Trần Thục và nnk, 2010).

Theo kịch bản phát thải cao do Bộ Tài nguyên và M ôi trường công b ố năm 2012, vào cuối thế ký 21, nếu m ực nước biến dâng lm , 9,1% diện tích nước ta, khoảng 67% diện tích đổng bằng sông Cừu Long, trên 10% diện tích đồng bằng sông Hổng và Quảng Ninh, trên 2,5% diện tích thuộc các tỉnh ven biển Miền Trung và trên 20% diện tích Tp Hổ Chí Minh có nguy cơ bị ngập. 16% dân số cả nước, gần 55% dân số thuộc các tinh vùng đổng bằng sông Cửu Long; trên 9% dân SỐ vùng đổng bang sông Hồng và Quảng Ninh; gần 9% dấn SỐ các tinh ven biển Miến Trung và khoảng 7% dân số Tp Hổ Chí Minh bị ảnh hường trực tiếp. Đ ổng thời, trên 4% hệ thống đường sắt, trên 9% hệ thống quốc lộ và khoáng 12% hệ thống tinh lộ của Việt Nam sẽ bị ánh hưởng. Nếu mực nước biến dâng1 m mà không có các hoạt động ứng phó, phần lớn đổng bằng sông Cứu Long sè hoàn toàn ngập trắng nhiều thời gian dài trong năm và thiệt hại tài sản ước tính lên tới 17 tỳ USD. Ngoài ra, nước biến dâng làm tăng quá trình xói lở bờ biển, làm suy thoái hệ sinh thái ven biển, rừng ngập mặn có nguy cơ mất đi, nước

mặn truyền sâu hơn trên các sông chính dân đến nguy ca phá vò các dự án ngọt hóa đà xây dụng.

Tai biến địa hóa

Tai biến địa hóa hay còn gọi là ô nhiễm môi trường là sự thay đổi tính chât và thành phẩn cùa m ôi trường đât, nước, trầm tích đến mức gây hại cho sinh vật và con người (xem "Địa hóa Môi trường"). Tai biến địa hóa xuâ't hiện khi thành phần hoặc tính chât của môi trường vượt tiêu chuấn/quy chuấn môi trường. Dựa vào bản chất tác nhân gây ô nhiễm có thê phân biệt ô nhiêm vật lý, ô nhiêm hóa học, ô nhiễm sinh học, ô nhiễm hữu cơ, ô nhiêm vô cơ, ô nhiễm bụi và ô nhiễm phóng xạ. N guồn gốc ô nhiễm có thê là tụ nhiên, nhân sinh hoặc hỗn hợp tự nhiên với nhân sinh. Ồ nhiễm tự nhiên liên quan tới quá trình tập trung hay phân tán các nguyên tố, hợp châ't hóa học tự nhiên, phun trào núi lừa và các quá trình tụ nhiên khác. N guồn ô nhiêm chủ yếu là hoạt động nhân sinh như sinh hoạt, hoạt động sản xuất, dịch vụ. Do nhu cẩu phát triển kinh tế, con người ngày càng khai thác nhiều loại tài nguyên, sản xuâ't và sử dụng nhiều hóa chất, làm gia tăng chất ô nhiễm môi trường. Đ ế đánh giá mức độ ô nhiễm người ta có thế dùng hệ SỐ ô nhiễm Ttc = Cx/Ctc, trong đó Cx là hàm lượng của nguyên tố hoặc hợp chât trong môi trường của vùng nghiên cứu, Ctc là giới hạn tối đa cho phép đối với nguyên tố hoặc hợp chất đó được nêu trong các tiêu chuẩn/quy chuân môi trường. Hệ số này càng cao thì độ ô nhiễm môi trường càng nặng. Đ ể tăng độ tin cậy ta có thê dùng hệ số Ttp = (Cx - Cp)/Ctc, trong đó Ttp là hệ SỐ ô nhiễm có hiệu chinh phông, Cp là hàm lượng phông địa hóa của nguyên tố hoặc hợp chât trong môi trường thuộc vùng nghiên cứu không bị ảnh hường bởi quá trình tạo quặng hoặc hoạt động nhân sinh.

Tài liệu tham khảo

Bell F. G., 2002. Geological hazards: Their Assessment, Avoidance and Mitigation. Taylor and Francis e-Library. 631 pgs. London and New York.

Doan Minh Tam, 2001. Flooding and landslides at the highvvays of Vietnam. Proceeditĩgs o f the International VVorkshop

on Savirtg Our Water and Protecting Our Land. 18-27. Hanoi.

Doyle p., 2005. Environmental Geology. Itĩ Richard c . s., L. Robin M. Cocks. and lan R. Plimer, 2005. Encyclopedia of Geology. Volurne 2: 25-33. Elsevier.

IPCC, 2013. Climate change 2013. The Physical Science Basis. Contribution of VVorking Group I to the Fifth Assessment Report of the Intergovemmental Panel on Climate Change. Cambridge University Press. 1553 pgs. Cambridge, United Kingdom and New York, USA.

John A. c . and Neil J. w ., 2011. Sea-Level Rise from the Late 19th to the Early 21 st Century. Surveys in Geophysics. 32: 585-602.

McCall G. J. H., Laming D. J. c . and Scott s. c ., 2013. Geohazards: Natural and man-made. Chapman and Haỉỉ. 227 pgs.