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

Nguyễn Văn Bảo
ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LÒNG SÔNG HỒNG KHU VƢ̣C
NỘI THÀ NH HÀ NỘI TƢ̀ ĐẦU THẾ KỶ 20 ĐẾN NAY

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội - 2014


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

Nguyễn Văn Bảo

ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG LÒNG SÔNG HỒNG KHU VƢ̣C
NỘI THÀ NH HÀ NỘI TƢ̀ ĐẦU THẾ KỶ 20 ĐẾN NAY

Chuyên ngành: Địa chất học
Mã ngành: 60440201
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
PGS,TS. VŨ VĂN TÍCH

Hà Nội - 2014


VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...................................................................... 3
1.1.

Khu vƣ̣c nghiên cƣ́u và vấ n đề nghiên cƣ́u ................................................ 3

1.1.1.

Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu ................................................................. 3

1.1.2.

Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu ......................................................... 4

1.2.

Cơ sở lý luâ ̣n và phƣơng pháp nghiên cƣ́u ................................................. 4

1.2.1.

Phƣơng pháp luâ ̣n ......................................................................................... 4

1.2.2.

Các phƣơng pháp nghiên cứu ...................................................................... 5

1.2.2.1Phƣơng pháp khảo sát và đánh giá biế n đô ̣ng dòng đáy

............................ 5

1.2.2.2.Phƣơng pháp phân tích biế n đơ ̣ng ngang của dòng chảy

3.3.3. Lịch sử và xu thế biến động của lịng dẫn sơng Hồng .................................... 39
Chƣơng 4 GIẢI PHÁP PHÒNG TRÁNH DO BIẾN ĐỘNG LÒNG SÔNG GÂY
RA ............................................................................................................................. 53
4.1. Các nguy cơ tai biến do biến động lịng sơng và các giải pháp phòng tránh ..... 53
4.2. Các giải pháp khai thác cát phi tai biến xói lở bờ .............................................. 55
4.3. Các giải pháp phân luồng giao thông thủy phòng tránh tai nạn và ùn tắc ......... 55
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 57
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................... 59


DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1: Vị trí khu vực nghiên cứu trên ảnh vệ tinh đoạn nội thành Hà Nội............ 3
Hình 1.2. Nguyên lý hoạt động của hệ thống ............................................................... 6
Hình 2.1: Địa hình khu vực nghiên cứu sơng hồng đoạn nội thành Hà Nội (bản đồ
địa hình tỉ lệ 150.000, năm 1984). ............................................................................... 11
Hình 2.2: Bản đồ địa mạo khu vực nghiên cứu khu vực nghiên cứu và lân cân. ..... 12
Hình 3.1: Mơ hình 3D lịng sơng Hồng với vị trí các tâm hội tụ trầm tích đo bằng thiết bị
Multibeam.................................................................................................................................30
Hình 3.2: Mơ hình 3D lịng sơng Hồng với vị trí các tâm hội tụ trầm tích đo bằng thiết bị
Multibeam.................................................................................................................................31
Hình 3.3: Mơ hình 3D lịng sơng Hồng với vị trí các tâm hội tụ trầm tích đo bằng thiết bị
Multibeam.................................................................................................................................32

Hình 3.4: Vị các các bãi bồi trong khu vực nghiên cứu ............................................. 33
Hình 3.5: Sự thay đởi hình thái của bãi cát qua 30 năm tại bãi Phúc Xá và Trung Hà 34
Hình 3.6: Mặt cắt sâu đoạn AB ................................................................................... 35
Hình 3.7: Sự biến đởi của doi cát và đƣờng cong của bờ qua 30 năm tại khu vực bãi
Thống Nhất (bên trái bản đồ địa hình thành lập năm 1984 và bên phải năm 2013) 37
Hình 3.8: Sự biến đổi của doi cát và đƣờng cong của bờ qua 30 năm tại khu vực Bãi

Theo quy l ̣t tƣ̣ nhiên , dịng sơng thƣờng xun thay đởi , ngồi ra trong
q trình phát triển của sơng nó cũng có những thay đởi do tác động của con ngƣời .
Ngồi sự phân nhánh Sơng cũng bị uốn khúc theo quy luật chung về phát triển lịng
sơng, dịng sơng ngày càng trở nên cong hơn . Trong nhƣ̃ng năm gầ n đây , đă ̣c biê ̣t
sau khi đâ ̣p thủy điê ̣n Hòa Bình đi vào hoa ̣t đô ̣ng tƣ̀ đầ u nhƣ̃ng năm

90 của thế kỷ

20 ,dịng sơng Hồng đoạn chảy qua Hà Nội có những biến động khá phúc tạp . Đó là
hiê ̣n tƣơ ̣ng xói lở bờ sông , bồ i tu ̣ đáy sông làm thay đổ i dòng chảy dẫn đế n đe do ̣a
đô ̣ ổ n đinh
̣ của hê ̣ thố ng đê kè . Vì vậy nghiên cứu đán h giá biế n đơ ̣ng lòng sông
Hồ ng khu vƣ̣c nô ̣i thành Hà Nô ̣i tƣ̀ đầ u thế kỷ 20 đến nay nhằm tìm ra ngun nhân
và quy luật chính để có giải pháp thích ứng với q trình biến đởi này . Đây cũng là
nô ̣i dung nghiên cƣ́u của luâ ̣n văn này.
Mục tiêu của luận văn là:
+ Đánh giá sƣ̣ biến động của dòng sông Hồng khu vực nội thành Hà Nội
trong mối liên quan đến bối cảnh địa chấ t và hoa ̣t đô ̣ng nhân sinh
+ Đề ra các giải pháp định hƣớng sƣ̉ du ̣ng hơ ̣p lý đoa ̣n sơng gắ n với

phịng

tránh xói lở và ún tắc giao thông thủy.
Phƣơng pháp nghiên cƣ́u:
+ Phƣơng pháp đo vẽ bản đồ điạ hin
̀ h đáy bằ ng hê ̣ thố ng thiế t bi ̣Multibeam
+ Phƣơng pháp phân tić h đố i sánh ảnh vê ̣ tinh và bản đồ
+ Phƣơng pháp trầ m tić h l ̣n dựa trên kết quả phân tích mẫu khoan
Nơ ̣i dung nghiên cƣ́u:
+ Nghiên cƣ́u biế n đô ̣ng của lòng sông theo chiề u ngang , đó là sƣ̣ ́ n khúc

khoảng 20058‟06.36” - 21006‟09.75”(N); 105047‟54.52” - 105054‟08.81”(E) (hình
1.1). Chạy dài khoảng 20 km giữa hai đê từ địa phận thôn Thƣợng Thụy xã Phú
Thƣợng của quận Tây Hồ bên hữu sông Hồng và bên tả sông là thôn Hải Bối xã Hải
Bối huyện Đông Anh đến khu vực xã Lĩnh Nam huyện Thanh Trì và xã Bát Tràng huyện
Gia Lâm chiều rộng của sông Hồng đoạn nghiên cứu trong khoảng từ 1,2 đến 4 Km.

Hình 1.1: Vị trí khu vực nghiên cứu trên ảnh vệ tinh đoạn nội thành Hà Nội

3


1.1.2. Tính cấp thiết của vấn đề nghiên cứu
Sơng Hờ ng , đoa ̣n chảy qua khu vƣ̣c nô ̣i thành Hà Nơ ̣i đóng vai trị quan
trọng trong phát triển kinh tế xã hội, đây không chỉ là nơi sinh sống của số đơng dân
cƣ mà cịn là nơi gắn chặt với các hoạt động phát triển kinh tế xã hội ...Tuy nhiên,
sông cũng là nơi thƣờng xuyên phải chịu ảnh hƣởng của các tai biến thiên nhiên
trong đó tai biến lũ lụt , sạt lở và thƣờng gây thiệt hại lớn tới ngƣời

, tài sản, hoạt

động kinh tế xã hội bị gián đoạn và để lại những hậu quả hết sức nặng nề.
Một trong những tác động trực tiếp của của lũ lụt , sạt lở bờ Sông đó là làm
tăng khả năng biến động lịng sơng từ đó gây tác động tới các cơng trình cơ sở hạ
tầng quan trọng nhƣ nhà máy , công trình thủy lơ ̣i, khu dân cƣ ...vv. Các thông tin về
quá trình biến động lịng sơng giúp cho việc định hƣớng xây dựng các cơng trình
hợp lý, quy hoạch tởng thể do ̣c theo bờ sông theo hƣớng phát triển bền vững .
Vấ n đề cấ p thiế t của khu vƣ̣c này là x ác định đặc điểm địa chất, địa động lực
ngoại sinh hiện đại và quy luật phân bố của các dải cát dọc sông hồng khu vực nội
thành Hà Nội làm cơ sở cho việc định hƣớng khai thác khống sản cát lịng sơng


đić h nghiên cƣ́u.
1.2.2. Các phƣơng pháp nghiên cứu
1.2.2.1.

Phƣơng pháp khảo sát và đánh giá biến động dòng đáy

Hệ thống Sonar đo sâu hồi âm đa tia là hệ thống máy móc hiện đại đƣợc ứng
dụng để khảo sát mặt cắt địa hình đáy của các khu vực sơng Hồng. Đối tƣợng
nghiên cứu chủ yếu địa hình đáy với độ sâu nƣớc từ 0,5 cho đến 240m. Độ rộng của
dải quét có thể lên đến 700m và với độ phân giải rất lớn. Kết quả khảo sát của thiết
bị này cho ta biết đƣợc địa hình đáy khu vực nghiên cứu dựa vào các băng sonar đo
sâu, trên cơ sở đó thành lập đƣợc bản đồ địa hình đáy phục vụ cho rất nhiều lĩnh
vực nghiên cứu nhƣ: địa hình, địa mạo, q trình tích tụ trầm tích lịng sơng, cung
cấp số liệu cho các dự án nạo vét lịng sơng, lắp đặt đƣờng ống ... Hệ thống đƣợc
tích hợp GPS để xác định vị trí, do đó việc xây dựng bản đồ đáy biển trở nên chính
xác và thuận lợi hơn. Việc tích hợp cơng nghệ GPS với cơng nghệ GIS là một bƣớc
tiến quan trọng trong việc thu thập và xử lý thơng tin vị trí một cách chính xác và
hiệu quả, và đang đƣợc ứng dụng rộng rãi trong nhiều lĩnh vực nhƣ: địa lý, thủy văn
và đặc biệt là trong lĩnh vực trắc địa bản đồ. Hiện nay, các máy thu GPS hiện đại có
độ chính xác định vị tƣơng đối cao nên việc ứng dụng công nghệ GPS kết hợp với
máy đo sâu hồi âm để thành lập bản đồ địa hình đáy biển đã trở nên phở biến trên
thế giới. Đi kèm theo đó là các phần mềm đa năng nhƣ thiết kế các tuyến đo, xử lý
các trị đo đồng thời từ máy thu GPS và máy đo sâu hồi âm để cho ra tọa độ và cao
độ cùng thời điểm và hiển thị mặt cắt dọc theo tuyến đo....

5


+ Nguyên lý hoạt động
Từ Tranducer đƣợc gắn chìm dƣới nƣớc sẽ phát ra xung âm lan truyền trong

chảy và khí hậu, sự có mặt của các nguồn gốc và các thời kì tạo vỏ. Tất cả các nhân
tố này phải đƣợc xem xét trong mối quan hệ tƣơng tác với nhau. Tuỳ thuộc vào sự
trùng hợp của các aluvi với một yếu tố địa mạo nhất định của thung lũng sông mà
ngƣời ta chia chúng thành các doi cát, lịng sơng, thung lũng, đơi khi lại đƣợc gộp
vào phụ lớp bãi bồi, thềm,..
1.2.2.3.

Phƣơng pháp khoan

Để xem xét tiń h phân đ ới của các lớp cát lịng sơng, xác định chiều hƣớng
dịng chảy theo thời gian đƣợc ghi nhận qua sự phân bố trầm tích cát lịng sơng, cần
cơng tác khai đào và khoan . Do đó bên cạnh việc khai đào thì cần tiến hành khoan
đề biết đƣợc các đặc tính này.
Cơng tác khảo sát sử dụng kỹ thuật khoan thìa, dùng phƣơng pháp khoan
xoay tới mực nƣớc, dừng lại quan trắc mực nƣớc ngầm ổn định, giữ thành hố khoan
không bị sập lở, hạn chế gây xáo động ở đáy hố khoan khi lấy mẫu nguyên dạng.
Mẫu nguyên dạng đƣợc lấy bằng ống mẫu mở, đƣờng kính 40mm, chiều dài
200 mm. Các mẫu đƣợc lấy về phân tích độ hạt phục vụ luận giải quy luất phân bố
trầm tích khu vực nghiên cứu đồng thời phục vụ luận giải các băng địa hình thu
nhân từ phƣơng pháp multbeaam.

7


CHƢƠNG 2
ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN VÀ ĐIA
̣ CHẤT KHU VƢ̣C NGHIÊN CƢ́U
2.1. Tổ ng quan các công trin
̀ h nghiên cƣ́u và cơ sở tài liêụ
Qua tổ ng quan các tài liê ̣u nghi

- Trần Nghi. Phạm Nguyễn Hà Vũ. 2002. Nguồn gốc và tiến hóa mơi trƣờng địa
chất của Hồ Tây trong mối quan hệ với hoạt động của sông Hồng. Tạp chí Các
khoa học về Trái Đất, Vol4., No24.

8


Nhƣ vâ ̣y qua tông quan các công trình nghiên cƣ́u đã có và các kế t quả
nghiên cƣ́u chính của luâ ̣n văn cho phép trình bày và luâ ̣n giai các
luâ ̣n văn thể hiê ̣n trong các nô ̣i dung ở chƣơng sau

vấ n đề của

.

2.2. Đặc điểm địa lý tự nhiên
2.2.1. Địa hình
Theo kế t quả nghiên cƣ́u của Vũ Tiế n Quang và nnk

, cho thấ y khu vực

nghiên cứu có đặc điểm địa hình tƣơng đối bằng phẳng, độ cao trung bình từ 4 – 5m
so với mƣ̣c nƣớc biể n . Tuy nhiên, để nghiên cứu kỹ hơn và phục vụ cho luận giải
biế n đổ i của lòng sông , ta có liê ̣t kê các da ̣ng điạ hin
̀ h cơ bản và hiê ̣n tra ̣ng điạ hin
̀ h
( hình 2.2 )
a. Địa hình : Theo các kế t quả nghiên cƣ́u trƣớc đây thì điạ hình khu vƣ̣c
nghiên cƣ́u có các đă ̣c điể m sau:
Địa hình tuyến đê: Tuyến đê trong địa bàn Hà Nội luôn đƣợc tôn tạo hàng


105047‟00‟‟E

21006‟15‟‟N

20055‟24‟‟N

105055‟44‟‟E

105047‟00‟‟E

20055‟24‟‟N

Hình 2.1: Địa hình khu vực nghiên cứu sơng hồng đoạn nội thành Hà Nội (bản đồ địa hình tỉ lệ 150.000, năm 1984).

11


Hình 2.2: Bản đồ địa mạo khu vực nghiên cứu khu vực nghiên cứu và lân cân.
2.2.2 Đặc điểm khí hậu , đi ̣a chấ t thủy văn
a. Đặc điểm khí hậu
Theo kế t quả thớ ng kê của Tở ng cu ̣c khí tƣơ ̣ng thủy văn khu vƣ̣c nghiên cƣ́u
có đặc điểm sau:
Hà Nội nằm trong khu vực Đồng bằng Bắc Bộ nên điều kiện khí hậu mang
đặc trƣng của khu vực Đồng bằng châu thổ sông Hồng: khí hậu nhiệt đới gió mùa,
có gió mùa đơng lạnh, mùa hè nóng ẩm mƣa nhiều. Nằm trong vùng nhiệt đới, Hà
Nội quanh năm tiếp nhận đƣợc lƣợng bức xạ mặt trời rất dồi dào và có nhiệt độ cao.
Tởng lƣợng bức xạ trung bình hàng năm ở Hà Nội là 122,8 kcal/cm2 và nhiệt độ
khơng khí trung bình hàng năm là 23,6oC.


Hầu hết các tầng chứa nƣớc ngầm trên địa bàn Hà Nội đều nằm dƣới lớp phủ
mặc dù chiều dày của lớp phủ không lớn, chỉ từ 2 – 5 m, thành phần chính của lớp
phủ này là sét và bột cát. Một số xã thuộc các quận huyện Gia Lâm, Thanh Trì và
Hồng Mai khơng có lớp phủ này.


Các tầng chứa nƣớc lỗ hổng

Tầng chứa nƣớc lỗ hổng không áp Holocen (qh) gồm thành tạo địa chất aQ23
tb, thành phần đất đá của tầng này chủ yếu là cát các loại, đáy tầng có lẫn sỏi nhỏ
tƣớng thay đởi từ lịng sơng bãi bồi đến hồ, đầm lầy.

13


Nguồn cung cấp cho tầng qh chủ yếu là nƣớc mƣa, nƣớc mặt, nguồn thốt
chủ yếu ra sơng, bay hơi và thấm xuống tầng bên dƣới. Nguồn nƣớc tang trữ và vận
chuyển trong tầng là nƣớc sông, hồ và nƣớc thuộc miền cung cấp.
Tầng chứa nƣớc lỗ hổng, áp yếu Pleistocen trên (qh2) gồm thành tạo địa chất
aQ13c vp, thành phần đất đá chủ yếu là cát tho lẫn sạn sỏi thuộc tƣớng lịng sơng.
Nguồn cung cấp chủ yếu cho tầng qh2 là nƣớc mặt, nƣớc tƣới nông nghiệp,
nƣớc tầng qh thốt ra sơng bay hơi, nƣớc dân dùng thấm xuống tầng qh1 bên dƣới.
Nguồn gốc của nƣớc là nƣớc sông thuộc miền cung cấp.
Tầng chứa nƣớc lỗ hổng, áp yếu Pleistocen giữa (qh1)
Đây là tầng chứa nƣớc sản phẩm có ý nghĩa cung cấp nƣớc cho khu vực các
quận huyện ven sông Hồng, cũng nhƣ cho thủ đô Hà Nội.
Tầng chứa nƣớc gồm thành tạo địa chất aQ12-3 hn, aQ1 lc, thành phần đất đá
chủ yếu của tầng này là cát sỏi thuộc phần dƣới của trầm tích Pleistocen trên, cuội
sỏi sạn cát Pleistocen giữa và sạn sỏi cuội gắn kết bởi cát bột Pleistocen dƣới.
Tầng có chiều dày thay đổi trong phạm vi rất rộng, dày nhất tại trũng sâu ven

ngƣời dân xa xƣa không những mang lại nguồn lợi về kinh tế nhờ giao thƣơng buôn
bán mà cịn giúp giao lƣu, phát triển về văn hóa. Tuy nhiên hiện nay, do nhu cầu
phát triển kinh tế xã hội lớn và những thành tựu trong khoa học, kỹ thuật đã dẫn đến
những ảnh hƣởng tiêu cực phát sinh từ hoạt động giao thơng thủy này và có ảnh
hƣởng đầu tiên, trực tiếp là đến chất lƣợng nƣớc của nguồn tài nguyên nƣớc mặt.
Quản lý nhà nƣớc về giao thông vận tải thuỷ nội địa là các hoạt động về luật lệ, thể
chế, cơ chế, chính sách, các hoạt động cụ thể trên luồng tuyến nhằm đảm bảo trật tự
an tồn giao thơng, đồng thời trực tiếp góp phần bảo vệ, giảm thiểu những tác động
xấu từ các hoạt động giao thông vận tải cũng nhƣ của các ngành khác trên đƣờng
thuỷ nội địa đến nguồn tài nguyên nƣớc mặt.
Các hoạt động trên đƣờng thuỷ nội địa ảnh hƣởng đến nguồn nƣớc mặt có
thể kể đến nhƣ: xây dựng các cơng trình trên sơng, nạo vét luồng lạch, khai thác cátkhai thác tài nguyên, trục vớt thanh thải vật chƣớng ngại dƣới lịng sơng, hoạt động
của các phƣơng tiện thuỷ, hoạt động công nghiệp sửa chữa đống mới phƣơng tiện
thuỷ nội địa,cơ khí hai bên sơng.v.v. Các hoạt động này có thể làm ơ nhiễm mơi
trƣờng nƣớc, làm thay đởi mặt cắt, biến đởi dịng chảy dẫn đến những biến đởi về
lịng dẫn, tác động xấu đến nguồn nƣớc, ảnh hƣởng đến phát triển kinh tế, văn hoá,
xã hội.
Các hoạt động quản lý, khai thác, bảo vệ hệ thống đƣờng thuỷ nội địa trên
phạm vi cả nƣớc, trong đó có hệ thống sơng Hồng đã có các chƣơng trình cụ thể,
15


thích hợp và có hiệu quả. Hoạt động giao thơng thủy trên địa bàn khu vực nghiên
cứu mang lại những lợi ích về kinh tế phải kể đến nhƣ:
- Đây là con đƣờng vận chuyển hàng hóa từ các tỉnh khác tập chung và giao
lƣu buôn bán với thủ đô, bằng con đƣờng ngắn và giảm áp lực cho giao thông
đƣờng bộ.
- Cung cấp nguyên vật liệu xây dựng (cát) cho xây dựng, phát triển thủ đô
Hà Nội và vùng lân cận.
- Là nguồn kiếm sống cho các ngƣ dân bám vào sơng Hồng (đánh bắt cá,

Thành phần vật chất của trầm tích bao gồm:
-

Phần dƣới (tập 1): Cát thơ, vừa (có lẫn ít sỏi cuội), màu xám, xám nâu có

lẫn ít thực vật, dày 1 - 9 m, chứa bào tử phấn hoa, tảo nƣớc ngọt.
-

Phần giữa (tập 2): Cát bột nâu, xám nhạt của bào tử nƣớc ngọt, bào tử

phấn lục địa, chiều dày 3 - 18 m.
-

Phần trên (tập 3): Bột sét lẫn mùn thực vật, chứa Molusca, tảo nƣớc ngọt,

bào tử phấn hoa, chiều dày 1 - 3 m.
 Phân hệ tầng trên (aQ23 tb2)
Đây là thành tạo aluvi ngồi đê sơng Hồng gồm các xã n Mỹ, Lĩnh
Nam…thuộc tƣớng bãi bồi thấp và tƣớng lịng sơng, thành phần trầm tích gồm:
-

Phần dƣới: cát (dọc đê sơng Hồng) màu nâu vàng xám, dày 3- 10m.

-

Phần trên: Bột sét, cát bột màu nâu nhạt, chứa ốc, hến, trai nƣớc ngọt, dày

2 – 5 m, chiều dày chung 25 m.
Nhìn chung trầm tích Đệ Tứ khu vực nghiên cứu đƣợc thành tạo theo 5 nhịp
cơ bản, mỗi nhịp đều bắt đầu bằng trầm tích hạt thơ và kết thúc bằng trầm tích hạt