Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở MỞ ĐẦU I Đặt vấn đề Vài thập niên gần xuất nhiều trận lũ lớn hệ thống sông miền Trung, hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn tỉnh Quảng Nam Những trận lũ lịch sử năm 1964,1999 năm lũ lớn 1978, 1983, 1993,1998, 2004 làm cho trình xói lở bờ sông xảy mạnh mẽ hơn, gây ảnh hưởng nghiêm trọng tới dân sinh kinh tế khu vực di sản văn hoá, du lịch tiếng Việt Nam phố cổ Hội An, thánh địa Mỹ Sơn, nhà thờ Trà Kiệu, Non Nước Do vậy, với mục tiêu ổn định quản lý bền vững tài nguyên nước môi trường lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn cần phải ý tới phòng chống thiên tai kiểm soát lũ Trong đó, việc nghiên cứu trạng xói lở sông đoạn sông có ý nghĩa lớn việc chọn lựa giải pháp hữu hiệu, phát huy tối đa tác dụng công trình chỉnh trị song đồng thời hỗ trợ trình đưa định, lên kế hoạch phòng ngừa, ứng phó với mưa lũ lớn, lên kế hoạch di dời dân vùng sạt lở II Mục Đích Nghiên Cứu Nhận thấy tầm quan trọng vấn đề, đề tài tập trung " Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở " đưa tính toán xói lở bên bờ sông qua liệu ảnh vệ tinh năm gần đây, dự báo xói cho năm kết hợp với xây dựng website để cập nhật, quản lý hiệu vị trí xói lở, mức độ xói lở từ có giải pháp kịp thời III Phương pháp nghiên cứu Các phương pháp sử dụng đề tài: ─ Phương pháp kế thừa: kế thừa sử dụng số thông tin, số liệu phân tích, thu thập thực tế ─ Phương pháp viễn thám: dùng phần mền ArcGIS 10 phân tích ảnh vệ tinh tính toán IV Bố Cục Đề Tài Ngoài phần mở đầu kết luận đề tài gồm chương: Chương I: Đặc điểm địa lý tự nhiên sông Thu Bồn Chương II: Phương pháp nghiên cứu Chương III: Kết tính toán GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở CHƯƠNG I: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN SÔNG THU BỒN I Tổng quan lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn Hệ thống sông Thu Bồn - Vu Gia lưu vực lớn miền Trung, có diện tích khoảng 10350 km2 Đây hệ thống sông lớn nước với chiều dài sông 205 km, chảy qua đồng Quảng Nam - Đà Nẵng đổ biển Cửa Đại Đà Nẵng (hình 1) Vào đoạn cuối sông có nhiều chi lưu ngang dọc đan xen tạo thành mạng lưới thuỷ văn vô phức tạp Hình Hệ thống sông Vu Gia-Thu Bồn Sông Thu Bồn Sông Thu Bồn dòng hệ thống sông tên Phần thượng nguồn sông gọi với tên khác sông Tranh Sông bắt nguồn từ núi Ngọc Linh cao 2,598m thuộc huyện Nam Trà My, tỉnh Quảng Nam Phần thượng lưu, sông chảy theo hướng Nam-Bắc qua huyện Nam Trà My, Bắc Trà My, Tiên Phước, Hiệp Đước, Nông Sơn, Quế Sơn Đến Giao Thủy sông chảy vào vùng đồng huyện Duy Xuyên, Điện Bàn Thành phố Hội An Chiều dài dòng đến Cửa Đại dài 198 km với tổng diện tích đến Giao Thủy (nơi hợp lưu với sông Vũ Gia) rộng 3,825 km Thượng lưu sông Thu Bồn có phụ lưu cấp II lớn Sông Khang, sông Vang, sông Tranh, sông Gềnh Gềnh Tại Giao Thủy, sông nhận nước từ phụ lưu Vu Gia tạo thành hệ thống phân lưu phức tạp vùng hạ lưu sông Tại thị trấn Vĩnh Điện, phần nước sông Thu Bồn đổ vào chi lưu Vĩnh Điện dẫn nước vào sông Hàn đổ cửa Đà Nẵng GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Những năm gần đây, lũ xuất với tần suất cao cường độ lớn hệ thống sông Thu Bồn gây thiệt hại nhiều người tài sản cho cư dân Quảng Nam Những trận lụt lớn năm 1964, 1978, 1983, 1993, 1998, 1999, 2004, 2006 làm thay đổi dòng chảy số đoạn sông, gây xói lở nghiêm trọng bờ sông Tình hình mưa lũ Mưa lớn nguyên nhân sinh lũ lụt sông ngòi xói mòn lưu vực, làm ảnh hưởng không nhỏ đến sống, sản xuất giao thông Mưa có cường độ lớn gây lũ lưu vực Các đặc trưng mưa sinh lũ cường độ mưa, tâm mưa, phân bố mưa yếu tố định đến độ lớn nhỏ dòng chảy lũ Mưa sinh lũ lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn hình thành nhiều loại hình thời tiết khác Những trâ ân mưa lớn Miền Trung phần lớn bão, áp thấp nhiê ât đới, không khí lạnh, hô âi tụ nhiê ât đới, không khí lạnh phối hợp hoạt đô âng giải hô âi tụ nhiê ât đới hay cao áp Thái Bình Dương gây Các hình thái hoạt đô âng riêng lẻ hoă âc phối hợp với gây nên trận mưa lớn đặc biệt lớn diện rộng Trận mưa lớn quan trắc lưu vực rơi vào đầu tháng XI năm 1999 xảy diện rộng, lượng mưa ngày lớn đạt hầu hết trạm lưu vực sông Vu Gia trừ số trạm vùng thượng nguồn sông Thu Bồn Hàng năm, từ tháng VIII đến tháng XII, khu vực chịu ảnh hưởng trực tiếp gián tiếp bão Theo thống kê 107 năm (1891-1997), hàng năm bão đổ vào vùng ven biển miền Trung trung bình chiếm 70% tổng số bão toàn dải bờ biển Việt Nam Thanh-Nghệ-Tĩnh chiếm 18,6%, Bình-Trị-Thiên 17%, Đà Nẵng - Bình Định 22,7%, Phú Yên trở vào 11,7% Nhưng 37 năm gần (1961-1997) tần số bão đổ vào bờ biển vùng nghiên cứu tăng lên rõ rệt chiếm 78,5% có xu tăng dần phía Nam Bão, áp thấp nhiệt đới, không khí lạnh dù hoạt động đơn độc hay kết hợp gây mưa lớn sông ven biển miền Trung Song bão, áp thấp nhiệt đới kết hợp với không khí lạnh đồng thời sau bão tan có không khí lạnh mưa lũ lớn bão hoạt động đơn độc hay vào sau không khí lạnh Trường hợp bão đổ liên tiếp hình nghiêm trọng gây lũ đặc biệt lớn nhiều sông vào năm 1964, 1973, 1975, 1983, 1986, 1987, 1993, 1996, 1998, 1999 Đặc biệt năm trùng với La Nina có cường độ mạnh năm 1973, 1975, 1996 gây lũ có thời gian trì mực nước cao nhiều ngày, bất lợi cho tiêu thoát nước Xét trung bình nhiều năm mùa mưa lũ phần khác lưu vực sau: - Dải đồng mùa mưa tập trung tháng từ tháng VIII đến tháng XII Trạm Ái Nghĩa (cửa đồng sông Vu Gia) Giao Thuỷ (cửa đồng sông Thu Bồn), mùa mưa vụ từ tháng VIII - XII tháng mưa GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở sinh lũ tiểu mãn VI - VII - Vùng núi hai nhánh sông mùa mưa từ tháng V đến tháng XI (XII) - Khu vực tâm mưa Trà My chí mùa mưa kéo dài tới tháng (V-I), có tháng mùa mưa - Lượng mưa mùa lũ thay đổi lớn theo không thời gian Tổng lượng mưa tháng lớn (IX, X,XI) chiếm từ 54% đến 69% tổng lượng mưa năm Lượng mưa lớn thường rơi vào tháng X, tháng lượng mưa nhỏ tháng II Chênh lệch tháng có lượng mưa trung bình lớn nhỏ 30 lần Tốc độ truyền lũ hai nhánh nhanh, nhiên sông Thu Bồn nhanh nhánh sông Vu Gia Khi có lũ xuất Sơn Tân (Thu Bồn), trung bình khoảng 16 sau (nhanh 11 giờ) lũ xuất Câu Lâu cách Sơn Tân đến 70 km Trên sông Vu Gia khoảng cách từ Thành Mỹ đến Cẩm Lệ 63 km theo đường sông có thời gin truyền lũ dài 23 giờ, ngắn 15 Tốc độ truyền lũ giảm nhanh từ thượng lưu hạ lưu Vùng hạ lưu sông Vu Gia từ Ái Nghĩa tới Cẩm Lệ, tốc độ truyền lũ nhỏ nhiều đoạn hạ lưu sông Thu Bồn từ Giao Thuỷ đến Câu Lâu Dòng chảy lũ lưu vực sông Thu Bồn - Vu Gia từ tháng X - XII Theo tài liệu quan trắc, hàng năm có khoảng trận lũ đạt báo động I, năm nhiều đến 5-6 trận Số lũ đạt báo động II trở lên từ 1-2 trận, nhiều 2-3 trận số lũ đạt báo động III trở lên từ 0.6 - trận, nhiều 2-3 trận Hàng năm, số trận lũ xảy hạ lưu sông Vu Gia nhiều hạ lưu sông Thu Bồn Lũ vụ xảy chủ yếu hai tháng X XI Trong thời kỳ này, có nhiều tổ hợp hình thời tiết có khả gây lũ lớn, mặt đất bão hoà nước Đây tổ hợp thuận lợi tạo trận lũ nhiều đỉnh, kéo dài nhiều ngày Theo thống kê, nhánh Thu Bồn, thời kỳ từ 1977 đến 2000 có khoảng 30 trận lũ, khoảng 70% đạt từ cấp báo động I đến báo động II, 30% đạt từ báo động II trở lên Trên nhánh Vu Gia số lượng trận lũ xảy nhiều (40 trận) 13 trận đạt từ báo động I đến xấp xỉ cấp II, 17 trận đạt từ cấp II đến xấp xỉ cấp III 10 trận đạt báo động III Lũ xảy lưu vực Thu Bồn Vu Gia đồng pha với Đây đặc điểm sông miền Trung có diện tích không lớn, mặt đệm đồng nên nguyên nhân gây mưa thường bao trùm lên toàn lưu vực Do tổ hợp đồng pha, nên lũ hạ lưu thường lớn trải vùng đồng hẹp hạ lưu sông GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Do địa hình dốc, hẹp nên tốc độ dòng chảy lũ, biên độ cường suất lũ lớn, nhiên đặc trưng thay đổi tuỳ theo đoạn sông Lưu tốc dòng chảy lớn từ 3.5 đến m/s Biên độ lũ thay đổi từ - 12 m/ngày lớn có xu giảm dần từ thượng lưu xuống hạ lưu Cường suất mực nước lũ lớn kể lên xuống Theo tài liệu thống kê cho thấy thay đổi cường suất lũ lớn lên tới 1m/giờ, trung bình 60 cm/giờ Lưu lượng lũ lớn nhất: Trên sở tài liệu quan trắc lưu lượng hai trạm Thành Mỹ Nông sơn, tiến hành xây dựng đường tần suất lưu lượng lớn theo phân phối xác suất Piếc sơn III xác định thông số thống kê sau: Hoạt động kiến tạo cấu tạo địa chất Vận động tân kiến tạo đại gây nên chuyển động nâng hạ, tách dãn, trượt lớp mảng vỏ trái đất, dẫn tới bồi xói Tuy nhiên nay, vấn đề vận động tân kiến tạo đại Việt Nam nghiên cứu, nghiên cứu tản mạn Lưu vực Vu Gia - Thu Bồn nằm giới địa tầng đới kiến tạo Khâm Đức, A Vương - Sê Kông Nông Sơn Đới A Vương - Sê Kông chiếm phần lớn diê ân tích phía Bắc vùng nghiên cứu, hình thành mô tâ nếp lớn có trục vĩ tuyến Phía Bắc đới giới hạn đứt gẫy Sơn Trà - A Trép, phía Nam đứt gẫy Tam Kỳ - Phước Sơn Phức â đă âc trưng tổ hợp đá phun trào mafic xen trầm tích silic, Phức â Paleozoi hạ gồm đá phiến sericit, sericit clorit, đá phiến thạch anh sericit xen thấu kính phun trào magic đến flsic, đá vôi bị hoạt hóa quarit hóa Phức â Paleozoi trung phân bố rìa cấu trúc, đă âc trưng thành tạo granitoid phức â Đại Lô âc, trầm tích lục địa màu đỏ â tầng Tân Lâm lô â đới Long Đại Phức â Paleozoi thượng - Mesozoi hạ bao gồm thành tạo lục nguyên phun trào â tầng sông Bung, magma xâm nhâ pâ phức â Bến Giằng - Quế Sơn, grabroid phức â Cha Val, granttoid phức â Hải Vân đá biến chất, bị biến vị phức â hoạt hóa lục địa chủ yếu thành tạo magma xâm nhâ âp phức â Đèo Cả, Bà Nà Đới Nông Sơn nằm trung tâm vùng nghiên cứu, phía Bắc giới hạn đứt gãy sông Vu Gia, phía Nam đứt gãy Thăng Bình - Hiê âp Đức, phía Tây đứt gãy Sông Tranh Đới gồm phức â: Phức â tiền Cambri gồm thành tạo â tầng Khâm Đức lô â Thanh Mỹ Phức â sericot clorit hạ ít, gồm đá phiến sericot clorit, đá GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở phiến thạch anh sericot clorit â tầng A Vương, Phức â hoạt hóa Paleozoi thượng Mesozoi hạ đóng vai trò quan trọng viê âc hình thành đới Nông Sơn, đă âc trưng tổ hợp trầm tích lục nguyên, phun trào â tầng sông Bung, thành tạo magma phức â Bến Giằng - Quế Sơn Phức â Mesozoi thượng bao gồm trầm tích chứa than â tầng Nông Sơn trầm tích â tầng Bàn Cờ, Khe Rèn, Hữu Chánh Đới Khâm Đức có cấu trúc phức tạp, bị biến cải nhiều lần, giới hạn với đới khác đứt gãy Tam Kỳ Phước Sơn phía Bắc, đứt gãy Hương Nhượng - Tà Vi phía Nam, đứt gãy Pô Cô phía Tây, đới bao gồm phức â thạch â kiến trúc sau: Phức â tiền Cambri gồm thành tạo lục nguyên - phun trào magma, lục nguyên carbonat, lục nguyên - phun trào magma đến felsic â tầng Khâm Đức Các đá bị vò nhàu, biến vị mạnh mẽ, phức â Paleozoi hạ: đă âc trưng â tầng A Vương có chứa lớp phun trào xen kẽ Phức â Kainozoi hạ thành tạo bazalt trầm tích đê â tứ Qua phân tích đặc điểm địa chất số lưu vực sông miền Trung, thấy rằng, phần hạ lưu sông nằm đồng tích tụ hỗn hợp sông biển tích tụ hỗn hợp biển gió Do cấu tạo địa chất tầng thường gặp chủ yếu thành tạo bở rời như: cuội, sạn, cát, bột sét Với cấu tạo địa chất có thành phần chủ yếu tạo điều kiện thuận lợi cho dòng chảy xói ngang, lòng sông có điều kiện di chuyển, ổn định, vào thời kỳ lũ lớn, tốc độ dòng chảy cao Phân tích thành phần hạt bùn cát lòng sông, bờ sông cho thấy hầu hết tốc độ không xói hạt nhỏ 1.5 m/s Thành tạo địa chất chủ yếu cát từ trung bình đến thô bão hoà nước mùa lũ liên kết hoàn toàn tan rã thúc đẩy thêm trình xói bồi lưu tốc dòng chảy đủ lớn Bằng chứng bãi di động sau trận lũ, sạt lở bờ ngâm nước lâu ngày lũ rút kéo theo tượng sạt trượt bờ Các yếu tố kinh tế, kỹ thuật, xã hội Hoạt động kinh tế người khai hoang, xây dựng công trình sông thuỷ lợi, giao thông, thuỷ sản, khai thác sa khoáng, vật liệu xây dựng, chặt phá rừng đầu nguồn v.v yếu tố gây ổn định bờ sông, lòng sông Khai hoang chặt phá rừng để canh tác, lấy gỗ gây xói mòn bề mặt lưu vực, tạo cân dòng chảy, dòng chảy bùn cát, gây xói lở đường bờ Việc xây dựng hồ chứa thượng nguồn làm ảnh hưởng thay đổi chế độ dòng chảy sông lượng vận chuyển bùn cát biển Các công trình tưới tiêu, chỉnh trị sông gây ảnh hưởng đến trình xói lở với mức độ khác GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Hệ thống công trình giao thông, thuỷ lợi dày đặc nguyên nhân gây xói ước đoán trước Áp lực dân số lưu vực lớn, dẫn tới việc lấn chiếm lòng sông ngày nghiêm trọng Cùng với việc lấn chiếm lòng sông việc mở rộng kiên cố công trình hạ tầng phục vụ dân sinh, phát triển sản xuất v.v làm cản trở đáng kể dòng chảy lũ nguyên nhân trực tiếp dẫn tới xói bồi không qui luật lòng sông Như vậy, nguyên nhân sạt lở đoạn hạ lưu khu vực hạ lưu Thu Bồn - Vu Gia bao gồm: (i) Dòng chảy lũ có lưu tốc lớn, tốc độ dòng ngang có cường độ đáng kể, (ii) Cấu tạo địa chất bờ yếu (iii) Ảnh hưởng người thông qua việc xây dựng sở hạ tầng vi phạm hành lang dòng sông Tình trạng sạt lở bờ sông năm vừa qua Xói lở xẩy khúc sông cong tiến dần phần hạ lưu tác động động lực dòng chảy, xẩy đoạn sông thẳng thay đổi lưu lượng tạo lòng Số liệu thống kê cho thấy xói lở ảnh hưởng nghiêm trọng đến sinh sống 19,500 hộ dân dọc bờ sông làm thiệt hại 10,000 đất sản xuất nông nghiệp nhiều công trình hạ tầng khác Do lưu vực sông Vu Gia – Thu Bồn có địa hình hẹp độ dốc lớn, lại bị chia cắt nhiều sông, suối thường xuyên xảy lũ quét miền núi lụt lớn đồng bằng, đe dọa nghiêm trọng đến hàng chục nghìn hộ dân sinh sống ven sông chân núi Riêng tỉnh Quảng Nam từ năm 1997 đến năm 2010 phải di dời 16 nghìn hộ dân sinh sống ven sông, ven suối đến nơi hình thức tập trung xen ghép, với tổng kinh phí hỗ trợ từ T.Ư địa phương gần 29 tỷ đồng Ngoài ra, tỉnh đầu tư hàng chục tỷ đồng để xây kè chống sạt lở, đồng thời xây dựng 100 khu tái định cư tập trung để di dời 4.000 hộ dân vào nơi an toàn Tuy nhiên địa bàn tỉnh 5.000 hộ dân sinh sống ven sông có nguy sạt lở cao Chỉ tính riêng cho xã Đại Hồng, nơi sông Vu Gia chảy ngang qua với chiều dài 16 km, từ năm 1994 đến nay, sạt lở bồi lấp, toàn xã 100 đất sản xuất Nếu biện pháp khắc phục vòng vài, ba mùa mưa lũ có 300 đất sản xuất thôn Ngọc Thạch, Đông Phước trôi theo sông Cứ đến mùa mưa lũ, bờ sông lại xói lở sâu vào đất sản xuất từ 20 đến 50 m Người dân phải sống trạng thái lo sợ trước mùa lũ lụt tràn GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Công tác di dời dân vùng sạt lở Quảng Nam thời gian qua thực tốt Bình quân năm, tỉnh di dời khoảng 1.000 hộ đến nơi an toàn Tuy nhiên công tác phòng, chống sạt lở bờ sông di dời dân đến nơi gặp nhiều khó khăn, trước hết công tác vận động nhân dân di dời đến nơi Do tư tưởng chủ quan tâm lý không muốn rời xa mảnh đất mà bao đời họ gắn bó, nhiều gia đình tâm "bám trụ" đến cùng, chờ tới "nước đến chân nhảy" gây nhiều khó khăn cho quyền Hơn nữa, phần lớn hộ dân nằm diện di dời vùng sạt lở thuộc diện nghèo, nhà cửa tạm bợ, chuyên sống nghề nông sông nước, gặp nhiều khó khăn sống Bên cạnh đó, nguồn vốn hỗ trợ di dời hạn chế, lại không kịp thời Hình 2: Sạt lở khu dân cư bờ Hữu Hình 3: Xói lở bờ sông đoạn qua xã Điện sông Túy Loan (Đà Nẵng) Phong (Quảng Nam) Theo Chi cục Phát triển nông thôn Quảng Nam, nhu cầu vốn hỗ trợ công tác di dời dân tỉnh năm khoảng 10 tỷ đồng, thực tế năm đầu tư ba tỷ đồng phải chọn nơi, gia đình vùng có nguy sạt lở cao để di dời trước Bên cạnh đó, quỹ đất có hạn nên việc bố trí đất đất sản xuất cho người dân di dời gặp khó khăn, hộ từ 150 m2 đến 200 m2 đủ sản xuất, chăn nuôi Nguyện vọng phần lớn nhân dân vùng sạt lở muốn Nhà nước xây kè chống sạt lở để bảo vệ nhà cửa, đất sản xuất giúp họ yên tâm sinh sống chỗ Nếu phải di dời di dời thôn, xã không muốn xa Trên địa bàn Quảng Nam hàng trăm điểm sạt lở bờ sông với 5.700 hộ dân chưa di dời đến nơi Đây chưa phải số cuối cùng, tùy thuộc vào tình hình mưa lũ, xói lở năm xảy địa bàn Để ổn định sống nhân dân GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở vùng sạt lở ven sông, cần có giải pháp đồng bộ, kết hợp tổ chức di dời dân với biện pháp phòng, chống sạt lở Về lâu dài, cần có kế hoạch xây dựng kè, trồng chống xói lở tre, cỏ điểm xung yếu để giữ đất sản xuất Cần có kế hoạch điều tra để quy hoạch, phân loại vùng có nguy sạt lở để có kế hoạch di dời năm hợp lý Cần khảo sát quy hoạch cụ thể vùng, địa phương để xây dựng khu tái định cư tập trung với đầy đủ sở hạ tầng điện, nước, đường giao thông trước đưa dân đến ở, tránh tình trạng xây dựng thiếu đồng bộ, xây xong người có người đến gặp khó khăn phải quay nơi cũ Đồng thời, kết hợp vận động nhân dân di dời tập trung xen ghép, di dời địa bàn thôn, xã, huyện, tỉnh với vùng kinh tế tỉnh GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở CHƯƠNG II: PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Ngày nay, với phát triển mạnh mẽ khoa học kỹ thuật nhà khoa học có nhiều phương pháp tính toán diễn biến lòng sông như: Phương pháp mô hình vật lý, Phương pháp mô hình toán, Phương pháp công thức kinh nghiệm, Phương pháp Viễn thám GIS phân tích tài liệu thực đo,… 2.1 Lựa chọn phương pháp nghiên cứu Kế thừa kinh nghiệm sử dụng phương pháp phân tích ảnh vệ tinh chồng ghép đồ để xác định diễn biến đường bờ, xác định khu vực sạt lở, phạm vi sạt lở tìm quy luật thống kê xu phát triển đoạn sông nghiên cứu Với mục đích đề tài nghiên cứu mô trạng xói lở bờ sông, bờ biển theo chiều ngang không mô theo chiều sâu lòng dẫn Thêm vào ngày ảnh vệ tinh Landsat hoàn toàn khai thác miễn phí từ mạng Internet “Phương pháp Viễn thám GIS” đáp ứng yêu cầu đề tài 2.2 Phương pháp Viễn thám GIS Dữ liệu sử dụng nghiên cứu ảnh vệ tinh từ vệ tinh Landsat7 qua năm từ năm 1999 đến năm 2013 Hình 4: Vệ tinh Landsat Vệ tinh LANDSAT-7 phóng thành công không quân Vandenburg vào ngày 15/4/1999 Vệ tinh LANDSAT-7 nặng 2.270 kg, bay độ cao 705 km đồng với mặt trời, chu kỳ lặp quanh trái đất 16 ngày GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 10 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Hình 17: Các thông số tính Hình 18: Kết tính toán GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 22 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Xây dựng diễn biến đường bờ theo thời gian Từ giá trị bảng kết quả, xác định lát cắt vị trí mà ta cần nghiên cứu Hình 19: Bảng giá trị xuất từ bảng tính cho Giao Thủy Sau vẽ đường diễn biến xói lở theo thời gian cho vị trí trọng yếu Hình 20: Diễn biến đường bờ theo thời gian GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 23 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Tạo bảng quản lý theo dõi liệu dạng minh hoạ Google Fusion Tables Hình 21: Giao diện Google Fusion Tables Với Google Fusion Table, dạng liệu khối dataset mô hình hoá sử dụng rộng rãi, dùng để theo dõi thông tin biến đổi khí hậu, xây dựng biểu đồ sức khoẻ vv…Một biểu đồ đồ tích hợp công bố trang web, chúng tự động cập nhật liệu Người dùng đồng liệu với công cụ, tính năng, lọc quen thuộccủa Google, hữu dụng thú vị Tạo website theo dõi xói lở Nhằm mục đích chia sẻ, cập nhật thông tin liên tục sạt lở, dạng sạt lở điển hình, nguyên nhân sạt lở, đồ sạt lở giải pháp v.v đến đông đảo người dùng với chi phí thấp dễ dàng tiếp nhận phản hồi,… GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 24 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Hình 22: Website theo dõi xói lở GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 25 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở CHƯƠNG III: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN Tạo đường bờ tính toán giá trị mặt cắt Các đường bờ xây dựng tương dối xác, số năm ảnh hưởng mây,sự cố vệ tinh làm xuất sọc đen đường bờ không rõ ràng Bảng tính tính toán 2000 mặt cắt bên tả hạ lưu sông Thu Bồn, kết tính toán chi tiết, xác Hình 23: Bảng tính 2000 mặt cắt Xây dựng diễn biến đường bờ theo thời gian Từ thông tin bảng tính, xây dựng đường quan hệ vị trí : Giao Thủy, Kỳ Long, Kỳ Lâm hai bờ Cửa Đại.Khi có phương trình tương quan thời gian-xói lở từ ta tính toán, dự báo cho thời điểm tiếp theo, lấy làm để lên kế hoạch chỉnh trị sông bờ biển GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 26 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Hình 24: Diễn biến đường bờ theo thờigian Giao Thủy Hình 25: Diễn biến đường bờ theo thờigian Kỳ Long GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 27 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Hình 26: Diễn biến đường bờ theo thờigian Kỳ Lam Hình 27: Diễn biến đường bờ theo thờigian cửa Đại GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 28 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Hình 28: Diễn biến đường bờ theo thờigian cửa Đại GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 29 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Tạo bảng quản lý theo dõi liệu dạng minh hoạ Google Fusion Tables Tạo website theo dõi xói lở 3.1 Google fusion tables Đề tài tạo bảng quản lý thông tin xói lở, vận tốc xói, vị trí xói hình ảnh minh họa, liệu minh họa hình thức khác đồ hay bảng biểu, v.v Hình 29: Bảng liệu GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 30 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Hình 30: Dữ liệu minh họa dạng đồ Hình 31: Dữ liệu minh họa dạng biểu đồ cột GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 31 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Hình 32: Dưới dạng điểm GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 32 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở 3.2 Tạo website Giamsatxoilo.sieuweb.vn Trên trang web này, người sử dụng tìm hiểu thông tin học kinh nghiệm giới nước giải pháp bảo vệ bờ công trình bảo vệ bờ tạm thời, giải pháp công trình bảo vệ bờ lâu dài giải pháp phi công trình Tùy thuộc vào loại công trình có phạm vi sử dụng, ưu, nhược điểm, đánh giá hiệu công trình chỉnh trị xây dựng… Nguyên nhân yếu tố tác động đến xói lở sông Thu Bồn Nguyên nhân thiên nhiên Ví dụ: Điều kiện địa hình, điều kiện địa chất thổ nhưỡng, điều kiện địa chất thủy văn, chế độ khí tượng,… Nguyên nhân người Ví dụ: Phá rừng, giao thông, vận hành hồ chứa, thủy điện,… Hình 33: Giao diện trang Giamsatxoilo.sieuweb.vn Đặc biệt người sử dụng truy cập đồ xói lở, đồ đường bờ với giao diện đẹp, khoa học,đầy đủ thông tin xác GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 33 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở Hình 34: Bản đồ sạt lở Hình 35: Bản đồ đường bờ GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 34 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở KẾT LUẬN – KIẾN NGHỊ I Kết luận Qua kết phân tích bồi xói từ chuỗi ảnh vệ tinh từ năm 1999 đến nay, đề tài xác định số vùng xói lở trọng yếu đoạn sông Giao Thủy, đoạn gần cầu Kỳ Lam, đoạn thôn Nhị Dinh đến cửa vào sông Vĩnh Điện, đoạn gần cửa Đại nơi có diễn biến xói lở mạnh khứ tiếp tục xảy xói lở tương lai Bộ công cụ theo dõi xói lở giúp ích cho cộng đồng, nhà hoạch định sách có nhìn chung tượng xói lở xảy toàn hệ thống sông, có khả giúp cho việc hỗ trợ định tốt II Kiến nghị Việc nghiên cứu diễn biến hình thái sông dựa ảnh vệ tinh nghiên cứu xu xảy khứ, để mô tốt diễn biến hình thái sông, cần nghiên cứu thêm mô hình thủy lực 1D, 2D GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 35 Nghiên cứu xói lở vùng hạ lưu sông Thu Bồn xây dựng công cụ theo dõi xói lở TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng việt [1] Kỹ thuật viễn thám hệ thống thống tin địa lý, Lê Văn Nghinh nhóm nghiên cứu, NXB Nông nghiệp, Hà Nội, 2006 [2] Mô hình toán thủy văn, Nguyễn Hữu Khải, Nguyễn Thanh Sơn, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2009 [3] Thủy văn ứng dụng, Đỗ Hữu Thành, Đỗ Văn Toản, NXB Giáo dục, 1994 [4] Địa lý thủy văn, Nguyễn Hữu Khải, Nguyễn Văn Tuần, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội, 2012 Tiếng anh [1] Digital shorelines analysis system http://woodshole.er.usgs.gov/project-pages/dsas/ http://glcf.umd.edu/services/landcoverchange/, U.S Geological Survey, usgs.gov GVHD: Ts Nguyễn Hoàng Sơn 36