Ứng dụng viễn thám địa chất nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holoxen đại khu vực Hà Nội Trần Thị Linh Lan Trường Đại học Khoa học Tự nhiên; Khoa Địa lí Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám hệ thông tin địa lý Mã số: 60.44.76 Cán hướng dẫn khoa học: TS Trần Văn Tư Năm bảo vệ: 2011 Abstract Đánh giá điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội Hà Nội Ứng dụng viễn thám – GIS để phát phân tích dấu hiệu nhận biết lịng sơng cổ Phân tích dấu hiệu địa mạo, trầm tích, tân kiến tạo kết hợp với viễn thám – GIS xác định lịng sơng cổ biến động Đề xuất giải pháp nghiên cứu ổn định đê điều, quy hoạch phát triển đô thị Keywords Hệ thông tin địa lý; Viễn thám; Địa chất; Sơng Hồng Content: Tính cấp thiết đề tài Sông Hồng sông lớn đồng Bắc Bộ nói chung Hà Nội nói riêng Ngồi chức lũ, sơng Hồng cịn ảnh hưởng đến phát triển Hà Nội, đặc biệt sau Hà Nội mở rộng, sông Hồng trở thành trục hành lang, cảnh quan xanh, điều hịa khơng khí mơi trường thủ đơ, hay tạo cảnh quan môi trường cho đô thị sinh thái bên sơng… Chính vậy, hiểu biết sơng này, đặc biệt lịch sử hình thành phát triển có ý nghĩa quan trọng vơ cấp thiết Q trình hình thành phát triển sơng Hồng diễn hàng nghìn năm Trong suốt q trình phát triển, tạo đới biến động rộng lớn để lại dấu ấn địa hình hồ móng ngựa, dải trũng hay gờ cao ven lòng Các dấu vết phần tồn ngày nay, phần lớn hoạt động phát triển kinh tế, đặc biệt q trình thị hóa làm cho ta khó nhận biết kỹ thuật thông thường Hà Nội lịch sử tiến hóa ranh giới trình biển tiến, vậy, tồn nhiều lớp đất yếu sản phẩm q trình trầm tích vũng, vịnh, hồ, đầm lầy ven biển Trong Đệ Tứ, tác động tự nhiên nhân tạo, quy luật chuyển dịng, bồi tích ven sơng Hồng sơng nhánh có đặc thù riêng Các cố đê điều liên quan đến địa chất đê coi tai biến địa chất Sự đa dạng cấu trúc địa chất cơng trình đê dẫn đến đa dạng tai biến địa chất đê điều Hà Nội Sự thiếu hiểu biết địa chất hoạt động quy hoạch không phù hợp với lịng sơng cổ, đặc biệt đới biến động chúng, dẫn tới hậu đáng tiếc, sụt lún móng cơng trình, ngập úng cục bộ… GIS viễn thám ngày ứng dụng rộng rãi việc theo dõi biến đổi bề mặt Trái đất, quản lý tài nguyên môi trường Viễn thám môn khoa học – công nghệ việc thu nhận thông tin vật thể đo đạc tiến hành cách vật thể khoảng cách đó, khơng cần tiếp xúc trực tiếp với Ảnh vệ tinh tư liệu tốt để nghiên cứu đối tượng bề mặt Trái đất Hiện có loại ảnh có độ phân giải hình học khác nhau, cho phép xác định nhiều đối tượng tượng mức độ chi tiết còng khác Nhờ khả phân tích khơng gian, thời gian mơ hình hóa, GIS lại cho phép tạo thơng tin có giá trị gia tăng cho thông tin chiết xuất từ liệu vệ tinh (Burrough nnk, 1998) Hiện nay, chưa có nhiều đề tài nghiên cứu chuyên sâu, xác lập hệ thống lịng sơng cổ đới hoạt động sơng Hồng phục vụ cho công tác quy hoạch phát triển đô thị, nhận thức tầm quan trọng đề tài, học viên chọn đề tài: “Ứng dụng viễn thám địa chất nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holoxen đại khu vực Hà Nội” để làm luận văn cho Mục tiêu đề tài - Ứng dụng phương pháp viễn thám phương pháp địa chất để xác định lịch sử phát triển lịng sơng Hồng thời kỳ Holoxen đại - Xác định xu hướng chuyển dịch lịng sơng từ nghiên cứu tính ổn định đê điều, đề số giải pháp cho quy hoạch phát triển đô thị Nhiệm vụ nội dung đề tài Để đạt mục tiêu trên, luận văn giải nhiệm vụ nội dung nghiên cứu sau: Đánh giá điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội Hà Nội Ứng dụng viễn thám – GIS để phát phân tích dấu hiệu nhận biết lịng sơng cổ Phân tích dấu hiệu địa mạo, trầm tích, tân kiến tạo kết hợp với viễn thám – GIS xác định lịng sơng cổ biến động Đề xuất giải pháp nghiên cứu ổn định đê điều, quy hoạch phát triển đô thị Phạm vi nghiên cứu - Phạm vi nghiên cứu: Hà Nội mở rộng - Phạm vi khoa học: Nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holoxen đại Ý nghĩa khoa học thực tiễn Ý nghĩa khoa học: Trong bối cảnh ứng dụng công nghệ không gian tin học bùng nổ phát triển Thế giới, việc triển khai nghiên cứu sử dụng thông tin viễn thám thông tin địa lý (GIS) ngành khoa học Trái đất Việt Nam có ý nghĩa khoa học- cơng nghệ to lớn; thực góp phần rút ngắn khoảng cách chênh lệch trình độ cơng nghệ nước ta so với nước khu vực quốc tế Do đó, ứng dụng viễn thám - GIS địa chất nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng có ý nghĩa khoa học lớn Ý nghĩa thực tiễn: Xác định xu hướng dịch chuyển dịng sơng, từ đưa giải pháp ổn định đê điều, quy hoạch phát triển đô thị Cơ sở liệu phƣơng pháp nghiên cứu Cơ sở liệu - Ảnh Landsat ETM gồm kênh, độ phân giải 30m, chụp vào ngày 04/11/2007 hiệu chỉnh hệ toạ độ UTM, lưới chiếu WGS84, múi 48N - Ảnh SPOT chụp năm 2007 - Bản đồ địa hình thành lập vào năm: + Năm 1926, Pháp cung cấp tỷ lệ : 50 000, nắn chỉnh hệ toạ độ HN72 + Năm 2007, tỷ lệ : 25 000 : 50 000, nắn chỉnh hệ toạ độ VN2000 - Bản đồ ảnh năm 1873 Pháp cung cấp, tỷ lệ : 12 500 - Các đồ liên quan bao gồm: đồ hành chính, đồ địa chất, đồ địa mạo, đồ ngập lụt… - Tài liệu quan trắc sạt lở bờ sông Hồng khu vực Hà Nội trạm (Duyên Hà - Thanh Trì, Kè Thanh Trì, Cảng Phà Đen, Kè Phú Gia, Kè Thuỵ Phương, Xã Bát Tràng, Chân cầu Long Biên, xã Hải Bối - Đông Anh) 2004 – 2005 - Bản đồ địa hình lịng sơng Hồng khu vực Hà Nội, tỷ lệ 1: 25 000 16 mặt cắt ngang địa hình tương ứng đo tháng 11/2004 50 mặt cắt khác đo thời kỳ khác - Bản đồ địa hình Hà Nội khu vực ven sông Hồng tỷ lệ 1:10 0000 1:25 000 - Sơ đồ địa chất cơng trình dải đới động ven sông Hồng khu vực Hà Nội tỷ lệ 1:25000 mặt cắt địa chất cơng trình dọc bờ sơng, hình trụ lỗ khoan tương ứng - Các số liệu thí nghiệm tính chất lý đất ven sông Hồng khu vực Hà Nội Các số liệu thu thập nhiều không đồng bộ, đặc biệt số liệu quan trắc sạt lở bờ sơng q ảnh hưởng nhiều đến kết thống kê Tuy nhiên số liệu cho kết dự báo ban đầu Phương pháp nghiên cứu a Phương pháp nghiên cứu địa mạo truyền thống Phương pháp cho phép phân tích định lượng địạ hình, bề mặt địa hình, bao gồm: nghiên cứu đặc điểm hình thái địa hình cịng biểu chúng ảnh viễn thám đồ địa hình; nghiên cứu hình thái địa hình, độ cao tuyệt đối, độ cao tương đối, độ dốc, độ chia cắt ngang, độ chia cắt sâu, bề mặt sở… Từ đó, nhận diện dải trũng, hồ móng ngựa, lịng sơng cổ… thực địa, ảnh viễn thám đồ địa hình b Phương pháp phân tích tướng trầm tích Thành phần vật chất lịng sơng đặc trưng lớp tướng lịng sơng với biến thiên thành phần cấp hạt, vật liệu thô tướng bãi bồi với vật liệu mịn, chứa nhiều sét trầm tích hữu trên, xen chút thấu kính mỏng bùn sét Việc nghiên cứu mặt cắt trầm tích xác định tướng lịng sơng, làm sở cho cơng tác khoanh vẽ lịng sơng cổ nơi có tài liệu lỗ khoan trầm tích c Phương pháp viễn thám GIS Phương pháp sử dụng để làm rõ yếu tố dải trũng ngập nước, hồ móng ngựa hồ sót… Phương pháp cho ta nhìn tổng quan phân bố dải trũng hồ sót, phương di chuyển đối tượng khu vực nghiên cứu thông qua việc quan sát xử lý kênh ảnh vệ tinh có độ phân giải cao d Phương pháp khảo sát nghiên cứu thực địa Cơng tác giúp ta có nhìn tổng quan khu vực nghiên cứu thực tế, thay đổi yếu tố cần quan tâm thời gian, thực trạng khu vực đó, kiểm chứng lại độ xác giải đốn xử lý phịng Bên cạnh đó, việc khảo sát giúp ta có lát cắt địa chất, địa hình cách cụ thể cần thiết nghiên cứu biến động lịng sơng cổ Quan điểm nghiên cứu a/ Quan điểm hệ thống Là phức hợp nhiều yếu tố tác động lẫn bên hệ thống tác động tới mơi trường bên ngồi thơng qua dịng vật chất lượng b/ Quan điểm tổng hợp: Như biết hệ thống phức hợp mối quan hệ yếu tố cần nghiên cứu yếu tố quan niệm tổng hợp c/ Quan điểm phát triển bền vững: Phát triển bền vững sở lý luận hệ thống quan điểm nghiên cứu, đồng thời cịng mục tiêu hướng tới phát triển kinh tế - xã hội Bố cục luận văn Ngoài phần mở đầu kết luận, kiến nghị, luận văn bao gồm chương: Chương Đặc điểm điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội thành phố Hà Nội Chương Cơ sở lý luận thực tiễn nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng Chương Ứng dụng phương pháp viễn thám địa chất xác định dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holocen đại khu vực Hà Nội CHƢƠNG ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI THÀNH PHỐ HÀ NỘI 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Thủ Hà Nội nằm trung tâm vùng đồng sông Hồng, phạm vi từ 20º34’ đến 21º18’ vĩ độ Bắc từ 105º17’ đến 106º02’ kinh độ Đơng Diện tích tự nhiên toàn thành phố 3.344,7 km2, gồm 10 quận, 18 huyện thị xã Hình 1.1 Bản đồ hành thành phố Hà Nội 1.1.2 Địa hình Địa hình Hà Nội thấp dần theo hướng từ Bắc xuống Nam từ Tây sang Đông với độ cao trung bình - 20m so với mực nước biển 1.1.3 Khí hậu Khí hậu Hà Nội tiêu biểu cho vùng Bắc Bộ với đặc điểm khí hậu nhiệt đới gió mùa ẩm, mùa hè nóng, mưa nhiều mùa đơng lạnh, mưa 1.1.4 Thủy văn Hà Nội có nhiều sơng chảy qua, gồm sơng: sơng Hồng, sông Cầu, sông Đà, sông Đáy, sông Đuống, Các sơng nhỏ chảy khu vực nội thành có sông Tô Lịch, sông Kim Ngưu đường tiêu thoát nước thải thành phố 1.2 Điều kiện kinh tế - xã hội 1.2.1 Dân cư Dân số trung bình Hà Nội khoảng 6.232,9 nghìn người tính đến hết năm 2007, đó, mật độ trung bình Hà Nội cũ 11.950 người/km2 1.2.2 Y tế giáo dục Giáo dục Hà Nội trung tâm văn hóa, khoa học, giáo dục lớn nước Y tế Cho đến hết năm 2007, toàn Hà Nội có 50 bệnh viện (kể bệnh viện Trung Ương), 20 phòng khám đa khoa khu vực, 572 trạm y tế xã, phường 1.2.3 Kinh tế Hà Nội trung tâm kinh tế lớn thứ hai nước Nền kinh tế thành phố phát triển mạnh với tốc độ tăng trưởng cao, bền vững; cấu kinh tế đa dạng có chuyển dịch hướng nhằm đáp ứng yêu cầu phát triển kinh tế nước chủ động hội nhập kinh tế quốc tế Hà Nội đầu mối giao thông quan trọng nước với hội tụ nhiều tuyến đường bộ, đường sắt, đường sông đường hàng không Hệ thống giao thông nối Thủ đô với tỉnh, thành phố nước giới CHƢƠNG CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ THỰC TIỄN TRONG NGHIÊN CỨU SỰ DỊCH CHUYỂN CỦA LỊNG SƠNG HỒNG 2.1 Cơ sở viễn thám – GIS nghiên cứu biến đổi dịng sơng 2.1.1 Cơ sở cơng nghệ viễn thám - GIS Viễn thám (Remote sensing) định nghĩa nhiều cách khác nhau, nói chung thống theo quan điểm khoa học công nghệ thu thập thông tin vật thể mà không tiếp xúc trực tiếp với vật thể Định nghĩa sau coi tiêu biểu: “Viễn thám khoa học cơng nghệ mà theo đặc tính đối tượng quan tâm nhận diện, đo đạc, phân tích tính chất mà khơng có tiếp xúc trực tiếp với đối tượng” Đối tượng định nghĩa hiểu đối tượng cụ thể, vùng hay tượng 2.1.2 Thông tin ảnh viễn thám Thơng tin ảnh viễn thám có đối tượng nhờ vào trình “chụp ảnh” vệ tinh mà thực chất trình thu nhận lượng sóng điện từ phản xạ phát xạ từ vật thể Thơng tin có đối tượng q trình nhờ khác biệt phản ứng với sóng điện từ đối tượng khác (phản xạ, hấp thụ hay phân tách sóng điện từ) 2.1.3 Lựa chọn tư liệu ảnh viễn thám Khả nhận biết đối tượng ảnh vệ tinh phụ thuộc vào độ phân giảil Căn vào độ phân giải khơng gian ảnh, ta chia thành mức liệu ảnh viễn thám bao gồm: liệu có độ phân giải thấp ảnh NOAA…, liệu có độ phân giải trung bình ảnh Landsat MSS (80m)…, liệu có độ phân giải cao Landsat TM (30m, 15m), SPOT (20m, 10m), Aster (15m) ảnh có độ phân giải siêu cao IKONOS (1-5m), ảnh Quickbird (0,6m) Đối với ảnh Landsat MSS ảnh ETM có độ phân giải khơng gian cao hơn, độ phân giải phổ cao (ảnh Landsat ETM có kênh phổ, cịn ảnh Landsat MSS có kênh phổ) 2.1.4 Chiết xuất thơng tin tiếp cận đa quy mô Để chiết xuất thông tin từ ảnh viễn thám, có nhiều cách tiếp cận khác nhau, chia làm hai cách giải đoán ảnh mắt thường xử lý ảnh số 2.1.5 Nghiên cứu địa chất kết hợp công nghệ viễn thám – GIS đánh giá biến đổi dịng sơng Tuy nhiên, theo ngun lý, ảnh viễn thám giúp nhận biết hay tách thông tin đối tượng tồn hiển thị rõ ràng Việc nhận biết lòng cổ khó khăn chúng bị yếu tố nhân sinh che lấp Để giải vấn đề, cần phải có kết hợp thơng tin địa mạo trầm tích để kiểm chứng tái lại chúng 2.1.6 Tổng quan phương pháp viễn thám GIS nghiên cứu biến động lịng sơng GIS bắt đầu xây dựng Canada từ năm 60 kỷ XX ứng dụng nhiều lĩnh vực toàn giới Vào năm 1979 - 1980 quan Việt Nam bắt đầu tiếp cận công nghệ viễn thám 2.2 Cơ sở liệu địa chất nghiên cứu dịch chuyển sông Hồng khu vực Hà Nội 2.2.1 Đặc điểm kiến tạo, tân kiến tạo địa động lực đại Hà Nội a Các hệ thống đứt gãy hoạt động Các hệ thống đứt gãy hoạt động bao gồm: đứt gãy hệ TB – ĐN , hệ ĐB – TN kinh tuyến đó, hệ TB – ĐN đóng vai trị chủ đạo b Các kiến trúc nâng hạ cục Các hệ thống đứt gãy hoạt động chia cắt đồng tạo kiến trúc ô mạng đặc thù c Hoạt động động đất khu vực nghiên cứu Hoạt động động đất phản ánh hoạt tính kiến tạo đa dạng tích cực khu vực d Các khe nứt đại Vào năm 70 kỷ này, Hà Nội xuất nhiều khe nứt đại, khe nứt cắt ngang mặt đất qua cơng trình xây dựng 2.2.2 Đặc điểm cấu trúc địa chất Khu vực Hà Nội có cấu trúc địa chất phức tạp đồng có nguồn gốc tích tụ hỗn hợp sơng biển Trong khu vực lớp phủ trầm tích Đệ Tứ dày nguồn gốc sông, biển, đầm lầy, hồ với thành phần phức tạp đa dạng Khu vực bị đới đứt gãy lớn đất nước ta cắt qua đới đứt gãy sông Hồng, sông Chảy, sông Lô 2.2.3 Đặc điểm địa mạo a Đặc điểm địa mạo khu vực Khu vực nghiên cứu thuộc hai đơn vị địa mạo lớn, miền núi miền đồng Ranh giới chúng thuộc kiểu ranh giới xâm thực xác định ven theo đồng tích tụ Trên miền lại phân vùng, phụ vùng khác b Địa mạo dòng chảy biến đổi dòng chảy - Địa mạo dòng chảy Hoạt động xâm thực tích tụ dịng chảy thực chúng có động hay cịn gọi hoạt lực, tính cơng thức: F=mv2/2 F: động dòng nước; m: khối lượng nước; v: tốc độ dịng chảy - Biến động lịng sơng Sự hình thành biến đổi lịng sơng gắn liền với phát triển đồng bãi bồi Trong trình hình thành thung lũng, ban đầu lịng sơng khu vực đáy thung lũng Sau thời gian hình thành tiến hố, thung lũng sơng ngày phát triển tạo nên bãi bồi, gờ cao, thềm sơng…, lịng sơng cịn phận thường xuyên có nước khu vực đáy thung lũng sông hay đồng bãi bồi c Sản phẩm biến đổi dịng sơng Bãi bồi: phận đáy thung lũng tương đối rộng phẳng, bao phủ lớp trầm tích aluvi bị ngập mùa lũ d Một số yếu tố liên quan đến ổn định lịng sơng Lượng bùn cát mà sơng mang tải Lưu lượng tạo lịng Quan hệ thuỷ văn hình thái sơng e Ng̀ n gố c các dạng ̣a hình trũng đồ ng bằ ng bãi bồ i quy luật phân bố Như vâ ̣y, điể m quan tro ̣ng để xác đinh quy luâ ̣t phân bố các dải trũng là xác ̣ định chi tiết hệ thống lịng sơng cổ Chúng nhận biết dạng dải trũng kéo dài, có đường tụ thủy tương đối rõ ràng, đơi chỗ cịn sót lại hồ móng ngựa Các lịng sơng cổ thường liên kết với thành hệ thống chúng “sống lại” có nước 2.2.4 Đặc điểm địa chất thủy văn Trên sở tổng hợp tài liệu địa chất, địa chất thuỷ văn có, Nguyễn Đình Dỹ chia địa tầng địa chất thủy văn trầm tích đệ tứ khu vực nghiên cứu thành đơn vị chứa nước sau: - Tầng chứa nước Holocen (qh) - Lớp cách nước (thấm nước yếu) Holocen - Pleistocen - Tầng chứa nước áp lực yếu Pleistocen (qp2) - Lớp cách nước Pleistocen - - Tầng chứa nước áp lực Pleistocen (qp1) 2.3 Các hoạt động nhân sinh Là vùng có lịch sử khai thác lãnh thổ lâu đời, yếu tố nhân sinh góp phần đáng kể tạo nên bề mặt địa hình đồng Bắc Bộ CHƢƠNG ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ ĐỊA CHẤT TRONG NGHIÊN CỨU SỰ DỊCH CHUYỂN LỊNG SƠNG HỒNG THỜI KỲ HOLOCEN VÀ HIỆN ĐẠI KHU VỰC HÀ NỘI 3.1 Sơng Hồng hình thành đồng châu thổ 3.1.1 Sự hình thành đồng châu thổ sông Hồng Như lịch sử thành tạo phát triển vùng trũng Hà Nội sau: vào cuối Neogen sang đầu Đệ tứ thời kỳ lục địa kéo dài hết Pleistoxen Chế độ lục địa chấm dứt vào nửa sau Pleistoxen muộn đợt biển tiến 3.1.2 Hiện trạng chế phá hủy cục bờ sông Hồng khu vực Hà Nội Với đặc điểm biến đổi lòng dẫn phức tạp, địa hình - địa mạo, cấu trúc địa chất, tính chất địa chất cơng trình lớp đất đá, với quy luật cường độ tác động dịng chảy sơng Hồng, can thiệp người (kè bờ, mỏ hàn, ) với vị trí trục lịng dẫn sơng Hồng khu vực đới động tồn ngày nay, trình sạt lở bờ sông phát triển mạnh khu vực như: Bãi Đại Độ, Bãi Phú Xá, Xã Hải Bối, Phường Ngọc Thuỵ, Xã Bát Tràng, Xã Duyên Hà 3.2 Khôi phục vết cổ sông Hồng 3.2.1 Phương pháp xử lý ảnh viễn thám Bằng dấu hiệu địa mạo để nhận biết lịng sơng cổ, lý thuyết địa mạo dòng chảy cho ta nhận biết ban đầu đặc điểm hình thái, cấu trúc đơn vị địa hình ảnh vệ tinh chụp thời điểm khác (Ảnh Landsat chụp năm 2000, 2003 2007) đồ địa hình tỷ lệ : 25.000 khu vực nghiên cứu Sau đây, quy trình xử lý ảnh để tách thơng tin hồ sót lịng cổ Với khóa giải đốn, học viên tiến hành phân loại ảnh phần mềm ENVI Tuy nhiên, thực tế đối tượng sơ đồ chưa thể tồn lịng sơng cổ Như đề cập đến ảnh thể đối tượng tồn tại, nhiều lịng sơng cổ bị yếu tố nhân sinh xố nhồ Bởi vậy, để xác lập hệ thống lịng sơng cổ khu vực nghiên cứu, ngồi kết xử lý ảnh, cần phải có phối kết hợp với nghiên cứu khác địa mạo, hình thái, cấu trúc đối tượng Hình 3.1 Kết phân loại đối tượng ảnh vệ tinh 3.2.2 Tiêu chí nhận dạng vết cổ a.Các dấu hiệu địa mạo Các dấu hiệu địa mạo quan trọng để nhận biết lịng sơng cổ dải trũng kéo dài, hồ móng ngựa, gờ cao ven lịng sơng b Các dấu hiệu khác Bên cạnh tiêu chí nhận biết lịng sơng cổ phân tích, việc xác lập lại lịng sơng cổ cịn thực dựa vào yếu tố sử dụng đất, hệ thống đê,… Hình 3.2 Sơ đồ vết cổ lịng sơng Hồng 3.3 Các dấu hiệu địa chất xác định lịng sơng cổ - Các thành tạo tuổi trẻ nằm thành tạo tuổi già hơn, phân theo cột địa tầng:  Hệ tầng Thái Bình (Q23tb)  Hệ tầng Hải Hưng (Q21-2hh)  Hệ tầng Vĩnh Phúc (Q13vp)  Hệ tầng Hà Nội (Q12-3hn)  Hệ tầng Lệ Chi (Q11lc) - Lịng sơng dịch chuyển từ từ nhảy qng bào mịn trầm tích già - Dựa vào tướng lòng tướng bãi bồi: tướng lòng thường trầm tích hạt thơ, tướng bãi bồi trầm tích hạt mịn - Dựa tuổi trầm tích Đệ Tứ xác định bào tử phấn hoa 3.4 Các đất yếu hình thành chuyển lịng sơng Dựa vào tính chất vật lý học loại đất đá tính chất địa chất cơng trình nhóm chúng thành loại hình đất đá 1) Nhóm đá cứng, nửa cứng phát triển đá phiến sét thuộc hệ tầng Proterozoi phức hệ sơng Hồng, đá trầm tích vơi tuổi Triat đá trầm tích Neogen 2) Nhóm đất rời có hệ số thấm lớn với thành phần từ cuội sạn sỏi cát mịn 3) Nhóm đất đặc biệt chủ yếu thành phần cát pha, cát bụi bùn Tầng đất cát pha, cát bụi hình thành chủ yếu điều kiện đặc biệt dạng hồ móng ngựa, sơng lấp điều kiện tướng lịng với vận tốc nhỏ 4) Nhóm đất dính bao gồm sét, sét pha tồn hầu khắp khu vực chủ yếu bề mặt với tướng bãi bồi có tuổi khác sản phẩm sườn, tàn tích phát triển đá gốc Các yếu tố kiến tạo trẻ, quan hệ nước ngầm - nước mặt, khí hậu - thuỷ văn, tính chất vật lý, học đất đá, hoạt động khai thác sử dụng lãnh thổ người, tác động sinh vật v.v tạo nên trình động lực ảnh hưởng trực tiếp hay gián tiếp, mạnh yếu khác nhau, theo loại hình khác đến ổn định đê Chúng gây tượng như: sụt lún, nứt đê, trượt lở, xói ngầm, hố lỏng, nứt nẻ co ngót, hoạt động đào ruỗng mối v.v 3.5.2 Các tai biến địa chất đê Các tai biến địa chất coi hậu môi trường địa chất tác động tự nhiên nhân tạo đến hoạt động kinh tế - xã hội Trong khu vực đê sơng Hồng, Hà Nội có loại hình cố liên quan đến tai biến địa chất đê: Thẩm lậu, đùn sủi thân đê, phát triển gia cường biến dạng thấm dẫn đến lún sụt vỡ đê Hiện tượng xói lở bờ sơng nghiêm trọng gây lên ổn định cho đê Hiện tượng lún mặt đê cho phép gây lồi lõm mặt đê, làm khó khăn giao thơng làm tiền đề cho phá hỏng khác Hiện tượng sạt trượt mái đê chí cắt sâu vào thân đê đê gây phá huỷ thân đê Các tác động trực tiếp hoạt động kiến tạo đại bao gồm tác động từ từ chấn động gây lên nứt đê Nứt ngang đê bãi sông kéo dài đến tận bờ sơng 3.5.3 Các biện pháp phịng chống xử lý cố đê Biện pháp phòng, chống xử lý cố thấm, sủi Như có hai tác nhân biến dạng thấm khu vực áp lực, gradient dịng thấm quan hệ cấu trúc địa tầng địa chất đê Biện pháp bảo vệ đê sông xâm thực sát chân đê Vấn đề bảo vệ bờ sông xâm thực sát chân đê có lẽ từ lâu dùng kè Biện pháp chống sạt trượt mái đê Với đê để chống trượt người ta sử dụng phương pháp giảm độ dốc mái đê dùng phản áp Biện pháp chống lún không mặt đê Chống lún không cho thân đê cần thiết phải xử lý tầng đất yếu đê KẾT LUẬN Nghiên cứu xác định dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holocen đại khu vực Hà Nội cho phép rút số nhận xét, tóm lược sau: Việc nghiên cứu, xác định dịch chuyển lòng sơng Hồng có ý nghĩa khoa học thực tiễn lớn Phương pháp nghiên cứu địa mạo địa chất kết hợp với công nghệ viễn thám - GIS đạt hiệu độ xác cao nghiên cứu khơi phục hệ thống lịng sơng cổ biến đổi chúng theo thời gian không gian 3Q trình sơng chủ yếu xâm thực ngang, uốn khúc mạnh, cắt dòng di chuyển lòng sông Hoạt động sông khứ để lại đồng nhiều lòng cổ mà có mặt đê lẫn ngồi đê Như thấy phát triển đồng sông Hồng chủ yếu hoạt động sông Hồng mối liên hệ với q trình biển tiến – biển thối Đây q trình châu thổ hóa để tạo nên đồng ngày Các thành tạo trầm tích Holocen gồm trầm tích tướng lịng sơng, bãi bồi, tướng hồ đầm lầy, đầm lầy thứ sinh Bề dày trầm tích Holocen thay đổi nhanh phụ thuộc vào cấu trúc địa hình đáy, chúng phát triển kéo dài định hướng theo phương TB – ĐN Sau đó, cấu trúc theo phương TB – ĐN bị xóa nhịa dần thay cho cấu trúc theo phương ĐB – TN ngày thể rõ nét Có thể phân biệt rõ nhóm trầm tích khác thành phần vật chất tính chất lý: -Nhóm trầm tích sét chứa bùn bã thực vật - Nhóm trầm tích hạt mịn - Nhóm trầm tích hạt thơ Lịch sử tiến hóa đồng sơng Hồng gắn liền với q trình hoạt động sông 10 Việc xây dựng đê điều địa hình có nguồn gốc đầm lầy (sông – đầm lầy, hồ - đầm lầy) không thuận lợi móng yếu Trong trường hợp bắt buộc cần phải có biện pháp gia cố chúng cho đê khỏi sụt lún làm rạn vỡ đê, khắc phục tượng dòng chảy ngầm thân đê làm trơi trượt thân đê 11 Các q trình địa chất sơng cịn chịu nhiều tác động người KIẾN NGHỊ Nghiên cứu chuyển dịng sơng Hồng sơng nhánh cần thiết phải xác hóa tuổi Đệ tứ (bằng bào tử phấn hoa) Khảo sát xác địa chất Quy hoạch thị cơng trình ven sơng phải ý đến quy luật chuyển lịng sơng pham vi dịch chuyển References : Tiếng Việt Lê Đức An, Lại Huy Anh, Võ Thịnh, Ngô Anh Tuấn, Đỗ Minh Tuấn, Trần HằngNga, (2000), “Kết nghiên cứu địa mạo đới đứt gãy Sơng Hồng Tạp chí khoa học Trái đất”, Số chuyên đề đứt gãy Sông Hồng T22(4), tr253-258 Đặng Văn Bào, (2003), Nghiên cứu biến động lịng sơng Hồng Pleistocen muộn - Holocen tai biến liên quan, Báo cáo kết thực ba năm 2001- 2003 đề tài nghiên cứu bản, Bộ Khoa học Công nghệ Hà Nôi Đào Đình Bắc, (1984), Trang đồ địa mạo Hà Nội Atlas Hà Nội Đào Đình Bắc, (2004), Địa mạo đại cương, Giáo trình, NXB ĐHQGHN, Hà Nội 312trg 5 Đặng Kinh Bắc, (2010), Nghiên cứu khôi phục hệ thống lịng cổ sơng Đáy, sơng Nhuệ phục vụ quy hoạch phát triển thị Hà Nội, Khóa luận cử nhân khoa học Địa Lý, 71tr Bộ công nghiệp, Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam, ( 2000), Vỏ phong hố Trầm tích đệ tứ Việt Nam, Hà Nội Văn Đức Chương (chủ biên), (1999), Nghiên cứu xác định khu vực cấu trúc địa chất đê xung yếu đồng Bắc Bộ Lưu trữ Viện Địa chất, Hà Nội Lâm Quang Dốc, Nguyễn Minh Tuệ, Đặng Duy Lợi, Phạm Khắc Lợi, (2007), Địa lý Hà Nội Nxb ĐHSP Hà Nội Viện Địa chất, (1981 – 1990), Các báo cáo lưu trữ khảo sát đê sông Hồng thuộc Hà Nội, Hà Tây, Vĩnh Phúc, Hưng Yên 10 Viện Địa Chất (1987), Những yếu tố địa chất chủ yếu ảnh hưởng đến vững bền đê khu vực Vân Cốc, Lưu trữ Viện Địa Chất 11 Viện Địa chất (1986 -1990), Biến đổi môi trường địa chất lưu vực sông Hồng, Đề tài cấp nhà nước, Lưu trữ Viện Địa chất 12 Viện Địa chất (1988 - 1990), Những đặc điểm tự nhiên ảnh hưởng chúng đến ổn định hệ thống đê sông Hồng (khu vực thành phố Hà Nội), Lưu trữ Viện Địa chất 13 Hạ Văn Hải, (2007), “Một số phát hoạt động kiến tạo đại vùng Hà Nội phụ cận”, Tạp chí Địa chất, loạt A, (số 299), 3-4/2007, tr.42-49 14 Nguyễn Hiệu, (2004), Ứng dụng viễn thám GIS nghiên cứu địa mạo địa lý biển, Tập giảng, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, 102 trg 15 Trần Văn Hoàng, Bùi Thị Bảo Anh, (2004), “Tính bền vững mơi trường địa chất thành phố Hà Nội thay đổi q trình thị hóa” Tạp chí Địa chất, (số 283) (tháng 7+8), Hà Nội 16 Bộ Kế hoạch Đầu tư, Viện chiến lược phát triển, (2006), Báo cáo tổng hợp quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội vùng Hà Nội đến năm 2020 17 Bộ Kế hoạch Đầu tư, (2008), Các tiêu kinh tế - xã hội 2007 – 2008 kế hoạch 2009 18 Nguyễn Đức Khả (1999), Cơ sở địa chất đệ tứ nghiên cứu địa mạo, NXB Đại học Quốc gia Hà Nội 19 PTS Nguyễn Mạnh Khuê nnk (1984), Át lát Hà Nội 20 Dỗn Đình Lâm, (2005), “Tiến hóa trầm tích Holocen châu thổ Sơng Hồng”, Tạp chí Địa chất, (số 288) (tháng 5+6), HN 21 Nguyễn Quang Mỹ, Nguyễn Thanh Sơn (chủ biên), (2000), Đặc điểm xói lở bồi tụ đứt gãy sơng Hồng (Đoạn Việt trì Hà Nội) “Tạp chí KH TĐ”, T.22, 436 – 441 22 Vũ Cao Minh (chủ biên), (1986), Các đánh giá bước đầu nguyên nhân gây cố vỡ đê Vân Cốc Báo cáo lưu trữ Viện Địa Chất 23 Đoàn Thị Tuyết Nga,(2007), Nghiên cứu xác lập sở khoa học để khơi phục dịng chảy sơng Đáy phục vụ khai thác tổng hợp tài nguyên nước cải thiện môi trường (đoạn từ Hát Môn đến Ba Thá) Luận án Tiến sỹ Địa lý, HN, 178 trg 24 Đỗ Thị Ngân, (2009) Nghiên cứu địa mạo cảnh báo tai biến ngập lụt khu vực Hà Nội Luận văn cử nhân khoa học địa lý, HN, 68trg 25 Trần Nghi, Nguyễn Thanh Lan, Đinh Xuân Thành, (2004), Lịch sử phát triển địa chất thành phố Hà Nội q trình di chuyển, thay đổi sơng, hồ Holocen muộn, 7trg 26 Vũ Văn Phái (Chủ biên), Trần Nghi, Ngơ Quang Tồn, Đặng Văn Bào, Nguyễn Cao Huần, Phạm Văn Cự, Trần Thanh Lâm, Trần Thanh Hà, Hoàng Thị Vân, (2007), Phần thứ nhất: Địa chất, địa mạo, địa lý tự nhiên, địa lý cảnh quan, địa lý hành chính, địa lý kinh tế, hạ tầng sở, dân cư, giao thông quy hoạch đô thị Trong “Tổng tập nghìn năm văn hiến Thăng Long”, Tập 1, Nxb “VH-TT Thời báo kinh tế Việt Nam”, HN, trg 1-104 27 Phạm Quang Sơn nnk, (1996) “Vài nét diễn biến lịng sơng Hồng đoạn phía tây Hà Nội”.Tạp chí CKHVTĐ T18 (3) Tr.296-300 28 Lê Thị Minh Tâm nnk, (1996), Đặc điểm địa mạo vùng dọc đê Đan Phượng – Hà Nội vấn đề củng cố cơng trình đê, Địa chất tài nguyên, tập 1, Trung tâm KHTN&CN quốc gia, Hà Nội, tr330-337 29 Nguyễn Đức Tâm, (1968), Bàn đồng Bắc Bộ, Tạp chí Địa chất, (số 79-80) 30 Nguyễn Đức Tâm, (1982), Trầm tích Kainozoi lịch sử hình thành đồng Việt Nam Địa chất Khoáng sản, Tập Viện Địa chất Khoáng sản, trg 33-45 31 Nguyễn Ngọc Thạch, Nguyễn Tuấn Dũng, Nguyễn Mạnh Cường,(2003), Viễn thám hệ thông tin địa lý ứng dụng, Nxb Đại học Quốc gia Hà Nội 32 Lê Bá Thảo, (2008), Thiên nhiên Việt Nam, NXBGD, 324trg 33 Vũ Nhật Thắng (Chủ biên), Châu Văn Quỳnh, Đặng Văn Đội, La Văn Xn, Ngơ Quang Tồn, Nguyễn Cơng Lượng, Nguyễn Văn Can, Nguyễn Văn Đàn, Phạm Văn Mẫn, Phan Hồng Dân, (2003), Địa chất tài nguyên khoáng sản thành phố Hà Nội Cục Địa chất Khoáng sản Việt Nam xuất bản, Hà Nội, 293 trg 34 Lê Thông (chủ biên), (2000), Địa lý tỉnh thành phố Việt Nam (Phần – Các tỉnh thành phố đồng sông Hồng) Nxb Giáo Dục 35 Nxb Thống kê, (3/2008), Điều tra biến động dân số kế hoạch hóa gia đình 1/4/2007 Những kết chủ yếu 36 Tổng cục Thống kê Nxb Thống kê (2008) Niên giám thống kê Việt Nam 2007 37 Bộ thuỷ lợi, Trường Đại học Thuỷ lợi ,(1981), Giáo trình động lực học sơng ngịi, Nxb Nơng nghiệp, Hà Nội 38 Cục Thống kê thành phố Hà Nội, (5/2008), Niên giám thống kê Hà Nội 2007 39 Cục Thống kê Hà Tây, (7/2008), Niên giám thống kê Hà Tây 2007 40 Cục Thống kê Vĩnh Phúc, (7/2008), Niên giám thống kê Vĩnh Phúc 2007 41 Trần Văn Tư, Trịnh Quốc Hải, (1996), Chương trình SEEP/W ứng dụng nghiên cứu vài loại hình biến dạng thấm gây phá hủy đê, Nxb Khoa học Kỹ thuật, tr 278 – 286 42 Trần Văn Tư, (2011), “Đặc điểm địa chất cơng trình đê sơng Hồng khu vực Hà Nội tai biến địa chất liên quan”, Tạp chí KH TĐ, T.33, 480 – 492 43 Nguyễn Trọng Yêm (chủ biên), (1985), Báo cáo chương trình cấp nhà nước 48.02 “Chuyển dịch đại thành tạo khe nứt đại trũng sông Hồng” Lưu trữ TTKH&CNQG, Hà Nội Tiếng anh 43 Ayako Funabiki, Shigeko Haruyama, Nguyễn Văn Quý, Phạm Văn Hải, Đinh Hưng Thái, 2007, Holocene delta plain development in the Song Hong (Red River) delta, Vietnam, 13trg 44 B.H.P Maathuis, C.J van Western, Flood hazard analysis using multi-temporal SPOT-XS imagery, International Institute for Aerospace Survey and Earth Sciences (ITC), 10trg 45 Gordon S Fraser, 1989, Classic Depositional Sequences, Prentice Hall Advanced Reference Series, Physical and life Sciences, 459trg 46 Ro Charlton, 2008, Fundamentals of Fluvial Geomorphology, Routledge Publishing, 275trg 47 R.P.C Morgan, 2008, Soil Erosion and Conservation, Blackwell Publishing, 316trg 48 Pate, F Donald, 2000, Quaternary Environments (Second Edition), Arnold Publishing, 329trg Các nguồn thông tin từ trang báo 49 http://vi.wikipedia.org/wiki/ 50 http://lienmaccity.net/ 51 http://www.soxaydung.hanoi.gov.vn/ 52 http://hanoi.org.vn/planning/ 53 http://www.skyscrapercity.com/ 54 http://www.baomoi.com/ ... nên bề mặt địa hình đồng Bắc Bộ CHƢƠNG ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ ĐỊA CHẤT TRONG NGHIÊN CỨU SỰ DỊCH CHUYỂN LỊNG SƠNG HỒNG THỜI KỲ HOLOCEN VÀ HIỆN ĐẠI KHU VỰC HÀ NỘI 3.1 Sông Hồng hình thành đồng châu... tài: ? ?Ứng dụng viễn thám địa chất nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holoxen đại khu vực Hà Nội? ?? để làm luận văn cho Mục tiêu đề tài - Ứng dụng phương pháp viễn thám phương pháp địa chất. .. thành phố Hà Nội Chương Cơ sở lý luận thực tiễn nghiên cứu dịch chuyển lịng sơng Hồng Chương Ứng dụng phương pháp viễn thám địa chất xác định dịch chuyển lịng sơng Hồng thời kỳ Holocen đại khu