Lũ lụt, sạt lở đất: Góc nhìn từ địa chất

Lũ lụt, sạt lở đất: Góc nhìn từ địa chất

Những ngày gần đây, mưa lớn kéo dài đã gây ra tình trạng ngập lụt và sạt lở đất tại các tỉnh miền Trung Việt Nam, gây thiệt hại nặng nề về cả con người lẫn vật chất. Có thể thấy rằng, những năm gần đây tại Việt Nam, dưới ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, các hiện tượng sạt lở và lũ lụt diễn ra với tần suất nhiều, cuốn trôi hàng trăm ha đất nông nghiệp, lấn sâu nhà cửa, đe dọa trực tiếp đến sinh nhai, cuộc sống của hàng chục hộ dân, thậm chí là tính mạng. Bài viết dưới đây, tác giả đưa ra một số quan điểm từ góc nhìn địa chất.

Ths. Thái Bá Ngọc – Giảng viên khoa KT Địa chất và Dầu khí – ĐHQG TP.HCM

Các trận lũ lụt, sạt lở đất tại Việt Nam trong những năm gần đây

Theo thống kê từ tổng cục phòng, chống thiên tai về lũ quét và sạt lở đất tại Việt Nam (Hà Nội, 10/2019), trong giai đoạn từ 1953 - 2006, trên lãnh thổ Việt Nam đã xảy ra 448 trận lũ quét và sạt lở đất, trung bình 7 trận/năm.

Đặc biệt trong giai đoạn từ 2000 - 2015, tổng số trận lũ quét và sạt lở đất là 250 trận, trung bình 15 - 16 trận/năm, gây ra nhiều thiệt hại về người và của: 779 người thiệt mạng, 426 người bị thương, 9.700 căn nhà bị sạt lở, hơn 100.000 căn nhà bị nước cuốn trôi, khoảng 75.000 ha trồng trọt, chăn nuôi bị ảnh hưởng.

Cũng theo thống kê trên, năm 2018, riêng tại các tỉnh miền Bắc đã xảy ra 14 trận sạt lở đất, 82 người bị thương và thiệt mạng, phần lớn các trận lũ quét, sạt lở đất xảy ra tại các miền núi hẻo lánh, dân cư thưa thớt với nhịp độ có xu hướng gia tăng.

Cũng theo báo cáo của Ban chỉ đạo Trung ương Phòng chống thiên tai năm 2018:

Về lũ quét, sạt lở đất:

Trong gần 20 năm qua, các tỉnh miền núi phía Bắc xảy ra trên 300 trận lũ quét, sạt lở đất với quy mô và phạm vi ngày càng lớn, gây thiệt hại nặng nề về người, tài sản và cơ sở hạ tầng. Một số trận điển hình:

- Lũ quét tháng 6/1990 trên suối Nậm Lay, thị xã Lai Châu (trước đây) làm 82 người chết và mất tích.

- Lũ quét tháng 9/2002 tại Hương Sơn, Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh làm 53 người chết và mất tích, 370 căn nhà bị cuốn trôi.

- Lũ quét ngày 5/9/2013 tại xã Bản Khoang, huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai làm 11 người chết và mất tích, 16 người bị thương.

- Lũ quét sạt lở đất do mưa lũ sau bão số 2 năm 2016 ở Lào Cai đã làm 15 người chết và mất tích tại các huyện Bát Xát và Sa Pa; sạt lở tại mỏ vàng Mà Sa Phìn, xã Nậm Xây, huyện Văn Bàn làm 10 người chết và mất tích.

Năm 2017, lũ quét, sạt lở đất đặc biệt nghiêm trọng trên diện rộng tại các tỉnh miền núi: Tại huyện Mường La (tỉnh Sơn La), Mù Căng Chải (tỉnh Yên Bái) vào đầu tháng 8; tại các huyện Tân Lạc, Đà Bắc, TP.Hoà Bình (tỉnh Hòa Bình) từ giữa tháng 10; sạt lở đất ở huyện Bắc Trà Mỹ, Nam Trà My (tỉnh Quảng Nam).

Lũ quét, sạt lở đất trong năm đã làm 71 người chết và mất tích, 4.109 ngôi nhà bị sập, đổ, cuốn trôi. Hiện nay vẫn còn 13.246 hộ đang sinh sống tại những nơi không đảm bảo an toàn có nguy cơ cao ảnh hưởng lũ quét, sạt lở đất.

Về sạt lở bờ sông, bờ biển:

Đang có diễn biến ngày càng nghiêm trọng, uy hiếp trực tiếp đến tính mạng và tài sản của nhân dân tại các khu vực ven sông, ven biển, đặc biệt tại đồng bằng sông Cửu Long và dải ven biển một số tỉnh miền Trung như: Quảng Nam, Thừa Thiên Huế, Phú Yên, Bình Thuận, Cà Mau là khu vực tập trung đông dân cư và nhiều hoạt động kinh tế, xã hội đang có tốc độ phát triển nhanh.

Hiện nay, trên cả nước hiện có 2.055 điểm sạt lở với tổng chiều dài trên 2.710 km, trong đó có 91 điểm sạt lở đặc biệt nguy hiểm (sạt lở gây nguy hiểm trực tiếp đến an toàn đê điều, khu tập trung dân cư và cơ sở hạ tầng quan trọng) với tổng chiều dài 218 km; 735 điểm sạt lở nguy hiểm với tổng chiều dài 911 km; 1.229 điểm sạt lở còn lại với tổng chiều dài 1.581 km.

Những ngày gần đây tại khu vực miền Trung Việt Nam

Lũ lụt miền Trung năm 2020 là một đợt bão, lũ lụt khắp miền Trung Việt Nam, bắt đầu từ đêm ngày 6, rạng sáng ngày 7 tháng 10 năm 2020, tập trung chủ yếu ở các tỉnh Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế của Bắc Trung bộ, một phần Nam Trung bộ gồm Đà Nẵng, Quảng Nam, Quảng Ngãi, Bình Định, Phú Yên. Trong khoảng thời gian tháng 10, hoàn lưu áp thấp nhiệt đới, gió mùa, xoáy thuận nhiệt đới hình thành và liên tiếp biến động ở Biển Đông. Khởi đầu bằng áp thấp thứ nhất đợt ngày 6 - 8, áp thấp thứ hai đợt ngày 10 cho đến Bão Linfa (số 6) ngày 11, tiếp đó là áp thấp thứ ba đợt ngày 12, Bão Nangka (số 7) ngày 13, áp thấp thứ tư ngày 16, lượng mưa lớn đổ dồn về khu vực, khiến nhiều địa phương tại miền Trung bị ngập lụt trên diện rộng, nhiều nơi nước lũ dâng cao, chia cắt nhiều địa bàn.

Đợt lũ thứ nhất từ ngày 6 đến 13/10, các tỉnh miền Trung chịu ảnh hưởng nghiêm trọng từ hư hỏng cơ sở vật chất, hạ tầng cho đến thiệt hại người và của, tác động xấu tới đời sống của người dân. Đợt lũ thứ hai từ ngày 16 tháng 10, miền Trung tiếp tục chịu tác động của cơn áp thấp nhiệt đới mới trong quá trình biến chuyển thành bão cùng không khí lạnh, không ngừng tiếp nhận các đợt mưa lớn, đợt lũ lụt kéo dài. Một số vùng miền Trung có mực nước vượt qua lịch sử năm 1979, 1999.

Sạt lở Thủy điện Rào Trăng 3

Phía Tây TP.Huế tập trung các vị trí Thủy điện Rào Trăng 3, Rào Trăng 4, A Lin B2, Trạm quản lý bảo vệ rừng 67. Các vị trí này xảy ra sạt lở trong lũ, khiến 17 công nhân mất tích. Đoàn hỗ trợ của đơn vị Sở Chỉ huy tiền phương Quân khu 4, Ủy ban Nhân dân địa phương gồm 21 thành viên tổ chức tới cứu trợ ở Rào Trăng 3, nhưng gặp phải biến cố lớn. Đêm ngày 12, trên đường tới Rào Trăng, đoàn tạm nghỉ ở Trạm 67, dự tính tiếp tục di chuyển ngày hôm sau. Lúc nửa đêm, sạt lở toàn diện cường độ lớn bất ngờ xảy ra ở nơi đoàn nghỉ, khiến nhóm phải thoát khỏi vùng đất chìm, có tám người an toàn, 13 người mất tích, gồm cả bộ đội, cán bộ, công chức.

Sạt lở Hướng Hóa, Quảng Trị

Sạt lở vùng đóng quân Đoàn 337: Nửa đêm 17, rạng sáng 18, một vụ sạt lở đất đặc biệt nghiêm trọng xảy ra tại Khu tập thể Đồn Biên phòng ở thôn Cợp, xã Hướng Phùng, huyện Hướng Hoá, tỉnh Quảng Trị, đây là vùng đóng quân của Đoàn Kinh tế - Quốc phòng 337 thuộc Quân khu 4. Thời điểm ban đầu sau sạt lở, có năm người được cứu an toàn, 22 người mất liên lạc, với bốn sĩ quan, 10 quân nhân chuyên nghiệp và tám chiến sĩ.

Sạt lở các vùng núi Hướng Hóa: Vào chiều ngày 17, trên địa bàn thôn Tà Rùng, xã Húc, huyện Hướng Hóa, Quảng Trị xảy ra sạt lở đất chôn vùi một nhà dân làm sáu người trong gia đình thiệt mạng.

Nguyên nhân từ góc nhìn địa chất

Lũ quét là lũ xảy ra bất ngờ trên các lưu vực sông suối nhỏ miền núi, dòng chảy xiết, thường kèm theo bùn đá, lũ lên nhanh, xuống nhanh, có sức tàn phá lớn. Lũ quét có sức tàn phá rất lớn, gây thiệt hại lớn về người và tài sản. Vì vậy, động lực của nó rất lớn, sức tàn phá lớn xuất hiện trên lưu vực có sườn dốc cao, độ dốc lớn và hình dạng thích hợp cho mạng sông suối tập trung nước nhanh. Lũ xảy ra trong thời gian ngắn (thường vào đêm và sáng), có tốc độ lớn, quét mọi thứ trên đường đi.

Hình 1: Cơ chế hình thành và vận động của lũ quét.

Sự hình thành lũ quét có liên quan mật thiết với cường độ mưa, điều kiện khí hậu, đặc điểm địa hình, các hoạt động của con người cũng như điều kiện tiêu thoát lũ của khu vực.

Các nguyên nhân chủ yếu gây ra lũ quét là cộng sinh đồng thời các yếu tố:

Thứ nhất: Do mưa lớn tập trung rơi trên lưu vực mà điều kiện tự nhiên hầu như vẫn giữ nguyên, thường xảy ra trên các lưu vực nhỏ miền núi, hẻo lánh.

Thứ hai: Do mưa lớn tập trung trên các lưu vực có độ dốc lớn, mà ở đó hoạt động của con người mạnh mẽ, phá vỡ cân bằng sinh thái làm biến đổi lớp phủ, mặt đệm thay đổi chế độ dòng chảy, thay đổi khả năng trữ nước của đất, đất dễ xói mòn sạt lở.

Thứ ba: Do phá rừng khai thác gỗ, cây cối cùng với đá sỏi, rác rưởi bị cuốn trôi tạo thành các barie ngăn nước tạm sau bị đổ vỡ tràn xuống gây ra lũ, sức tàn phá của lũ tăng lên gấp bội…

Thứ tư: Do mưa nhiều, đất đá phong hóa bị sũng nước, giảm đến mất hoàn toàn lực dính, tăng áp suất chất lỏng lỗ rỗng giữa các phần tử đất đá vốn dĩ đã bị bở rời, giảm đến mất hoàn toàn sức kháng ma sát, hậu quả là sạt lở xảy ra.

Hình 2: Nguyên nhân hình thành lũ quét.

Sạt lở đất là sự dịch chuyển của đất đá xuống bên dưới sườn dốc. Hiện tượng sạt lở đất có thể là hậu quả của sự xuất hiện các chấn động địa chất tự nhiên, do hiện tượng phong hóa, hoặc do sự thay đổi độ ẩm trong đất, hoặc do sự dịch chuyển của kết cấu bảo vệ của phần chân của mái dốc, hoặc do xây dựng công trình trên sườn dốc, hoặc do hiện tượng phong hóa bề mặt sườn dốc và do các tác động của con người làm thay đổi.

Ngoài ra còn do:

1/ Kết quả của những chấn động tự nhiên làm mất sự liên kết của đất, đá trên sườn đồi và núi ở vùng có địa hình dốc lớn, địa chất yếu có độ rỗng lớn, vùng đất pha cát/đá và vùng rừng thưa.

2/ Rừng bị chặt phá nhiều.

3/ Địa hình đồi núi cao, dốc lớn, xây dựng công trình thiếu nghiên cứu các yếu tố địa chất.

4/ Do quá trình sản xuất lúa nước một vụ ở ruộng bậc thang nước ngấm sâu vào lòng đất làm đất tơi xốp. Khi trổ nước vào ruộng làm cho đất mềm, gặp mưa to gây ra sạt lở.

5/ Nắng nóng kéo dài gây ra nứt đất, khi có mưa to sẽ tạo thành đường trượt gây sụt đất hay sạt lở đất, đá trượt nhanh từ sườn dốc, mái dốc xuống gây ra sạt cả mảng đồi trượt xa hàng km.

Khu vực miền trung Việt Nam có đứt gãy hoạt động, kiến tạo hoạt động, phân dị địa hình mạnh mẽ phát triển trên các thành tạo địa chất và bối cảnh địa động lực hiện đại khái quát như sau:

Tham gia cấu thành nên cấu trúc địa chất khu vực Bắc Trung bộ gồm chủ yếu các đá có tuổi cổ nhất là Paleozoi sớm - giữa và trẻ nhất là trầm tích Holocen, gồm 4 tầng cấu trúc chính:

1/ Tầng cấu trúc Paleozoi sớm - Devon sớm hiện lộ móng rải rác trong khu vực, với phương cấu trúc chính là Tây Bắc - Đông Nam cấu thành chủ yếu bởi trầm tích lục nguyên (phiến sét, phiến lục, đá vôi) và diện lộ hạn chế trầm tích lục địa màu đỏ (HT. Tân Lâm), bị xuyên cắt bởi magma xâm nhập granitoid tuổi Ordovic - Silur (phức hệ Sông Trà Bồng, Diên Bình). Đất đá tầng cấu trúc này hiện lộ ra trên mặt và bị phong hóa mạnh mẽ, bề dày từ 0,5 mết đến hàng chục mét.

2/ Tầng cấu trúc Devon sớm - Carbon chủ yếu bởi các trầm tích lục nguyên - phun trào axit - trung tính (hệ tầng Alin, trầm tích lục nguyên carbonat HT. Cưbrei, HT. Co Bat, HT. Ngũ Hành Sơn; HT. Long Đại,...) bị xuyên cắt bởi xâm nhập trung tính - a xít phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn, phun trào trung tính - axit HT. Alin. Chúng lộ ra trên mặt địa hình và bị phong hóa mạnh mẽ với bề dày vỏ phong hóa tới chục mét dọc theo các đứt gãy, sườn thung lũng sông suối nhỏ, taluy đường.

3/ Tầng cấu trúc Permi muộn - Meosozoi muộn: Trầm tích phun trào axit hệ tầng Mang Giang; xâm nhập granit Trias sớm - giữa (phức hệ Hải Vân, phức hệ Vân Canh, gabroid phức hệ Cha Val,... xâm nhập Mesosoi muộn (phứ chệ Bà Nà, Sông Chu - Ban Chiềng) và trầm tích lục nguyên tuổi Jura sớm giữa loạt Thọ Lâm. Đặc trưng phong hóa cơ bản là trầm tích giàu sét, trộn lẫn với cuội sạn, sỏi, hỗn độn, rất dễ trượt khi bị sũng nước.

4/ Tầng cấu trúc lớp phủ Pliocen - Đệ tứ chủ yếu trầm tích hồ, đầm, sông - biển cùng tuổi xen phun trào basalt cùng tuổi. Đặc biệt xuất hiện basal tuổi Holocen ở Gio Linh, Đảo Cồn Cỏ.

Các cấu trúc trên bị phức tạp hóa bởi các đứt gãy chủ yếu phương Tây Bắc - Đông Nam như Rào Nậy, Rào Trang, Rao Quán - A Lưới và các đứt gãy Tây Tây Bắc - Đông Đông Nam (á vĩ tuyến) như Đak Rông - Huế; Sông Cu Đê,...

Địa hình khu vực bị phân cắt mạnh và chi phối bởi các hệ thống đứt gãy này. Các đứt gãy hiện có biểu hiện hoạt động hiện đại rất rõ với cường độ thoát khí radon từ 100 tới 1100 Bq/m3 (Đỗ Văn Lĩnh, 2004); động đất lịch sử ở Quảng Bình thế kỷ thứ 10 cho cường độ chấn động cấp VIII (MSK-64) - Viện vật lý Địa cầu.

Như vậy, các tỉnh miền trung thuộc khu vực có đặc điểm địa chất phức tạp bao gồm sự tồn tại rộng rãi của các hệ thống đứt gãy cổ và Tân kiến tạo. Các hệ thống đứt gãy Tân kiến tạo và Hiện đại khá phổ biến và phân bố theo nhiều hướng khác nhau nhưng chủ yếu là các đứt gãy phương Tây Bắc - Đông Nam, hoặc á vĩ tuyến hoạt động rõ và làm phức tạp hóa cấu trúc, phân dị địa rất dốc, góc dốc sườn thường 20-500. Các cấu trúc này được nhận dạng bởi nhiều dấu hiệu trực tiếp và gián tiếp khác nhau. Sự dịch chuyển dọc theo các đới đứt gãy Tân kiến tạo và Hiện đại có ảnh hưởng lớn đến sự phân dị địa hình khu vực nghiên cứu trong đó có sự nâng cao và hạ thấp địa hình mang tính địa phương, sự thay đổi hình thái của sông suối và sự hình thành hay vùi lấp vùng cửa sông. Sự vận động Tân tiến tạo và Hiện đại cũng gây ra các tai biến địa chất cục bộ, trong đó các khu vực sạt lở bờ sông, bờ biển hoặc biển lấn, trượt lở thường trùng với khu vực sụt lún hoặc tồn tại các đứt gãy hoạt động.

Ngược lại, hiện tượng bồi tụ vùng cửa sông, hoặc mở rộng đới bờ biển thường liên quan đến khu vực có biểu hiện nâng kiến tạo tương đối.

Đề xuất giải pháp

Xây dựng hệ thống quan trắc, cảnh báo lũ quét, sạt lở đất.

Hình 3: Quy trình, phương pháp cho hệ thống quan trắc, cảnh báo lũ quét, sạt lở đất.

Xây dựng hệ thống công trình đập ngăn bùn đá và công trình phụ trợ.

Hình 4: Sơ đồ quy hoạch các giải pháp công trình và phi công trình phòng chống lũ quét, sạt lở.

Nâng cao nhận thức cộng đồng về phòng, chống lũ quét và sạt lở đất.

Cần tăng cường nhận thức cộng đồng qua mạng xã hội, tin nhắn, các buổi đào tạo trực tiếp và trực tuyến, tạo lập kênh thông tin liên lạc thường xuyên với cộng đồng.

Hình 5: Hướng dẫn an toàn khi gặp lũ lụt (Nguồn: National Geographic).

Xã hội hóa trong lĩnh vực phòng chống thiên tai.

Các văn bản, quy định… luật hóa phòng chống thiên tai.

Đồng hành cùng doanh nghiệp để chung tay thực hiện các giải pháp quan trắc, phòng chống lũ lụt, sạt lở đất cho cộng đồng.

Nghiên cứu tiền khả thi:

1/ Khảo sát kỹ đặc điểm cấu trúc địa chất, địa chất thủy văn, công trình tỉ lệ 1/5000.

2/ Làm rõ có đứt gãy hoạt động hay không.

3/ Làm rõ lịch sử sạt lở và hiện trạng sạt lở.

4/ Mô hình hóa và dự báo khu vực có nguy cơ sạt lở cao.

Biện pháp công trình tại vùng nguy cơ sạt lở cao:

1/ Xẻ rãnh thoát nước trên các mạch nước chảy ra từ chân núi ra đường giao thông.

2/ Tạo nhiều bậc dọc sườn - ta luy đường sao cho góc dốc bờ dừng bằng góc ma sat trong của đất đá khi sũng nước. Cần nghiên cứu chi tiết góc ma sát này để thiết kế phù hợp.

Biện pháp quản lý tại vùng nguy cơ sạt lở cao:

1/ Đánh giá cẩn thận tổng thể tác động môi trường của các dự án làm đường giao thông, các thủy điện vừa và nhỏ, công trình, vị trí trú đóng đô thị, thị tứ, chỗ tập trung đông người bởi các cơ quan chức năng và Bộ Tài nguyên và Môi trường, chỉ phê duyệt khi có biện pháp công trình phòng chống sạt lở khả thi, đi vào vận hành.

2/ Ban hành văn bản pháp luật quy trách nhiệm các đơn vị có liên quan đến nguyên nhân sạt lở, ký quỹ đảm bảo rủi ro sạt lở.

3/ Đầu tư xây dựng phương án quan trắc, dự báo, cảnh báo tại các vùng có nguy cơ sạt lở cao.

4/ Cắm biển cảnh báo sạt lở, đưa vào học đường giáo dục phòng tránh sạt lở.

5/ Thêm chức năng quản lý và cảnh báo sát lở cho sở, phòng tài nguyên - môi trường các tỉnh, huyện, quận…