Đây là chuyến công tác thứ ba do Viện KHCNVN cử đi sau khi khu vực Bắc Trà My xảy ra trận động đất có độ lớn M=4,2 độ Richter ngày 3/9/2012, gây chấn động khá mạnh trên diện rộng ở địa bàn 5 huyện của tỉnh Quảng Nam, tạo tâm lý hoang mang trong nhân dân và lo ngại cho các cấp chính quyền địa phương. Mục đích của chuyến công tác là đánh giá tại chỗ độ rung động gây bởi trận động đất M=4,2 ngày 3/9/2012 ở khu vực huyện Bắc Trà My và lân cận; khoanh vùng tác động của động đất và đánh giá tác động của động đất đối với đập thủy điện; làm sáng tỏ hơn bản chất của các trận động đất xảy ra ở khu vực này, định hướng đầy đủ hơn các nghiên cứu sẽ tiến hành trong thời gian tới.
Trước đó, các chuyến khảo sát đã được thực hiện là vào tháng 11/2011 và tháng 4/2012. Sau khi hai trận động đất M=3,4 ngày 17/11 và 27/11/2011 xảy ra, Viện KHCNVN đã cử đoàn công tác gồm các cán bộ của Viện Địa chất và Viện Vật lý địa cầu vào tiến hành khảo sát sơ bộ tại khu vực đập thủy điện Sông Tranh 2 và khảo sát chấn động động đất tại các xã thuộc địa bàn huyện Bắc Trà My nhằm xác định nguồn gây động đất và mối liên quan với các đứt gãy hoạt động trong khu vực. Sau chuyến khảo sát này, bản chất của các trận động đất xảy ra ở Bắc Trà My trong thời gian vừa qua bước đầu được đánh giá là động đất kích thích liên quan tới việc tích nước của hồ chứa thủy điện Sông Tranh 2.
Tháng 4/2012, khi xảy ra sự cố nước chảy qua thân đập với khối lượng lớn, Viện KHCNVN tiếp tục cử đoàn công tác gồm các cán bộ của Viện Vật lý địa cầu và Viện Cơ học vào khảo sát tại khu vực đập thủy điện Sông Tranh 2 nhằm xem xét cụ thể hiện trạng đập, tình hình hoạt động động đất khu vực thủy điện Sông Tranh thời gian qua, giải thích rõ về nguyên nhân hoạt động động đất với chính quyền địa phương. Qua xem xét tình hình động đất đoàn đã kết luận, các trận động đất đã xảy ra ở khu vực Bắc Trà My và lân cận gây chấn động cực đại là cấp 6 ở lân cận khu vực đập thủy điện Sông Tranh 2. Mức chấn động như vậy thấp hơn nhiều so với thông số động đất thiết kế đã được kiến nghị cho công trình thủy điện Sông Tranh 2 (gia tốc trên nền đá móng đập là a=150cm/s2 ứng với rung động cấp 8 theo thang MSK-64), do vậy không ảnh hưởng tới sự an toàn của đập nếu công tác xây dựng theo đúng thiết kế kháng chấn như đã đề nghị.
Các kết quả điều tra động đất khu vực Bắc Trà My và lân cận tháng 9/2012
Sau chuyến khảo sát cuối tháng 11 đầu tháng 12/2011, đoàn công tác đã xây dựng được sơ đồ đường đẳng chấn cấp 6 theo thang MSK-64 của trận động đất này (hình 1). Vùng chấn động cấp 6 là một vùng nhỏ giữa Bắc Trà My và Nam Trà My có dạng ellip kéo dài theo phương tây bắc-đông nam với độ dài các bán trục khoảng 5-10km.
Hình 1. Đường đẳng chấn động cấp 6 trận động đất M=3,4 tháng 11/2011
Trong thời gian từ ngày 8/9/2012 đến ngày 11/9/2012, đoàn tiếp tục tiến hành công tác điều tra động đất tại địa bàn 05 huyện là Bắc Trà My, Nam Trà My, Tiên Phước, Hiệp Đức và Phước Sơn. Việc điều tra được tiến hành trên 8 tuyến với tổng cộng 71 điểm điều tra. Tại mỗi điểm điều tra, từng người trong đoàn phỏng vấn người dân ở những gia đình khác nhau gần điểm khảo sát. Sau đó tổng hợp kết quả điều tra và thống nhất cấp độ rung động động đất của trận động đất M=4,2 tại vị trí điều tra. Việc điều tra dựa trên các dấu hiệu ảnh hưởng của động đất như: mức độ cảm thấy rung động động đất của người dân, biểu hiện rung động của nhà cửa và các đồ vật trong nhà, mức độ hư hại nhà cửa, mức độ hoảng sợ của người dân và các con vật… Cuối cùng đoàn công tác đã xây dựng được sơ đồ đường đẳng chấn của trận động đất này (hình 2). Vị trí chấn tâm động đất của trận động đất M=4,2 được chỉ ra bằng vị trí ngôi sao, vị trí đập được chỉ ra bằng hình chữ T đậm ngược. Trên sơ đồ đường đẳng chấn phân ra các vùng chấn động cấp 3, 4, 5 và 6 với các biểu hiện điều tra được tóm tắt như sau:
Số liệu các máy gia tốc ở khu vực đập ghi nhận được trận động đất này với các gia tốc đỉnh (giá trị gia tốc cực đại) như sau:
Hình 2. Sơ đồ đường đẳng chấn động động đất M=4,2 xảy ra lúc 20h46 ngày 03/09/2012 tại khu vực Bắc Trà My, tỉnh Quảng Nam
Số liệu gia tốc của 03 máy trong thân đập cho thấy các máy ở độ cao càng lớn, gia tốc rung động càng mạnh, điều này phù hợp với quy luật giao động của các công trình trong động đất. Máy đặt ở ngoài đập đo được gia tốc đỉnh lớn hơn gia tốc đỉnh ghi được bởi máy đặt ở trong hành lang số 1 và cả ở trong hành lang số 3. Điều này là do máy tuy được đặt ở ngoài đập nhưng lại đặt ở quá gần thân đập nên gia tốc giao động không đặc trưng cho gia tốc nền ở khu vực này. Đoàn khảo sát đánh giá mức độ giao động nền cực đại ở khu vực đập trong trận động đất này được phản ánh qua số liệu của máy gia tốc ở hành lang số 1 ghi nhận được là cấp 6.
Hình 2 cho thấy rằng vùng chấn động cấp 6 nằm ở khu vực Bắc Trà My, kéo dài theo phương tây bắc – đông nam với độ dài khoảng 20km, độ rộng khoảng 10km bao hàm cả khu vực đập thủy điện Sông Tranh 2. Vùng chấn động cấp 5 kéo dài khoảng 40km cũng theo phương tây bắc – đông nam, rộng khoảng 20km, bao gồm một số xã thuộc các huyện Bắc Trà My, Tiên Phước và Hiệp Đức. Vùng chấn động cấp 4 bao gồm nhiều xã thuộc 5 huyện Bắc Trà My, Nam Trà My, Tiên Phước, Hiệp Đức và Phước Sơn cũng có xu thế kéo dài theo phương tây bắc – đông nam. Xu thế kéo dài theo phương tây bắc – đông nam của các đường đẳng chấn cho thấy vai trò của hệ thống đứt gãy theo phương này đóng vai trò quan trọng như là nguồn phát sinh động đất, trong đó có thể có đứt gãy chạy cách đập 2,5-3 km về phía tây và cần phải được lưu tâm xem xét nghiên cứu, đánh giá độ nguy hiểm động đất của nó.
So sánh hình 1 và hình 2 cho thấy rằng hai trận động đất M=3,4 tháng 11/2011 và trận động đất M=4,2 ngày 3/9/2012 đều gây nên chấn động cực đại là cấp 6, tuy nhiên trận động đất ngày 3/9 có độ lớn lớn hơn nên vùng chấn động cực đại cấp 6 cũng như các vùng cấp 5 và cấp 4 đều rộng hơn.
Đoàn công tác cũng đã đối sánh số liệu mực nước hồ chứa thủy điện Sông Tranh 2 từ tháng 1/2011 đến 7/9/2012 với số liệu các trận động đất ghi nhận được từng tháng, từ tháng 11/2011 đến nay (hình 3). Từ số liệu mực nước cho thấy mực nước đạt mức cao nhất là 175m trong khoảng thời gian từ tháng 11/2011 đến tháng 3/2012, sau đó mực nước giảm đến mực nước chết là 140m vào tháng 7/2012. Các tháng mức nước ở độ cao cực đại có khá nhiều động đất xảy ra, tuy nhiên tới đầu tháng 9/2012 khi hồ đã ở mực nước chết, nhưng vẫn có động đất xảy ra. Thực tế chuỗi số liệu về hoạt động động đất và độ cao mực nước chưa đủ dài để khẳng định mối liên quan giữa mực nước tích với tần suất và độ lớn của hoạt động động đất.
Hình 3. Độ cao mực nước hồ thủy điện Sông Tranh 2 từ 1/1/2011 đến 10/9/2012
Trong thời gian chuyến công tác, đoàn cũng đã tìm kiếm vị trí để lắp đặt 05 máy ghi động đất trong thời gian tới trong khuôn khổ đề tài cấp nhà nước mà Bộ Khoa học và Công nghệ đã phê duyệt chủ trương. Vị trí của 05 trạm (hình 4) được xác định như sau: Trà Đốc (trạm trung tâm ở khu vực gần đập), Trà Giác, Trà Mai, Trà Bui và Tiên Lãnh. Khoảng cách giữa các trạm đến trạm trung tâm khoảng 20 km. Với phân bố trạm như vậy, tham số của các trận động đất xảy ra ở khu vực Bắc Trà My và lân cận sẽ được xác định chính xác.
Hình 4. Ví trí 05 trạm ghi động đất khu vực Bắc Trà My và lân cận dự kiến lắp đặt trong thời gian tới
Từ những kết quả nêu trên đoàn công tác rút ra một số kết luận:
Xem báo cáo chi tiết kết quả khảo sát động đất tháng 9/2012 khu vực thủy điện Sông Tranh 2 tại đây.
Nguồn tin: TS. Lê Huy Minh - Viện Vật lý địa cầu
(theo vast.ac.vn)
