Động đất là dạng thiên tai đã gây nên những hậu quả nghiêm trọng ở nhiều quốc gia trên thế giới: trận động đất năm 1976 ở Đường Sơn, Trung Quốc với độ lớn M=7,8 đã làm hơn 240.000 người thiệt mạng; động đất Sumatra M=9,2 ngày 24/12/2004 gây sóng thần ở Ấn Độ dương làm hơn 230.000 người thuộc 11 quốc gia xung quanh Ấn Độ dương thiệt mạng; trận động đất M=9 xảy ra ngày 11/3/2011 ở phía Đông Nhật Bản đã gây nên sóng thần làm khoảng 20.000 người thiệt mạng... Cùng với những thiệt hại về người là những thiệt hại to lớn về vật chất do rung động động đất tàn phá nhà cửa, công trình gây ra. Do vậy việc nghiên cứu về động đất phục vụ công tác quy hoạch vùng, miền, các đô thị và thiết kế chống động đất cho các công trình xây dựng quan trọng được nhiều nước trên thế giới đặc biệt quan tâm.

Ở Việt Nam, công trình thủy điện Hòa Bình trên sông Đà có đập cao 125m, hồ chứa dung tích 9 tỷ m3, mực nước dâng bình thường 115m, độ cao cột nước ở gần đập hơn 100m. Tháng 12/1988 hồ chứa được tích nước đến cao trình 86m. Ngày 23/5/1989 xảy ra trận động đất có M=4,9 gây chấn động cấp 6-7 (thang MSK-64) cho toàn khu vực thị xã Hòa Bình và ngày 27/5/1989 xảy ra trận động đất có độ lớn M=4,1 ở khu vực Hòa Bình. Hoạt động động đất kích thích trong khu vực này được cho là kéo dài 4-5 năm sau khi tích nước.

Trong khi động đất liên tục xảy ra, hiện tượng nước thấm với lưu lượng lớn hơn mức cho phép qua các khe nhiệt của đập, tạo nên một tâm lý lo lắng cho người dân và chính quyền các cấp, việc nghiên cứu về động đất ở khu vực Bắc Trà My và lân cận và khả năng ảnh hưởng của động đất tới sự an toàn của đập thủy điện Sông Tranh 2 được đặt ra.

Xuất phát từ những điều nêu trên, Bộ Khoa học và Công nghệ đã cho phép Viện Vật lý địa cầu tiến hành đề tài độc lập cấp nhà nước “Nghiên cứu tác động địa chấn kiến tạo đến sự ổn định công trình thủy điện Sông Tranh 2 khu vực Bắc Trà My, tỉnh Quảng Nam”, mã số ĐTĐL.2012-G/57, thời gian thực hiện từ 1/1/2013 đến 30/4/2016. Cơ quan chủ trì đề tài Viện Hàn Lâm KH&CN Việt Nam cùng phối hợp với Chủ nhiệm đề tài Tiến sĩ Lê Huy Minh để nghiên cứu.

Sau thời gian nghiên cứu, đề tài đã thu được những kết quả như sau:

1/ Do chịu tác động của các lực lan truyền từ sự đụng độ giữa mảng Ấn Độ và mảng Âu Á, các đới đứt gãy cổ trong vùng bán kính 100 km và 30 km từ tim đập thủy điện Sông Tranh 2 đã tái hoạt động, gây nên những chuyển động phân dị tạo nên bình đồ kiến trúc Tân kiến tạo hiện nay. Trong khu vực nghiên cứu có các hệ thống đứt gãy theo các phương khác nhau: á vĩ tuyến, á kinh tuyến, tây bắc-đông nam và đông bắc-tây nam. Quy mô của các đứt gãy được phân cấp từ cao xuống thấp như sau:03 đứt gãy cấp 1 (Trường Sơn, Sông Pô Cô và Tam Kỳ-Phước Sơn);02 đứt gãy cấp 2 (Nam Ô-Nam Đông và Hương Nhương-Tà Vi); 06 đứt gãy cấp 3 (Sông Côn, Sông Trà Bồng, Sông Re, Kon Tum-Ba Tơ, Ba Tơ-Củng Sơn, và Iasir-Sông Ba). Các đới đứt gãy còn lại có quy mô cấp 4 và nhỏ hơn.

2/ Trong giai đoạnhiện đại dưới tác động của trƣờng ứng suất kiến tạo trượt bằng, đặc trưng bởi trục nén ép nằm ngang theo phƣơng kinh tuyến, á kinh tuyến, các đới đứt gãy phương tây bắc-đông nam có cơ thức trượt bằng phải, các đứt gãy phương đông bắc-tây nam trượt bằng trái, các đứt gãy vĩ tuyến, á vĩ tuyến có xu thế nghịch, các đứt gãy kinh tuyến và á kinh tuyến có xu thế thuận. Các đứt gãy có mức độ hoạt động trung bình hoặc trung bình yếu, tuy nhiên các đứt gãy phương tây bắc-đông nam và á vĩ tuyến có biểu hiện hoạt động rõ ràng hơn.

3/ Từ tháng 11/2011 đến 12/2015 quan sát đƣợc 2637 trận động đất có độ lớn, trận động đất lớn nhất có M=4,7 xảy ra vào ngày 15/11/2012 gây ra chấn động cấp 7 tại khu vực đập thủy điện Sông Tranh 2. Động đất tập trung ở bốn khu vực chính: xung quanh 3 đới đứt gãy nhỏ phương Tây Bắc-Đông Nam không phân cấp là đứt gãy Sông Trà Nô, đứt gãy Sông Sóc Soi và đứt gãy Sông Bơ Loa-Nước Lẻ, đứt gãy cấp 2 Hương Nhượng-Tà Vi và đứt gãy cấp 3 Sông Trà Bồng. Phân bố chấn tiêu động đất tập trung ở độ sâu khoảng 4-8 km, độ sâu trung bình là 6 km. Với tần suất động đất lớn từ sau khi hồ thủy điện tích nước và độ sâu chấn tiêu nông khẳng định các động đất quan sát được ở khu vực Bắc Trà My và lân cận là động đất kích thích. 5,0nM.

4/ Từ 11/2010 đến 10/2015 mực nước hồ thủy điện Sông Tranh 2 đã trải qua 1328 chu kỳ tích/xả nước. Trong thời gian này, quan sát thấy 14 khoảng thời gian hoạt động động đất tích cực khi số động đất có độ lớn M≥2,0 lớn hơn 5 với cửa số thời gian 10 ngày. Có sự trễ giữa thời điểm bắt đầu của chu trình tích/xả nƣớc và thời điểm bắt đầu của khoảng thời gian hoạt động động đất tích cực. Trong phần lớn các quan sát thấy độ trễ nằm trong khoảng từ 70-85 ngày. Có 2 trường hợp độ trễ ngắn hơn 40 - 45 ngày.

5/ Dựa và chuỗi số liệu động đất kích thích quan sát đƣợc tại khu vực Bắc Trà My và lân cận, theo phương pháp đánh giá động đấtcủa Kijko (2004) và phương pháp Reasenberg (1989)cho phép ước lượng độ lớn cực đại Mmax của động đất kích thích tại hồ thủy điện Sông Tranh 2 là 5,0.

Có thể tìm đọc báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 13943/2017) tại Cục Thông tin KHCNQG.

N.T.T (NASATI)