Study on structural countermeasure against debris flow at Hang Chu
stream in Mu Cang Chai, Yên Bái Province
Abstract: In Vietnam, debris flow is common in mountainous areas ,
causing great damage to people and loss of economy. Debris flow is
often caused by heavy rainfall or high-intensity rain in valleys, shallow
streams and streams with unstable geological conditions, erosion with
deposition of distinct rock, soil and steep slope terrain; lack of one of
three factors: material resources, steep slope terrain, and water origin
that would be difficult or impossible to occur. Debris flow erodes the
stream bed and stream banks during transportation and adversely affects
the infrastructure of the affected areas. Structural and non-structural
countermeasures are commonly used to prevent damage from debris
flow, in many situations structural approaches are necessary to ensure
effective disaster prevention. However, researching towards structural
solutions for preventing debris flow disaster is still limited in Vietnam at
present, the technique has not been implemented. In the context of this
study, the paper proposes the implementation of structural
countermeasures in the studied area with focus on the use of sabo dam
technology by analyzing the sources, the mechanism of movement and the
effect of debris flow on the basin of Háng Chu lake, Mu Cang Chai
region, Yên Bái province.
8 trang |
Chia sẻ: thanhle95 | Lượt xem: 503 | Lượt tải: 0
Bạn đang xem nội dung tài liệu Nghiên cứu đề xuất giải pháp đập ngăn bùn đá tại suối Háng Chú Mù Cang Chải tỉnh Yên Bái, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 19
NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐẬP NGĂN BÙN ĐÁ
TẠI SUỐI HÁNG CHÚ MÙ CANG CHẢI TỈNH YÊN BÁI
VŨ BÁ THAO*
NGUYỄN TRUNG KIÊN**
Study on structural countermeasure against debris flow at Hang Chu
stream in Mu Cang Chai, Yên Bái Province
Abstract: In Vietnam, debris flow is common in mountainous areas ,
causing great damage to people and loss of economy. Debris flow is
often caused by heavy rainfall or high-intensity rain in valleys, shallow
streams and streams with unstable geological conditions, erosion with
deposition of distinct rock, soil and steep slope terrain; lack of one of
three factors: material resources, steep slope terrain, and water origin
that would be difficult or impossible to occur. Debris flow erodes the
stream bed and stream banks during transportation and adversely affects
the infrastructure of the affected areas. Structural and non-structural
countermeasures are commonly used to prevent damage from debris
flow, in many situations structural approaches are necessary to ensure
effective disaster prevention. However, researching towards structural
solutions for preventing debris flow disaster is still limited in Vietnam at
present, the technique has not been implemented. In the context of this
study, the paper proposes the implementation of structural
countermeasures in the studied area with focus on the use of sabo dam
technology by analyzing the sources, the mechanism of movement and the
effect of debris flow on the basin of Háng Chu lake, Mu Cang Chai
region, Yên Bái province.
Keywords: debris flow, sabo dam, structural countermeasure, field survey.
1. GIỚI THIỆU CHUNG *
Lũ bùn đá là một dạng lũ miền núi mang theo
nhiều bùn, cát, sỏi, đá và nƣớc, thƣờng xuyên
xảy ra ở khu vực miền núi ở Việt Nam cũng nhƣ
nhiều nƣớc trên thế giới. Cấu tạo dòng lũ bùn đá
điển hình đƣợc thể hiện trên 0. Những hòn đá
kích thƣớc lớn nhất của dòng bùn đá luôn đi
trƣớc. Dòng lũ bùn đá có khả năng vận chuyển
đá có kích thƣớc lên đến vài mét, với vận tốc có
* Viện Thủy công, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam
Số 3 - Ngõ 95 Chùa Bộc - Đống Đa - Hà Nội
** Khoa Xây dựng Dân dụng và Công nghiệp, Đại học
Xây dựng
Số 55 Giải Phóng, Đồng Tâm, Hai Bà Trưng, Hà Nội
thể lên đến vài chục m/s, vì vậy lực phá hủy là
hết sức khủng khiếp, tác động nặng nề đến khu
vực bị ảnh hƣởng. Hơn nữa, lũ bùn đá gây ra
thay đổi hình thái dòng suối và các sƣờn đồi,
núi dọc hai bên bờ suối. Lũ bùn đá đƣợc ghi
nhận gây thiệt hại nặng nề về ngƣời và tài sản
cho các khu vực chịu tác động [1][2][3][4].
Dòng lũ bùn đá dừng lại ở miệng của khe suối
và khu vực trầm tích (fan area), làm sập nhà
cửa, lúa, hoa màu và phá hủy công trình giao
thông, thủy lợi. Sự xuất hiện của lũ bùn đá
thƣờng bất ngờ, nhanh, khó dự báo, cảnh báo
và rất khó phòng tránh, đa phần gây ra hậu quả
hết sức nặng nề [5][6].
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 20
Hình 1. Cấu tạo dòng lũ bùn đá [19].
Vì lý do đó, việc hiểu đƣợc ứng xử, cơ chế
phát sinh, hình thành, vận động lũ bùn đá từ đó đề
xuất các giải pháp phòng ngừa có ý nghĩa đặc biệt
quan trọng trong phòng ngừa rủi ro cho khu vực
hạ lƣu suối, quản lý lƣu vực sông, với mục tiêu
chính là giảm thiệt hại về ngƣời và tài sản. Để
thực hiện điều đó, từ kinh nghiệm của các quốc
gia trên thế giới, cần phải triển khai phối kết hợp
các giải pháp công trình và phi công trình để
hƣớng tới mục tiêu phòng ngừa, ứng phó chủ
động trƣớc thiên tai. Giải pháp công trình nhƣ
kênh dẫn dòng, đập ngăn bùn đá, bể lắng, tƣờng
hƣớng dòng v.v... trong khi đó giải pháp phi công
trình có thể kể đến gồm bản đồ hiểm họa, cảnh
báo và bản đồ di dân, bản đồ sử dụng đất, v.v....
Các giải pháp phòng ngừa yêu cầu xem xét đến
các kịch bản thiên tai khác nhau, đó là bài toán
của nhiều yếu tố tổng thể nhƣ khí tƣợng thủy văn,
thủy lực, phân bố kích thƣớc trầm tích, đá, địa
hình và nhiều yếu tố khác [7][8].
Tại Việt Nam, lũ bùn đá, lũ quét, dạng thiên tai
có sức tàn phá nặng nề nhất tại khu vực miền núi
phía Bắc, hàng năm đều xảy ra. Để phòng tránh lũ
bùn đá, các giải pháp công trình [6][9] và phi công
trình [10] thƣờng đƣợc sử dụng, trong nhiều
trƣờng hợp giải pháp công trình là bắt buộc. Trong
nhóm các giải pháp công trình, việc sử dụng đập
ngăn bùn đá là một trong những giải pháp hiệu
quả. Đó là một dạng đập ngăn, đƣợc xây dựng cố
định hoặc tạm thời ngang qua dòng suối để giảm
tốc độ dòng chảy và giữ lại một phần hoặc toàn bộ
trầm tích. Đập ngăn bùn đá có thể phân thành hai
loại chính là đập kín (Hình 2a) và đập hở (Hình
2b). Đối với đập kín, rất khó có thể duy trì khả
năng giữ trầm tích trong nhiều lần lũ lặp lại trừ khi
đất đá đƣợc thanh thải thƣờng xuyên, trong khi đó
đập hở có thể duy trì khả năng giữ bùn đá mà ít
phải thanh thải thƣờng xuyên. Đập hở có thể phân
thành đập lƣới hoặc đập khe.
(a) Đập kín
(b) Đập hở
Hình 2. Đập ngăn bùn đá.
Đập hở đƣợc sử dụng phổ biến hơn trong
nỗ lực kiểm soát lũ bùn đá vì bên cạnh các ƣu
điểm nêu trên, nó còn góp phần bảo tồn môi
trƣờng tự nhiên dòng chảy cũng nhƣ cảnh
quan nhiều nhất có thể [11][12]. Một số
nghiên cứu trong nƣớc cũng đề cập đến giải
pháp này [8], tuy nhiên các nghiên cứu này
chƣa phân tích cụ thể đến việc hình thành, vận
động từ đó đƣa ra các giải pháp phòng, chống
cụ thể.
Trong bài báo này, đặc điểm lũ bùn đá ở suối
Háng Chú tại trung tâm thị trấn Mù Cang Chải
đƣợc điều tra, khảo sát, phân tích và luận chứng.
Trên cơ sở đánh giá các nguy cơ phát sinh lũ
bùn đá, nghiên cứu đề xuất bố trí các giải pháp
đập ngăn bùn đá.
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 21
2. ĐẶC ĐIỂM CHUNG KHU VỰC SUỐI
HÁNG CHÚ
Huyện Mù Cang Chải có cấu trúc địa chất rất
phức tạp, các hoạt động tân kiến tạo phát triển mạnh
mẽ, với 3 đứt gãy lớn, tạo thành hệ thống các đứt
gãy. Các vận động địa chất này rất thuận lợi làm
phát sinh sạt lở đất, lũ bùn đá. Địa hình huyện Mù
Cang Chải chủ yếu thuộc dạng núi trung bình đến
cao, độ chênh cao từ 200m đến 1200m. Độ dốc
sƣờn tự nhiên 20°-70°, mạng lƣới khe suối xuất hiện
nhiều, thung lũng hẹp và dốc, phân cách mạnh. Các
lớp vỏ phong hóa dày từ 4.5 m-17.0 m, mức độ
phong hóa từ hoàn toàn đến mạnh, thành phần vỏ
phong hóa chứa nhiều sản phẩm hạt thô, mịn khác
nhau không đồng nhất với đặc tính thấm và thoát
nƣớc cao. Đây là những yếu tố rất quan trọng dẫn
đến trƣợt lở đất đá, lũ bùn đá [13][14].
Thị trấn Mù Cang Chải nằm trọn trong một
thung lũng dài, hẹp, bao quanh bởi các dãy núi
cao và dốc. Hệ thống khe suối ở huyện Mù
Cang Chải dày đặc, chủ yếu theo hƣớng Đông
Nam và đổ vào dòng chính là suối Nậm Kim.
Đặc điểm lòng suối là dốc, hẹp, vận tốc lớn tuy
lƣu lƣợng không lớn. Đây đều là các nguồn có
khả năng cao phát sinh lũ bùn đá. 0 mô tả vị trí
của khu vực nghiên cứu cũng nhƣ các đứt gãy
tại khu vực Miền núi phía Bắc.
Lƣu vực suối Háng Chú nằm ở trung tâm thị
trấn Mù Cang Chải, bắt nguồn từ các dãy núi
cao trên xã Kim Nọi, là chi lƣu của suối Nậm
Kim. Nguyên nhân chính phát sinh lũ bùn đá là
sự xuất hiện của nhiều hiện tƣợng sạt trƣợt nông
ở trên đỉnh cũng nhƣ dọc theo dòng suối Háng
Chú. Khi có mƣa lớn kéo dài, các trận lũ bùn đá
xảy ra và vận chuyển một lƣợng lớn trầm tích.
Theo tính toán, diện tích của lƣu vực là 4.7 km2.
Dòng suối chính chảy từ Kim Nọi xuống theo
hƣớng Đông Nam kéo dài hơn 3 km.
Hình 4 thể hiện bản đồ số độ cao (Digital
Elevation Model - DEM) của khu vực nghiên cứu.
Mặt cắt dọc suối đƣợc xác định thông qua bản độ
địa hình và khảo sát thực địa. Mặt cắt dọc suối
Háng Chú trình bày trên 0. Chiều dày của lớp
trầm tích trên suối ƣớc tính 1.5-3.3m. Bảng 1 giới
thiệu một số thông số chính của lƣu vực.
Hình 3. Vị trí và địa hình thị trấn
Mù Cang Chải (bản đồ đới đứt gãy
tham khảo Trần Văn Tư và cs. [14])
Hình 4. Bản đồ số độ cam (DEM)
khu vực nghiên cứu
Bảng 1. Đặc điểm lƣu vực suối Háng Chú
Đặc điểm Đơn vị Giá trị
Diện tích lƣu vực km2 4.7
Chiều dài của suối chính km 3.1
Độ dốc trung bình của lƣu vực độ 13
Cao độ lƣu vực trung bình so với mực nƣớc biển m 1000
Lƣợng mƣa trung bình năm mm 150
Lƣợng mƣa trung bình vào mùa mƣa (tháng 6 – 9) mm 315
Đƣờng kính đá lớn m 2-3
Địa chất Đá granite phong hóa
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 22
3. CƠ CHẾ PHÁT SINH, VẬN ĐỘNG VÀ
LẮNG ĐỌNG DÕNG LŨ BÙN ĐÁ SUỐI
HÁNG CHÚ
Ngày 03/8/2017, lũ bùn đá xảy ra vào
khoảng 5h sáng đã gây hậu quả nghiêm trọng
về ngƣời và tài sản, làm cho 14 ngƣời chết và
mất tích, 09 ngƣời bị thƣơng; cuốn trôi rất
nhiều tài sản, hoa màu của ngƣời dân; phá
hủy nhiều nhà dân, cầu, đƣờng, sân vận động,
trƣờng học và kè. Lƣợng bùn đất đá sạt lở,
vùi lấp khoảng 132.000 m3. Tổng giá trị thiệt
hại khoảng trên 724 tỷ đồng [15] (0).
(a) Ngay sau lũ. (b) Sau khi thanh thải đất đá.
Hình 5. Lũ bùn đá tại Mù Cang Chải [19].
Trong trận lũ bùn đá năm 2017, lũ bùn đá tập
trung dọc theo các nhánh suối khu vực thƣợng
nguồn và chảy dồn vào suối Háng Chú. Bên
cạnh các yếu tố về mặt địa chất, các đặc điểm
địa hình trong khu vực cũng rất thuận lợi để
phát sinh lũ bùn đá. Độ dốc bình quân tại khu
vực sinh lũ là trên 15 độ, khu vực nằm trong các
đứt gãy (xem Hình 3). Khối lƣợng đất đá do
trƣợt lở vận chuyển theo dòng nƣớc lũ khi xuất
hiện mƣa lớn, tập trung, tạo thành lũ bùn đá.
Lũ bùn đá đƣợc hình thành bởi mƣa kéo dài
hoặc mƣa cƣờng độ cao kết hợp với sạt trƣợt tại
đầu nguồn hoặc xói lòng và bờ suối. Theo [5],
lũ bùn đá hình thành từ ba nguyên nhân chính là
sạt lở đất, xói mòn lòng dẫn và phá hủy các đập
nhân tạo khi có mƣa lớn. Hầu hết các trận lũ
bùn đá xuất hiện do xói lở các lớp đá phong hóa
khi xuất hiện các dòng chảy. Thực vậy, diễn
biến lũ bùn đá tại lƣu vực suối Háng Chú cũng
phù hợp các cơ chế nêu trên. Địa chất khu vực
nghiên cứu bao gồm nhiều sƣờn tích, tàn tích
dày từ 2m đến 5m gồm các loại đất sét pha, sét
pha lẫn dăm mảnh. Các lớp đất đá này thƣờng
yếu và rất dễ xói lở dƣới tác động của dòng
chảy lƣu tốc lớn. Nhằm phân tích, đánh giá sự
hình thành, phát triển và tác động của lũ bùn đá,
nhóm nghiên cứu đã tiến hành khảo sát tại khu
vực suối Háng Chú với sự hỗ trợ của máy bay
không ngƣời lái UAV. Theo quy luật chung của
các lƣu vực suối có lũ bùn đá, lƣu vực suối
Háng Chú đƣợc chia thành ba khu vực thƣợng
lƣu, trung lƣu và hạ lƣu; tƣơng ứng với khu vực
phát sinh, khu vực vận chuyển, và khu trầm tích.
Thông qua khảo sát thực địa, một số vấn đề
đƣợc ghi nhận nhƣ sau:
- Khu vực phát sinh: có độ dốc dọc lòng suối
trung bình trên 15°, sƣờn dốc hai bên suối có độ
dốc cao trên 30o, là khu vực xảy ra trƣợt lở tạo
nên nguồn vật liệu đất đá của lũ bùn đá. Từ hình
ảnh mái dốc sau lũ (Hình 6), có thể thấy mật độ
sỏi và đá cao, cấu trúc rời rạc, vẫn tiềm ẩn nguy
cơ cao sạt lở. Hiện tƣợng sạt lở, nguồn gốc của
các trận lũ bùn đá trong lƣu vực, xảy ra tại đỉnh
Kim Nọi vẫn đang tiếp tục tiếp diễn.
Hình 6. Sạt lở tại khu vực thượng lưu
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 23
- Khu vực vận chuyển: Qua khảo sát thực tế
nhƣ ảnh chụp trong Hình 7, trong khu vực vận
chuyển vẫn còn lại vết tích do lũ bùn đá bào
mòn dọc theo hai bên bờ suối. Dọc theo ven
suối, sạt lở vẫn còn diễn biến phức tạp, là nguồn
cung dồi dào đất đá, nếu lũ bùn đá xảy lại.
Hình 7. Khu vực vận chuyển
- Khu vực trầm tích: 0a là hình ảnh nhìn về
phía hạ lƣu đƣợc chụp bằng UAV. Thung lũng từ
góc dƣới đến chính giữa ảnh có chiều ngang hẹp,
phía hạ lƣu từ chính giữa bức ảnh đổ lên là địa
hình đồi núi với độ dốc khoảng 6°. 0b cho thấy
còn đá rời rạc bồi lắng dƣới đáy dòng chảy. Điều
này đƣợc khẳng định lại trong 0d đƣợc chụp ngay
sau thiên tai, một lƣợng lớn bồi lắng ở thƣợng lƣu
của thung lũng, cát mịn chảy ra là kết quả của quá
trình bồi đắp do mƣa trong suốt một thời gian dài
nên chỉ còn lại đá có kích thƣớc lớn hơn. Ở giữa
đoạn này, 0c cho thấy có một đoạn hẹp có đá lộ
thiên. Vị trí này đƣợc nhận định là điểm nghẽn
dòng, giữ lại lƣợng nƣớc lớn trƣớc khi phá dòng
chảy xuống khu vực cửa suối. Ở khu vực hạ lƣu
của đoạn này thấy có bồi tích đá lớn trên 1m.
Tại điểm hợp lƣu của dòng suối Háng Chú
với suối Nậm Kim, lòng suối uốn hình chữ S.
Phần thƣợng nguồn bên ngoài bờ suối tới
đoạn cong hình chữ S bị ngập trong dòng lũ
bùn đá chứa ít bồi lắng, một số nhà cửa phía
trên trƣờng trung học cơ sở đã bị cuốn trôi.
Đoạn này có độ dốc khoảng 3°-6°. Trong 0,
bồi lắng có chứa các tảng đá lớn tập trung tạm
thời ở phía trên của trƣờng trung học cơ sở.
Từ kết quả khảo sát thực địa và phân tích
trên đây, bản sơ họa khu vực sinh lũ, khu vực
vận chuyển, khu vực trầm tích và ảnh hƣởng
tại suối Háng Chú đƣợc xác định và thể hiện
trên Hình 10.
Hình 8. Khu vực trầm tích
Hình 9. Bồi lắng tập trung phía trên trường THCS
Hình 10. Sơ họa khu vực sinh lũ, khu vực
vận chuyển, khu vực trầm tích và ảnh hưởng
tại suối Háng Chú.
4. NGUYÊN TẮC BỐ TRI HỆ THỐNG
CONG TRINH DẬP NGAN BUN DA
Việc bố trí các giải pháp công trình đƣợc dựa
trên nguyên tắc chủ yếu là các giải pháp phù
hợp tƣơng ứng với khu vực phát sinh, vận động
và trầm lắng của dòng lũ bùn đá. Việc bố trí các
công trình đƣợc lựa chọn theo một số nguyên
tắc chính nhƣ sau [16] :
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 24
Hình 11. Sử dụng đồng thời nhiều giải pháp
ứng phó lũ bùn đá [16]
Hình 12. Giải pháp chính tương ứng
với các khu vực
(1) Thƣợng lƣu (khu vực xuất hiện):
Nhằm phòng ngừa sự xuất hiện của lũ bùn đá
cần triển khai các giải pháp nhằm ổn định mái
đồi núi, lòng suối, bờ suối. Để thực hiện điều
đó đập ngăn bùn đá dạng kín cần đƣợc xây
dựng tại các khu vực có nguy cơ khởi phát lũ
bùn đá. Các đập này đồng thời cũng là giải
pháp bảo vệ các khu vực dân cƣ sinh sống.
(2) Trung lƣu (Khu vực vận chuyển): Để
thu dòng bùn đá, cần giảm năng lƣợng của
dòng bùn đá, ổn định lòng, bờ suối. Giải pháp
cần làm là xây dựng đập hở hoặc bán hở tại
đoạn dịch chuyển.
(3) Hạ lƣu (Khu vực lắng – đồng thời bao
gồm Khu vực chịu thiệt hại): Để bảo vệ các
công trình hạ tầng quan trọng nhƣ trƣờng học,
đƣờng giao thông, nhà cửa, cần thu bùn đá,
hƣớng dòng bùn đá bằng cách xây dựng các đê,
kênh hƣớng dòng tại khu vực lắng. Việc thu
toàn bộ lũ bùn đá trong lƣu vực là hết sức khó
khăn do địa hình dốc, khó tiếp cận, hoặc không
kinh tế, vì vậy phƣơng án tối ƣu đƣợc đề xuất
là: ―bảo vệ các khu dân cƣ, hạ tầng quan trọng
thay vì thu giữ toàn bộ dòng bùn đá‖.
Trên cơ sở các nguyên tắc bố trí công trình
nêu trên, các giải pháp công trình tƣơng ứng với
từng khu vực dòng lũ đƣợc liệt kê trên 0.
5. ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH
PHÒNG, CHỐNG LŨ BÙN ĐÁ SUỐI
HÁNG CHÚ
Dựa trên hƣớng dẫn tại Mục 0 và phân tích tình
hình thực tế tại khu vực suối Háng Chú, huyện
Mù Cang Chải tại Mục 0, khi triển khai các giải
pháp phòng, chống trong khu vực nghiên cứu cần
đảm bảo theo các nguyên tắc sau:
- Mở rộng lòng dẫn thoát lũ tại khu vực hạ
lƣu chịu ảnh hƣởng.
- Sử dụng đập ngăn bùn đá kín để giảm độ
dốc lòng suối, hạn chế xói lở (nguyên nhân kích
hoạt hiện tƣợng) từ đó kiểm soát hiệu quả vận
chuyển dòng bùn đá.
- Bên cạnh việc kiểm soát vận chuyển dòng bùn
đá, cần xây dựng đập hở để thu bùn đá, hạn chế vận
chuyển đá lớn xuống khu vực chịu tác động.
Căn cứ dựa trên hiện trạng khảo sát thực địa,
đánh giá về nguồn gốc phát sinh, vận chuyển của
dòng bùn đá; căn cứ nguyên tắc bố trí các giải
pháp phòng, chống lũ bùn đá [17][18], đề xuất bố
trí đập ngăn bùn đá theo thứ tự ƣu tiên nhƣ trên 0,
cụ thể: tại phía trên của khu vực vận chuyển bố trí
hệ thống đập ngăn bùn đá dạng kín (đập sabo)
(H=5m) theo hai giai đoạn. Ở khu vực hợp lƣu
của 2 nhánh suối phía thƣợng lƣu, bố trí đập ngăn
bùn đá kín (H=10m). Với việc bố trí hệ thống đập
này sẽ giúp giảm độ dốc lòng suối, hạn chế xói lở
hai bền sƣờn dốc, bảo vệ khu vực dân cƣ xung
quanh đồng thời giảm lƣợng bùn đá có thể đƣợc
tăng cƣờng khi có lũ bùn đá.
Tại khu vực trầm tích, ngay trƣớc khu vực
bảo, bố trí hệ thống đập ngăn bùn đá gồm 01
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 25
đập kín (phía dƣới) và một đập hở (phía trên).
Với cách bố trí nhƣ thế này, đá lớn sẽ bị ngăn
lại trƣớc khi vận chuyển đến khu vực bị ảnh
hƣởng trong khi đó đập kín sẽ ngăn chặn phần
lớn đất đá trôi qua đập hở. Bên cạnh việc bố trí
đập ngăn bùn đá, việc gia cố kè dọc hai bên bờ
suối đoạn chạy qua sân vận động cũng nhƣ đê
hƣớng dòng cũng cần thiết triển khai để bảo vệ
khu dân cƣ cũng nhƣ các công trình công cộng.
Hình 13. Sơ đồ bố trị đập sabo lưu vực suối
Háng Chú (hình tròn đặc là ký hiệu đập chăn
bùn đá dạng kín, hình tròn rỗng là đập chắn
bùn đá dạng hở, hình tròn màu vàng là đập
xây dựng trong giai đoạn 1, màu đỏ là giai
đoạn 2, tùy vào nguồn kinh phí)
Hình 14. Bố trí đập theo 2 giai đoạn tại
thượng lưu khu vận chuyển
Hình 15. Hệ thống đập hở tại khu ảnh hưởng
và công trình phụ trợ
6. KẾT LUẬN
Bài báo đã trình bày kết quả khảo sát thực
địa và nghiên cứu đề xuất bƣớc đầu về các giải
pháp công trình phòng, chống lũ bùn đá tại suối
Háng Chú thị trấn Mù Cang Chải, tỉnh Yên Bái.
Với việc sử dụng phƣơng pháp đánh giá của
Nhật Bản, bài viết đã phân tích, xác định các
khu vực phát sinh, khu vực vận chuyển và khu
vực trầm tích của dòng lũ bùn đá. Trên cơ sở đó,
các giải pháp công trình đã đƣợc đề xuất cho
toàn bộ lƣu vực suối Háng Chú nhằm đảm bảo
thực hiện theo ba nguyên lý: phòng tránh phát
sinh; giảm năng lƣợng dòng chảy; và ngăn chặn
và hƣớng dòng bùn đá nhằm bảo vệ khu vực
ảnh hƣởng.
Các giải pháp công trình đề xuất trong
nghiên cứu này chủ yếu dựa trên kết quả khảo
sát đánh giá sơ bộ và nguyên tắc bố chí chung
về đập chắn bùn đá. Khảo sát và thiết kế chi tiết
có xét đến hiệu quả tổng thể về kinh tế - kỹ
thuật – môi trƣờng cần đƣợc tiếp tục thực hiện.
Kết quả nghiên cứu này có thể làm căn cứ tham
khảo có giá trị nhất định trong các bƣớc khảo
sát, thiết kế công trình phòng, chống và giảm
nhẹ thiên tai lũ bùn đá có nguy cơ tái phát sinh
tại suối Háng Chú trong tƣơng lai.
Lời cám ơn:
Nghiên cứu này thuộc đề tài cấp Bộ NN &
PTNT: ―Nghiên cứu đề xuất, ứng dụng giải
pháp khoa học công nghệ phù hợp trong phòng,
chống và giảm thiểu rủi ro lũ quét tại khu vực
miền núi phía Bắc‖, 2019-2021. Các tác giả trân
thành cám ơn TS. Akihiko IKEDA, Trung tâm
Kỹ thuật Sabo và Trƣợt lở Nhật Bản, đã đóng
góp các ý kiến quý giá về bố trí công trình đập
chắn bùn đá trong nghiên cứu này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Takahashi, T. (1991). Debris flow.
IAHR Monograph Series, Rotterdam: Balkema.
[2] Hunt, B. (1994). Newtonian fluid
mechanics treatmentof debris flows and
ĐỊA KỸ THUẬT SỐ 3 - 2020 26
avalanches. Journal of Hydraulic Engineering,
ASCE, 120(12), 1350-1363.
[3] Huang, X., & García, M. H. (1997). A
perturbation solution for Bingham-plastic
mudflows. Journal of hydraulic Engineering,
123(11), 986-994.
[4] Shrestha, B. B., Nakagawa, H.,
Kawaike, K., et al. (2008a). Numerical and
experimental study on debris-flow deposition
and erosion upstream of a check dam. Annual
Journal of Hydraulic Engineering, JSCE, 52,
139-144.
[5] Takahashi, T. (2000). Initiation of debris
flow of various types of debris flow.
Proceedings of the Second International
Conference on Debris-Flow Hazards Mitigation:
Mechanics, Prediction, and Assessment, 15-25.
[6] Nakagawa, H., Takahashi, T., Satofuka,
Y., et al. (2002). Evaluation of efficiency of
sabo facilities by means of numerical simulation
methods. Annual Journal of Hydraulic
Engineering, JSCE, 46: 665-670.
[7] Brufau, P., Garcia-Navarro, P., Ghilardi,
P., Natale, L., & Savi, F. (2000). 1D
mathematical modelling of debris flow. Journal
of Hydraulic Research, 38(6), 435-446
[8] Kiên, N. T., Hiếu, N. T., & Nghĩa, H. T.
(2019). Nghiên cứu khả năng áp dụng giải pháp
đập hở khung thép ngăn lũ bùn đá tại k