Đề tài Quản lý tổng hợp sử dụng đất khu vực ven sông Hồng – Hà Nội bằng công nghệ GIS

g hợp. Thiết kế cơ sở dữ liệu là một quá trình phức tạp nhằm đưa vào áp dụng những khuôn dạng chuẩn hoá đang được dùng rộng rãi trên thế giới, đồng thời cũng phải áp dụng tiến bộ trong công nghệ tin học để tạo ra những công cụ, giao diện quản lý và xử lý thật tiện lợi và thân thiện đối với người sử dụng. Vì vậy, để thiết kế được một cơ sở dữ liệu tốt, việc đầu tiên cần làm là phân tích các số liệu ban đầu của khu vực nghiên cứu, sơ bộ định hình và phân ra ba loại dữ liệu cơ bản nêu trên, từ đó thiết kế một cơ chế quản lý thích hợp. Thông thường, ba thành phần dữ liệu này được kết nối linh hoạt với nhau trong một giao diện đồ họa thống nhất. Trong luận án, phần mềm ArcView và ngôn ngữ Avenue được khai thác, sử dụng để thành lập cơ sở dữ liệu và xây dựng các bản đồ chuyên đề. Cơ sở dữ liệu tổng hợp sử dụng đất Thư mục thông tin dữ liệu (Metadata) Cơ sở dữ liệu thực (số liệu quan trắc) Cơ sở dữ liệu không gian (GIS) Các phần mềm quản lý thông tin dữ liệu liên quan đã có Các phần mềm chuyên dụng quản lý dữ liệu thực Phần mềm quản lý và xử lý dữ liệu không gian (ArcView GIS) Hình 3.1.1.2 : Mô hình cở sở dữ liệu tổng hợp. 3.1.3. Phần mềm ArcView Phần mềm Arcview GIS được sử dụng làm công cụ chính của luận văn để xây dựng và khai thác cơ sở dữ liệu tổng hợp. Là sản phẩm của ESRI, Arcview được hỗ trợ một loạt các ứng dụng mở rộng với những chức năng chuyên biệt, có thể đưa vào sử dụng trong môi trường Arcview hoặc đưa ra tùy theo nhu cầu của người sử dụng. Arcview là một phần mềm áp dụng công nghệ Hệ thống thông tin địa lý, một giao diện đồ họa thân thiện, tiện lợi, cho phép làm việc với các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính, hiển thị các dữ liệu này dưới dạng các bản đồ, đồ thị, bảng biểu. Arcview cũng cung cấp các công cụ tra vấn và phân tích dữ liệu, cho phép trình bày các kết quả cuối cùng dưới dạng các bản đồ có chất lượng cao. Phần mềm Arcview là một công cụ tốt trong việc số hóa bản đồ. Quá trình số hóa, các dữ liệu thuộc tính liên quan như diện tích, chu vi của đối tượng vùng, độ dài của đối tượng đường,... được tính toán tự động bằng công cụ Arcview và được liên kết với các đối tượng. Đồng thời, các đối tượng không gian được phân loại và gán cho mã số riêng (ID). Chỉ số ID là một trường đặc biệt được quản lý trong bảng thuộc tính, nhờ đó mà các dữ liệu không gian và dữ liệu thuộc tính cùng loại được liên kết với nhau. Trong Arcview, các thông tin được quản lý theo các dự án (Project). Mỗi dự án có thể quản lý nhiều cảnh (Views), hoặc bảng thuộc tính (Tables) hoặc đồ thị (Charts)...Trong mỗi cảnh lại gồm nhiều chủ đề (Theme) và trong mỗi bảng thuộc tính lại gồm nhiều trường (Field). Sử dụng Avenue, ngôn ngữ lập trình của Arcview, có thể tùy biến giao diện của Arcview, tạo nên các lệnh đơn, các phím chức năng hay các phím công cụ cho ứng dụng của mình. Hơn nữa bạn có thể tự động hóa các nhiệm vụ chung và biến chúng thành một phần của giao diện. Bên cạnh đó, Arcview còn có nhiều chức năng và công cụ phân tích các dự liệu không gian rất hiệu quả và tiện dụng. Trong bản luận văn này, những công cụ phân tích dữ liệu không gian của Arcview được áp dụng gồm: Phương pháp phân tích không gian các lớp thông tin đồ họa Đây là phương pháp xử lý các lớp thông tin đồ họa bằng cách cho chúng gộp nhau, giao nhau, cắt nhau để tạo thành các lớp thông tin mới bằng phím chức năng: View à Geo Processing Wizard à Dissolve, Merge, Clip, Intersect các lớp thông tin đồ hoạ. Phương pháp chồng ghép các lớp thông tin đồ họa Chồng các lớp thông tin đồ hoạ lên nhau để từ đó thấy được mối tương quan giữa các thuộc tính. Ngoài ra, phương pháp tính trọng số cũng đã được sử dụng để phân vùng mức độ ô nhiễm kim loại nặng trong các thành phần môi trường. 3.1.4. Xây dựng cơ sở dữ liệu tổng hợp về môi trường và hiện trạng sử dụng đất 3.1.4.1. Những chương trình phụ trợ cho cơ sở dữ liệu tổng hợp hiện trạng sử dụng đất Để có được thông tin dữ liệu một cách đầy đủ trong cơ sở dữ liệu tổng hợp về hiện trạng sử dụng đất ven sông Hồng – Hà Nội, trong phạm vi bản luận văn nay, hai nguồn dữ liệu liên quan đến đó là DoLun_Hà Nội.apr và Dongdat_HN. Cả hai được lưu trữ tại phòng quản lý dữ liệu biển, Viện Địa chất và Địa vật lý biển (Metadata). Nói cụ thể hơn, DoLun_Hà Nội.apr là một cơ sở dữ liệu không gian liên quan đến trạm đo lún đất thành phố Hà Nội và Dongdat_HN là nghiên cứu xác định độ rủi ro động đất cho thành phố Hà Nội. Cả hai chương trình này là kết quả của sự hợp tác giữa Phân viện Hải dương học tại Hà Nội và Viện Kỹ thuật xây dựng Hà Nội trong giai đoạn 1999 đến 2002. 3.1.4.2. Những tài liệu được khai thác sử dụng phục vụ cho cơ sở dữ liệu tổng hợp hiện trạng sử dụng đất Cũng như thông tin dữ liệu, số liệu từ hai mảng dữ liệu thực và dữ liệu không gian được xử lý và nối kết vào cơ sở dữ liệu tổng hợp. Mặc dù bản chất và đặc tính của hai mảng dữ liệu này là hoàn toàn khác nhau, công nghệ GIS cho phép nối kết chúng trên cùng một giao diện đồ họa, trong khi vẫn đảm bảo tính độc lập của từng thành phần dữ liệu. Trong luận văn này, dữ liệu thực (Actual Data) gồm: Các số liệu quan trắc về môi trường nước mặt, nước ngầm, không khí trong khu vực nghiên cứu. Các số liệu về hành chính xã hội Các số liệu này được lưu trữ ở bảng và được ghi dưới dạng file chuẩn của Arcview là: *.dbf. Cơ sở dữ liệu tổng hợp cần phải xây dựng để quản lý các file này, kết nối nó với cơ sở dữ liệu metadata và cơ sở dữ liệu không gian. Để xây dựng cơ sở dữ liệu thực cũng có rất nhiều phần mềm có thể sử dụng được. Trong khuôn khổ luận văn này, chúng tôi có sử dụng phần mềm Arcview để xây dựng cơ sở dữ liệu cần thiết lưu trữ và quản lý các file bảng biểu đó. Các dữ liệu không gian được sử dụng để xây dựng các bản đồ chuyên đề cho luận văn này bao gồm: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2000 của Sở địa chính nhà đất Hà Nội (tỷ lệ 1:25.000). Các bản đồ hiện trạng sử dụng đất Hà Nội trong các năm 1990, 2005 và bản đồ quy hoạch sử dụng đất đến năm 2010 thành phố Hà Nội (tỷ lệ 1:25.000) do Viện Quy hoạch và thiết kế nông nghiệp cung cấp. Bản đồ phân vùng động đất Hà Nội của đề tài Nghiên cứu xác định rủi ro động đất cho Thành phố Hà Nội, tỷ lệ 1:10.000 (2002). Các sơ đồ lát cắt địa chất thuỷ văn vùng Hà Nội, sơ đồ mức độ điều tra địa chất thuỷ văn thành phố Hà Nội của cục địa chất và khoáng sản Việt Nam, Hà Nội (2003). Sơ đồ ngập lụt hàng năm của Sở giao thông công chính Hà Nội (theo dự án nghiên cứu khả thi thoát nước thành phố Hà Nội giai đoạn 1995 – 2000). Các biểu đồ biến động về hiện trạng sử dụng đất được xây dựng nên từ trên nền các bản đồ sử dụng đất các giai đoạn đã nêu. Từ các bản đồ này, thông qua công đoạn số hoá, chỉnh lý và cập nhật các thông tin cần thiết có liên quan ta có được bức tranh toàn cảnh về hiện trạng sử dụng đất của Hà Nội qua các giai đoạn. Số hoá là quá trình chuyển thông tin không gian từ các loại bản đồ giấy, ảnh, phim,… ra các dạng số được lưu trữ quản lý và phân tích bằng máy tính. Kỹ thuật số hoá được thực hiện theo quy trình chặt chẽ nhằm đảm bảo chất lượng thông tin. Các file ảnh quét bản đồ sau khi đã được định vị theo hệ toạ độ UTM, được số hoá và biên tập lại. Các file hiện trạng sử dụng đất theo các giai đoạn cũng được hình thành từ đây. 3.1.4.3. Cơ sở dữ liệu tổng hợp về hiện trạng môi trường và sử dụng đất khu vực ven sông Hồng – Hà Nội Giao diện đồ hoạ cho người sử dụng Khi khởi động phần mềm Arcview và mở cơ sở dữ liệu tổng hợp, trên màn hình sẽ xuất hiện giao diện chính của cơ sở dữ liệu tổng hợp bao gồm bản đồ nền của khu vực nghiên cứu cùng với các lệnh đơn cho phép người sử dụng có thể truy cập một cách dễ dàng tới các cơ sở dữ liệu thành phần (hình 3.1.4.3.a). Hình 3.1.4.3a: Màn hình khởi động cơ sở dữ liệu tổng hợp hiện trạng môi trường và sử dụng đất khu vực ven sông Hồng – Hà Nội Cấu trúc cơ sở dữ liệu thành phần Cơ sở dữ liệu tổng hợp được xây dựng theo hai chuyên đề chính như sau: chuyên đề về hiện trạng sử dụng đất và chuyên đề hiện trạng môi trường. Trong chuyên đề về hiện trạng sử dụng đất, cơ sở dữ liệu được xây dựng bao gồm hai lệnh đơn: lệnh đơn Sử dụng đất và lệnh đơn Biểu đồ. Chuyên đề về hiện trạng môi trường có lệnh đơn Yếu tố môi trường và Tai biến địa chất. Cụ thể như sau: Chuyên đề về hiện trạng môi trường: Lệnh đơn Sử dụng đất HN: Khi ta truy cập vào lệnh đơn này sẽ mở ra một cửa sổ bao gồm các mục chính là các bản đồ thành phần như: Bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 1990, bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2000, bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005, bản đồ quy hoạch sử dụng đất đến năm 2010 và bản đồ nền. Khi ta kích chuột trái vào bất cứ bản đồ thành phần, ta sẽ có được bản đồ hiện trạng sử dụng đất tương ứng, còn khi ta truy cập vào bản đồ nền, lập tức bản đồ nền sẽ mở ra bản đồ hành chính Hà Nội (hình 3.1.4.3b). Hình 3.1.4.3b: Lệnh đơn sử dụng đất của cơ sở dữ liệu tổng hợp về hiện trạng môi trường và sử dụng đất khu vực ven sông Hồng, Hà Nội Lệnh đơn Biểu đồ: Kích vào lệnh đơn này, từ bản đồ hiện trạng sử dụng đất tương ứng sẽ cho ta biểu đồ biểu diễn dưới dạng đồ thị (%) hiện trạng sử dụng đất tương ứng với năm đó (xem hình 3.1.4.3c và hình 3.1.4.3d). Hình 3.1.4.3c: Lệnh đơn Biểu đồ của cơ sở dữ liệu tổng hợp về hiện trạng môi trường và sử dụng đất khu vực ven sông Hồng, Hà Nội Hình 3.1.4.3d: Đồ thị phân bố hiện trạng sử dụng đất ven sông Hồng – Hà Nội năm 1990 Chuyên đề về hiện trạng môi trường: Lệnh đơn Yếu tố môi trường khu vực: Tương tự như trên, công cụ cho phép ta truy cập đến hiện trạng chất lượng môi trường khu vực nghiên cứu như: nước mặt, nước ngầm và không khí (Hình 3.1.4.3e). Hình 3.1.4.3e: Lệnh đơn Yếu tố môi trường khu vực của cơ sở dữ liệu tổng hợp về hiện trạng môi trường và sử dụng đất khu vực ven sông Hồng, Hà Nội Lệnh đơn Tai biến địa chất: Khi kích chuột vào lệnh đơn này, các bản đồ về tai biến địa chất như bản đồ phân vùng động đất cho thành phố Hà Nội mở rộng, bản đồ Lún đất (như hình 3.1.4.3f). Hình 3.1.4.3f: Lệnh đơn Tai biến địa chất của cơ sở dữ liệu tổng hợp về hiện trạng môi trường và sử dụng đất khu vực ven sông Hồng, Hà Nội. Cơ sở dữ liệu tổng hợp về hiện trạng môi trường và sử dụng đất khu vực ven sông Hồng – Hà Nội đã xây dựng thiết kế đóng góp phần không nhỏ cho việc đánh giá hiện trạng môi trường và sử dụng đất ven sông Hồng – Hà Nội. 3.2. Các yếu tố ảnh hưởng đến môi trường và sử dụng đất khu vực Môi trường và đất sử dụng khu vực ven sông Hồng Hà Nội bị ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố khác nhau, nhưng ta có thể phân thành hai nhóm chính: các yếu tố nhân tạo và các yếu tố tự nhiên. Các yếu tố nhân tạo có rất nhiều, bao gồm những hoạt động của con người hoặc những tai biến địa chất liên quan tới quá trình ngoại sinh tác động gây ảnh hưởng đến môi trường khu vực. Trong cuộc sống, con người luôn lao động, bắt thiên nhiên phải phục vụ mình lợi ích của mình. Người dân luôn tìm cách tiếp cận với khoa học kỹ thuật để sản phẩm mà mình sản xuất luôn có năng suất cao, chất lượng tốt. Tuy nhiên, mặt trái của việc lạm dụng các công nghệ tiến tiến này là đã làm chất lượng môi trường bị suy giảm. 3.2.1. Những ảnh hưởng của hoạt động nông nghiệp đến chất lượng đất khu vực nghiên cứu Những năm gần đây, Hà Nội cũng nhưng nhiều vùng khác thuộc đồng bằng sông Hồng đã và đang chuyển từ nền nông nghiệp truyền thống dựa chủ yếu vào đất sang nền nông nghiệp thâm canh dựa vào phân bón. Các loại thuốc trừ dịch hại, bảo vệ thực vật đã và đang là một trong những nguyên nhân làm giảm số lượng của nhiều loại vi sinh vật có ích, làm giảm tính đa dạng sinh học, ảnh hưởng có hại đối với sức khoẻ con người. Hiện tượng lạm dụng và sử dụng không đúng chỉ dẫn kỹ thuật các loại thuốc bảo vệ thực vật vẫn tồn tại ở các vùng trồng rau, quả ở ngoại thành Hà Nội. Hiện tượng này đã gây hậu quả xấu đến sức khoẻ con người, làm phá vỡ cân bằng môi trường của hệ sinh thái nông nghiệp, hiệu quả phòng trừ của thuốc bảo vệ thực vật bị giảm. Các hoá chất bảo vệ thực vật phân huỷ trong nước rất chậm (từ 6 tháng đến 2 năm) tạo một lượng dư đáng kể trong đất, nước mặt và trong nông sản. Theo kết quả phân tích 15 mẫu đất để xác định lượng tồn dư của hoá chất bảo vệ thực vật gồm các chủng loại DDT, Metyl parathion, Lindane, Monitor. Trong các mẫu này, chỉ có 5 mẫu là không phát hiện được lượng dư thuốc, còn 10 mẫu đều có ít nhất 1 chất, chiếm tỷ lệ 73% số mẫu, trong đó có 6 mẫu có phát hiện thấy DDT (2 mẫu ở Thanh Trì, 3 mẫu ở Đông Anh vượt quá tiêu chuẩn cho phép gây ô nhiễm môi trường đất) (xem bảng 3.3.1) [13, 24]. Bảng 3.2.1: Kết quả phân tích dư lượng thuốc trừ sâu trong một số mẫu đất vùng ven sông Hồng Hà Nội TT Địa điểm lấy mẫu DDT Lidane M.Parathion Monitor 1 Yên Sở – Thanh Trì 0.002 0 0 0 2 Vĩnh Quỳnh - Thanh Trì 0 0.001 0 0 3 Thanh Liệt - Thanh Trì 0.001 0.001 0 0 4 Mỹ Đình - Từ Liêm 0 0.007 0 0 5 Minh Khai - Từ Liêm 0 0.003 0 0 6 Uy Mỗ - Đông Anh 0.002 0 0.08 0.005 7 Bắc Hồng - Đông Anh 0.002 0.005 0 0 8 Vĩnh Ngọc - Đông Anh 0.007 0.007 0 0 9 Cổ Bi - Gia Lâm 0 0.007 0 0 10 Nam Hồng - Đông Anh 0.4 0 0 0 11 Tiến Dương - Đông Anh 0.1 0 0 0.005 Ngưỡng cho phép 0.1 0.1 0.1 0.1 Nguồn: Lê Văn Khoa, Sinh thái và Môi Trường đất, Nhà xuất bản Đại học quốc gia Hà Nội, 2004. Ngoài việc sử dụng quá nhiều thuốc bảo vệ thực vật, việc tận dụng nguồn nước thải thành phố cho việc tưới tiêu cũng có ảnh hưởng tới môi trường đất khu vực. Qua nghiên cứu mức độ ảnh hưởng của nước thải thành phố đến môi trường đất phía nam sông Hồng, các mẫu đất được quan trắc hai mùa mưa và mùa khô, cho thấy tại một số điểm trong khu vực Thanh Trì, việc sử dụng nước thải và bùn nạo vét từ các con sông thoát nước thải thành phố và nơi gần cống thải của các nhà máy để nuôi cá, tưới rau bón vườn dẫn đến nguy cơ tích tụ kim loại nặng trong đất, lương thực, thực phẩm, thông qua đó ảnh hưởng đến sức khoẻ con người. Khả năng phú dưỡng lân trong đất nông nghiệp và nguy cơ kiềm hoá trong đất cao (đặc biệt là vùng đất gần nhà máy phân lân Văn Điển) [12, 20, 23]. Kết quả nghiên cứu hàm lượng kim loại nặng trong một số nguồn đất canh tác tập trung tại các vùng Uy Nỗ, Đức Giang, Cầu Chui, Văn Điển, xã Hoàng Văn Thụ [24] có biểu hiện nhiễm kim loại nặng (Zn2+, Cu2+, Pb2+, Cd2+). Kết quả phân tích hàm lượng các kim loại nặng Zn2+, Cu2+, Pb2+, Cd2+ trong 25 mẫu đất ở 4 huyện ngoại thành Hà Nội được thể hiện ở bảng: Bảng 3.2.1c : Hàm lượng một số kim loại nặng trong đất (đơn vị: ppm) TT Ký hiệu mẫu Hàm lượng kim loại nặng trong đất Zn2+ Cu2+ Pb2+ Cd2+ 1 2 89,8700 33,0786 3,5031 0,2374 2 3 36,4100 12,1176 0,4948 0,0766 3 7 59,2300 25,0096 0.1941 0,2065 4 11 2.540,710 41,5356 7,7317 1,2009 5 13 1.164,4500 36,3026 13,7337 1,3278 6 16 44,6300 17,5116 2,5306 0,3723 7 19 74,3600 23,0656 1,3900 0,0868 8 24 61,9000 29,8016 1,4498 0,4013 9 26 36,2200 16,3946 0,4740 0,1399 10 30 40,9300 26,7326 0.2169 0,1719 11 31 22,5000 17,7216 0.5768 0,1227 12 32 41,5000 30,4150 0.5360 0.1634 13 33 61,5300 70,4276 0.4941 0.2158 14 37 39,2100 20,7056 0.8204 0,2845 15 39 5,4800 2,9870 3,1740 0,2194 16 42 8,4800 4,6092 1,8458 0,1594 17 45 73,3400 47,5606 5,0028 0,2540 18 48 71,5100 53,9826 4,5792 0,2939 19 51 55,9700 35,1876 0,4968 0,3486 20 52 48,4700 28,6886 0,8851 0,1714 21 54 51,2800 30,6206 0,4615 0,1830 22 57 29,1800 25,5936 0.7033 0,1723 23 59 118,4500 84,7000 21,9305 3,6290 24 60 26,1000 32,0800 14,2500 11,1206 25 61 34,8500 27,5012 14,4800 0,7263 Nguồn: TSKH. Phạm Ngọc Đăng, Đánh giá diễn biến và dự báo môi trường kinh tế trọng điểm phía bắc và nam Hà Nội, đề xuất các giải pháp bảo vệ môi trường, nhà xuất bản khoa học kỹ thuật 2005. Hiện nay thành phố Hà Nội đang chú trọng đầu tư, khuyến khích nông dân tham gia thực hiện chương trình rau sạch, đã ban hành một số quy trình sản xuất rau sạch để phổ biến rộng rãi trong nông dân ở vùng ven sông Hồng và bước đầu đã thu được một số kết quả nhất định, góp phần vào bảo vệ môi trường và vệ sinh an toàn thực phẩm cho sức khoẻ cộng đồng. 3.2.2. Khai thác cát xây dựng Cát đen là loại cát có màu xám, xám đen, phân bố tập trung ở bãi bồi và lòng sông Hồng. Dọc sông Hồng đã phát hiện được 9 bãi cát (hình 3.3.2), phân bố từ Võng La (Đông Anh) đến vùng Vạn Phúc (Thanh Trì). Tổng diện tích cát phân bố khoảng 17.669,7 ha, có tổng tài nguyên dự báo là 48,506 triệu m3. Các bãi cát thường có chiều dài vài trăm mét đến 7- 8km, chiều ngang từ vài chục mét đến lớn hơn 1 km, bề mặt bãi cát thường cao hơn mực nước sông ở thời điểm nước cạn từ 0,5 đến 6m [9]. Bảng 3.2.2: Đặc điểm các bãi cát đen thuộc sông Hồng (phần diện tích có thể khai thác thuận lợi vào mùa nước cạn) TT Số hiệu bãi cát Vị trí Quy mô Trữ lượng (ngàn m3) Tên mỏ, điểm quặng Ghi chú Diện tích (ha) Bề dày TB (m) 1 Bãi cát I Võng La 99 2,8 2786 Võng La 2 Bãi cát II Thượng Cát - Liên Mạc 60 3,5 210 Liên Mạc 3 Bãi cát III Xuân Canh 31 2,5 760 Xuân Canh * 4 Bãi cát IV Ngọc Thuỵ 110 2,5 2750 Ngọc Thuỵ 5 Bãi cát V Thanh Am 14 2,8 389 Thanh Am 6 Bãi cát VI Lĩnh Lam 55 2,7 1482 Lĩnh Lam 7 Bãi cát VII Nhật Tân 200 2,6 5200 Nhật Tân 8 Bãi cát VIII Văn Đức 27 1,5 405 Văn Đức 9 Bãi cát IX Vạn Phúc 40 1,5 600 Vạn Phúc * hạn chế khai thác do sát mép đê. Nguồn: Địa chất và tài nguyên khoáng sản thành phố Hà Nội, cục địa chất và khoáng sản Việt Nam, Hà Nội 2003. Tuy nhiên cát ở các bãi cát số I, số III, số V và bãi cát số VIII có tỷ lệ bột sét tương đối cao, đồng thời cũng là những bãi cát phân bố ở gần mép đê, do vậy nên ngừng hoặc hạn chế khai thác. Các bãi cát khác có điều kiện khai thác lộ thiên thuận lợi. Hình 3.2.2: Sơ đồ phân bố các bãi cát và điểm khai khai thác ven sông Hồng Hà Nội [9] Ngoài phần bãi cát không bị ngập nước về mùa cạn, còn có phần cát ngập nước ở ven rìa các bãi cát nổi và ở giữa lòng sông, bị ngập nước quanh năm. Hiện nay một số nơi như vùng bãi cát Cường (Bồ Đề, Gia Lâm) của sông Hồng đang được khai thác bằng tàu hút. Phương thức này có kết quả khá tốt, có thể khai thác được trong mùa nước lũ. 3.2.3. Những tai biến địa chất liên quan đến khu vực nghiên cứu Tai biến địa chất là do tác động của quá trình địa chất tự nhiên và nhân tạo. Trên cơ sở mối liên quan giữa các quá trình địa chất với các tai biến, có 3 loại tai biến địa chất sau: Tai biến địa chất liên quan đến quá trình nội sinh Tai biến địa chất liên quan tới quá trình ngoại sinh Tai biến địa chất liên quan tới tác động của con người Tai biến địa chất liên quan tới quá trình nội sinh là loại tai biến vượt quá tầm kiểm soát của con người. Chúng ta có thể dự báo, đề ra những biện pháp phòng ngừa và giảm thiểu những tác hại của chúng. Những tai biến thuộc loại này là động đất, nứt đất. Tai biến địa chất liên quan tới quá trình ngoại sinh là các tai biến do hoạt động bồi xói của các con sông, hiện tượng sụt lở đất, hiện tượng úng ngập. Tai biến địa chất liên quan đến hoạt động của con người như tai biến lún đất do khai thác nước dưới đất, khi hạ thấp mực nước, thể tích nước của các tầng đất xốp và đất yếu bị giảm dần dẫn đến lún đất. 3.2.3.1. Động đất Trong số những hiểm hoạ thiên nhiên, động đất gây ra cho cộng đồng những tổn thất lớn lao và nặng nề hơn cả. Theo bản đồ phân vùng động đất nhỏ động đất thành phố Hà Nội mở rộng [17], (như hình 3.2.3.2a) thì: phần lớn diện tích thành phố Hà Nội nằm trong vùng có nguy cơ động đất cấp 8 (MSK-64). Khi động đất xảy ra thì kèm theo các hiện tượng như trượt lở nền, hoá lỏng nền. Các hiện tượng này thường xảy ra rất mạnh dọc theo các lòng sông cổ Hà Nội, trong đó có sông Hồng chạy qua địa bàn Hà Nội. Trên hình 3.2.3.1b minh hoạ bản đồ xắc suất hoá lỏng nền tại khu vực Hà Nội với độ rủi ro cao nhất tập trung tại khu vực ven sông Hồng. Hình 3.2.3.1a: Bản đồ phân vùng nhỏ động đất thành phố Hà Nội mở rộng Nguồn: Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ: “Nghiên cứu xác định độ rủi ro động đất cho thành phố Hà Nội”, mã số 01C-04/09-2001-2 Nguyễn Hồng Phương, Hà Nội (12/2002) [17] . Hình 3.2.3.1b: Bản đồ độ nhạy cảm hoá lỏng nền đất khu vực Hà Nội Nguồn: Báo cáo tổng kết đề tài nghiên cứu khoa học công nghệ: “Nghiên cứu xác định độ rủi ro động đất cho thành phố Hà Nội”, mã số 01C-04/09-2001-2 Nguyễn Hồng Phương, Hà Nội (12/2002) [17] . 3.2.3.2. Nứt đất Hiện tượng nứt đê, nứt đất trên đất ven sông Hồng kéo theo sự biến dạng các công trình xây dựng quan sát thấy ở một số nơi. Những vết trên thân đê thường xuất hiện ở Việt trì, dọc đứt gãy phía nam sông Hồng qua Đan Phượng – Hà Nội – Trực Ninh. Theo các nhà kiến tạo, hiện tượng nứt đất trên phát triển từ dưới lên, do sự trượt êm dọc các đứt gẫy gây ra. Nứt đất cũng là một nguyên nhân làm ô nhiễm nước ngầm dưới nước. 3.2.3.3. Hoạt động bồi xói của các dòng sông Dòng chảy của hạ lưu sông Hồng thay đổi theo thời gian và bị ảnh hưởng của việc xả lũ đập thuỷ điện Hoà Bình. Phân tích động lực biến đổi dòng, sông Hồng trên địa bàn Hà Nội có thể được chia là 3 đoạn: Đoạn Thượng Cát – Nhật Tân dài 10 km có dòng chảy khá thẳng từ tây sang đông, dồng chảy chính theo bờ nam, vì vậy bãi bồi bờ nam khá hẹp thường xảy ra xói lở, ở bờ bắc các bãi bồi Đại Mạch, Tầm Xá rộng khoảng 1800m dài từ 4 đến 5km, bãi sông bị chia cắt bởi các dòng chảy nhỏ. Đoạn Nhật Tân – bến Phà Đen dài khoảng 10km, dòng chảy theo hướng TB-ĐN, Đoạn này lòng sông mở rộng, nhiều bãi bồi ven lòng, bãi giữa bị chia cắt bởi những dòng chảy nhỏ. Bãi giữa chạy từ cầu Long Biên đến cầu Chương Dương đang có hiện tượng xói lở mạnh. Đoạn bến Phà Đen – Vạn Phúc dài 14km, dòng chảy gần theo hướng bắc nam, lòng sông uốn khúc gây xói lở ở Đông Dư, Bát Tràng, Duyên Hà, bồi tụ ở Lĩnh Nam, Kim Lan, Vạn Phúc [9]. Theo một số nhà nghiên cứu địa chất, hoạt động bồi xói của sông Hồng hiện nay theo quy tắc xói lở các bãi bồi cao và hình thành các bãi bồi thấp. Quy tắc này phản ánh hiện tại xâm thực ngang của sông Hồng đang chiếm ưu thế. Đây chính là nguyên nhân gây ra nhiều đoạn bờ bị xói lở mạnh có thể gây ra tai biến vỡ đê. Theo kết quả khảo sát những đoạn đê xung yếu (8/2000) của các nhà địa chất [9] thì: Đoạn Thượng Cát- Liên Mạc: xói lở mạnh, năm 1999 vỡ đê quai, chiểu rộng đoạn đê vỡ khoảng 30m, rãnh sâu 5m so với bề mặt bãi bồi. Đoạn Nhật Tảo – Phú Thượng cũng có hiện tượng xói lở bờ, tuy nhiên đoạn đê này đã được kè đá. Bãi bồi Bắc Cầu – Ngọc Thuỵ nằm tại ngã ba sông Hồng, sông Đuống sạt lở cả 2 bờ, tại đây chưa có hệ thống kè gia cố, dân cư tập trung đông nên cần phải lưu tâm nhằm tránh tai biến xảy ra. Đoạn Đông Dư – Bát Tràng, dòng chảy tiến sát vào bãi bồi của sông. Hình 3.2.3.3a: Hàng chục vết đất nứt, lún sâu hơn mét, rộng 20-70cm xuất hiện vào giữa tháng 10/2006 trong vườn nhà bà Ngô Thị Lâm (Ngọc Thuỵ, Long Biên). Hình 3.2.3.3b: Nước bên rìa sông Hồng chảy xiết gây ra việc đất sụt đứng thành sâu 5-6m đoạn ven sông Hồng, thuộc phường Ngọc Thuỵ, quận Long Biên Song song với quá trình xói lở là quá trình bồi tụ, điển hình vào mùa cạn có thể thấy bãi bồi thấp ven lòng ở chân cầu Long Biên phía Ngọc Thuỵ – Gia Lâm đang ngày càng mở rộng, hiện dài hơn 1000m, rộng 200-300m. Bãi giữa cầu Long Biên một vài năm gần đây đang bị thu hẹp lại, vào mùa cạn quan sát thấy vách dốc hơn, nhiều chỗ bị sạt lở. Tại Thanh Trì, đoạn đê ở Duyên Hà cũng có các rãnh xói, vách sạt của bãi bồi ngoài đê. Lòng sông tại đây tiến gần đến sát đê chính. Đây là đoạn đê xung yếu, mặc dù đã được kè, cần chú ý đề phòng. 3.2.3.4. Hiện tượng nắn chỉnh dòng sông Cách đây 1000 năm, đê sông Hồng bắt đầu được xây dựng. Hàng năm, các con đê này đều được tu bổ và gần đây đã được kè đá. Vùng đồng bằng trong đê này không bồi đắp hàng năm nên nhiều chỗ trở nên thấp hơn 4-5 m so với bãi bồi cao ngoài đê. Bãi bồi ngoài đê là do phù sa sông. Các bãi bồi nhìn chung khá phẳng, hơi nghiêng thoải về phía dòng chảy hiện đại và thường xuyên được phù sa các con sông bồi tụ theo vào mùa lũ. Rất nhiều bãi bồi ven đê trước đây là bãi ngô thì nay đã trở thành những ngôi nhà cao tầng (Tứ Liên, Phúc Xá, Hàm Tử Quan,…). Đất đá vụn liên tục được đổ lấp lấn chiếm dòng sông làm mặt bằng xây dựng. Do lưu lượng dòng chảy của sông rất lớn, tất cả những tác động trên khiến dòng chảy sông Hồng bị thu hẹp, đáy sông được nâng cao, tốc độ dâng nước nhanh khiến khả năng vỡ đê ngày càng lớn. 3.2.3.5. Hiện tượng ngập úng Đợt mưa từ ngày 2 đến ngày 4/8/2001, lượng mưa tại một số địa điểm như Chương Dương 394mm, Thanh Trì 291mm, Gia Lâm 197mm. Hậu quả là nhiều vùng ở phía bắc và nam sông Hồng ở độ sâu 0,2-1,1m, giao thông bị tắc nghẽn. Đến 7g30 ngày 6 tháng 8, vẫn còn 11 điểm ngập úng sâu hơn 0,2m (theo số liệu của công ty cấp thoát nước) [9] . Các điểm ngập úng phân bố rải rác, nhưng tập chủ yếu ở phiá nam sông Hồng. Nguyên nhân ngập úng bao gồm cả tự nhiên và nhân tạo: Nguyên nhân tự nhiên là phần phía nam sông Hồng thuộc vùng sụt hạ kiến tạo là bồn thu nước tự nhiên với những ao hồ, lòng sông cổ của hệ thống thoát nước lũ sông Hồng. Nguyên nhân nhân tạo là chính do quá trình đô thị hoá nhanh, thiếu kiểm soát dẫn đến việc san