Lụt Karst ở Việt Nam, lấy ví dụ khu vục đá vôi Quảng Bình - Nguyễn Tiến Hải

Tài liệu Lụt Karst ở Việt Nam, lấy ví dụ khu vục đá vôi Quảng Bình - Nguyễn Tiến Hải: Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 89 LT KARST VIT NAM, LY VÍ D KHU VC Á VÔI QUNG BÌNH Nguyn Tin Hi1, V Hi ng1, Nguyn Kiên Dng2 1Vin a cht và a vt lý bin 2Trng i hc Tài nguyên và Môi trng Hà Ni Tóm tt Trên c s ánh giá mi tng quan gia lu lng ma, mc thm nc ca mt m, kh nng lu tr và tiêu thoát nc ca khu vc, có th ánh giá nguy c lt karst 2 khu vc Phong Nha - K Bàng và Tân Hóa - Minh Hóa, Qung Bình nh sau: Các khu vc xy ra lt karst in hình là trng rìa núi Phong Nha (th trn Phong Nha), trng gia núi Tân Hóa (xã Tân Hóa) và phn ln h thng hang ng Chut - Tú Làn. Nguyên nhân chính có th gây lt karst Phong Nha và Tân Hóa là nc do ma vi lu lng ma liên tc t 200 mm tr lên. Nguy c xy ra lt karst khu vc Tân Hóa cao hn so vi Phong Nha v mc và thi gian ngp lt. ng phó vi tai bin lt karst, các gii pháp ng phó nh sau:...

pdf10 trang | Chia sẻ: quangot475 | Ngày: 15/01/2021 | Lượt xem: 17 | Lượt tải: 0download
Bạn đang xem nội dung tài liệu Lụt Karst ở Việt Nam, lấy ví dụ khu vục đá vôi Quảng Bình - Nguyễn Tiến Hải, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 89 LT KARST VIT NAM, LY VÍ D KHU VC Á VÔI QUNG BÌNH Nguyn Tin Hi1, V Hi ng1, Nguyn Kiên Dng2 1Vin a cht và a vt lý bin 2Trng i hc Tài nguyên và Môi trng Hà Ni Tóm tt Trên c s ánh giá mi tng quan gia lu lng ma, mc thm nc ca mt m, kh nng lu tr và tiêu thoát nc ca khu vc, có th ánh giá nguy c lt karst 2 khu vc Phong Nha - K Bàng và Tân Hóa - Minh Hóa, Qung Bình nh sau: Các khu vc xy ra lt karst in hình là trng rìa núi Phong Nha (th trn Phong Nha), trng gia núi Tân Hóa (xã Tân Hóa) và phn ln h thng hang ng Chut - Tú Làn. Nguyên nhân chính có th gây lt karst Phong Nha và Tân Hóa là nc do ma vi lu lng ma liên tc t 200 mm tr lên. Nguy c xy ra lt karst khu vc Tân Hóa cao hn so vi Phong Nha v mc và thi gian ngp lt. ng phó vi tai bin lt karst, các gii pháp ng phó nh sau: i) khu vc Phong Nha - K Bàng: to iu kin thông thoáng hoc m rng ng tiêu thoát nc cho dòng sông Son kt hp có th xây dng h cha nc phía h lu; ii) khu vc Tân Hóa - Minh Hóa: gii pháp hiu qu nht là hng m li tiêu thoát nc t dòng Rào Nam và có th kt hp xây dng h cha nc phía thng ngun (trong khu vc không á vôi Quy t); iii) trong hot ng du lch hang ng, cn ht sc thn trng và có phng án i phó khi tin hành du lch ti ây trong mùa ma (nht là i vi các hang ng Tân Hóa). T khóa: Lt karst; Phong Nha; Tân Hóa; Hang ng; Qung Bình. Abstract Floods in limestone areas (Karst) in Vietnam, a case study at limestone terrain in Quang Binh province Assessing the correlation between rainfall regime, water permeability at the bu er surface, storage capacity of the terrain and drainage of the rivers, it is shown that the areas in Phong Nha - Ke Bang and Tan Hoa - Minh Hoa area in Quang Binh province that are vulnerable to Karst fl ooding are the low terrain along the mountain in Phong Nha Town, the low valley between the mountains in Tan Hoa and most of the Karst caves of the Chuot - Tu Lan cave system in Tan Hoa area. The fl oods in limestone formation in Phong Nha and Tan Hoa area are due to continuous rainfall with rainfall regime up to 200 mm or more. The fl ooding risk in Tan Hoa area is higher than in Phong Nha in terms of danger and duration. To respond to fl ood in limestone formation, in Phong Nha - Ke Bang area, it is recommended to facilitate the fl ow of the Son River and build downstream reservoir. In Tan Hoa - Minh Hoa area, the most e ective solution should be the drainage channel from Rao Nam River and build reservoirs in Quy Dat upstream area (where there is no limestone). During rainy seasons, cave tourism activities should be halted or closely monitored (especially in Tan Hoa caves). Key words: Karst fl ooding; Phong Nha; Tan Hoa; Cave; Quang Binh. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 90 1. M u Lt karst (s dng cho ngp lt a hình á vôi) là hin tng ngp lt din ra a hình trng thp trong khu vc các thành to á vôi (hoc á vôi chim ch yu). V bn cht, ngp lt xy ra khu vc a hình á vôi và a hình các á khác là ging nhau, nhng do c im ca a hình á vôi có nhng c trng riêng khác các thành to khác, vì vy, nguy c và mc ngp lt khu vc a hình á vôi có s khác bit. Ngp lt a hình á vôi thng xy ra nhanh, mc ngp cao, thi gian ngp kéo dài kéo dài hn. Cho n nay, các nghiên cu (k c trong và ngoài nc) v lt karst ch yu là nghiên cu hin tng, hot ng (tai bin) ngp lt din ra khu vc a hình trng á vôi di góc tng t nh xy ra các khu vc a hình trng khác. Do vy, các nghiên cu này vn thuc dng nghiên cu v vn lt thông thng. Di góc , hot ng ngp lt xy ra mà ng thái ca ngun nc gây ra, nc tiêu thoát và c im ni xy ra ngp lt có mi quan h cht ch vi các thành to á vôi, Vin Hàn lâm KH&CN Vit Nam cho trin khai thc hin tài cp Vin Hàn lâm mã s VAST05.05/17-18, trong ó t ra vn lt liên quan vi các thành to á vôi, không là vn lt xy ra a hình trng á vôi. Có th nói, thông qua tài, “khái nim” lt karst ln u tiên c a ra vi úng ngha ca nó và nghiên cu v lt karst ln u tiên c thc hin. Cng nh hin tng ngp lt khác, kt qu nghiên cu v lt karst luôn có giá tr cao v nhiu mt, nht là giá tr v thc tin (c bit là giá tr i vi hot ng du lch hang ng karst). V khoa hc, kt qu nghiên cu còn góp phn làm sáng t các c trng in hình ca quá trình xy ra ngp lt khu vc a hình á vôi có nhiu hang ng karst. Vit Nam là nc có các thành to á vôi phân b khá rng nhiu ni c chia thành 8 khu vc [2, 6], trong ó khu vc a hình á vôi phía Tây Qung Bình (Khu vc nghiên cu gi tt là KVNC) là mt trong nhng khu vc in hình v tính a dng a hình và h thng hang ng karst. Hình 1: S v trí khu vc nghiên cu: A. Khu vc Phong Nha (Sn Trch, B Trch); B. Khu vc Tân Hóa (Tân Hóa. Minh Hóa) [quangbinh.gov.vn]. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 91 Trong khu vc này, mt di sn liên quan vi á vôi c th gii công nhn là Di sn Thiên nhiên th gii, ó là Vn Quc gia Phong Nha - K Bàng [2]. Hin nay, ti khu vc Vn Quc gia Phong Nha - K Bàng (huyn B Trch) và trng á vôi Tân Hóa (huyn Minh Hóa), các hot ng kinh t - xã hi phát trin khá mnh, nht là hot ng du lch hang ng và du lch mo him. Tuy nhiên, i vi KVNC (khu vc a hình á vôi nói chung) có mt s hn ch, trong ó ni bt là s có mt ca hot ng (tai bin thiên nhiên) l lt mà hu qu tiêu cc ca nó gây ra cho con ngi và môi trng là không nh, s kin chn ng th gii vi 13 ngi b mc kt trong hang ng Tham Luang Nang Non (Thái Lan) trong 9 ngày (23/6 - 02/7/2018) là mt ví d. Trên thc t, hai khu vc á vôi Phong Nha và Tân Hóa ã xy ra nhiu trn lt ln trong mùa ma hàng nm, nht là nhng nm t 1990 tr li ây, mà hu qu ã tác ng rt ln n phát trin kinh t - xã hi và nhân sinh ca a phng nói riêng, Qung Bình nói chung. Trên c s ánh giá mi tng quan gia lu lng ma, mc thm nc ca mt m, kh nng lu tr và tiêu thoát nc ca khu vc gn vi các c trng ca a hình á vôi thông qua tài liu iu tra, ánh giá v iu kin t nhiên, tai bin l lt trong tháng 4 - 5/2017 và tháng 4 - 5/2018 (do các tác gi trc tip thc hin), bn a cht, a hình và nh vin thám, bài báo bc u làm sáng t các c trng v tai bin thiên nhiên lt karst (nguyên nhân, phng thc, c ch, mc ,) hai khu vc là trng ven núi Phong Nha và trng gia núi Tân Hóa thuc khu vc a hình núi á vôi phía Tây Qung Bình (Hình 1). Hy vng, kt qu ca bài vit, ngoài giá tr khoa hc, có th là c s phc v cho công tác ng phó tai bin lt và phát trin kinh t - xã hi KVNC nói riêng và các khu vc á vôi khác ca Vit Nam nói chung. 2. Phng pháp và tài liu nghiên cu Các phng pháp chính thc hin là k tha tài liu, kho sát thc t (vi các thit b o sâu cm tay, thc dây, máy nh,...), phân tích nh vin thám, tích - hp tài liu. V hin tng (tai bin) ngp lt mt khu vc, kh nng ngp lt có th xy ra ph thuc vào mi tng quan gia lng nc cung cp và lng nc c iu tit ca khu vc (lu chuyn, lu tr, tiêu thoát,...). Lng nc cung cp cho mt khu vc ch yu có t các ngun: nc ma, nc di t (nc ngm), nc t hot ng nhân sinh (h p, nc thi công nghip, sinh hot,...). Ngun nc này trong quá trình c “chuyn ti” n mt khu vc nào ó, thì chúng c iu tit bi h thng cnh quan khu vc ó, ch yu là yu t: cu trúc mt m và a hình trng (sông, sui, h m,và ngày nay có h cha nc nhân to). Mt m là h thng ng t nhiên ca b mt Trái t, ni bc l s tng tác hot ng ca thch quyn, thy quyn, sinh quyn, khí quyn và các hot ng phát trin ca con ngi, là din trng ch yu ca các tai bin thiên nhiên [8]. Hiu n gin: “Mt m là khong không gian a lý b mt Trái t, c gii hn phía trên là khí quyn và phía di là ranh gii hot ng ca nc di t tng nông”. Do kh nng iu tit nc b mt ca cnh quan a lý không phi là vô hn và ph thuc vào nhiu yu t, vì vy, khi lng nc cung cp vt quá kh nng iu tit ca cnh quan, làm cho dòng chy mt vt trên mc bình thng và Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 92 gây ra hin tng ngp lt ti các a hình trng thp trong khu vc (công thc 1). N c c / Nt:(1) > 1 : ≤ 1 : Gây ngp lt (tr s này càng ln, mc ngp càng rng và sâu). Không gây ngp lt Trong ó: Ncc là lng nc cung cp; Nt: lng nc iu tit khu vc. Lng nc cung cp có th gây ngp lt ch yu ph thuc vào ngun nc ma (hoc có th do s c h cha nc nhân to khu vc, nu có). Lng nc cung cp ch yu lng nc do ma c tính theo din tích lu vc khu vc (Slv) và lu lng ma (Lm): Ncc = Slv x Lm (1) Lng nc iu tit khu vc bao gm: Nt = Nth + Ntr + Nh + Ntt (2) Trong ó: Nth là nc thm mt m; Ntr: lng nc tr t nhiên có th a hình trng thp (di mc ngp lt, thng là mc nc trong mùa cn); Nh: lng nc tr nhân to (h, p nhân to); Ntt: lng nc tiêu thoát t nhiên khu vc (do sông hoc dòng chy trên mt, bc hi, lu gi do thc vt,...). Trong trng hp ngp lt (Ncc/Nt > 1), mc ( sâu) có th ngp nc khu vc là: h = (Ncc - Nt)/Str (3) Trong ó: Str là din tích trng b ngp lt. Nc thm mt m (Nth) ph thuc ch yu vào thm ca hay bn cht ca mt m (c im và thành phn vt cht). i vi các vt liu trm tích b ri, thm rt cao, trong khi á vôi, do không có cu trúc mt m. Vì vy, kh nng thm nc ca á vôi gn nh bng không và quá trình lu chuyn nc b mt khu vc a hình á vôi có c trng riêng. Theo các nhà nghiên cu [5, 6] quá trình lu chuyn ca nc b mt trong khu vc a hình á vôi din ra ch yu di 3 dng sau (Hình 2): i) di chuyn chy tràn trên b mt t a hình cao n ni a hình thp (còn gi là i hp th nc mt); ii) di chuyn thng ng (i nc chy thng ng) t trên b mt a hình xung phía di thông qua các hang ng, khe nt; iii) i nc chy ngang: nc di chuyn trong lòng núi t ni cao n ni thp thông qua h thng các hang ng và cui cùng chy ra các sông, sui, a hình trng thp l thiên bên ngoài. Hình 2: S th hin quá trình lu chuyn nc a hình karst [5] 1. Nc di chuyn xung di theo hang, ng, khe nt; 2. Dòng chy mt; 3.H thng hang ng; 4. Dòng chy ngm thông nhau hoàn toàn; 5. Dòng chy ngm thông nhau cha hoàn toàn; 6. Hang ng không ngp nc; a. i hp th nc mt; b. i nc chy thng ng; c. i nc chy ngang. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 93 Nh vy, khu vc a hình á vôi, nhiu hang ng, lng nc ma (ngoài mt lng nh c lu gi trong các hang ng có cao áy thp hn mc nc c s a phng) hu nh c lu chuyn ht t các khu vc a hình cao xung khu vc a hình thp (trng) vi tc khá cao (vài gi n 1 - 2 ngày); và do vy, thng gây ngp rt nhanh ni a hình trng thp. 3. Khu vc nghiên cu 3.1. c im khí hu Do lu vc sông Gianh nm trong vùng khí hu nhit i gió mùa vi 2 mùa rõ rt là mùa khô và mùa ma. Mùa khô kéo dài t tháng 4 n tháng 8, còn mùa ma t tháng 9 n tháng 3 nm sau [2, 4]. Lng ma trong khu vc hàng nm khá ln vi mc trung bình nm t 2.000 mm n 2.500 mm, c bit khu vc giáp ranh biên gii Vit Nam - Lào, lng ma có th t ti 3.000 mm/nm. S ngày ma trong nm có th hn 160 ngày (trong khi ven bin là 135 ngày/nm) [4]. Trong nhng nm gn ây, ch ma khu vc có nhiu bin ng, c bit là có nhiu t ma ln, ma kéo dài. Chính vì vy, các tai bin thiên nhiên (TBTN) trong khu vc ngày càng gia tng v mc và cng , nht là tai bin lt karst. 3.2. c im a hình - a mo Trong khu vc, a hình - a mo c to nên bi ch yu là các thành to á vôi an xen ít a hình các thành to phi á vôi (phi karst) [2, 3, 4, 5]. + a hình núi á vôi khu vc Phong Nha - K Bàng (Hình 3a), a hình á vôi chim hu ht din tích khu vc nghiên cu (Hình 1b). a hình núi á vôi b chia ct rt mnh vi nhiu vách dng ng, nhiu nh lm chm và nhiu hang ng. Các nh núi á vôi cao trong khu vc có: Phu Tai (1.174 m), Co Unet (1.150 m),...[2, 4]. Ti khu vc này, có 3 h thng hang ng mà qua ó ngun nc c lu chuyn theo hng ch o Tây - ông và u vào sông Son khu vc ng Phong Nha: h thng hang ng Phong Nha, h thng hang ng Vòm và h thng hang ng Rc Mòn [2]. Ti khu vc Tân Hóa - Minh Hóa (Hình 3b), a hình núi á vôi phân b ch yu to thành 2 di khá him tr, cao t vài chc n vài trm mét và hn, gn nh song song nhau dc theo sông Gianh (phng Tây bc - ông nam). Ti khu vc này, h thng hang ng (ch yu là hang ng ngm) phát trin mnh phn Bc - ông bc ca trng Tân Hóa, trong ó in hình là h thng hang ng Chut - Tú Làn. + a hình núi không á vôi (phi karst) Phong Nha - K Bàng, a hình phi karst chim din tích khong 1/3 din tích khu vc vi mt di hp (chiu rng 1 - 2 km) kéo dài t phía Tây bc xung khu vc ông nam và mt din tích khá ln khu vc Tây nam, ngoài ra còn có mt din tích nh rìa Tây khu vc (Hình 3a). Các nh núi cao trong khu vc a hình này có: Phu Tc Vu (1.000 m), Mã Tc (1.068 m),... c trng chính ca a hình núi phi karst là sn khá thoi vi chia ct kém ( dc sn núi dao ng ch yu 25 - 30º). khu vc Tân Hóa - Minh Hóa, a hình núi phi karst chim din tích ln và phân b gn nh bao quanh a hình núi karst và trng Tân Hóa (Hình 3b). + a hình trng thp Trong khu vc nghiên cu, a hình trng thp chim din tích nh vi 2 trng thp ln là trng rìa núi Phong Nha và Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 94 trng gia núi Tân Hóa, ngoài ra là mt s trng thp nh phân b ri rác trong a hình núi. Hai trng thp Phong Nha và Tân Hóa (Hình 4b) có b mt tng i bng phng vi vt cht b mt (mt m) ch yu là cát, bt, sn b ri. Hai trng thp này là ni tp trung ch yu dân c và các c s kinh t khu vc, ây cng là ni xy ra ngp lt khi trong khu vc xy ra ma ln. 3.3. c im a cht - kin to khu vc nghiên cu, ngoài các thành to á vôi (h tng Bc Sn C - Pbs có chiu dày 700 - 900 m), còn có mt các thành to khác - ó là các thành to lc nguyên thuc các h tng: ông Th (D 3 frt), Cát ng (D 3 fmc), ông Th (D 3 frt), La Khê (C 1 lk) và trm tích t ([3] có tham kho b sung S a cht - Khoáng sn, 1/50.000 Qung Bình ca Lê Tin Dng và cng s, 2003). (b) (a) Hình 3: S khu vc trng rìa núi Phong Nha, B trch (a) và trng gia núi Tân Hóa, Minh Hóa (b) trong khu vc a hình á vôi phía Tây Qung Bình H tng ông Th có thành phn gm: cát kt thch anh ht va xen các lp bt kt, á phin sét cha vt cht hu c, chiu dày 350 - 450 m. H tng Cát ng dày khong 400 - 450 m gm các á màu xám en, xám xanh: á vôi, á sét, vôi sét, cát bt kt, á vôi vân . H tng La Khê có thành phn là: á phin sét, bt kt, cát kt dng quarzit, chiu dày 300 - 500 m. Các trm tích t (sông và sông - l) có thành phn ch yu là: cui, sn, cát và bt, chiu dày 1 - 2 m. Ti hai khu vc nghiên cu, các h tng ông Th, Cát ng và La Khê ch yu to nên a hình núi phi karst, còn h tng Bc Sn to nên a hình karst. Các trm tích t phân b dc các sông sui và b mt các a hình trng thp trong khu vc. V cu trúc - kin to, khu vc Phong Nha - K Bàng và Tân Hóa - Minh Hóa (khu vc Tây Qung Bình nói chung) phân b ch yu trên i cu trúc Long i [3]. i cu trúc này là i cu trúc un np phc tp, to nên dãy núi Trng Sn có phng chung ch o Tây bc - Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 95 ông nam. Các t gãy ây cng phát trin ch yu theo phng Tây bc - ông nam và á kinh tuyn ã to iu kin cho h thng hang ng phát trin mnh theo 2 phng này. 3.4. c im thy vn Các sông trong khu vc á vôi v mùa khô thng có mc nc rt thp, ôi ni to nên các sui cn, nhng khi có ma, mc nc dâng cao khá nhanh và rút cng nhanh. khu vc Phong Nha, h thng sông chính là sông Troóc - sông Son. Sông Troóc khi ngun t Nam Cn Roòng, chy ngm qua nhiu hang ng ngm theo hng ông bc ri vào sông Son qua ng Phong Nha. Sông Troóc có các chi lu là sông Nghèn, sông Bng vi lòng hp và nc chy khá mnh. Sông Son có phn thng ngun là sông Chày và Rào Bng Lai. Sông Son là con sông chính thu và thoát, tiêu thoát nc b mt cho khu vc á vôi Phong Nha - K Bàng (Hình 3a). Tân Hóa, sông Rào Nam (còn gi là Rào Nan, Hình 4c) trong thung lng Tân Hóa gia 2 h thng núi chy song song vi sông Gianh. Ngoài các sông ni, trong khu vc á vôi còn có nhiu “sông ngm”. Các sông ngm chính là các hang ng ngm karst, trong ó có nhiu hang ng ngm phát trin ni tip vi các sông ni trên mt, to nên kiu sông hn hp ni - ngm. Trong khu vc Phong Nha - K Bàng, h thng sông, sui ngm và sông hn hp ã to thành mt h thng vi 3 nhánh chính là: nhánh hang ng Phong Nha, nhánh hang ng Vòm và nhánh hang ng Rc Mòn, cùng vào sông Son [2]. khu vc Tân Hóa - Minh Hóa, h thng sông hn hp ni - ngm, ngm phát trin khá mnh, trong ó in hình là h thng “sông hang ng” Chut - Tú Làn phát trin trên h thng hang ng có nhiu on nm khá thp so vi mc nc c s a phng. Các sông khu vc á vôi Tân Hóa - Minh Hóa, cho n nay, vn c nhn nh là nc vào sông Gianh, nhng cha phát hin c rõ mc l thiên hay ngm ca dòng này trc khi vào sông Gianh. 3.5. c im thm thc vt Trong khu vc a hình á vôi, phn ln din tích a hình núi c che ph bi rng nguyên sinh, khu vc không có rng che ph chim din tích nh là a hình trng và các khe hm [2, 4]. 4. Kt qu 4.1. ánh giá kh nng cung cp và iu tit nc b mt khu vc á vôi Phong Nha - K Bàng và Tân Hóa - Minh Hóa Do trong 2 khu vc nghiên cu, ngun lng nc di t (nc ngm) và nguy c t nc h p nhân to không áng k, không có. Vì vy, ngun nc cung cp và có th gây ngp lt a hình trng trong khu vc chính là ngun nc ma. Trên c s các tài liu [2, 3, 4, 5] nh vin thám và kho sát, iu tra thc t ca nhóm tác gi trong tháng 4 - 5/2017 và tháng 4 - 5/2018, có th nh lng khái quát các thông s liên quan n tai bin lt karst 2 khu vc a hình á vôi Phong Nha - K Bàng và Tân Hóa - Minh Hóa c th hin trong các Bng 1, 2 và 3. Lng nc cp (Ncc) c tính theo lu lng ma trên toàn b lu vc có trng cn ánh giá mc ngp lt (Bng 1). Mc ngp lt tính theo din tích ca trng thp vi b mt quy c là bng phng. Lng nc thm (Nth) c tính cho khu vc a hình có vt cht là á khác vi v phong hóa dày trung bình 1m và thành phn chính là cát, bt, sét (h s rng tính trung bình: 0,2 % [1]. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 96 Bng 1. nh lng din tích lu vc và trng thp khuc vc nghiên cu Khu vc Lu vc cp nc Trng thp Din tích t nhiên (km2) Din tích theo vt cht (km2) Din tích trng l thiên (km2) Din tích hang ng ngm á vôi á khác Phong Nha - K Bàng ~ 156,0 ~ 121,6 ~34,4 ~ 18,0 (trng Phong Nha) (không áng k) Quy t - Tân hóa ~ 103,0 ~ 5,4 ~ 97,6 ~ 4,7 (trng Tân Hóa) (không áng k) Lng nc lu tr c tính cho kh nng lu tr thông thng ca sông, h (vi mc cao mc nc cao nht bt u có th tràn b gây ngp lt, Bng 2). Bng 2. nh lng kh nng lu tr nc ca a hình trng trong khu vc á vôi Qung Bình Khu vc H thng sông sui* Kh nng tr nc** (m3) Tng chiu dài (km) Chiu ngang trung bình**(m) sâu ct nc trung bình**(m) Phong Nha - K Bàng 38,0 80,0 5,0 15.200.000 Tân Hóa - Minh Hóa 40,0 80,0 5,0 16.000.000 *. Tính chung c h, m có trong khu vc; ** Tính n mc cao nht cha gây ngp lt. V kh nng tiêu thoát nc (Ntt, Bng 3), khu vc Phong Nha - K Bàng, lng nc có th c tiêu thoát ch yu thông qua h thng sông Son (chiu rng trung bình sông là ~ 200 m, sâu ct nc trung bình: 5 m và tc dòng chy: 5 m/s [4]); còn khu vc Tân Hóa - Minh Hóa, kh nng tiêu thoát nc ch yu thông qua Rào Nam kt ni vi dòng “ngm, dòng ni” thuc h thng hang Chut - Tú Làn (c tính mt ct trung bình chung ca “sông ngm” Rào Nam”: chiu rng 20 m, chiu cao 10 m và tc dòng chy ti a 3 m/s trong iu kin nc cp y kín hang ng). Bng 3. nh lng kh nng tiêu thoát nc (qua sông, sui) khu vc á vôi Qung Bình Khu vc Kích thc dòng chy (m) Tc dòng chy (m/s) Kh nng tiêu thoát (m3/gi)Chiu ngang trung bình Chiu sâu trung bình Phong Nha - K Bàng* 200,0*** 5,0*** 5,0 18.000.000 Tân Hóa - Minh Hóa** 20,0 10,0 3,0 2.160.000 *. Tính cho dòng thoát chính: sông Son; **. Tính cho dòng thoát chính: h thng “sông ngm” Chut - Tú Làn; ***. Tính vi mc cao nht cha gây ngp lt. 4.2. Tng quan gia lng nc cung cp - iu tit và nguy c ngp lt hai trng Phong Nha và Tân Hóa T các giá tr v lng nc cung cp và kh nng iu tit nc b mt ca khu vc, theo công thc (1), có th nh lng c nguy c ngp lt (lt karst) vi các mc khác nhau ph thuc vào ch ma 2 trng Phong Nha và Tân Hóa (Bng 4). Theo ó, trng Phong Nha, hin tng ngp lt có th bt u xy ra khi lng ma trong khu vc t trên 200 mm và có th ngp sâu t 1,5 m n 2,5 m vi lng ma 400 - 500 mm; còn trng Tân Hóa, tng ng là: 200 mm (bt u gây ngp) và mc ngp 4,5 - 6,5 m nu lng ma t ti 400 - 500 mm. Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 97 Bng 4. nh lng khái quát nguy c lt karst do ma khu vc á vôi Qung Bình Khu vc Lng ma (mm) Ncc (m3) Nt (m3) Mc ngp nguy c (m)Nth Ntr Nh Ntt (m3/gi) P h o n g N h a -K B àn g 100 15.600.000 -1,02 200 31.200.000 -0,15 300 46.800.000 688.000 15.200.000 0 18.000.000 0,72 400 62.400.000 1,59 500 78.000.000 2,45 T â n H ó a -M in h H ó a 100 10.300.000 -2,89 200 20.600.000 0,10 300 30.900.000 1.952.000 16.000.000 0 2.160.000 2,29 400 41.200.000 4,48 500 51.500.000 6,68 Ncc: nc cung cp; Nth: nc thm; Ntr: nc tr; Nh: nc h p; Ntt: nc tiêu thoát. Thi gian ngp lt ph thuc vào lng nc có th gây ngp lt và kh nng tiêu thoát nc khu vc; theo các d liu trên, có th thy: trng Phong Nha, nu lng ma liên tc là 300 mm, 400 mm và 500 mm, thì thi gian ngp lt ( cao mc ngp gim dn theo thi gian) tng ng là 0,72 gi, 1,58 gi và 2,45 gi mc tng ng. Vi lng ma tng t, trng Tân Hóa, thi gian ngp lt là: 4 gi; 9,8 gi và 14,5 gi. 5. Tho lun T các kt qu trên, có th a ra mt s nhn nh, ánh giá sau: Các khu vc chính, ch yu có th b ngp lt (lt karst): i) khu vc Phong Nha - K Bàng: trng rìa núi Phong Nha (th trn Phong Nha) và mt s hang ng ngm có cao di mc nc c s a phng (mc bình thng không gây ngp lt), thi gian ngp lt hang ng thng ngn hn so vi trng; ii) khu vc Tân Hóa - Minh Hóa: trng gia núi Tân Hóa (xã Tân Hóa) và phn ln hang ng karst thuc h thng hang ng Chut - Tú Làn; thi gian ngp lt hang ng dài hn so vi trng. V nguyên nhân chính có th gây ngp lt cho các a hình trng thp khu vc a hình á vôi Tây Qung Bình ó là ngun lng nc ma trong khu vc vi lu lng t 200 mm tr lên (ma liên tc). Trên thc t, trn ma vi lu lng 271 mm ngày 03/10/2007 (do bão Lekima) ã gây ngp lt th trn Phong Nha vi mc trung bình 10 - 15 cm; còn trn ma t 300 n trên 500 mm ngày 15/10/2013, do bão Nari (bão s 11) kt hp không khí lnh ã làm ngp lt nng n khu vc: ti Phong Nha, nc ngp 1 - 3 m và ti Tân Hóa, nc ngp 1 - 2,5 m (ngun: V mc nguy c lt: nguy c ngp lt trng Tân Hóa cao hn so vi trng Phong Nha c v mc và thi gian ngp lt trong cùng mt iu kin ch ma. Ngoài ra, theo kt qu trên cng cho thy kh nng gia tng mc ngp sâu theo ch ma gia tng trng Tân Hóa là ln, nhanh vi mc cao, trong khi trng Phong Nha - mc tng và sâu ngp thp hn khá nhiu. T ó, có th a ra khuyn ngh các gii pháp ng phó vi tai bin lt karst khu vc nh sau: i) khu vc Phong Nha - K Bàng: to iu kin thông thoáng hoc m rng ng tiêu thoát nc cho dòng sông Son kt hp có th xây dng h cha nc phía h lu; ii) khu vc Tân Hóa - Minh Hóa: gii pháp hiu qu Nghiên cu Tp chí Khoa hc Tài nguyên và Môi trng - S 23 - nm 2018 98 nht là hng m li tiêu thoát nc t dòng Rào Nam (ngoài h thng hang ng) và có th kt hp xây dng h cha nc phía thng ngun (trong khu vc không có á vôi); iii) trong hot ng du lch hang ng, cn ht sc thn trng và cn có phng án i phó khi tin hành trong mùa ma (nht là i vi các hang ng Tân Hóa) 6. Kt lun Trong vùng a hình á vôi phía Tây Qung Bình, trng rìa núi Phong Nha và trng gia núi Tân Hóa là 2 khu vc chính xy ra ngp lt c trng cho tai bin lt karst Vit Nam. Tai bin lt xy ra khu vc a hình á vôi ph thuc ch yu vào ngun nc ma và kh nng tiêu thoát nc ca khu vc. So vi khu vc a hình không có á vôi, ngp lt khu vc á vôi thng din ra ln hn v tc và thi gian ngp lt. Nguy c xy ra lt karst khu vc Tân Hóa cao hn so vi Phong Nha v mc và thi gian ngp lt. Ngp lt có th xy ra trng Phong Nha và Tân Hóa khi lu lng ma liên tc trong khu vc t mc t 200 mm tr lên. Gii pháp hiu qu nht có th ng phó vi tai bin lt karst i vi 2 trng Phong Nha và Tân Hóa là to iu kin tiêu thoát nc nhanh cho khu vc khi xy ra ma ln ti ây. Trong hot ng phát trin kinh t - xã hi 2 khu vc Phong Nha và Tân Hóa, nht là hot ng du lch hang ng, cn hn ch ti a hot ng trong mùa ma. Trong trng hp cn thit phi hot ng trong hang ng vào mùa ma, nht thit phi có phng án m bo an toàn hoc ng cu khi xy ra s c ngp lt (c bit i vi h thng hang ng Chut - Tú Làn Tân Hóa). Li cm n: Bài báo c hoàn thành vi s h tr ca tài cp Vin Hàn lâm KH&CN Vit Nam: “Nghiên cu ánh giá mt s tai bin thiên nhiên in hình (lt karst, trt l t, xói l b sông) lu vc sông Gianh; xut các gii pháp phòng tránh, gim nh thiên tai và khai thác hp lý lãnh th” (Mã s: VAST.05.05/17 - 18). TÀI LIU THAM KHO [1]. Cao Vn Chí, Trnh Vn Cng (2003). C hc t. Nxb Xây dng, Hà Ni. [2]. Trn Nghi và nnk (2003). Di sn Thiên nhiên th gii Phong Nha - K Bàng, tnh Qung Bình, Vit Nam. Cc a cht và Khoáng sn Vit Nam, Hà Ni. [3]. Trn Tính (ch biên) và nnk (1996). Bn a cht và khoáng sn, 1/200.000 t Mahaxay - ng Hi. Cc a cht Vit Nam, Hà Ni. [4]. Trn Thanh Toàn (ch biên) và nnk (1991). Qung Bình: iu kin t nhiên, tài nguyên môi trng, kinh t - xã hi và phát trin. Ban KH&KT tnh Qung Bình, ng Hi. [5]. Trn Tân Vn và nnk (2002). Phát trin bn vng các vùng á vôi Vit Nam. Hi ngh quc t Liên ngành v Phát trin và Bin i các vùng á vôi, Vin a cht và Khoáng sn, Hà Ni. [6]. B Xây dng (2006). Ch dn k thut công tác kho sát a cht công trình cho xây dng trong vùng karst. Tiêu chun xây dng Vit Nam (TCXDVN 366:2006), Biên son ln 1, Hà Ni. [7]. Mc Cuen R.H (1989). Hydrologic Analysis and Design. Prentice Hall, Englewood Cli s, New Jersey 107632. [8]. Cao ng D và nnk (1995). Nghiên cu nguyên nhân l quét và bin pháp phòng chng. Báo cáo tài khoa hc, Vin Khí tng - Thy vn. BBT nhn bài: 24/11/2018; Phn bin xong: 05/12/2018

Các file đính kèm theo tài liệu này:

  • pdf41451_131033_1_pb_594_2154236.pdf
Tài liệu liên quan