Tài liệu Nghiên cứu nguyên nhân sạt lở quanh viền hồ khu vực khai thác vật liệu đập đất dự án đăk lông thượng và đề xuất giải pháp khắc phục

LỜI CẢM ƠN Qua quá trình nỗ lực phấn đấu học tập và nghiên cứu của bản thân cùng với sự giúp đỡ tận tình của các thầy cô giáo Trường Đại học Thủy lợi và các bạn bè đồng nghiệp, luận văn thạc sỹ “Nghiên cứu nguyên nhân sạt lở quanh viền hồ khu vực khai thác vật liệu đắp đập dự án Đăk Lông Thượng và đề xuất giải pháp khắc phục” đã được tác giả hoàn thành. Để có được thành quả này, tác giả xin được bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS.Nguyễn Công Thắng đã tận tình hướng dẫn, chỉ bảo và cung cấp các thông tin khoa học cần thiết trong quá trình thực hiện luận văn. Tác giả xin chân thành cảm ơn các thầy giáo, cô giáo Phòng Đào tạo Đại học & Sau đại học, Trường Đại học Thủy lợi đã giảng dạy, tạo điều kiện giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn. Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Công ty Cổ phần Tư vấn Xây dựng Thủy lợi II, Ban Quản lý Đầu tư và Xây dựng Thủy lợi 8 nơi tác giả công tác, gia đình, bạn bè đã động viên, tạo mọi điều kiện thuận lợi để tác giả hoàn thành luận văn này. Mặc dù đã hết sức cố gắng nhưng do hạn chế về thời gian, kiến thức khoa học và kinh nghiệm thực tế của bản thân tác giả nên luận văn không thể tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được ý kiến đóng góp và trao đổi chân thành giúp tác giả hoàn thiện hơn đề tài của luận văn. Xin trân trọng cảm ơn! Hồ Chí Minh, tháng ..... năm 2015 Trần Văn Tiến CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM Độc lập- Tự do- Hạnh phúc Hồ Chí Minh, ngày .…. tháng ….. năm 2015 BẢN CAM KẾT Tên học viên: Trần Văn Tiến Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm. Những kết quả nghiên cứu không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin nào khác. Những số liệu của các kết quả nghiên cứu đã có nếu sử dụng trong luận văn đều được trích dẫn theo đúng quy định. Học viên Trần Văn Tiến MỤC LỤC CHƯƠNG MỞ ĐẦU .................................................................................................1 1. Tính cấp thiết của đề tài: ......................................................................................1 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài ...........................................................................2 3. Phương pháp nghiên cứu: ....................................................................................2 4. Kết quả dự kiến đạt được:....................................................................................3 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SẠT LỞ ĐẤT TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM..................................................................4 1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu sạt lở đất trên thế giới và tại Việt Nam.........4 1.1.1 Tình hình nghiên cứu sạt lở đất trên thế giới[2] .............................................4 1.1.2 Tình hình nghiên cứu sạt lở đất ở Việt Nam [2] ...........................................6 1.1.3 Vai trò nhiệm vụ của hồ chứa Đăk Lông Thượng..........................................9 1.1.4 Số liệu Thủy văn [4] .....................................................................................14 1.1.5 Số liệu địa hình, địa chất [4].........................................................................16 1.2. Sự hình thành và phát triển của các vị trí sạt lở, lún sụt đất khu vực lòng hồ và lân cận công trình đầu mối Đăk Lông Thượng ..........................................20 1.2.1 Vị trí sạt lở, lún sụt đất khu vực lòng hồ và lân cận công trình đầu mối Đăk Lông Thượng [5] ...................................................................................................20 1.2.2 Sự hình thành và phát triển của hiện tượng sạt trượt [6] [7] ........................23 CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC XÁC ĐỊNH NGUYÊN NHÂN SỰ CỐ ......32 2.1. Xác định nguyên nhân sự cố ...........................................................................32 2.2. Cơ sở khoa học .................................................................................................32 2.3. Phân tích thấm..................................................................................................33 2.3.1 Bài toán thấm................................................................................................33 2.3.2 Cấu trúc thành phần của đất không bão hòa [9] ...........................................34 2.3.3 Ảnh hưởng của pha khí [9] ...........................................................................35 2.3.4 Đường cong đặc trưng Nước - Đất [9] .........................................................37 2.3.5 Dòng thấm nước [9] .....................................................................................38 2.3.6 Thế truyền động của pha nước [9] ...............................................................39 2.3.7 Định luật Darcy cho đất không bão hoà .......................................................43 2.3.8 Hàm thấm .....................................................................................................45 2.3.9 Phương trình vi phân cơ bản của bài toán thấm ...........................................45 2.4. Các phương pháp giải bài toán thấm .............................................................46 2.4.1 Phương pháp sai phân hữu hạn(PPSPHH) ...................................................46 2.4.2 Phương pháp phần tử hữu hạn (PPPTHH) ...................................................46 2.5. Lựa chọn phương pháp giải bài toán thấm và phần mềm tính toán ...........46 2.5.1 Lựa chọn phương pháp giải ..........................................................................46 2.5.2 Giải bài toán thấm bằng phương pháp phần tử hữu hạn ..............................47 2.6. Phân tích ổn định[15][16][17][18][19] ............................................................49 2.6.1 Bài toán ổn định trượt của mái dốc ..............................................................49 2.6.2 Các phương pháp giải bài toán ổn định trượt của mái dốc ..........................52 2.7. Lựa chọn phương pháp giải và phần mềm tính toán....................................63 CHƯƠNG 3. PHÂN TÍCH HIỆN TRẠNG, ĐỀ XUẤT BIỆN PHÁP CÔNG TRÌNH XỬ LÝ ........................................................................................................64 3.1. Phân tích hiện trạng chỉ ra nguyên nhân sự cố .............................................64 3.1.1 Khí tượng, thủy văn ......................................................................................64 3.1.2 Cấu trúc địa chất ở những vị trị sạt trượt .....................................................66 3.1.3 Sự biến đổi của các yếu tố tự nhiên tác động ...............................................74 3.2. Tính toán hiện trạng ........................................................................................75 3.2.1 Sơ đồ tính toán ..............................................................................................76 3.2.2 Kết quả tính toán thấm .................................................................................77 3.2.3 Kết quả tính toán ổn định .............................................................................81 3.3. Các biện pháp xử lý..........................................................................................88 3.3.1 Những biện pháp theo công nghệ truyền thống ........................................... 89 3.3.1 Những biện pháp theo công nghệ mới ......................................................... 92 3.4. Phân tích ưu nhược điểm để lựa chọn biện pháp phù hợp. .........................96 CHƯƠNG 4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................98 4.1. Kết quả đạt được của đề tài. ...........................................................................98 4.2. Những tồn tại của đề tài...................................................................................98 4.3. Kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo. ....................................................99 PHỤ LỤC CÁC BẢNG BIỂU PHỤ LỤC CÁC BIỂU ĐỒ VÀ HÌNH VẼ DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Quang cảnh vụ sạt lở đất tại thành phố Hiroshima – Nhật Bản ngày 20/8/2014...4 Hình 1.2 Cảnh sạt lở đất khu vực Oso hạt Snohomich Bang Washington-Mỹ.........5 Hình 1.3 Sạt lở Đường giao thông từ Sa Pa đi Bản Khoang –Lào Cai ngày 5/9/2013.......7 Hình 1.4 Sạt lở Đường giao thôngKm16 + 600 QL 18C ngày 18/8/2012 khu vực xã Đồng Tâm (Bình Liêu) –Quảng Ninh....................................................................... 7 Hình 1.5 Bản đồ địa chính tỉnh Lâm Đồng............................................................. 13 Hình 1.6 Ảnh vệ tinh khu vực hồ chứa................................................................ ...13 Hình 1.7 Bình đồ cụm đầu mối............................................................................... 18 Hình 1.8 Mặt cắt ngang điển hình đường quản lý kết hợp giao thông lòng hồ.......21 Hình 1.9 Bình đồ bốn vị trí xuất hiện sạt trượt....................................................... 22 Hình 1.10 Bề mặt vị trí số 1 ở đường ven hồ bờ phải ngày 19/9/2013................... 24 Hình 1.11 Sườn núi tụ thủy bên trên vị trí số 1 ở đường ven hồ bờ phải ngày 19/9/2013....25 Hình 1.12 Mặt bằng vị trí số 2 ở đường ven hồ bờ trái ngày 19/9/2013.................26 Hình 1.13 Chiều cao khe trượt chênh lệch theo phương thẳng đứng vị trí số 2 ở đường ven hồ bờ trái ngày 19/9/2013......................................................................26 Hình 1.14 Vết nứt vị trí số 3 từ trên đồi xuống đường ven hồ bờ trái ngày 19/9/2013........27 Hình 1.15 Vết nứt vị trí số 3 từ trên đường cắt xuống bờ hồ ngày 19/9/2013.........27 Hình 1.16 Vết nứt vị trí số 3 trên đường ngày 19/9/2013........................................28 Hình 1.17 Khe nứt trong vườn cà phê qua nhà dân vị trí số 4 ngày 19/9/2013.......29 Hình 1.18 Khe nứt tại đỉnh trong vườn cà phê qua nhà dân vị trí số 4 ngày 19/9/2013........29 Hình 1.19 Khe nứt từ vườn cà phê qua nhà dân xuống đường ở đoạn cuối vị trí số 4 ngày 19/9/2013.........................................................................................................30 Hình 1.20 Khe nứt ở đoạn cuối vị trí số 4 ngày 19/9/2013......................................30 Hình 1.21 Sạt trượt tại vị trí khác.............................................................................31 Hình 2.1 Vận động của nước dưới đất.....................................................................34 Hình 2.2 Sơ đồ các pha của đất................................................................................35 Hình 2.3 Dạng thấm trong phân tố đất.....................................................................35 Hình 2.4 Dòng thấm đi trong một phân tố đất không bão hòa và bão hòa..............36 Hình 2.5 Ống mao dẫn............................................................................................ 37 Hình 2.6 Đường cong đặt trưng nước –đất............................................................. 38 Hình 2.7 Gradien áp lực và hút dính qua một phân tố đất...................................... 38 Hình 2.8 Năng lượng tại điểm A theo phương y.................................................... 40 Hình 2.9 Cột nước của đất bão hòa và không bão hòa............................................42 Hình 2.10 Quan hệ giữa hệ số thấm và độ hút dính................................................ 45 Hình 2.11 Phần tử tam giác và phần tử tứ giác....................................................... 47 Hình 2.12 Các đạng di chuyển của khối đất đá.......................................................49 Hình 2.13 Các lực tác dụng và mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt trụ tròn....55 Hình 2.14 Các lực tác dụng và mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt bất kỳ......55 Hình 2.15 Các lực tác dụng và mặt cắt hình học mái dốc với mặt trượt bất kỳ......56 Hình 2.16 Hàm F(x) xác định hướng của lực tương tác......................................... 62 Hình 3.1 Mặt cắt ngang vị trí sạt trượt số 2............................................................ 66 Hình 3.2 Miền tính toán và lưới phần tử tính toán..................................................76 Hình 3.3 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 23-3-2013.....................77 Hình 3.4 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 2-4-2013.......................77 Hình 3.5 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 24-4-2013.....................78 Hình 3.6 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 10-5-2013.....................78 Hình 3.7 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 27-5-2013.....................78 Hình 3.8 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 6-6-2013.......................79 Hình 3.9 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 23-6-2013.....................79 Hình 3.10 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 16-7-2013...................79 Hình 3.11 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 2-8-2013.....................80 Hình 3.12 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 18-8-2013...................80 Hình 3.13 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 5-9-2013.....................80 Hình 3.14 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 20-9-2013...................81 Hình 3.15 Phân bố áp lực nước lỗ rỗng tại thời điểm ngày 27-9-2013...................81 Hình 3.16 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 23-3-2013............................. 82 Hình 3.17 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 2-4-2013............................... 82 Hình 3.18 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 24-4-2013..............................83 Hình 3.19 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 10-5-2013..............................83 Hình 3.20 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 27-5-2013..............................84 Hình 3.21 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 6-6-2013............................... 84 Hình 3.22 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 23-6-2013............................. 85 Hình 3.23 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 16-7-2013..............................85 Hình 3.24 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 2-8-2013................................86 Hình 3.25 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 18-8-2013............................. 86 Hình 3.26 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 5-9-2013................................87 Hình 3.27 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 20-9-2013..............................87 Hình 3.28 Cung nguy hiểm nhất tại thời điểm ngày 27-9-2013............................. 88 Hình 3.29 Biến đổi của hệ số ổn định FS theo thời gian......................................... 88 Hình 3.30 Hình ảnh bạt mái đốc và phủ thảm thực vật ở đường Hồ Chí Minh...... 89 Hình 3.31 Hình ảnh làm rãnh đọc và ngang và kết hợp phủ thảm thực vật........... 90 Hình 3.32 Hình ảnh tường chắn đất bằng rọ đá...................................................... 90 Hình 3.33 Hình ảnh tường chắn đất bê tông........................................................... 91 Hình 3.34 Hình ảnh xây đá mái dốc....................................................................... 91 Hình 3.35 Hình ảnh thi công đê phản áp................................................................ 92 Hình 3.36 Hình ảnh mái đất trồng cỏ Vetiver với công nghệ Erosion Mat.......... ..93 Hình 3.37 Hình ảnh tường chắn đất có cốt vải địa kỹ thuật....................................94 Hình 3.38 Hình ảnh tấm lát mái dốc Gia Nghĩa- Đăk Nông...................................94 Hình 3.39 Hình ảnh hệ thống thoát nước ngầm.......................................................95 Hình 3.40 Biến đổi của hệ số ổn định FS theo thời gian..........................................97 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Bảng tổng hợp các thông số chính........................................................ 11 Bảng 3.1 Bảng lượng mưa giai đoạn từ tháng 1-12/2013 [8]:.............................. 65 Bảng 3.2 Giá trị thí nghiệm trung bình các lớp đất tại vị trí sạt trượt số 2........... 67 Bảng 3.3 Giá trị thí nghiệm trung bình các lớp đất vị trí sạt trượt số 3................ 68 Bảng 3.4 Giá trị thí nghiệm trung bình các lớp đất vị trí sạt trượt số 4................ 72 Bảng 3.5 Giá trị thí nghiệm trung bình các lớp đất vị trí sạt trượt số 4................ 73 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT - CTTL: Công trình Thủy lợi. - HCN: Hồ chứa nước. - MNLKT: Mực nước lũ kiểm tra. - MNLTK: Mực nước lũ thiết kế. - MNDBT: Mực nước dâng bình thường - MNH: Mực nước hồ. - TBNN: Trung bình nhiều năm - PPPTHH: Phương pháp phần tử hữu hạn. - PPSPTHH: Phương pháp sai phần tử hữu hạn. 1 CHƯƠNG MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài: Hồ chứa nước Đăk Lông Thượng là Hồ chứa nước cấp II có dung tích 11,67 x106 m3được khởi công xây dựng năm 2007 hoàn thành đưa vào sử dụng vào đầu năm 2011nhằm phục vụ cấp nước phục vụ sản xuất nông nghiệp (chủ yếu là cây công nghiệp: Càphê, tiêu) cho 3.076 ha; cấp nước sinh hoạt cho người dân ở 2 xã Lộc Đức, Lộc Ngãi – Huyện Bảo Lâm- Lâm Đồng và kết hợp cắt giảm lũ hạ lưu, nuôi trồng thủy sản, cải tạo môi trường cảnh quan du lịch. Hiện nay, Hồ Đăk Lông Thượng đã tích nước đạt theo yêu cầu của thiết kế - mực nước dâng bình thường ở cao trình 904,14 m, tương ứng với dung tích 10,73 x106 m3. Trong quá trình vận hành, khai thác đã xuất hiện hiện tượng sạt lở, lún sụt đất khu vực lòng hồ và lận cận công trình.Dẫn đến đường quanh viền lòng hồ bị hư hại, ảnh hưởng đến việc sản xuất Nông nghiệp của người dân quanh vùng hưởng lợi của dự án.Bên cạnh đó hiện tượng trên có khả năng phát triển rộng dẫn đến khối lượng đất đá lớn có nguy cơ sạt trượt xuống thượng lưu đập, đây là nguy cơ mất an toàn Hồ chứa. Hiện tượng trượt lở mái dốc có thể xảy ra khi điều kiện cân bằng của khối đất đá bị phá hủy. Nguyên nhân gây trượt có thể hoặc là do độ bền của đất đá bị giảm đi, hoặc là do trạng thái ứng suất ở sườn dốc bị thay đổi theo chiều hướng bất lợi, hoặc do cả hai nguyên nhân trên. Theo Lomtadze V.D. [1], các nguyên nhân gây trượt thường là: tăng cao độ dốc của sườn dốc khi cắt xén, khai đào hoặc xói lở, khi thi công mái quá dốc; giảm độ bền của đất đá do biến đổi trạng thái vật lí như thay đổi độ ẩm, trương nở, giảm độ chặt, phong hoá, phá huỷ kết cấu tự nhiên, các hiện tượng từ biến trong đất đá; tác động của áp lực thuỷ tĩnh và thuỷ động lên đất đá, gây nên biến dạng thấm; biến đổi trạng thái ứng suất của đất đá ở trong đới hình thành sườn dốc và thi 2 công mái dốc; các tác động bên ngoài như chất tải trên sườn dốc, dao động địa chấn và vi địa chấn, v.v. Mỗi một nguyên nhân riêng biệt kể trên đều có thể làm mất cân bằng của các khối đất đá ở sườn dốc, nhưng thông thường là do tác động đồng thời của một số trong những nguyên nhân đó. Việc nghiên cứu hiện tượng sạt lở quanh viền hồ khu vực khai thác vật liệu đắp đập dự án Đăk Lông Thượng là rất cần thiết, phù hợp với yêu cầu thực tiễn. Bên cạnh đó, nghiên cứu tìm ra nguyên nhân và dự báo cảnh báo sạt lở đang được các nhà khoa học, ngành quan tâm. Kết quả nghiên cứu sẽ xác định được nguyên nhân gây ra sạt lở, qua đó chọn ra được biện pháp công trình để ngăn chặn sự sạt trượt của mái đất bảo vệ công trình và khu vực quanh công trình Đầu mối dự án Đăk Lông Thượng, đảm bảo công trình phát huy hiệu quả kinh tế và an toàn cho người dân ở khu vực thượng hạ lưu Hồ Đăk Lông Thượng. 2. Mục đích nghiên cứu của đề tài - Phân tích được sự tương quan của hệ số ổn định của mái dốc và áp lực nước lỗ rỗng dưới tác dụng lượng mưa trong thời đoạn tính toán. -Đánh giá hiện trạng và diễn biến của hiện tượng sạt lở quanh viền hồ khu vực khai thác vật liệu đắp đập dự án Đăk Lông Thượng. - Đề xuất biện pháp công trình để hạn chế và ngăn chặn hiện tượng sạt trượt mái dốc. 3. Phương pháp nghiên cứu: - Phương phương pháp kế thừa các đề tài dự án đã có, liên quan đến nội dung nghiên cứu. - Phương pháp tổng hợp, chọn lọc, phân tích và thống kê. - Phương pháp điều tra, khảo sát đo đạc tại hiện trường. - Phương pháp ứng dụng mô hình toán. 3 4. Kết quả dự kiến đạt được: - Xác định được nguyên nhân gây ra hiện tượng sụt lún sạt lở đất khu vực lòng Hồ và khu vực lân cận công trình Đăk Lông thượng -Đề xuất biện pháp công trình để hạn chế và ngăn chặn hiện tượng trên. 4 CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU SẠT LỞ ĐẤT TRÊN THẾ GIỚI VÀ TẠI VIỆT NAM 1.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu sạt lở đất trên thế giới và tại Việt Nam 1.1.1 Tình hình nghiên cứu sạt lở đất trên thế giới[2] Hiện tượng sạt lở đất là thảm họa gây thiệt hại lớn về con người và vật chất tại nhiều nước trên thế giới, đã để lại những hậu quả sâu sắc và việc khắc phục sau thảm họa là rất lâu dài với kinh phí rất lớn. Ngày 27/4/2012 tại Hội thảo khoa học với đề tài “Sạt lở đất và quan trắc – Kinh nghiệm tại Thái Lan và Bài học cho Việt Nam, Giáo sư Hiroyasu Ohtsu (Nhật Bản) đã dẫn chứng các con số thống kê cho thấy việc sạt lở đất và các ảnh hưởng của nó ngày càng gia tăng. Chẳng hạn tại Thái Lan, giai đoạn 1968 - 1987, con số thiệt hại về người và của do các vụ sạt lở là không đáng kể, nhưng từ năm 1997 đến 2009, con số thiệt hại gia tăng nhanh chóng. Cụ thể số thiệt hại về vật chất giai đoạn 1988 - 1997 tại Thái Lan là 1,00 tỉ Bath, con số này đã tăng lên là 3,6 tỉ Bath trong 10 năm kế tiếp. Tần suất xảy ra sự cố sạt lở cũng ngày càng tăng.Cũng như Thái Lan các nước khác cũng gặp phải những thảm cảnh tương tự. Một số hình ảnh về sạt lở đất gây thiệt hại nghiêm trọng trên thế giới Hình 1.1 Quang cảnh vụ sạt lở đất tại thành phố Hiroshima – Nhật Bản ngày 20/8/2014 5 Hình 1.2 Cảnh sạt lở đất khu vực Oso hạt Snohomich Bang Washington-Mỹ Nghiên cứu về thiên tai sạt lở mới được tiến hành nghiên cứu vào đầu thế kỷ XX. Các vấn đề nghiên cứu vị trí phấn bố sườn dốc, mái dốc trượt để tập trung làm sáng tỏ cơ chế, mô tả đặc điểm địa hình, địa chất, thủy văn và phân tích các yếu tố tác động như yếu tố tự nhiên, nhân tạo tác động đến động lực và quy luật phát sinh và phát triển sạt lở. Tác động của việc cắt xén sườn dốc, mưa kéo dài là tác nhân trực tiếp hoặc gián tiếp gây ra trượt mái dốc, được phân tích rõ nét trong các tạp chí khác nhau (Campell TH, 1975, De Graff JV. 1972, Nilawera NS.1992). Về phương diện nghiên cứu tác động và quy luật phân bố sạt lở đất đá, các nhà khoa học thuộc Liên Xô cũ đã có những cống hiến đáng kể (Popov IV, 1959, Lomtadze VD 1982..) Đến nay, đã có nhiều phương pháp đánh giá ổn định trượt mái dốc và dự báo sạt lở, phân vùng nguy cơ trên cơ sở xét đến cấu tạo sườn dốc, tính chất cơ lý đất đá...đồng thời dựa trên lý thuyết cân bằng giới hạn của môi trường xốp đồng chất và đẳng hướng. Phương pháp gần đúng của các tác giả Felenius V.1936, Bishop AV.1955, Tezaghi K.1967..được sử dụng nhiều để kiểm tra ổn định mái dốc, dưới sự trợ giúp của các công cụ máy vi tinh với các phần mềm (GEOSTUDIO) hỗ trợ cho phép xử lý số liệu chính xác và nhanh chóng hơn. Độ chính xác cao đạt được do có xét đến khá đầy đủ các 6 thông số ảnh hưởng đến ổn định sườn dốc (áp lực thủy động, áp lực thủy tĩnh, áp suất lỗ rỗng...), nhưng các phương pháp trên chỉ xác định được ổn định sườn dốc tại một vị cụ thể. Để có thể xác định ổn định của một vùng lãnh thổ nhằm khoanh các vùng có nguy cơ sạt lở cao, một số tác giả đã đề xuất phương pháp phân tích đa chỉ tiêu và ma trận bán định lượng để dự báo phần vùng theo lãnh thổ theo mức độ nhạy cảm của các thông số ảnh hưởng đến sườn dốc (Sateen VM.1983..). Mặc dù là phương pháp gần đúng, bán định lượng nhưng phương pháp ma trận đa chỉ tiêu khá phổ biến ở các nước Nhật Bản, Mỹ ... trong việc thành lập các bản đồ phân vùng nguy cơ sạt lở. Cho đến những năm đầu thế kỷ XXI sự phát triển mạnh mẽ của công nghệ tính toán bằng máy tính đáp ứng cho mọi lĩnh vực của xã hội, các phần mềm tính toán được nâng cấp và phát triển mạnh mẽ, trong đó phần mềm tích hợp nền AcrGIS như Sinmap (trên cở sở theo lý thuyết cân bằng giới hạn) đã giải quyết những vấn đề tính toán xây dựng bản đồ nguy cơ sạt lở. 1.1.2 Tình hình nghiên cứu sạt lở đất ở Việt Nam [2] Việt Nam nằm trong khu vực Đông Nam Á, có địa hình đa dạng gồm: núi, cao nguyên, đồng bằng và bờ biển. Diện tích tự nhiên 330,000 Km2 , trong đó diện tích đồi núi chiếm 65%, hướng dốc chính Tây Bắc-Đông Nam. Nằm ở khu vực nhiệt đới gió mùa, thường xảy ra mưa lớn gây lũ lụt. Với điều kiện phát triển kinh tế xã hội nhanh chóng, hiện tượng sạt lở đất ở miền núi, sạt lở bờ sông, bờ biển diễn ra tương đối phổ biến. Những năm gần đây sạt lở đất diễn ra trên phạm vi cả nước. Theo thống kê từ Ban chỉ đạo PCTT Trung ương, trong giai đoạn 2000-2015, đã xảy ra 250 đợt lũ quét, sạt lở đất, làm chết và mất tích 646 người, bị thương 351 người; hơn 9,700 căn nhà bị đổ trôi, 100,000 căn nhà bị hư hỏng nặng; hơn 75,000 ha lúa, hoa màu bị ngập úng… Tổng thiệt hại ước tính trên 3,300 tỷ đồng. 7 Hình 1.3 Sạt lở Đường giao thông từ Sa Pa đi Bản Khoang – Lào Cai ngày 5/9/2013 Hình 1.4 Sạt lở Đường giao thông Km16 + 600 QL 18C ngày 18/8/2012 khu vực xã Đồng Tâm (Bình Liêu) – Quảng Ninh 8 Cùng với sự phát triển của nghiên cứu, đánh giá thiên tai trên thế giới, trong thời gian gần đây, các nhà nghiên cứu Việt Nam tập trung đánh giá thiên tai tổng hợp cho nhiều vùng trong cả nước, ví dụ như những nghiên cứu điển hình cấp quốc gia như đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước KC08-01 “Nghiên cứu xây dựng bản đồ tai biến môi trường tự nhiên lãnh thổ Việt Nam” do GS. TS. Nguyễn Trọng Yêm chủ nhiệm (Viện Địa chất), đề tài độc lập “Nghiên cứu đánh giá tổng hợp các loại hình thiên tai trên lãnh thổ Việt Nam và các giải pháp phòng tránh” do TS. Trần Trọng Huệ làm chủ nhiệm (Viện Địa Chất), Nghiên cứu “ Điều tra thiên tai thiên nhiên vùng Tây Bắc ” do TS Đào Văn Thịnh chủ nhiệm (Liên đoàn BĐĐC miền Bắc) và nghiên cứu “Điều tra thiên tai thiên nhiên vùng Tây Nguyên” do TS Phan Thanh Sáng chủ nhiệm (LĐ ĐCTV - ĐCCT miền Trung). Các đề tài này đều là các nghiên cứu trên một phạm vi rộng, tuy các đề tài đã đề cập đến việc đánh giá tổng hợp các loại hình thiên tai có thể xảy ra ở qui mô toàn quốc nhưng mô hình tổng hợp thông tin chưa rõ ràng và không có đánh giá-dự báo về mức độ rủi ro do thiên tai gây ra. Cũng có nhiều đề tài khác đề cập đến vấn đề đánh giá-dự báo nguy cơ tổn thất và rủi ro do thiên tai, như đề tài “Đánh giá thiên tai ở các tỉnh ven biển miền trung từ Quảng Bình đến Phú Yên - hiện trạng, nguyên nhân, dự báo và đề xuất biện pháp phòng tránh, giảm thiểu thiệt hại” do TS. Trần Tân Văn (viện Địa chất và Khoáng sản) chủ nhiệm (2002-2004). Đây là một đề tài nghiên cứu qui mô lớn đánh giá tổng hợp các thiên tai như nứt đất, động đất, lũ quét, v.v. Thành công lớn nhất của đề tài này là đã sử dụng các mô hình hệ thống thông tin địa lý (GIS ) để tổng hợp tài liệu và đưa ra được sơ đồ dự báo nguy cơ tai biến trượt lở đất với độ chính xác cao. Tuy nhiên, các yếu tố chịu tổn thương cao đối với tai biến, phân tích độ độ rủi ro của từng yếu tố đó, hoặc đánh giá khả năng tổn thương và ước tính khả năng tổn thất của chúng khi có thiên tai xảy ra, chưa được đề cập đến. Hơn nữa đề tài này mới chỉ thực hiện ở khu vực miền Trung. Như vậy vấn đề sạt lở đất đã được các nhà khoa học quan tâm giải quyết, song với sự phát triển cơ sở hạ tầng thì các nghiên cứu trên đều chưa hoàn toàn đáp ứng kịp. Cần thiết có nhiều đề tài nghiên cứu về vấn đề sạt lở mái dốc để dự báo, cảnh báo nhằm phòng tránh hoặc giảm thiệt hại khi có sạt lở đất xảy ra. 9 1.1.3 Vai trò nhiệm vụ của hồ chứa Đăk Lông Thượng 1.1.3.1 Giới thiệu chung về vùng xây dựng dự án Đăk Lông Thượng – Tỉnh Lâm Đồng [4] a. Điều kiện dân sinh kinh tế xã hội - Dân số, phát triển dân số Vùng dự án bao gồm hai xã là Lộc Ngãi và Lộc Đức với 4.585 hộ và 20.870 nhân khẩu (số liệu đến năm 2002). Tốc độ phát triển dân số hơn 1,6% năm. Những năm gần đây, tốc độ phát triển dân số thường rất lớn, chủ yếu là sự tăng dân số cơ học do di cư tự do từ nơi khác đến. Bên cạnh những mặt tích cực là giải quyết công ăn việc làm, khai phá nhiều vùng đất hoang đưa vào thâm canh làm tăng sản phẩm cho toàn xã hội thì việc di dân tự do đã để lại hậu quả nặng nề về mặt môi trường mà chủ yếu là nạn chặt phá rừng bừa bãi, sử dụng không có qui hoạch tài nguyên đất và nguồn nước. Hiện tại việc khai thác đất trồng cà phê, chè đã tới cao trình 1200  1500m, nhiều đồi núi đã trồng cà phê lên cả các đỉnh cao. - Dân tộc Nhân dân hai xã chủ yếu là người Kinh, các dân tộc ít người chỉ chiếm khoảng 12,8%. Điều đáng quan tâm nhất là tỷ lệ dân số theo đạo Thiên Chúa khá cao. - Y tế :Mỗi xã đều có trạm y tế với nhà xây cấp IV. - Văn hoá cộng đồng Tuy là vùng có nhiều dân tộc anh em cùng sinh sống, nhưng nói chung trật tự an toàn xã hội đảm bảo, không có mâu thuẫn lớn giữa các cộng đồng dân cư, không có các vụ tranh chấp đất đai nghiêm trọng, không có các tệ nạn xã hội như ma túy, mại dâm, cờ bạc, rượu chè…Nhân dân thực hiện các tục lệ ma chay, cưới xin đơn giản, lành mạnh.Toàn vùng đã được phủ sóng phát 10 thanh và truyền hình, đồng bào được xem các chương trình của tỉnh và quốc gia. b. Cơ sơ hạ tầng xã hội. - Giao thông Trong khu vực dự án có các tuyến giao thông chính sau đây: + Đường cấp phối đất, dài 8 km, từ phía Tây thị trấn Bảo Lâm , thôn 12 ( Lộc Ngãi) qua sông Đargria, thôn 11-13 và sông Đanos. + Đường từ ngã ba Minh Rồng qua thôn 4, thôn 8 lên thư?ng Đaklông nối với tỉnh lộ 28, dài 16km. + Đường dài 3 km nối từ tuyến giữa với tuyến phía Tây. + Đường trong địa phận Lộc Đức, dài 5 km, đi từ thị xã Bảo Lâm, qua Lộc Thành, qua cầu Đức Thanh, nối với đ?ờng giữa tại thôn 6 qua cầu Đagle. + Đường Tiên Yên đi Đức Giang dài 3,5 km. - Năng lượng Cho đến cuối năm 2003, tất cả các thôn thuộc 2 xã Lộc Ngãi và Lộc Đức đều có điện lưới Quốc gia. Việc cung cấp đầy đủ điện năng sẽ tạo điều kiện hết sức thuận lợi cho việc thắp sáng, điện dân dụng và phát triển sản xuất, đặc biệt là việc phát triển các trạm bơm tưới dùng điện cho các vùng đất cao, giúp tăng năng suất cây trồng. Điện còn tạo điều kiện phát triển nhiều ngành nghề thủ công khác, nhất là ngành chế biến nông sản, chủ yếu là chè và cà phê. Điện còn giúp thay đổi bộ mặt nông thôn như cấp nước sinh hoạt, vệ sinh môi trường, sinh hoạt văn hoá cộng đồng.. - Nước sạch và vệ sinh môi trường Cho đến nay, đa số người dân trong vùng đều dùng nước giếng đào, giếng sâu từ 10 đến 20m, chủ yếu dùng gầu. Vì giá điện nông thôn còn cao so với thu nhập nên giá thành sử dụng nước khá lớn. Chi phí bơm nước cho 1ha cà phê trung bình tới (3,5 6,0) triệu đồng/năm. 11 Về chất lượng nước giếng, cho đến nay, chưa có kết quả đánh giá của các cơ quan chuyên môn.Ở đây, cần lưu ý là nước có thể bị ảnh hưởng bởi quặng nhôm và chất độc mầu da cam.Tuy vậy, muốn có kết luận chính xác, cần tiến hành phân tích các mẫu nước giếng, nước ao hồ, cây cỏ và các động vật nhuyễn thể trong vùng dự án. So với các vùng nông thôn miền núi, vệ sinh môi trường ở hai xã khá đảm bảo, đường làng ngõ xóm quang đãng, các gia đình đều có nhà vệ sinh và chuồng nhốt gia súc. Tuy vậy, đa số các nhà vệ sinh đều làm tạm, không đúng tiêu chuẩn, việc xử lý chất thải trong sinh hoạt và chăn nuôi không đúng quy cách nên có thể gây ô nhiễm hữu cơ và vi sinh cho nguồn nước. 1.1.3.2 Giới thiệu về dự án [3]: a. Thông số chính khi Hồ tích nước Bảng 1.1 Bảng tổng hợp các thông số chính TT Đ/V Hồ Đăk Lông Thượng Km² 14.3 Mực nước lũ kiểm tra P= 0.1% (MNLKT) m 906.11 Mực nước lũ thiết kế P=0.5% (MNLTK) m 905.70 Mực nước dâng bình thường (MNDBT) m 904.14 Mực nước chết (MNC) m 884.00 Dung tích toàn bộ (Vtb) 106m³ 11.663 Dung tích hữu ích (Vhi) 106m³ 10.727 Dung tích chết (Vc) 106m³ 0.936 ha 90 Các thông số kỹ thuật hồ chứa Diện tích lưu vực (Flv) Diện tích mặt thoáng hồ (Fhồ)