ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

NGUYỄN MINH QUẢNG
NGHIÊN CỨU XÓI LỞ BỜ SÔNG BA (ĐOẠN QUA THỊ XÃ
AYUN PA, TỈNH GIA LAI) VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP
PHÕNG CHỐNG, GIẢM THIỂU THIỆT HẠI


PHÕNG CHỐNG, GIẢM THIỂU THIỆT HẠI

Chuyên ngành: Địa chất học
Mã số: 60440201 LUẬN VĂN THẠC SỸ ĐỊA CHẤT HỌC

Hƣớng dẫn khoa học PGS.TS. Doãn Đình Lâm HÀ NỘI - 2014LỜI CẢM ƠN Luận văn thạc sỹ khoa học “Nghiên cứu xói lở bờ sông Ba (đoạn qua Thị xã

1.1.2. Địa hình 4
1.1.3. Mạng lưới sông suối 5
1.1.4. Đặc điểm khí hậu 5
1.2. Đặc điểm hình thái sông Ba 6
1.3. Đặc điểm thủy văn Sông Ba 7
1.4. Địa chất 10
1.4.1. Địa tầng 10
1.4.2. Kiến trúc tân kiến tạo 16
Chƣơng 2. LỊCH SỬ VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 18
2.1. Tổng quan về tình hình nghiên cứu xói lở bờ sông 18
2.1.1. Một số vấn đề chung 18
2.1.2. Tình hình nghiên cứu tai biến XLBS 19
2.2. Cách tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu 21
2.2.1. Cách tiếp cận 21
2.2.2. Phương pháp nghiên cứu 23
Chƣơng 3. HIỆN TRẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ GÂY XÓI LỞ BỜ SÔNG 30
3.1. Hiện trạng xói lở bờ sông 30
3.1.1. Hiện trạng xói lở bờ sông đoạn chảy qua thị xã Ayun Pa 34
3.1.2. Hiện trạng xói lở bờ sông Ba đoạn chảy qua huyện Ia Pa 36
3.1.3. Hiện trạng xói lở bờ sông Ba đoạn chảy qua huyện Phú Thiện 38
3.2. Các yếu tố gây xói lở bờ sông 38
3.1.1. Đặc điểm thủy động lực dòng chảy 38
3.1.2. Độ uốn khúc 50 3.1.3. Phân cắt ngang 53
3.1.4. Phân cắt sâu 55
3.1.5. Yếu tố độ dốc lòng 57
3.1.6. Yếu tố đất đá cấu tạo bờ 59
3.1.7. Đặc điểm cấu trúc tân kiến tạo 67
Danh mục hình vẽ

Hình 1.1. Vị trí sông Ba đoạn qua TX. Ayun Pa, tỉnh Gia Lai (Ảnh Landsat 2014)
Hình 1.2. Mô hình DEM KVNC
Hình 1.3. Bản đồ địa chất KVNC (Thu nhỏ từ tỷ lệ 1/25.000)
Hình 3.1. Bản đồ hiện trạng Xói lở bờ sông Ba đoạn chảy qua TX. Ayun Pa, tỉnh
Gia Lai (Thu nhỏ từ tỷ lệ 1/25.000)
Hình 3.2. Vận tốc dòng chảy ứng với mực nước mùa lũ và mùa kiệt trên sông Ba
khu vực Plei Bao
Hình 3.3. Vận tốc dòng chảy ứng với mực nước mùa lũ và mùa kiệt trên sông Ba
khu vực Plei Pa Ma Đak
Hình 3.4. Vận tốc dòng chảy ứng với mực nước mùa lũ và mùa kiệt trên sông Ba
khu vực Buôn Hoang
Hình 3.5. Vận tốc dòng chảy ứng với mực nước mùa lũ và mùa kiệt trên sông Ba
khu vực Buôn Roãi
Hình 3.6. Vận tốc dòng chảy ứng với mực nước mùa lũ và mùa kiệt trên sông Ayun
khu vực Thanh Bình
Hình 3.7. Vận tốc dòng chảy ứng với mực nước mùa lũ và mùa kiệt trên sông Ayun
khu vực Rô Pơ Nam, xã Ia Hiao
Hình 3.8. Vận tốc dòng chảy ứng với mực nước mùa lũ và mùa kiệt trên sông Ayun
khu vực Bon Đê, phường Thanh Bình
Hình 3.9. Vận tốc dòng chảy ứng với mực nước mùa lũ và mùa kiệt trên sông Ayun
khu vực Ngã 3 sông Ayun-Sông Ba
Hình 3.10. Bản đồ nguy cơ XLBS theo yếu tố thủy động lực (Thu nhỏ từ tỷ lệ
1/25.000)
Hình 3.11. Sơ đồ thành tạo các khúc uốn của sông
Hình 3.12. Sơ đồ về sự phát triển của khúc uốn sông
Hình 3.13. Bản đồ nguy cơ XLBS theo yếu tố hệ số uốn khúc (Thu nhỏ từ tỷ lệ

Ảnh 3.2b. Cung xói lở tại khu vực chùa Quý Đức (năm 2013)
Ảnh 3.3a. Cung xói lở tại xã Ia Hiao, huyện Phú Thiện
Ảnh 3.3b. Cung xói lở tại chùa Quý Đức, xã Ia RTôk, huyện Ia Pa
Ảnh 3.3c. Cung xói lở tại phường Hoa Bình, TX. Ayun Pa
Ảnh 3.3d. Khảo sát lấy mẫu thạch học công trình khu vực chùa Quý Đức, xã Ia RTôk,
huyện Ia Pa
Ảnh 3.4. Cung xói lở trực tiếp vào thềm bậc II, trầm tích đệ tứ có độ gắn kết
Ảnh 3.5a. Trầm tích Đệ tứ phủ trực tiếp trên trầm tích của hệ tầng sông Ba
Ảnh 3.5b. Trầm tích Đệ tứ phủ trực tiếp trên trầm tích của hệ tầng Sông Ba khu vực
thượng nguồn nhánh sông Ba (bờ đối diện gần đỉnh Chư Mố)
Ảnh 3.6a. Trầm tích Đệ tứ phủ trực tiếp trên đá phun trào hệ tầng Đơn Dương
Ảnh 3.6b. Đá phun trào hệ tầng Đơn Dương
Ảnh 3.7a. Khai thác cát dưới lòng sông khu vựu giáp ranh giữa huyện Phú Thiện và
TX. Ayun Pa
Ảnh 3.7b. Khai thác cát trên bãi khu vựu gần cầu Bến Mộng-TX. Ayun Pa
Ảnh 4.1. Người dân quây quanh khu vực 5 em học sinh chết do sập vách bờ cát tại
xã Cư Đrăm, huyện Krông Bông, Đắk Lắk
Ảnh 4.2. Đoạn bờ phải đã được xây dựng kè tại TX. Ayun Pa
Ảnh 4.3. Đoạn bờ ở khu vực xã Chư Mố
Ảnh 4.4. Kè bảo vệ cột điện cao thế ở vị trí bên cạnh chùa Quý Đức Bảng ký hiệu các chữ viết tắt

ĐB - Đông Bắc
ĐN - Đông Nam
Md - Kích thước hạt trung bình
NC - Nguy cơ
KVNC - Khu vực nghiên cứu
KT-XH – Kinh tế-xã hội

các giải pháp phòng chống, giảm thiểu thiệt hại” với các mục tiêu như sau:
- Làm rõ các yếu tố gây xói lở bờ sông, đánh giá nguy cơ XLBS vùng AyunPa
- Đề xuất các giải pháp phòng chống, giảm thiểu thiệt hại do tai biến XLBS
gây ra.
Ngoài phần Mở đầu và Kết luận, luận văn gồm 4 chương:
Mở đầu
Chương 1. Tổng quan các điều kiện tự nhiên, KT-XH khu vực sông Ba đoạn
qua thị xã Ayun Pa
Chương 2. Lịch sử và phương pháp nghiên cứu
Chương 3. Hiện trạng và các yếu tố gây xói lở bờ sông
Chương 4. Phân vùng nguy cơ và các giải pháp phòng chống, giảm thiểu
thiệt hại 2

Kết luận và kiến nghị
Tài liệu tham khảo
Luận văn được hoàn thành tại Viện Địa chất-Viện Hàn lâm Khoa học và
Công Nghệ Việt Nam trên cơ sở kết quả hai đợt khảo sát thực địa và các số liệu, tài
liệu của Đề tài: “Nghiên cứu một số dạng tai biến địa chất điển hình phục vụ phát
triển kinh tế - xã hội khu vực Tây Nguyên” mã số TN3.T04 (thuộc Chương trình
Tây Nguyên 3).

3

Chƣơng 1


Hình 1.2: Mô hình DEM KVNC 5

1.1.3. Mạng lưới sông suối
Trên bình đồ phân bố hệ thống sông Ba, thì khu vực nghiên cứu (KVNC) chỉ
chiếm một phần nhỏ của hệ thống sông này (phần trung lưu). Tuy nhiên, mạng lưới
sông suối cũng như sự phân bố của các dạng địa hình sông (bãi bồi, thềm sông, uốn
khúc sông ) ở khu vực này rất đặc thù không chỉ phản sánh những đặc trưng của
cấu trúc địa hình, địa chất, hoạt động kiến tạo mà còn phản ánh rõ nét mối quan hệ
giữa hoạt động của sông với một số dạng tai biến địa chất ở đây: lũ lụt, trượt lở,
XLBS và trên các khe suối nhỏ ở vùng ven rìa trũng Ayun Pa.
Khu vực nghiên cứu gồm có dòng sông chính là sông Ba chảy theo phương
từ Bắc xuống Nam, sau đó chuyển sang phương TB-ĐN và nhiều sông, suối nhánh
với quy mô chiều dài khác nhau nhập vào dòng chính này. Phía bờ phải của Sông
Ba gồm có sông Ayun, sông Ea Rboi, sông Ea Rtô. Trong đó sông Ayun là nhánh
lớn hơn cả chảy theo hướng từ TB xuống ĐN, còn sông Ea Rboi và Ea Rtô nhỏ hơn
chảy theo hướng á kinh tuyến từ Nam lên Bắc. Phía bờ trái chỉ có nhánh sông Ea
Thul là lớn hơn cả chảy theo hướng dích zắc, phần thượng nguồn chảy theo hướng á
kinh tuyến từ Bắc xuống Nam, phần trung lưu theo hướng á vĩ tuyến từ Đông sang
Tây và phần hạ lưu chảy theo hướng á kinh tuyến rồi nhập vào sông Ba ở cuối vùng
trũng (xã Ia Tul).
Như vậy có thể thấy sông Ba ở khu vực này gồm nhiều nhánh sông chảy từ
nhiều phía khác nhau (trùng với các đứt gãy kiến tạo) đổ dồn vào đây tạo nên một
hệ thống mạng sông, suối có kiểu hội tụ rất đặc trưng phản ánh tính chất hạ lún kiến
tạo trong giai đoạn này. Chính vì vậy khi vào mùa mưa lũ, nước từ các nơi đổ về
làm mực nước dâng cao bất thường, không kịp thoát xuống dưới hạ lưu (hiện chỉ có
một lối thoát rất hẹp phía TN vùng nghiên cứu) gây ngập lụt cả vùng rộng lớn.

.
Đặc biệt có 3 sông nhánh chính đó là Ayun, Krông Hnăng và sông Hinh là những
nhánh sông lớn hơn cả chi phối và tác động chính đến dòng sông Ba.
Trên dòng sông Ba đã có nhiều công trình thủy điện lớn mang tầm cỡ Quốc
gia và đã đi vào hoạt động: Thủy điện An Khê-Ka Nak, Đak Srong, Sông Ba
thượng, Đak Srông 2 và Sông Ba Hạ (trên sông Ba). Thủy điện Ayun thượng 1 và 2,
Hồ thủy lợi, thủy điện Ayunpa, (sông A Yun). Ở phần hạ lưu còn có hai công trình 7

thủy điện nữa là: Thủy điện Krông Năng, thủy điện Sông Hinh và dập thủy lợi
Đồng Cam đã tác động ảnh hưởng lớn đến động lực dòng chảy của dòng sông Ba.
Trên bảng 1.1 cho thấy sông Ba có diện tích lưu vực thuộc loại lớn trong khu
vực Tây Nguyên và khu vực Miền Trung. Độ chênh cao lớn phản ánh tính phân dị
địa hình cao đồng thời cũng cho thấy sông ở nhiều đoạn còn rất trẻ và đang ở giai
đoạn xâm thực sâu mạnh.
Bảng 1.1. Đặc trưng hình thái sông Ba
Độ cao
nguồn
sông
(m)
Chiều
dài
sông
(km)
Chiều
dài
lưu
vực

uốn
khúc
1200
388
286
13900
400
10,9
48,6
0,94
1,98
Đoạn sông Ba trong phạm vi nghiên cứu
KVNC chi tiết là một đoạn sông Ba chảy trong địa hình trũng khá bằng
phẳng với độ cao trung bình là 155m đến 160m. Trong phạm vi nghiên cứu ngoài
dòng chính (sông Ba) như trên đã nói còn có 4 nhánh sông khác đổ vào, trong đó có
nhánh sông Ayun là nhánh sông lớn hơn cả nằm phía bờ phải của sông Ba. Phần
thượng lưu của nhánh sông Ayun có công trình hồ đập thủy lợi, thủy điện lớn; Hồ,
đập thủy lợi, thủy điện Ayun hạ, Thủy điện Ayun thượng 1 và 1a.
1.3. Đặc điểm thủy văn Sông Ba
Do có sự khác biệt về khí hậu giữa các vùng trên lưu vực sông Ba nên đặc
điểm lũ trên lưu vực sông Ba rất phức tạp, thời gian lũ thường kéo dài từ 7 đến 9
ngày, thời gian lũ lên từ 2 đến 3 ngày. Trên lưu vực đỉnh lũ xuất hiện ở các sông
nhánh và sông chính thường không trùng nhau; ví dụ năm 1981 đỉnh lũ xuất hiện tại
An Khê vào ngày 9/XI, tại sông Hinh 10/XI còn tại Củng Sơn là 18/XI. Lũ sông Ba
thuộc loại lũ lớn, các đỉnh lũ thường xuất hiện chủ yếu vào tháng X và XI, mô đun 8

đỉnh lũ trung bình An Khê khoảng 920 l/skm

VIII
IX
X
XI
XII
TBN
Q
141
83,1
53,4
44,8
85,1
149
141
251
357
784
842
378
276
Lưu lượng lớn nhất trung bình tháng là 842 m
3
/s vào tháng XI nhỏ nhất là
44,8 m
2
/s vào tháng IV. Như vậy lưu lượng nước chảy qua vùng nghiên cứu chia
thành hai mùa: vào mùa khô trong khoảng thời gian từ tháng giêng đến tháng 7 và
vào mùa mưa bắt đầu từ tháng 8 đến tháng 12. Đồng thời sự chênh lệc giữa hai mùa
cũng rất lớn (bảng 1.3, 1.4).
Lưu lượng dòng chảy, vào thời gian từ năm 2008 trở lại đây, hầu hết hệ

(m
3
/s)
M
(l/s/km
2)

%
so
với
năm
Tháng
xuất
hiện
Q
(m
3
/s)
M
(l/s/km
2
)

% so
với
năm
Tháng
xuất
hiện
118,6

1/11/2007
1:00
6/11/2007 19:00
11/2007 13:004
181
Trận số 2
23/11/2008
1:00
28/11/2008 1:00
25/11/2008 19:00
118
Trận số 3
26/9/2009
7:00
2/10/2009 7:00
29/9/2009 19:00
386
An Khê

Trận số 1
1/11/2007
1:00
6/11/2007 19:00
4/11/2007 19:00
1590
Trận số 2
13/10/2007

- Đặc điểm vận tốc dòng chảy. Hiện nay các số liệu đo vận tốc tại các trạm
thủy văn rất hạn chế, nên để xác định vận tốc dòng chảy được tính toán dựa theo các
thông số lưu lượng dòng chảy ở các tram, ở khu vực hồ, thủy điện và kết quả tính
toán mô hình theo các phần mềm khác nhau.
+ Tại khu vực đập thủy điện Sông Ba Hạ, trước khi đóng các cửa van tích
nước, kết quả đo lưu lượng ngày 21 tháng 4 năm 2008 là 50m
3
/s. Diện tích mặt cắt
ướt qua khu vục này chính là hai cửa van của nhà máy với diện tích là 60m
2
. Như
vậy vận tốc dòng chảy ở đây là Vtb = 0,83m/s
Đây cũng chính là vận tốc dòng chảy vào mùa nước kiệt nhất.
Tại Trạm Ayunpa, lưu lượng dòng chảy từ năm 2008 trở lại đây cũng rất
nhỏ, lớn nhất vào mùa mưa nhưng cũng chỉ có một vài trận lưu lượng đạt tới 1000
m
3
/s, còn lại dao động từ 500-800m
3
/s với vận tóc tương ứng khoảng 1,25-2,0 m/s.
Vào mùa khô thì thấp hơn rất nhiều dao động từ 60-100m
3
/s. vì vậy vận tốc trung
bình cũng chỉ vào khoảng 0,15-0,25m/s.
1.4. Địa chất
Theo các tài liệu bản đồ địa chất và khoáng sản tờ Tuy Hòa và tờ An Khê tỉ
lệ 1:200 000 và theo các tài liệu phân tích của Phan Đông Pha (Luận án Tiến sĩ) [9].
Cho thấy các thành tạo địa chất ở đây chủ yếu là các thành tạo Kainozoi. Ngoài ra,
có đá phun trào của hệ tầng Đơn Dương.
1.4.1. Địa tầng

Dọc theo dòng sông Ba, các thành tạo đá của hệ tầng Sông Ba cũng phát hiện
thấy ở các bờ sông bị các lớp trầm tích Đệ tứ mỏng phủ lên (như ở bờ phải sông
đoạn hạ lưu cầu Bến Mộng) và khu vực ngã ba suối Ea Thul và sông Ba.
Hệ Đệ tứ
Thống Pleistocen
Phụ thống Pleistocen dƣới- giữa
Trầm tích sông (aQ
1
1-2
): Trầm tích sông tuổi Pleistocen sớm- giữa phân bố ở
ven rìa thung lũng sông Ba
Kiểu mặt cắt này phân bố rộng rãi tại trũng Ayun Pa. Mặt cắt đầy đủ không
được bảo tồn, đa số bị xâm thực chỉ sót lại phần cuội cơ sở. Khối lượng mặt cắt
tương ứng với “Tầng Xạ Thu (aQ
1
2
xt)” của Trần Tính hoặc “Hệ tầng Xạ Thu (aQ
1
1-2
xt)”
của Trương Khắc Vi đã mô tả trước đây. Mặt cắt chung từ dưới lên có 3 tập sau:
-
khoáng vật chủ yếu là thạch anh, mảnh đá và rất ít fenspat. Hàm lượng (%): Cuội 12

sạn sỏi= 73,95-90,25; cát= 25,88-9,94; bột sét= 0,15-0,01. Md= 4,14-8,2mm; So=
1,68-2,12. Lớp cuội sạn phủ lên các lớp cát kết, bột kết hệ tầng Sông Ba. Dày 0,8-1,5m.
- Tập giữa: Sạn sỏi, cát màu xám nâu, đôi chổ bị laterit hóa gắn kết cứng

Md= 1,45mm; So= 2,04, Sk= 0,71; Ro= 0,27. Lớp sạn sỏi này phủ bất chỉnh hợp
trên cát kết của trầm tích thuộc hệ tầng Sông Ba (Ảnh 3). Dày 4,4m.
- Tập giữa: Sạn sỏi, cát xen kẽ các lớp cát bột dạng phân nhịp màu loang lổ
tím, đỏ, vàng. Lớp sạn sỏi có đặc điểm thạch học: Hàm lượng (%): Sạn sỏi= 25,7-
55,45; cát= 41,15-66,35; bột sét= 3,4-7,75; thành phần khoáng vật (%): Thạch anh= 13

64,61-75,4; fenspat= 6,9-13,1; mảnh đá + sét= 17,7-24,38; khoáng vật nặng= 0,02-
0,57. Md= 1,45-2,25mm; So= 1,54-1,71; Sk= 0,08-0,68; Ro= 0,3. Dày 8,1m.
- Tập trên: Bột cát màu xám vàng, gắn kết yếu. Hàm lượng bột ≈ 70%; cát ≈
30%. Dày 1,5m. Bột cát của tập trên chứa rất ít các dạng BTPH: Gleichenia sp.,
Osmunda sp., Selaginella sp., Taxodium sp., Cycas sp., Betula sp., khả năng định
tuổi kém. Hàm lượng khoáng vật nặng rất ít; gồm: Ilmenit, cromspinel, magnetit,
rutil,
Trầm tích sông cấu tạo nên thềm xâm thực tích tụ bậc III, độ cao tương đối
25-45m dọc hệ thống s Sông Ba
các đá gốc có tuổi trước KZ và bị các trầm tích trẻ hơn phủ lên trên.
Phụ thống Pleistocen trên
Trầm tích sông (aQ
1
3
)
Trầm tích sông tuổi Pleistocen muộn phân bố khá rộng rãi, dưới dạng thềm
sông bậc II có độ cao tương đối 20-30m dọc theo các thung lũng sông Ba. Thành
phần thạch học gồm: Cuội tảng, sạn sỏi, cát bột, sét bột màu nâu vàng hoặc loang lổ
đỏ trắng
Mắt cắt chung từ dưới lên gồm 3 tập:
- Tập dưới: Cuội tảng, sạn sỏi chứa tectit màu trắng đục nâu vàng, nén chặt,

Trầm tích sông- đầm lầy (abQ
2
3
)
Trầm tích sông- đầm lầy Holocen trên có diện phân bố nhỏ ở phía tây bắc
vùng nghiên cứu. Mặt cắt trầm tích gồm cát sạn, cát sét, sét bột màu xám, xám đen
chứa mùn thực vật chưa hóa than hoàn toàn; đôi nơi tạo thành các thấu kính than
bùn. Dày 1-5m. Hàm lượng (%): Cát= 4,6-6,3; bột sét= 93,7-95,4. Md= 0,004-
0,002mm; So= 7,389-13,56.
Trầm tích sông (aQ
2
3
)
Mặt cắt điển hình của trầm tích sông Holocen trên từ dưới lên gồm 3 tập:
- -

- -
- - -34,1.
-

Trầm tích sườn- lũ tích (dpQ)
Trầm tích sườn-lũ tích Đệ tứ không phân chia bao gồm các thành tạo proluvi,
deluvi, coluvi, phân bố ở các chân sườn núi hoặc các bề mặt dưới chân các dải núi
cao với thành phần trầm tích hỗn tạp, thay đổi rất nhanh. Trong không gian, chúng 15

thường phân bố ở ven rìa các trũng. Thành phần vật liệu là sản phẩm phong hoá cơ
học của đá gốc, độ chọn lọc và mài tròn rất kém.