Tài liệu Tiểu luận địa chất môi trường nghiên cứu trượt lỡ ven sông đồng nai tại huyện bắc tân uyên và thị xã tân uyên từ đó đề ra các giải pháp khắc phục

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦ DẦU MỘT NGHÀNH: KHOA HỌC MÔI TRƯỜNG TIỂU LUẬN MÔN HỌC MÔN ĐỊA CHẤT MÔI TRƯỜNG TÊN TIỂU LUẬU SVTH : Mai Thanh Điền MSSV: 1220510195 Lớp : D12MT02 Bình Dương, 06 tháng 10 năm 2014 MỤC LỤC DANH MỤC CÁC BẢNG ..................................................................................... 7 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU .......................................................................................... 8 1.1. LỜI MỞ ĐẦU:.............................................................................................. 8 1.2. TÍNH CẤP THIẾT ĐỂ TÀI: ........................................................................ 8 1.3. MỤC TIÊU: .................................................................................................. 8 1.4. NGUYÊN TẮC: ........................................................................................... 9 1.5. NỘI DUNG: .................................................................................................. 9 1.6. Ý NGHĨA: ..................................................................................................... 9 1.7. KẾT QUẢ ..................................................................................................... 9 1.8. ỨNG DỤNG ................................................................................................. 9 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP: ................................. 10 2.1. PHƯƠNG PHÁP ........................................................................................ 10 2.1.1. Nghiên cứu lí thuyết: ............................................................................ 10 2.1.2. Phương pháp xử lí thông tin: ................................................................ 10 2.1.3. Phương pháp khảo sát thực địa, đo đạc thủy văn: ................................ 10 2.1.4. Ứng dụng GIS và Viễn thám xác nhằm xác định các điểm trượt lỡ trên sông Đồng Nai tại Thị xã Tân Uyên, huyện Bắc Tân Uyên:.......................... 10 2.2. TRƯỢT LỠ:................................................................................................ 11 2.2.1. Định nghĩa: ........................................................................................... 11 2.2.2.1. Cấu trúc của một khối trượt gồm có các thành phần sau: .............. 11 2.2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự dịch chuyển ..................................... 12 2.2.3. Đặc điểm mặt trượt ............................................................................... 13 2.3. PHÂN LOẠI TRƯỢT LỞ .......................................................................... 13 2.3.1. Trượt ( slide) ......................................................................................... 13 2.3.2. Bò/ trườn ( creep) ................................................................................. 14 2.3.3. Chảy ( flow) .......................................................................................... 14 2.3.4. Lở, rơi, đổ sụp ( throw, fall) ................................................................. 14 2.3.5. Đổ sụp ................................................................................................... 15 SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 2 2.4. CƠ CHẾ TRƯỢT LỞ ................................................................................. 15 2.5. ĐIỀU KIỆN, NGUYÊN NHÂN GÂY TRƯỢT ........................................ 16 2.5.1. Nguyên nhân ........................................................................................ 16 2.5.2. Tác dụng xâm thực của sông ............................................................... 16 2.5.3. Quá trình tẩm ướt đất đá ...................................................................... 16 2.5.4. Tác động của áp lực thủy tĩnh .............................................................. 16 2.5.5. Tác động của áp lực thủy động ............................................................. 16 2.5.6. Hoạt động nhân sinh: ........................................................................... 17 2.6. TÁC HẠI CỦA TRƯỢT LỠ BỜ SÔNG: .................................................. 18 2.6.1. Cơ sở hạ tầng: ....................................................................................... 18 2.6.2. Sinh mạng con người: ........................................................................... 19 2.6.3. Thiệt hại về vật chất: ............................................................................ 19 2.6.4. Ảnh hưởng đến các hoạt động giao thông đường thuỷ: ....................... 20 2.6.5. Ảnh hưởng đến môi trường sinh thái: .................................................. 20 CHƯƠNG 3: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KINH TẾ XÃ HỘI ................................ 21 3.1. Điều kiện tự nhiên: ..................................................................................... 21 3.1.1 Vị trí địa lí:............................................................................................. 21 3.1.2. Khí tượng, khí hậu: .............................................................................. 23 3.1.3. Nhiệt độ: .............................................................................................. 23 3.1.4. Độ ẩm:................................................................................................... 24 3.1.5. Chế độ gió: ............................................................................................ 24 3.1.6. Lượng mưa: ......................................................................................... 24 3.1.7. Điều kiện gây ra trượt lỡ bờ sông : ....................................................... 25 3.1.7.1. Địa hình địa mạo: ........................................................................... 25 3.1.7.2. Cấu tạo địa chất: ............................................................................. 25 3.1.7.3. Địa chất môi trường:....................................................................... 26 3.1.7.4. Điều kiện thuỷ văn của sông Đồng Nai: ........................................ 26 3.1.7.5. Dòng chảy lũ: ................................................................................. 27 3.1.7.6. Dòng chảy kiệt:............................................................................... 27 SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 3 3.1.7.7. Chế độ thuỷ triều của sông Đồng Nai: ........................................... 28 3.1.7.8. Chế độ phù sa - bùn cát: ................................................................. 29 3.1.7.9. Nước ngầm: .................................................................................... 31 3.1.7.10. Tính chất cơ lý của đất nền: ........................................................ 31 3.2. KINH TẾ - XÃ HỘI CỦA THỊ XÃ TÂN UYÊN VÀ HUYỆN BẮC TÂN UYÊN. ............................................................................................................... 31 3.2.1. Lao động: .............................................................................................. 31 3.2.2. Kinh tế: ................................................................................................. 33 3.3. Công nghiệp - xây dựng.............................................................................. 34 3.3.1. Công nghiệp .......................................................................................... 34 3.3.2. Xây dựng............................................................................................... 35 3.3.3. Dịch vụ.................................................................................................. 35 3.3.4. Văn hóa – xã hội ................................................................................... 35 3.3.5 Văn hóa thông tin ............................................................................... 35 3.3.6 Thể dục thể thao. ................................................................................ 35 3.3.7 Giáo dục ............................................................................................. 35 3.3.8. Điều kiện giao thông vận tải, sản xuất nông nghiệp ............................ 36 3.3.8.1. Điều kiện giao thông vận tải........................................................... 36 3.3.8.2. Sản xuất nông nghiệp ..................................................................... 36 3.3.8.2.1. Trồng trọt.................................................................................. 36 3.3.8.2.2. Chăn nuôi ................................................................................. 36 3.3.8.2.3. Thủy sản ................................................................................... 36 3.3.8.2.4 Thủy lợi ...................................................................................... 36 CHƯƠNG 4 : CƠ SỞ TÀI LIỆU – DỮ LIỆU ..................................................... 37 4.1. CƠ SỞ DỮ LIỆU:....................................................................................... 37 4.2....................................................................................................................... 37 CHƯƠNG 5: KẾT QUẢ THỰC HIỆN ................................................................ 38 5.1 Đoạn từ chân đập Trị An ( Lạc An, Bắc Tân Uyên) đến Uyên Hưng (TX.Tân Uyên):.................................................................................................. 38 SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 4 5.1.1. Khu vực xã Lạc An +Thường Tân ( Huyện Bắc Tân Uyên): ............... 39 5.1.2. Tại xã Lạc An, Bắc Tân Uyên, Bình Dương: ....................................... 40 5.1.3. Tại xã Thường Tân, Bắc Tân Uyên, Bình Dương: ............................... 40 5.2. Đoạn từ Thị trấn Uyên Hưng đến cuối cù lao Rùa ( Thạnh Phước ):........ 43 5.2.1. Đoạn từ Thị trấn Uyên Hưng đến cuối cù lao Rùa ( Thạnh Phước ): .. 43 5.2.2. Khu vực cù lao Rùa: ............................................................................. 44 CHƯƠNG 6: KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ:....................................................... 47 6.1. Kết luận: ...................................................................................................... 47 6.2. Kiến nghị:................................................................................................... 48 6.3. Mô hình, giải pháp thực tế ven bờ sông Đồng Nai tại TX.Tân Uyên và huyện Bắc Tân Uyên: ........................................................................................ 50 SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 5 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 2.5: Sơ đồ lực tác động lên sườn dốc khi có áp lực thủy động .................... 17 Hình 2.6.1: Trượt lỡ tuyến đường giao thông ven bờ sông tại ............................. 18 Thường Tân( Bắc Tân Uyên) ................................................................................ 18 Hình 2.6.2: Trượt lỡ cây ven bờ sông Đồng Nai .................................................. 19 Hình 2.6.3: Nhiều công trình xây dựng ven bờ sông Đồng Nai bị sạt lỡ tại TX.Tân Uyên ........................................................................................................ 20 Hình 3.1 Bản đồ TX.Tân Uyên và Huyện Bắc Tân Uyên ................................... 21 Hình 3.1.3 Đồ thị biểu diễn dao động nhiệt độ các tháng trong năm 2009 ở lưu vực Sông Đồng Nai tại Tân uyên. ......................................................................... 23 Hình 3.1.6: Đồ thị biểu diễn lượng mưa ở lưu vực Sông Đồng Nai chảy ............ 24 Tân Uyên năm 2009 .............................................................................................. 24 Hình 5.1 Các vị trí sạt lỡ trên sông Đồng Nai từ sau Trị An (Lạc An, Bắc Tân Uyên) đến cù lao Bạch Đằng (TX.Tân Uyên) ........................................ 38 Hình 5.1.3: Sạt lỡ bến bốc xếp tại xã Lạc An, Bắc Tân Uyên, Bình Dương ........ 41 Hình 5.1.4: Sạt lỡ đoạn UBND xã Lạc An “Bắc Tân uyên” ................................ 41 Hình 5.1.6: Sạt lỡ bờ sông tại xã Thường Tân...................................................... 42 Hình5.1.7: Sạt lỡ bờ sông tại xã Thường Tân....................................................... 42 Hình 5.2: Các vị trí xói, bồi và hiện trạng các công trình bảo vệ bờ ................... 43 trên sôngĐồng Nai . .............................................................................................. 43 Hình 5.3 : Đoạn sạt lở cách đuôi cù lao Rùa 500m về thượng lưu ....................... 45 Đoạn lỡ nhánh bờ phải Cù Lao Rùa...................................................................... 45 Hình 6.2 Kè bảo vệ phường Uyên Hưng.TX.Tân Uyên.Bình Dương ................. 49 “ Ảnh được chụp vào ngày 21.09.2014”............................................................... 49 Hình 6.3: Cỏ Vetiver ............................................................................................. 50 SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 6 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1: Biên độ triều tại các trạm đo trên sông Đồng Nai ( Tại TX.Tân Uyên và huyện Bắc tân uyên) năm 2012 ............................................................................. 29 Bảng 2: Lưu lượng phù sa, lớn nhất và nhỏ nhất tại Tân Uyên. ........................... 30 Bảng 3: Tốc độ tăng trưởng lao động trong giai đoạn 2001 – 2008 ở các ngành khác nhau. (Theo Quyết định số 81/2007/QĐ-TTg của Thủ tướng chính phủ) ... 32 Bảng 4. Tăng trưởng kinh tế theo cơ cấu ngành trong giai đoạn 2001-2006 và 2006-2010 (%) ...................................................................................................... 33 Bảng 5.Thống kê và dự báo tốc độ tăng trưởng bình quân................................... 34 của các ngành, lĩnh vực (% / năm) ........................................................................ 34 Bảng 6: Vị trí đoạn sạt lở tại xã Lạc An, Bình Dương ......................................... 40 Bảng 7: Vị trí đoạn sạt lở tại xã Thường Tân, Bắc Tân Uyên, Bình Dương: ....... 40 Bảng 8: Vị trí đoạn sạt lở tại cù lao Rùa ............................................................... 46 DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT Từ viết tắt TX UBND NDĐ CN NN DV VAC GIS KCN DT NĐ – CP SVTH: Mai Thanh Điền Tên đầy đủ Thị xã Uỷ ban nhân dân Nước dưới đất Công nghiệp Nông nghiệp Dịch vụ Mô hình Vườn ao chuồng Hệ thống thông tin địa lý Khu Công nghiệp Đường tỉnh Nghị định – Chính phủ Địa chất môi trường 7 CHƯƠNG 1: MỞ ĐẦU 1.1. LỜI MỞ ĐẦU: - Sạt lỡ sông luôn là mối đe doạ cho công trình và các hoạt động kinh tế gần sông đặc biệt là khu vực ven sông Đồng Nai, sạt lỡ bờ sông còn ảnh hưởng tới hệ thống đê điều quốc gia.Các yếu tố tham gia vào quá trình trượt lỡ bờ sông cũng rất đa dạng.Chính vì vậy mỗi chúng ta cần có ý thức bảo vệ rừng đầu nguồn, khai thác đánh bắt tài nguyên hợp lý để bảo vệ sông. Bên cạnh đó nhà nước cần có nhiều chủ trương, chính sách bảo vệ dòng sông đã và đang bị sạt lỡ, bảo vệ cho dòng sông chính là bảo vệ cho tính mạng của chúng ta. Vì vậy cần có nhiều công trình nghiên cứu các điểm trượt lỡ, khoanh vùng kịp thời đưa ra các giải pháp thích hợp và hiệu quả. Trong quá trình làm bài tiểu luận vì kiến thức còn hẹn hẹp nên mong Thầy bỏ qua những thiếu xót. 1.2. TÍNH CẤP THIẾT ĐỂ TÀI: - Trong những năm gần đây, trên địa bàn Thị xã Tân Uyên và Huyện Bắc Tân Uyên, hiện tượng trượt lở bờ sông liên tục xảy ra, trong đó tập trung nhiều hơn ở đoạn sông từ cầu Vĩnh Cữu ( Đồng Nai) đến phường Thạnh Phước, Thái Hoà, gây ra nhiều tai họa về người và thiệt hại nhiều của cải lớn. Bài viết giới thiệu hiện trạng các điểm trượt lỡ ven sông Đồng Nai cũng như chỉ ra các nguyên nhân gây trượt, trên cơ sở đó đề xuất phương hướng khắc phục. - Trên thế giới, việc nghiên cứu tai biến trượt lỡ được đầu tư từ rất sớm và hiện đã áp dụng rất nhiều phương pháp có tính khoa học rất cao vào việc tính toán và dự báo. Nhưng ở nước ta, vấn đề này mới chỉ được chú trọng trong khoảng 10 năm trở lại đây khi một số tai biến trượt lỡ liên tục xảy ra hàng năm và gây ra rất nhiều thiệt hại nghiêm trọng . Việc nghiên cứu, dự báo và khoanh vùng nguy cơ trượt lỡ ven sông Đồng Nai cũng rất hạn chế. Chính vì những lí do nêu trên tôi tiến hành nghiên cứu chuyên đề: "Trượt lỡ ven sông Đồng Nai tại: Huyện Bắc Tân Uyên và Thị Xã Tân Uyên từ đó đề ra các giải pháp khắc phục". 1.3. MỤC TIÊU: - Khoanh vùng các điểm Trượt lỡ trên sông Đồng Nai đoạn qua Huyện Bắc Tân Uyên, TX.Tân Uyên. - Đề ra các giải pháp thích hợp cho từng điểm trượt lỡ. SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 8 1.4. NGUYÊN TẮC: - Dựa trên cơ sở khoa học môn Thủy Văn Môi Trường, môn Địa Chất Môi Trường, Địa Chất cơ sở cùng môn học Hệ thống thông tin địa lý và kết quả khảo sát thực địa để khoanh vùng các điểm trượt lỡ tại Thị xã Tân Uyên và Huyện Bắc Tân Uyên. 1.5. NỘI DUNG: - Khái quát về điều kiện tự nhiên, tình hình kinh tế - xã hội của thị xã Tân Uyên và Huyện Bắc Tân Uyên, tỉnh Bình Dương. - Khoanh vùng các vị trí bị ảnh hưởng của trượt lỡ ven sông Đồng Nai tại Thị xã Tân Uyên và Huyện Bắc Tân Uyên . - Đưa ra các giải pháp cũng như đề xuất phương hướng khắc phục. 1.6. Ý NGHĨA: - Xác định được các điểm trượt lỡ ven sông Đồng Nai tại Thị xã Tân Uyên và Huyện Bắc Tân Uyên và các tác động của nó để phục vụ cho việc phân vùng, nghiên cứu hiện trạng, mức độ ảnh hưởng nhằm đưa ra các biện pháp quản lý , khắc phục hậu quả của trượt lỡ bờ sông. 1.7. KẾT QUẢ - Trình bày khái quát những đặc điểm về điều kiện tự nhiên, tóm lược về tình hình phát triển kinh tế - xã hội ở thị trấn Uyên Hưng, huyện Tân Uyên tỉnh Bình Dương. - Xây dựng các điểm trượt lỡ ven sông Đồng Nai trên bản đồ. 1.8. ỨNG DỤNG - Hỗ trợ cho công tác nghiên cứu nhằm đề ra các biện pháp thích cho từng địa điểm trượt lỡ. SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 9 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP: 2.1. PHƯƠNG PHÁP 2.1.1. Nghiên cứu lí thuyết: - Tham khảo tài liệu từ các nguồn khác nhau như giáo trình, sách, các bài luận văn, nghiên cứu hay bài báo cáo về các vấn đề như hiện trạng trượt lỡ, các yếu tố ảnh hưởng đến trượt lỡ, biện pháp dự báo trượt lỡ bờ sông để có kiến thức và cái nhìn tổng quan chung sông Đồng Nai tại khu vức nghiên cứu. 2.1.2. Phương pháp xử lí thông tin: - Thu thập, chọn lọc, tổng hợp từ các nguồn khác nhau để có được số liệu về lưu vực sông Đồng Nai đang khảo sát và tính toán, như: Số liệu từ các trạm quan trắc, xác định các nguyên nhân, nhiệt độ trung bình, độ ẩm,… - Từ các trang web quản lí về tài nguyên của các địa phương, ta có thể biết thêm thông tin về tình hình kinh tế - xã hội của TX.Tân Uyên và Huyện Bắc Tân Uyên. - Những đề tài nghiên cứu hoặc luận văn có liên quan đến vấn đề tai biến trượt lỡ ven sông Đồng Nai. 2.1.3. Phương pháp khảo sát thực địa, đo đạc thủy văn: - Khảo sát thực địa sông Đồng Nai tại khu vực nghiên cứu thuộc địa phận Thị xã Tân Uyên và Huyện Bắc Tân Uyên tỉnh Bình Dương. Quan sát thực tế về địa hình, các điểm trượt lở, các công trình ven sông. - Tìm hiểu kỹ và có lưu ý tới những khu vực gấp khúc của sông, những đoạn dốc, nước chảy siết để xem xét việc trượt lỡ bờ sông. 2.1.4. Ứng dụng GIS và Viễn thám xác nhằm xác định các điểm trượt lỡ trên sông Đồng Nai tại Thị xã Tân Uyên, huyện Bắc Tân Uyên: - Xác định toạ độ( X,Y) giữa các đoạn trượt lỡ. - Vị trí các đoạn trượt lỡ. - Số hóa các lớp thông tin từ các bản đồ nền địa hình từ các bản đồ.Xác định phân vùng các điểm trượt lỡ. - Ứng dụng Viễn thám để xác định toạ độ các điểm trượt lỡ. SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 10 2.2. TRƯỢT LỠ: 2.2.1. Định nghĩa: - Trượt lở là sự dịch chuyển trên bề mặt hay gần bề mặt của một khối đất đá theo chiều trọng lực ( từ cao xuống thấp), ở quy mô khác nhau: quy mô nhỏ ( khối trượt lở chỉ vài m3) cho đến quy mô lớn ( khối trượt đến hàng nghìn m3 đất đá ). Khi khối trượt chuyển dịch, tổn thất sẽ gây ra tren khối trượt và cả ở nơi vật liệu trượt dồn tụ. 2.2.2. Thành phần khối trượt 2.2.2.1. Cấu trúc của một khối trượt gồm có các thành phần sau: - Mặt trượt (surface rupture/ slip surface): là bề mặt trên đó có khối trượt dịch chuyển. Mặt trượt có thể ở dạng phẳng hoặc cong, độ dốc của mặt trượt thay đổi từ rất bé cho đến dốc đứng (gần 900). - Vách trượt (scarp): đôi khi còn gọi là vết sụp đánh dấu mức độ dịch chuyển của khối trượt theo chiều thẳng đứng, số lượng vết trượt đánh dấu số lần di chuyển của khối trượt. - Khe nứt ngang: Đây là các khe nứt phân bố phía trên khối trượt, là dấu hiệu về sự hình thành một khối trượt. Trên mặt đất khe nứt ngang có dạng vòng cung, mặt lõm hướng về khối trượt. Độ mở của các khe nứt và mật độ khe nứt là chỉ thị đến nguy cơ chuyển dịch chuyển. - Khe nứt dọc: là các khe nứt thẳng đứng phân bố ngay trên mặt khối trượt, phương kéo dài song song với phương dịch chuyển. Đây là nhưng khe nứt phát triển khi khối lượng dịch chuyển; chúng phá hủy nội bộ khối trượt, kết quả làm cạn kiệt các khói trượt, dặc biệt là các khối trượt xa và diễn tiến lâu dài. - Đới vật liệu di chuyển – đới cạn kiệt( zone of depletion) hay còn gọi là đới trượt. Khối đất đá bị di chuyển. Do tốc độ di chuyển không đồng đều giữa các bộ phận của khối, đặc biệt là giữa phần trên mặt và phần đáy, vật liệu trong khối sẽ chịu tác dụng đồng thời của các yếu tố lực khác nhau, kết quả cấu trúc vật liệu bị phá hỏng dẫn đến sự phá hủy bên trong nội bộ khối dọc theo đường vận chuyển. - Đới dồn tụ ( zone 0 of accumulation): là nơi tập trung các vật liệu trượt từ bên trên xuống. Tùy theo quy mô của khối trượt sẽ có quy mô khu vực bị vùi lấp khác nhau và mức độ tổn thất cũng khác nhau. Nếu đới dồn tụ là khu vực dân cư hay có các công trình kinh tế quan trọng, mức độ tổn thất của tai biến trượt càng nghiêm trọng. SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 11 2.2.2.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến sự dịch chuyển - Đặc điểm vật liệu khối trượt, trạng thái vật liệu khối trượt và đặc điểm mặt trượt là các yếu tố quyết định sự dịch chuyển của khối. - Thành phần vật liệu và trạng thái vật liệu khối nền. - Theo đặc điểm cấu trúc thạch học vật liệu khối nền được chia thành ba nhóm: + Nhóm đá cứng: bao gồm các đá kết tinh hoặc được gắn kết tốt, như các đá macma, đá biến chất và đá trầm tích. + Đá gắn kết yếu: chủ yếu lá các đá trầm tích Kainozoi sớm, ví dụ đá cát bột kết hệ tần Bà Miêu. + Đá không gắn kết hay gắn kết yếu: chủ yếu là các trầm tích trẻ, trầm tích Đệ Tứ. Trong nhóm này thường phân biệt: đá vụn thô ( có 20% vật liệu có kích thước < 2mm) và đất ( có hơn 80% vật liệu mịn < 2mm). - Các đá không gắn kết hay gắn kết yếu thường kém bền vững, do vậy dễ bị dịch chuyển hơn các đá gắn kết. - Bên cạnh đặc điểm cấu trúc đất đá, thành phần vật liệu của đất đá cũng góp phần vào sự ốn định và không ổn định khối nền theo các phương thức sau: - Sự thay đổi thành phần vật liệu: các thành tạo trầm tích nguồn gốc biển hay sông biển hỗn hợp thường có chứa các tích tụ muối, hoặc các khoáng vật dễ hòa tan. Khi các thành phần này bị hòa tan và rửa trôi, khối nền trở nên mất ổn định, bắt đầu hình thành khối trượt tìm ẩn. Cũng tương tự, trong các thành tạo trầm tích nguồn gốc sông – biển hỗn hợp hay trầm tích đầm lầy thường chứa nhiều vật liệu hữu cơ, trong quá trình biến đổi, các vật liệu hữu cơ bị phân rã hay dồn nén cũng gây mất ổn định nền. - Vật liệu có tính chất cơ lý không thuận lợi: Nếu khối nền cấu tạo bằng các vật liệu có góc ma sát trong thấp, lực dính nhỏ, như các vật liệu sét, các lớp này khi quá bão hòa nước sẽ trở thành mặt trượt làm dịch chuyển các tầng đất đá hay các thành tạo bên trên. - Sự thay đổi trạng thái vật liệu: Sự thay đổi trạng thái vật liệu (như khô – ướt, bão hòa nước…) cũng là yếu tố kích thích chuyển động trượt. Ví dụ, khi vật liệu hạt mịn, đặc biệt là thành phần sét co ngót( sét giàu monmorillonit), chiếm tỷ lệ cao trong vật liệu, khi bị mất nước ( có thể do khô hạn) các vật liệu này sẽ co rút mạnh làm nứt nẻ và suy yếu khối nền. Ngược lại khi bão hòa nước ( mùa mưa) các vật liệu này trương nở mạnh làm kích thích chuyển động trượt. Ngoài ra khi SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 12 khối nền bị sũng nước vật liệu khối nền sẽ bị suy yếu và chuyển động trượt cũng có thể bắt đầu, đây là kiểu nguồn gốc trượt lở phổ biến ở vùng đống bắng sông Cửu Long. - Cấu trúc địa chất. - Có những cấu trúc địa chất thuận lợi cho việc hình thành mặt trượt, trong đó phổ biến là kiểu cấu trúc như sau: - Mặt đứt gãy được lấp nhét bằng vật liêu sét. - Mặt phân lớn, đặc biệt là các lớp đất sét, có thể nằm đổ về nơi thấp. - Cánh nếp lồi, đặc biệt là các nếp lồi cấu tạo bằng đá cacbonat. 2.2.3. Đặc điểm mặt trượt Hai yếu tố ảnh hưởng quan trọng đến phương thức dịch chuyển khối trượt là hình thái mặt trượt và độ dốc mặt trượt. - Hình thái mặt trượt: là yếu tố quyết định kiểu dịch chuyển. Hai kiểu hình thái mặt trượt cơ bản là mặt trượt phẳng và mặt trượt cong. + Mặt trượt phẳng quy định kiểu trượt tịnh tiến. Lực chi phối bên trong khối trượt phân bố gần song song, từ bề mặt xuống đáy khối trượt cường độ lực trượt biến thiên theo chiều hướng giảm dần. + Mặt trượt cong: quy định kiểu trượt xoắn hay còn gọi là trượt ngẫu lực. Phân bố luật trong khối trượt, ở đó vật liệu trong khối trượt chịu tác động đồng thời lực lượng theo chiều từ cao xuống thấp và lực đẩy hướng lên trên. + Độ dốc mặt trượt: là yếu tố chính quyết định vận tốc dịch chuyển.Nếu cùng một loại vật liệu, cùng kiểu mặt trượt, vận tốc dịch chuyển đồng biến với độ dốc mặt trượt. 2.3. PHÂN LOẠI TRƯỢT LỞ 2.3.1. Trượt ( slide) Sự chuyển động của khối đất đá trên một bề mặt- mặt trượt. Mặt trượt thường có góc dốc < 600. Phụ thuộc vào kiểu mặt trượt và vận tốc trượt sẽ có kiểu trượt dạng khối và trượt phá vỡ. - Trượt xoay ( rotationary slide/slump):Khối trượt di chuyển trên mặt trượt cong. Ở kiểu này thường thấy các dạng trượt với tốc độ từ trung bình đến nhanh. - Trượt tịnh tiến: mặt trượt phẳng, thường có góc nghiêng nhỏ - gần như nằm ngang, đôi khi phân bậc. Kiểu này đặc trưng cho mặt trượt trùng với mặt phân SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 13 lớp( đá trầm tích, biến chất) hoặc là các mặt khe nứt kiến tạo. Khi mặt trượt có góc nghiêng nhỏ khối trượt sẽ di chuyển rất chậm, nhiều lúc rất khó quan sát trực tiếp mà chỉ có thể ghi nhận thông qua các móc quan trắc hay thông qua những dấu hiệu trên bề mặt, như sự phát triển của hệ thống rễ cây. Kiểu trượt này thường phát triển trên các thành tạo gắn kết trung bình yếu. - Tản ngang ( lateral spread): Đây là kiểu dịch chuyển khối không theo chiều từ cao xuống thấp. Sự dịch chuyển ngang của khối nền là kết quả của sự hóa lỏng hay hóa dẻo, hoặc do sự gia tăng thể tích của một bộ phận trong khối nền. Trong vùng hàn đới, chuyển động này liên quan đến hoạt động của khối băng vĩnh cửu. Ở vùng nhiệt đới ẩm, như Việt Nam, chuyển động tản ngang có thể gặp ở các vùng bồi tích cửa sông cổ, nơi giàu vật liệu sét thành phần monmorillonit ( sét có tính trương nở cao khi ngấm nước). Phạm vi dịch chuyển phụ thuộc vào quy mô của khối nền bị biến dạng. Ngoài ra chuyển động tản ngang còn có thể xảy ra do hoạt động xây dựng trên vùng có nền đất yếu, như đã gặp ở TP HCM, được giải thích như sau: để đảm bảo sự ổn định của công trình trên nền đất yếu, phương pháp ép cọc đã được thực hiện nhằm làm tăng độ chặt của nền đất. Khi tổng thể tính cọc được ép lớn hơn yêu cầu, chuyển động tản ngang xảy ra làm biến dạng các công trình lân cận. 2.3.2. Bò/ trườn ( creep) - Chuyển động trượt chậm theo sườn dốc trong thời gian rất dài của vật liệu gần bề mặt, phần lớn là vật liệu bở rời. Ở kiểu dịch chuyển này trọng lực đóng vai trò quan trọng. Sự dịch chuyển của vật liệu thường chỉ được nhận biết qua công tác quan trắc. Vận tốc dịch chuyển giảm dần từ trên xuống dưới. Ranh giới giữa lớp trượt và lớp không trượt rõ ràng. Khi độ ẩm môi trường tăng cao, chuyển động này có thể tăng tốc và chuyển sang chuyển động chảy. 2.3.3. Chảy ( flow) - Vật liệu di chuyển ở dạng bở rời có độ ẩm cao. Vật liệu vận chuyển liên tục có sự biến dạng bên trong nội bộ khối trượt. Chuyển động này thường xuất hiện sau những cơn mưa lớn, khi khối nền cấu tạo bằng vật liệu bở rời trở nên quá bảo hòa nước và di chuyển. Đây là kiểu di chuyển của các dòng lũ bùn đá. 2.3.4. Lở, rơi, đổ sụp ( throw, fall) - Mặt trượt dốc đứng, vật liệu rơi tự do (lở), hoặc chuyển động xoay quanh một trụ cố định ở gần đáy khối. Đây là nhóm chuyển động nhanh. - Lở, rơi, đổ SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 14 - Nguyên nhân có thể do các khe nứt phong hóa, do sự phá hủy phần chân chống đỡ dưới tác động xâm thực của gió, nước hoặc sóng, hoặc do hoạt động của con người. - Thuộc nhóm này là các kiểu dịch chuyển phổ biến ở các bờ sông như bờ sông Tiền, sông Hậu, sông Đồng Nai và sông Sài Gòn và các kiểu đổ sụp ở các bờ biển. 2.3.5. Đổ sụp - Thuộc kiểu này là dạng đổ sụp trên các bờ vách cấu tạo bằng vật liệu dẻo mịn ( sét có độ co ngót lớn) khi các vật liệu bị khô và các khe nứt co rút xuất hiện và gây trượt sụp. - Ngoài ra còn có các kiểu phân loại trượt lở khác như: phân loại trượt lở theo thành phần vật liệu, phân loại theo vận tốc vận chuyển và độ ẩm của khối vật liệu. 2.4. CƠ CHẾ TRƯỢT LỞ - Về nguyên tắc, chuyển động trượt xảy ra khi xuất hiện sự mất cân bằng bề mặt do các nguyên nhân khác nhau. - Phân tích các lực tác dụng trên sườn dốc cho thấy sự mất cân bằng này được đánh giá bằng hệ số ổn định sườn, tính theo công thức sau: - Hệ số ổn định sườn K= Tổng lực kháng trượt (∑S) Tổng lực trượt∑T Trong đó S= C+S = lực kháng trượt, là khả năng của đất đá chống lại các hiện tượng trượt. C = độ dính kết của vật liệu C (cát sét ) >0 = hệ số ma sát trong Ứng suất kháng trượt. Công thức trên cho thấy: K > 1: không có chuyển động trượt - sưởn ổn định. K + 1: có nguy cơ trượt tiểm ẩn - sườn bất ổn định K < 1: huyển động trượt xuất hiện. SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 15 2.5. ĐIỀU KIỆN, NGUYÊN NHÂN GÂY TRƯỢT 2.5.1. Nguyên nhân - Qua việc phân tích đặc điểm địa hình dòng chảy của sông Đồng Nai và điều kiện địa chất công trình dọc đoạn sông nghiên cứu và vùng phụ cận cho thấy: hiện tượng trượt lở bờ sông ở nơi đây phát sinh và phát triển do những nguyên nhân chủ yếu sau: 2.5.2. Tác dụng xâm thực của sông - Sông Đồng Nai có đặc điểm: thân sông quanh co uốn khúc, vực sâu nằm sát bờ lõm, bờ cát nằm sát bờ lồi, đoạn uốn cong và đoạn quá độ nằm xen kẽ nối tiếp nhau, mặt cắt đoạn uốn cong vừa hẹp vừa sâu, có hình tam giác không đối xứng, các trị số dòng chảy về mùa mưa lũ đều lớn hơn trị số giới hạn xâm thực của đất đá cấu tạo bờ do đó dẫn đến phát sinh trượt lở bờ. 2.5.3. Quá trình tẩm ướt đất đá - Đất đá cấu tạo bờ thuộc đất loại sét (có thành phần hạt sét chiếm ưu thế) và bị tẩm ướt bởi nước mưa, nước mặt, nước dưới đất. Quá trình tẩm ướt đất đá là một trong những nguyên nhân gây trượt lở, trước hết làm tăng trọng lượng khối đất trên bờ dốc, kèm theo sự giảm độ bền các liên kết kiến trúc, sự biến đổi độ sệt, do đó lực dính kết và góc ma sát trong của đất giảm đi. Ngoài ra, quá trình tẩm ướt và phơi khô đất đá mỗi khi triều dâng và khi triều rút lặp đi lặp lại nhiều lần làm cho đất đá tan rã mạnh, kém ổn định đối với nước, bị lôi cuốn, moi chuyển ra khỏi sườn dốc, tạo thế mất ổn định của bờ, thúc đẩy phát triển trựơt. 2.5.4. Tác động của áp lực thủy tĩnh - Vào các thời kỳ mùa lũ hoặc khi triều dâng, phần đất đá ngập nước nằm trong trạng thái bị đẩy nổi và trọng lượng của nó không đủ để giữ yên các khối đất đá nằm ở phía trên. Đất đá ở phía trên gần như mất điểm tựa bắt đầu dịch chuyển và làm cho phần đất đá trong trạng thái bị đẩy nổi bên dưới bị trượt. Ngoài ra, đất đá ở trạng thái đẩy nổi cũng làm giả mứng suất pháp có hiệu ở tại mặt trượt đã xác định hoặc đang dự đoán, do đó sức chống cắt của đất đá giảm xuống và có thể phát sinh trượt. 2.5.5. Tác động của áp lực thủy động - Nước mưa, nước mặt ngấm xuống đất theo các lỗ hổng, khoảng trống có trong đất đá và tạo ra dòng thấm lưu thông trong đất đá. Sự vận động thấm của nước dưới đất gây ra áp lực thủy động có ảnh hưởng đến sự biến đổi trạng thái ứng suất của đất đá cấu tạo bờ và gây ra biến dạng thấm. SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 16 Hình 2.5: Sơ đồ lực tác động lên sườn dốc khi có áp lực thủy động Từ sơ đồ trên cho thấy áp lực thủy động hướ ng theo phương dòng thấm và có giá trị càng lớn khi độ thấm nước của đất đá càng bé. Trong những thời gian biến đổi đột ngột gradien áp lực, áp lực thủy động sẽ tác động vào đất đá ở bờ và gây trượt lở bờ. 2.5.6. Hoạt động nhân sinh: - Những hoạt động kinh tế xây dựng ảnh hưởng rất lớn đến hiện tượng trượt lở bờ sông Đồng Nai, có thể kể như sau: + Phá hủy lớp phủ thực vật tạo mặt bằng xây dựng, làm mất ổn định bờ. + Xây dựng công trình nằm sát mé bờ sông thậm chí lấn chiếm ra phía sông làm thay đổi chế độ dòng chảy, cấu tạo địa chất không thuận lợi (đất yếu)… gây bất lợi cho sự ổn định bờ. + Tàu thuyền có tải trọng lớn đi lại gây nên sóng lớn tác dụng trực tiếp vào bờ, gây xói lở bờ. + Các bãi, bến ghe, thuyền neo đậu không hợp lý tạo ra mặt cắt ướt lòng sông co hẹp dẫn đến dòng chảy thay đổi, gây xói lở bờ. + Quá trình khai thác cát bừa bãi với qui mô lớn ở vùng và phụ cận làm thay đổi chế độ dòng chảy của sông dẫn đến quá trình lở bờ xảy ra. + Sử dụng không đúng, không hợp lý về các giải pháp và kết cấu của các công trình bảo vệ bờ do không nắm chắc số liệu về dòng chảy và sự biến đổi của dòng chảy, cũng như các số liệu về địa chất, về cấu tạo vùng bờ. + Xây dựng công trình bảo vệ bờ tự phát không theo quy hoạch chung , không đúng yêu cầu kỹ thuật và không được cấp có thẩm quyền cho phép. SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 17 + Các cây mọc dọc bờ, mép sông có tác dụng chắn sông, ổn định bờ do nhiều nguyên nhân khác nhau bị phá hoại, chết, cuốn trôi,… + Rừng đầu nguồn bị khai thác quá mức cũng là một nguyên nhân dẫn đến việc thay đổi chế độ dòng chảy và chế độ bùn cát của hệ thống sông, gây tác động xấu đến diễn biến lòng sông. 2.6. TÁC HẠI CỦA TRƯỢT LỠ BỜ SÔNG: 2.6.1. Cơ sở hạ tầng: - Do trượt lỡ, bồi lòng dẫn các sông rạch vùng hạ lưu sông Đồng Nai biến đổi phức tạp đã làm thiệt hại không nhỏ đén cơ sở hạ tầng của địa phương tại TX.Tân Uyên và huyện Bắc Tân Uyên. - Do hiện tượng biến đổi lòng tác động mạnh làm nhiều đoạn bờ sông thường xuyên bị sạt lỡ khiến cho nhiều tuyến giao thông đường bộ, nhất là các tuyến giao thông nông thôn bị ảnh hưởng nghiêm trọng. Hình 2.6.1: Trượt lỡ tuyến đường giao thông ven bờ sông tại Thường Tân( Bắc Tân Uyên) - Một số trụ điện cao thế vượt sông ( tại xã Thạnh Hội, Bạch Đằng TX.Tân Uyên đang có nguy cơ sụp do bờ đã bị sạt lỡ sát với cột điện) - Thiệt hại của các cơ sở hạ tầng trên là rất lớn và bặt buộc phải di dời đi nơi khác để phòng tránh. SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 18 2.6.2. Sinh mạng con người: - Các đợt sạt lỡ bờ sông Đồng Nai đã gây nên những hậu quả nghiêm trọng, trong đó đã làm chết người và gây nên tâm lý hoang mang lo sợ cho người dân sống dọc theo hai bờ sông qua nhiều thời kỳ khác nhau. Hình 2.6.2: Trượt lỡ cây ven bờ sông Đồng Nai 2.6.3. Thiệt hại về vật chất: - Những đợt sạt lỡ bờ sông liên tiếp trong các năm từ năm 2000 đến nay đã làm thiệt hại vật chất lớn cho người dân sống dọc theo hai bờ sông, kênh , rạch thuộc vùng hạ lưu hệ thống sông Đồng Nai: + Đợt sạt lỡ bờ tháng 11/2000 đã làm sụp xuống sông 3.750 m2 của nhà hàng Thanh Cảng, Bình Dương. SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 19 Hình 2.6.3: Nhiều công trình xây dựng ven bờ sông Đồng Nai bị sạt lỡ tại TX.Tân Uyên 2.6.4. Ảnh hưởng đến các hoạt động giao thông đường thuỷ: - Xói lỡ bờ sông đã gây nên tình trạng sạt lỡ các công trình cảng, các công trình xây dựng ven sông như cầu cống, nhà cửa, kho tang, bến bãi, các cơ sở giải trí điển hình như: nhà hàng ven sông, câu cá giải trí, du thuyền. - Tình trạng sạt lỡ bờ sông đã làm cho các tuyến luồng giao thông thuỷ bị dịch chuyển gây nên trở ngại cho các phương tiện giao thông đường thuỷ. - Tình trạng bồi lắng tại vùng cửa sông làm cho tuyến giao thông thuỷ bị ách tắc, các phương tiện giao thông thuỷ không thể hoạt động được. - Đó chính là những trở ngại và tồn tại chính trong giao thông thuỷ hiện nay. 2.6.5. Ảnh hưởng đến môi trường sinh thái: - Các đợt sạt lỡ bờ sông, biến đổi lòng dẫn, sạt lỡ bờ đê ở huyện Bắc Tân Uyên và TX.Tân Uyên. Làm nước mặn tràn sâu vào trong nội đồng làm ngập mặn hàng nghìn ha đất trồng trọt và các vùng dân cư đã làm thay đổi môi trường sinh thái các vùng này, làm cho trong một thời gian đất bị thau chua, nhiễm phen không thể canh tác được. Các nghành chức năng đã có một số biện pháp để khắc phục tình trạng này, nhưng rất tốn kém và không thể giải quyết triệt để được. - Tình trạng nhiễm mặn ở sông Đồng Nai đã làm cho tình hình cung cấp nước sinh hoạt cho dân cư ở các đô thị gặp nhiều khó khăn, nhất là vào mùa khô. - Tình trạng ô nhiễm môi trường nước sông Đồng đã đến mức báo động, một trong những nguồn chính cung cấp nước sinh hoạt cho các khu đô thị đã bị chết lâm sàng do nguồn nước đã bị ô nhiễm nghiêm trọng. SVTH: Mai Thanh Điền Địa chất môi trường 20