1. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN

1.1. Vị trí địa lý

Thành cổ Đồng Hới với tên trước đây là “Định Bắc Trường Thành” xây dựng trên một vùng đất trọng yếu, thời bấy giờ thành được xem như một cái chốt đắc đạo trên con đường xuyên Việt từ Bắc vào hay Nam ra.

Hình 1. Sơ đồ hành chính thành phố Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình [5] và vị trí di sản Thành Đồng Hới.

Với vị trí địa lý gần với biển, cách cửa biển Nhật Lệ 1.500 m. Phía Đông là con sông Nhật Lệ hiền hòa, phía Tây là đường đi lên Đức Ninh, phía Nam là đường đi Huế và phía Bắc là đường đi Hà Nội. Hiện nay, Thành cổ Đồng Hới nằm ở phường Hải Đình, trung tâm thị xã Đồng Hới, tỉnh Quảng Bình.[1].

Thành cổ Đồng Hới là một di chỉ kiến trúc cổ nằm trong thành phố Đồng Hới. Tọa độ địa lý của trung tâm thành phố 17º27’23” vĩ độ Bắc, 106º34’46” kinh độ Đông. Là một dải đất nhỏ hẹp ven biển, tổng diện tích thành phố khoảng 155,71 Km², chiếm 1,933% diện tích toàn tỉnh. [2].

1.2. Đặc điểm địa hình - địa mạo.

Vùng nghiên cứu là một bộ phận của dải đồng bằng hẹp Bình Trị Thiên, thuộc hạ lưu sông Kiến Giang. Phía Tây chuyển nhanh sang địa hình núi phân cắt thuộc dãy Trường Sơn, phía Đông là địa hình đồng bằng và vùng Biển Đông. Khoảng 120km2 vùng nghiên cứu là địa hình đồi thấp phân bố ở khu vực phía Tây, Tây Nam và một phần ở đồng bằng trung tâm, khoảng 35km2 còn lại là đồng bằng thấp bị ngập lũ nặng phân bố ở đồng bằng trung tâm, đồng bằng cao phân bố vùng Tây Bắc khu vực nghiên cứu và vùng dọc theo các địa hình cồn cát.

Sự hình thành các dạng địa hình địa mạo trong khu vực nghiên cứu là kết quả của sự tác động tương hỗ của hai quá trình nội sinh nâng lên ở vùng phía Tây, Tây Bắc, Tây Nam được đặc trưng bằng các quá trình xâm thực và sụt lún ở khu vực phía Đông đặc trưng bởi sự tích tụ vật liệu trầm tích.

Dựa vào nguồn gốc sinh thành và hình thái địa mạo, khu vực nghiên cứu được phân thành hai kiểu địa hình là địa hình gò đồi bóc mòn và địa hình đồng bằng tích tụ.

1.2.1. Địa hình đồi – núi thấp bóc mòn

Kiểu địa hình này phân bố chủ yếu ở phía Tây, Tây Bắc và Tây Nam vùng nghiên cứu, diện phân bố của chúng khá rộng bao gồm các dạng như sau:

a. Dạng địa hình đồi núi thấp

Dạng địa hình này được cấu thành bởi các núi từ thấp nhỏ đến thấp vừa, phân bố ở Tây Nam Đồng Hới, độ cao tuyệt đối trung bình là 240-350m, mức độ phân các các núi này khá lớn, kẻ cả phân cắt ngang lẫn phân cắt sâu.

Thành phần đất đá của các núi này chủ yếu là đá phiến sét, đã phiến sericit, cát kết, cuội kết đa khoáng, cát kết dạng quarzit, những tàn tích phong hóa mảng thuộc tuổi Đêvon hạ và những khối magma xâm nhập granit.

Quá trình địa mạo hiện nay ở đây chủ yếu là bào mòn và phong hóa đất đá trên mặt.

b. Dạng địa hình đồi

Dạng địa hình này được cấu thành bởi các gò đồi có độ cao tuyệt đối từ 20 đến 70m, phân bố ở phía Nam và Tây Bắc vùng Đồng Hới.

Dạng địa hình này bao gồm các đỉnh đồi tròn, sườn thoải, một số đồi dạng bát úp, mức độ phân cắt ngang và mức độ phân cắt sâu của dạng địa hình này là không lớn lắm.

Thành phần đất đá của những quá đỗi này chủ yếu là đá phiến sét, sét kết thuộc trầm tích Đêvon sớm, cát kết đơn khoáng, cuội, sạn, cát bột kết. Quả trình địa mạo chủ yếu của quá trình này là quá trình bào mòn xâm thực và phong hóa.

Nhìn chung, kiểu địa hình đồi núi thấp này chứa các loại đất đá có khả năng đảm bảo ổn định cho công trình về cường độ chịu tải và biến dạng. Tuy. nhiên, người ta chủ yếu xây dựng các công trình công nghiệp và dân dụng, nhất là những vùng gò đồi thấp vì những khu vực đó địa hình ít bị chia cắt, dễ san ủi mặt bằng, có điều kiện giao thông thuận lợi...

Còn những nơi có địa hình cao thì do điều kiện địa hình phức tạp, giao thông không thuận lợi, không đảm bảo về mặt kinh tế.... thì người ta ít xây dựng các công trình.

1.2.2. Địa hình đồng bằng tích tụ sông biển

Kiểu địa hình này có diện phân bố rộng vùng nghiên cứu, bao gồm đồng bằng của các phường, xã, thành phố Đồng Hới như: Lý Trạch, Lộc Ninh, Đức Ninh, Nhị Tuyến, Diêm Điền,... Các đồng bằng này được hình thành do trầm tích ven biển tuổi Đệ tứ và vật liệu xâm thực từ các dãy núi ở phía Tây và Tây Bắc của vùng Đồng Hới mang về phủ lên trầm tích Neogen.

Địa hình ở đây trong đối bằng phẳng, mức độ phân cắt dọc và phân cắt ngang ở đây rất ít hoặc không bị phân cắt. Độ cao trung bình của kiểu địa hình đồng bằng tích tụ sông biển này từ 1 đến 4m, đất đai ở đây ngày càng được bồi đắp thêm.

Thành phần đất đá của kiểu địa hình này chủ yếu là sét, sét laterit hóa, cuội, sạn, cát, cát thạch anh, cát vàng, cát sét lẫn tạp chất hữu cơ. Quá trình địa mạo ở đây chủ yếu là quá trình bào mòn và quá trình tích tụ các sản phẩm tàn tích từ các nơi khác đến.

Nhìn chung, kiểu địa hình đồng bằng tích tụ sông biển này rất thuận lợi cho việc xây dựng các loại công trình công nghiệp, dân dụng, phát triển hệ thống giao thông, quy hoạch xây dựng thành phố Đồng Hới

1.2.3. Địa hình cồn cát biến gió ven biển

Năng lượng của sóng đưa cát từ bãi biển lên bờ hoặc của gió đưa cát bay lên rồi lại rơi xuống hình thành nên các cồn cát, đụn cát ven biển. Kiểu địa hình này phân bố dọc theo bờ biển của vùng Đồng Hới, chiều rộng trung bình của kiểu địa hình này từ 2 đến 2,5km tạo thành đê cát lớn, đê cát này cao từ 4-6m đến 35m làm cách ly biển với đồng bằng. Kiểu địa địa hình cồn cát biển gió ven biển này thường thoái về phía biển và dốc về phía đất liền.

Thành phần chủ yếu là cát màu trắng, xám vàng, cát thạch anh hạt nhỏ đến vừa, chứa di tích vỏ sò. Tương ứng với kiểu địa hình này luôn tồn tại các loại thực vật như dương liễu, bạc hà, dừa chắn gió thổi từ biển vào. Quá trình địa mạo ở đây chủ yếu là quá trình vận chuyển và quá trình tích tụ các sản phần trầm tích biển vào bờ, đôi nơi có hiện tượng xâm thực.

Kiểu địa hình cồn cát biển giò ven biển này đất đá có khả năng đảm bảo sự ổn định cho công trình về cường độ chịu tải và lún. Tuy nhiên, nó không hoàn toàn ổn định về biến dạng ở các mái dốc của cồn cát, đụn cát. Vì vậy khi xây dựng công trình ven biển phải có các biện pháp thích hợp để bảo vệ công trình.[3]

1.3. Đặc điểm khí hậu

Lãnh thổ nghiên cứu nằm ở vùng nhiệt đới gió mùa và luôn bị tác động bởi khí hậu của phía Bắc và phía Nam và được chia làm hai mùa rõ rệt:

Mùa mưa từ tháng 9 đến tháng 3 năm sau. Lượng mưa trung bình hàng năm 2.000 - 2.300 mm/năm. Thời gian mưa tập trung vào các tháng 9, 10 và 11.

Mùa khô từ tháng 4 đến tháng 8 với nhiệt độ trung bình 24ºC - 25ºC. Ba tháng có nhiệt độ cao nhất là tháng 6, 7 và 8.

Diễn biến các yếu tố khí hậu theo thời gian, không gian phụ thuộc rất lớn vào hoàn lưu khí quyển.

1.3.1. Bão và áp thấp nhiệt đới

Quảng Bình là một trong những nơi hàng năm chịu ảnh hưởng rất nặng nề của bão, thuộc vào loại nhất nước ta. Trung bình mỗi năm ở Quảng Bình có từ 1-2 cơn bão đổ bộ trực tiếp vào bờ biển của tỉnh. Bão có thể xuất hiện vào thời kì từ tháng 6 đến tháng 10, trong đó nhiều nhất vào tháng (8 –10), với khoảng 0,3 – 0,7 cơn/năm.

Ngoài ra, trong thời gian gần đây, còn có các cơn bão với mức độ nguy hiểm gây thiệt hại lớn về người và tài sản trên địa bàn tỉnh Quảng Bình như:

• Bão XangSane: là một cơ bão mạnh hình thành từ vùng biển phía Đông Philippines cuối tháng 9 năm 2006, vào đến Việt Nam còn được gọi là bão số 6
• Bão Lekima: Tức bão số 5, ngày 3 tháng 10 năm 2007, cơn bão đã tràn vào địa phận giáp ranh giữa 2 tỉnh Quảng Bình và Hà Tĩnh ở mức rất nghiêm trọng.
• Bão Mekkhala: 30/9/2008. Cơn bão số 7 đã tiến sâu và địa phận Quảng Bình với sức gió mạnh cấp 8, cấp 9, giật cấp 9.

Mưa do bão hoặc quá trình mưa có liên quan đến bão chiếm từ 35-45% tổng lượng mưa năm của nhiều địa phương ven biển Trung Bộ. Bão gây ra mưa lớn khi chúng đổ bộ vào đất liền, theo số liệu thống kê có khoảng 45% số cơn bão và áp thấp nhiệt đới có tổng lượng mưa từ 200-300 mm, khoảng 20% số cơn bão và áp thấp nhiệt đới có tổng lượng mưa lớn hơn 300 mm, khoảng 15% số cơn bão và áp thấp nhiệt đới có tổng lượng mưa 150 mm.

Ở Quảng Bình hình thế gây mưa đặc biệt lớn điển hình đó là sự phối hợp của bão và không khí lạnh, hậu quả của nó là những trận mưa rất lớn, thời gan tập trung trong vài ngày thường gây ra lũ lớn, đe doạ cuộc sống của nhân dân sinh sống ven sông hoặc các vùng thấp trũng, có khi còn có lũ quét ở vùng núi.

1.3.2. Chế độ nhiệt

Nằm trong vành đai nhiệt đới Bắc bán cầu, chế độ nhiệt Quảng Bình thể hiện tính chất nhiệt đới gió mùa, với một nền nhiệt độ khá cao và phân bố đồng đều quanh năm, chế độ nhiệt từ đồng bằng đến miền núi đạt tiêu chuẩn nhiệt đới, nhiệt độ giảm dần từ Nam ra Bắc theo phương vĩ tuyến.

Ở những vùng thấp, nhiệt độ trung bình năm dao động trong khoảng 24-24,6ºC, tương ứng với tổng nhiệt năm trong khoảng 8.700-9.000ºC và có xu thế tăng từ Bắc vào Nam. Do ảnh hưởng của độ cao địa hình, nhiệt độ trung bình năm giảm từ vùng ven biển lên vùng núi. Đến độ cao khoảng 400-450m nhiệt độ trung bình năm đạt 22ºC; còn đến độ cao khoảng 800-850m nhiệt độ trung bình năm đạt 20ºC (Bảng 1).

Bảng 1. Đặc trưng nhiệt độ trung bình tháng (ºC) [6,7]

1.3.3. Chế độ mưa

Quảng Bình có lượng mưa khá dồi dào và phân bố trên lãnh thổ phụ thuộc vào điều kiện địa hình, cụ thể vào sự phân bố của các dãy núi so với hướng hoàn lưu chung của khu vực. Lượng mưa năm bình quân nhiều năm trên toàn tỉnh vào khoảng 1800 - 2600 mm.

Quảng Bình có tổng lượng mưa phân bố không đồng đều giữa các mùa, cũng như giữa các tháng trong năm, gây ra những bất lợi cho sản xuất và sinh hoạt; chính sự phân bố không đồng nhất theo thời gian đã gây thừa nước trong mùa mưa và khan hiếm nước trong mùa khô. Bảng 2 cho biết lượng mưa trung bình tháng biến đổi theo thời gian.

Bảng 2. Lượng mưa trung bình tháng, năm ở các trạm khí tượng thuỷ văn trên lưu vực sông Nhật Lệ [6,7]

Qua bảng trên ta thấy, trên lưu vực sông Nhật Lệ mùa mưa bắt đầu từ tháng IX đến tháng XII và mùa khô từ tháng I đến tháng VIII.

Lượng mưa mùa mưa chiếm tới 80-93% tổng lượng mưa năm, kéo dài 4 tháng (9-12). Số ngày có cường độ mưa lớn tập trung tháng 10 và tháng 11, sau đó là các tháng đầu mùa hạ.

1.3.4. Giông, mưa đá

Quảng Bình không có nhiều giông lắm. Mỗi năm có khoảng 20-30 ngày giông ở vùng thấp, 30-40 ngày ở khu vực đồi núi. Giông có thể xuất hiện rải rác vào thời kỳ từ tháng 3 đến tháng 10, song nhiều nhất vào các tháng 4-5 và 8-9 với khoảng 3-7 ngày giông/tháng. Ở những khu vực đồi núi của Quảng Bình giông có khả năng kèm theo mưa đá nhưng không nhiều. Tính trung bình trong vòng 10 năm mưa đá chỉ có thể xuất hiện từ một đến vài lần [5].

1.4. Đặc điểm thủy văn

1.4.1. Hệ thống sông suối, hồ chứa nước

Khu vực nghiên cứu có hệ thống sông là hợp lưu của 2 sông: sông Kiến Giang, sông Long Đại.

a. Sông Kiến Giang: 

Đây là nguồn chính của sông Nhật Lệ, sông Kiến Giang chảy qua huyện Lệ Thủy tỉnh Quảng Bình, sông dài 58km. Hầu hết các con sông ở Việt Nam đều chảy theo hướng Đông Nam, riêng con sông này chảy theo hướng Đông Bắc nên còn được gọi là nghịch hà. Trước đây, hàng năm con sông này gây lũ lụt cho vùng đồng bằng xung quanh do sông dốc, ngắn. Sau khi có đập An Mã ngăn ở thượng nguồn, nạn lũ lụt đã được khống chế.

Sông Kiến Giang là hợp lưu của nhiều nguồn sông suối phát nguyên từ vùng núi phía Tây – Nam huyện Lệ Thủy đổ về phường Luật Sơn (xã Trường Thủy – Lệ Thủy) chảy theo hướng Nam Bắc. Từ đây, sông chảy theo hướng Tây Nam – Đông  Bắc, về đến ngã ba Thượng Phong, sông chảy chảy theo hướng Đông Nam – Tây Bắc, đến ngã ba Phú Thọ (An Thủy – Lệ Thủy) sông đón nhận thêm nước sông Cẩm Ly (chảy từ hướng Tây đổ về) và tiếp tục chảy theo hướng trên, băng qua cánh đồng trũng huyện Lệ Thủy. Khi sắp hết đoạn đồng trũng  huyện Lệ Thủy để vào địa phận huyện Quảng Ninh, sông được mở rộng và chạy băng qua phá Hạc Hải về đến xã Duy Ninh (Quảng Ninh) và tiếp tục chảy ngược về hướng Tây đến ngã ba Trần Xá thì hợp lưu với sông Long Đại đổ nước vào sông Nhật Lệ.

b. Sông Long Đại: 

Sông Long Đại có 3 phụ lưu chính, chiều dài dòng chính 35km. Nhánh phía Bắc xuất phát từ vùng núi Cô Ta Rum trên biên giới Việt – Lào chảy trong địa hình Karst của huyện Bố Trạch đến Động Hiềm (huyện Quảng Ninh) thì gặp sông Long Đại. Nhánh thứ 2 xuất phát từ vùng núi Lèn Mụ chảy về gặp sông Long Đại ở phía Động Hiềm. Nhánh thứ 3 xuất phát từ vùng núi Vit Thu Lu ở huyện Lệ Thủy chảy qua vùng núi của huyện Quảng Ninh về đến bến Tiêm thì gặp sông Long Đại. Từ đây sông Long Đại chạy theo dọc ranh giới hai huyện Quảng Ninh và Bố Trạch theo hướng Tây Nam – Đông Bắc với nhiều thác ghềnh hiểm trở như thác Bồng, thác Ong,... Trước khi đổ vào sông Nhật Lệ, sông Long Đại còn đón thêm nước của hai phụ lưu Rào Trù và Rào Đá ở khu vực xã Trường Xuân huyện Quảng Ninh.

Ngoài các sông suối, trên lưu vực sông Kiến Giang đã xây dựng 42 hồ chứa nước, trong đó hồ chứa nước Cẩm Lỵ 38 triệu m³, hồ chứa nước An Mã 54,25 triệu m³ nước. Sự hiện diện các hồ chứa nước (phần lớn nhỏ) có vai trò không lớn trong điều tiết dòng chảy, dòng bùn cát đối với hoạt động bồi tụ - xói lở sông ngòi, đặc biệt là sông Kiến Giang.

1.4.2. Đặc trưng dòng chảy năm

Dòng chảy năm là một đặc trưng cơ bản của nguồn nước sông ngòi, nó được sử dụng để đánh giá tài nguyên nước của một lưu vực sông. Dòng chảy năm của một con sông có sự biến đổi lớn theo thời gian và không gian.

Cũng như cả nước nói chung, ở Quảng Bình mưa là nhân tố chủ yếu hình thành nên dòng chảy, do đó chu kỳ mưa và chu kỳ dòng chảy sẽ có sự tương quan với nhau. Sự dao động của mưa năm và dòng chảy năm gần như đồng pha với nhau, cho thấy sự tương quan giữa chu kỳ mưa và chu kỳ dòng chảy trên địa bàn tỉnh cũng như khu vực nghiên cứu. Với thời khoảng 45 năm, các đặc trưng biểu thị dòng chảy năm trung bình nhiều năm của các trạm đo dòng chảy trên lưu vực sông Nhật Lệ như dưới đây (Bảng 3).

Bảng 3. Đặc trưng dòng chảy năm trung bình nhiều năm (1961-2005) tại các trạm thủy văn trên lưu vực sông Nhật Lệ [6,7]

Ghi chú:

• Y_o: Độ sâu dòng chảy bình quân nhiều năm của lưu vực (mm).
• X_o: Lượng mưa năm bình quân lưu vực (mm) .
• Q_o: Lưu lượng dòng chảy bình quân nhiều năm (m³/s).
• M_o: Moduyn dòng chảy bình quân nhiều năm (l/s.km²).
• a_o :Hệ số dòng chảy năm (a_o = Y_o/X_o)

1.4.3. Đặc điểm thủy văn mùa cạn

Dòng chảy mùa cạn phong phú và phân phối đều sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho sự phát triển kinh tế và ngược lại sự cạn kiệt dòng chảy sẽ tạo ra sự hạn hán dẫn đến sa mạc hoá. Sự suy giảm dòng chảy trong mùa cạn sẽ làm tăng khả năng xâm nhập mặn vùng cửa sông, làm cho sản xuất nông nghiệp bị ảnh hưởng nghiêm trọng, đời sống sinh hoạt của nhân dân gặp nhiều khó khăn.

Dòng chảy mùa cạn được cung cấp chủ yếu bởi lượng nước ngầm và lượng mưa trong mùa cạn. Trong các tháng khô hạn như tháng III, VI, VII dòng chảy trong sông chủ yếu là do nước ngầm cung cấp. Theo số liệu thống kê dòng chảy nhỏ nhất thường xuất hiện vào tháng III, IV hoặc tháng VI, VII.

Sau khi kết thúc mùa lũ, dòng chảy trên các sông sẽ giảm dần đến tháng III, IV. Nếu năm nào xuất hiện mưa tiểu mãn thì dòng chảy các sông sẽ được bổ sung, làm cho lượng dòng chảy các tháng còn lại của mùa cạn tăng lên. Vì vậy thời kỳ cạn kiệt nhất của dòng chảy trong năm có mưa tiểu mãn thường xuất hiện vào tháng III hoặc tháng IV. Những năm không có mưa tiểu mãn, hoặc có nhưng không đáng kể, lượng dòng chảy trên sông có xu thế giảm dần từ tháng I cho đến tháng VIII, nên thời kỳ cạn kiệt nhất trong năm thường xuất hiện vào tháng VII hoặc VIII, thậm chí có thể xuất hiện vào thời kỳ đầu tháng IX.

Tổng lượng dòng chảy mùa cạn trên sông Kiến Giang tại trạm Kiến Giang trung bình nhiều năm là: 127,52x10⁶ m³ chiếm 23,9% tổng lượng dòng chảy năm; Tại Tám Lu là : 499,64 chiếm 24,2% tổng lượng dòng chảy năm.

Trên sông Kiến Giang tháng có tổng lượng dòng chảy nhỏ nhất là tháng IV, chỉ đạt  11,69x10⁶m³ chiếm 2.19% và tháng VI nhỏ nhất chỉ đạt 11,53x10^-6m³ chiếm 2,16% tổng lượng dòng chảy năm [6,7].

Trên sông Kiến Giang tháng có lưu lượng dong chảy nhỏ nhất rơi vào tháng VII và chỉ đạt 3,04m³/s, vì vậy trong suốt mùa cạn từ tháng I - VIII nguy cơ hạn hán có thể xảy ra trong bất kỳ tháng nào.

Tháng XII, tháng I thường là tháng có tổng lượng dòng chảy lớn nhất trong mùa cạn. Trên sông Kiến Giang tại trạm Kiến Giang là tháng I: 34,81x10⁶m³- chiếm 6,52%, tại trạm Tám Lu là tháng I: 89,71x10⁶m³- chiếm 4,35%  tổng lượng dòng chảy năm. Nguyên nhân trong các tháng này là tháng chuyển tiếp từ mùa lũ sang mùa cạn nên lượng dòng chảy ngầm do mùa lũ năm trước cung cấp còn rất phong phú.

1.4.4. Đặc điểm thủy văn mùa lũ

a. Mùa mưa lũ

Tổng lượng mưa từ tháng IX đến tháng XII phổ biến chiếm tỷ lệ lớn từ 45-80% so với mưa năm, do địa hình phức tạp sự ảnh hưởng đa dạng của các hình thế thời tiết gây nên sự phân bố mưa sinh lũ không đều theo không gian và thời gian.

Lưu vực sông Kiến Giang có lượng mưa mùa lũ 1525,0 - 1789,5 mm chiếm 41-77% lượng mưa năm. Năm có lượng mưa mùa lũ lớn nhất tại Tám Lu 1964 với 3020,7 mm chiếm 79,3 % lượng mưa cả năm. Kiến Giang năm 1964 là 2769,1 mm chiếm 73,2 %. Lệ Thủy năm 1999 là 2409,4 mm chiếm 74,2%. Đồng Hới năm 1964 2575,4mm chiếm 82,8% (bảng 4).

*Ghi chú: K(%)= (lượng mưa tháng/lượng mưa năm)*100%

Bảng 4. Đặc trưng mưa mùa lũ và tỷ trọng so với mưa năm lưu vực sông Nhật Lệ [6,7]

Tháng X là tháng thường xuyên có mưa lớn nhất trong năm, lượng mưa ở thượng nguồn sông Kiến Giang từ 647 đến 670 mm, còn ở đồng bằng ven biển đạt trên 630 mm, chiếm 22,2- 29,8% lượng mưa cả năm. Tháng XI lượng mưa nhỏ hơn tháng X, chiếm khoảng 9,4-18% lượng mưa cả năm và phân bố rất không đều. Tháng XII là tháng có lượng mưa nhỏ nhất trong mùa lũ, phổ biến từ 120 đến 190mm.

b. Đặc điểm chế độ lũ

Lưu vực sông Nhật Lệ có địa hình phần lớn là đồi núi dốc, có lượng mưa trong mùa lũ lớn nên khả năng tập trung nước nhanh, sông suối lại ngắn, thượng nguồn dốc nên lũ lên nhanh, xuống cũng tương đối nhanh, cường suất lũ lớn, có lũ đơn, lũ kép …

Mùa lũ trên hệ thống sông Nhật Lệ gồm 4 tháng IX, X, XI và XII. Tại Lệ Thủy trung bình hàng năm xuất hiện khoảng 4 trận lũ từ báo động I trở lên, năm nhiều nhất là 6 trận, năm ít nhất 2 trận. Tính lũ từ báo động II trở lên, trung bình mỗi năm có 2,8 trận, năm hiều nhất co 3 trận là năm (1970, 1977, 1979). Đặc biệt năm 1992 có tới 3 trận lũ trên mức báo động III. Trung bình năm xấp xỉ 0,9 trận trên báo động III, năm nhiều nhất 3 trận và cũng có năm không xuất hiện lũ báo động III.

Khả năng tập trung nước trên lưu vực sông tương đối nhanh. Thời gian truyền lũ và tốc độ của lũ và mức độ ,tính chất của lũ cũng còn phụ thuộc vào các hình thế gây mưa lũ và tâm  mưa, cường độ, thời gian mưa …của từng trận lũ (bảng 5).

Bảng 5. Thời gian và tốc độ truyền lũ trên sông Nhật Lệ [6]

Dòng chảy lũ trong sông ngòi phụ thuộc vào đặc điểm địa hình, mạng lưới sông suối và chủ yếu là chế độ khí hậu. Đỉnh lũ lớn nhất trong các năm xuất hiện ngẫu nhiên và có liên quan mật thiết đến cường độ mưa, thời gian mưa và tâm mưa lớn trên các lưu vực sông. Tại Quảng Bình khi có mưa lớn do một loại hình thời tiết đặc biệt (bão, ATNĐ…) gây ra thì lũ lụt thường xảy ra tương đối đều trên phạm vi toàn tỉnh.

Trên sông Kiến Giang đỉnh lũ cũng biến đổi rất lớn giữa các năm: 1970, 1990, 1992 là những năm lũ lớn và các năm 1963, 2002, 2003 là những năm lũ nhỏ.

Xen kẽ giữa thời kỳ lũ lớn vẫn có những năm lũ nhỏ và ngược lại trong thời kỳ lũ nhỏ vẫn xuất hiện lũ lớn, hoặc cũng có những năm liên tiếp lũ nhỏ (1973, 1974…) và những năm liên tiếp lũ lớn (1970, 1971…).

Biên độ lũ lên lớn nhất trên các sông ở Quảng Bình biến đổi rất lớn giữa các năm và giữa các vùng. Trung bình nhiều năm biên độ lũ lên tại trạm Kiến Giang đạt 4,42 m. Biên độ lũ lớn nhất tại Lệ Thủy là 3,56 m (1979). Trong khi đó biên độ lũ lên năm nhỏ nhất chỉ đạt 0,25 m (bảng 6).

Bảng 6. Đặc trưng biên độ lũ từ năm 1961 đến 2005 trạm Kiến Giang, Lệ Thủy trên sông Nhật Lệ [6,7]

2. CẤU TRÚC ĐỊA CHẤT

2.1. Địa tầng

Trên cơ sở các tờ bản đồ địa chất – khoáng sản Lệ Thủy – Quảng Trị và Mahaxay - Đồng Hới thì khu vực nghiên cứu gồm các phân vị địa tầng dưới đây (hình 2):

Hình 2. sơ đồ địa chất khu vực thành phố Đồng Hới [8]

GIỚI PALEOZOI

ORDOVIC THƯỢNG – SILUR HẠ

Hệ tầng Long Đại (O₃-S₁ lđ)

Hệ tầng Long Đại do Mareichev A.M, Trần Đức Lương xác lập năm 1965 trong công tác đo vẽ chỉnh lý bản đồ địa chất tỷ lệ 1:500.000 phần miền Bắc. Sau đó vào năm 1975, Nguyễn Xuân Dương đã nghiên cứu các mặt cắt của hệ tầng ở khu vực nghiên cứu tại các mặt cắt chuẩn được mô tả tại thượng nguồn sông Long Đại từ Bản Ho qua Bản Mít đến Vít Thu Lu huyện Lệ Thuỷ, Nam khối đá vôi Kẻ Bàng và phía Bắc huyện Quảng Ninh, tỉnh Quảng Bình.

Theo tài liệu bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 hệ tầng Long Đại được chia thành 3 phụ hệ tầng (Phân hệ tầng dưới (1), giữa (2) và trên (3)), nhưng theo sơ đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000 thì hệ tầng này được chia thành 4 phụ hệ tầng (1, 2, 3, 4). Tuy nhiên, trong phần mô tả địa tầng khu vực nghiên cứu chúng tôi sử dụng bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 là tài liệu chính để mô tả địa tầng. Trên cơ sở mối tương quan về đặc điểm thạch học giữa hai nguồn tài liệu sử dụng trên chúng tôi thấy ở sơ đồ địa chất 1:50.000, phụ hệ tầng 2 trùng với phụ hệ tầng dưới (1) của bản đồ địa chất 1:200.000, phụ hệ tầng 3 trùng với phụ hệ tầng giữa (2) và phụ hệ tầng 4 trùng với phụ hệ tầng trên (3) cụ thể như sau:

- Phụ hệ tầng dưới (O₃-S₁ lđ₁) : Phân bố ở vùng Vit Thu Lu, bao quanh khối granit Đồng Hới và một ít Ca Xen bao gồm các loại đá sau: đá phiến sét màu xám đen phân lớp mỏng xen bột kết màu đen; cát kết, cát kết dạng quarzit xen kẽ với bột kết, đá phiến sét; đá phiến sét xen các lớp mỏng cát kết thạch anh, cát kết ít khoáng, bột kết, thấu kính sét vôi,... Tổng chiều dày của phụ hệ tầng dưới khoảng 1000-1450m.

- Phụ hệ tầng giữa (O₃-S₁ lđ₂): Phân bố nằm chồng lên trên phân hệ tầng dưới tạo thành các nếp uốn ở các vùng kể trên. Các diện lộ tiêu biểu của phụ hệ tầng Long Đại 2 được xác minh tại nhiều khu vực thượng nguồn sông Long Đại bao gồm các loại đá sau: đá phiến thạch anh-sericit-clorit xen ít đá phiến sericit-clorit màu xám tro, xám lục; bột sét kết bị ép phiến màu xám tro; đá phiến sét màu xám đen phân lớp mỏng; sét bột kết xám tro phân lớp mỏng; đá phiến sét bị sericit hóa; đá phiến sét, bột kết xen đá phiến silic màu xám sẫm ... Tổng chiều dày phụ hệ tầng giữa khoảng 800-975m.

- Phụ hệ tầng trên (O₃-S₁ lđ₃): Phụ hệ tầng này phân bố ở phía Đông khối granit Đồng Hới và vùng Ca Xen, Bản Thô được đặc trưng bởi các lớp cát, sạn tuf màu xám lục; cát kết thạch anh hạt nhỏ; sét bột kết, sét kết màu xám tro; sét bột kết màu xám tro, bột kết màu lục nhạt xen đá phiết sét đen. Tổng chiều dày khoảng 665m.

SILUR THƯỢNG – DEVON HẠ

Hệ tầng Đại Giang (S₂ – D₁ đg)

Hệ tầng Đại Giang do A.M. Mareichev, Trần Đức Lương và nnk, 1965 đã xác lập và xếp vào tuổi Silur. Theo bản đồ địa chất 1:200.000 hệ tầng Đại Giang không phân chia thành các phụ hệ tầng. Trong khi đó, theo sơ đồ địa chất 1:50.000 thì hệ tầng được chia thành hai phụ hệ dưới (1) và trên (2). Dựa vào mối quan hệ địa tầng thì hệ tầng Đại Giang có quan hệ chuyển tiếp trên thành tạo flys hệ tầng Long Đại.

Trong khu vực nghiên cứu hệ tầng Đại Giang xuất hiện chủ yếu tại khu vực Lệ Thủy bao gồm các đá có đặc điểm thành phần thạch học sau: cát kết, cát kết dạng quarzit, bột kết, đá phiến sét phân lớp mỏng; đá vôi sét, đá vôi xen kẽ các lớp cát bột kết; bột kết màu xám tro, xám sẫm, cát kết xen đá phiến sét, cát kết hạt thô xen đá phiến sét. Tổng chiều dày của hệ tầng khoảng 1500-1800m.

DEVON HẠ

Hệ tầng Tân Lâm (D₁ tl)

Hệ tầng Tân Lâm do Đinh Minh Mộng xác lập năm 1973. Trong phạm vi khu vực nghiên cứu thuộc tỉnh Quảng Bình, hệ tầng Tân Lâm chỉ xuất hiện với các diện lộ không lớn ở khu vực Lệ Thuỷ tạo nên 1 dải ở phía Đông huyện Lệ Thuỷ và Quảng Ninh, phủ bất chỉnh hợp lên trên hệ tầng Đại Giang và Long Đại.

Dựa trên cơ sở nguồn tài liệu bản đồ địa chất 1:200.000 hệ tầng này không phân thành các phụ hệ tầng. Nhưng theo sơ đồ địa chất 1:50.000 thì hệ tầng Tân Lâm được phân ra thành phụ hệ tâng dưới (D₁ tl₁) và phụ hệ tầng trên (D₁ tl₂).

Hệ tầng Tân Lâm bao gồm các loại thạch học như sau:

Cát kết hạt lớn chứa sạn phân lớp dày xen với các lớp cát kết hạt nhỏ, bột kết, cát bột kết màu nâu đỏ, màu xám; cát kết, bột kết xen ít lớp đá phiến sét có màu đỏ. Bề dày của hệ tầng khoảng 600-900m.

DEVON TRUNG – THƯỢNG

Hệ tầng Cò Bai (D_2-3 cb)

Hệ tầng Cò Bai do Nguyễn Xuân Dương xác lập năm 1977 để mô tả các đá carbonat mà A.E. Dovjikov và các đồng nghiệp (1965) đã mô tả là trầm tích Givet - Frasni.

Thuộc phạm vi vùng Quảng Bình các trầm tích carbonat hệ tầng Cò Bai bao gồm các loại đá vôi, dolomit, dolomit vôi, sét vôi và có quan hệ chỉnh hợp với hệ tầng Tân Lâm. Các diện lộ tiêu biểu được thấy tại khu vực huyện Lệ Thuỷ với những diện lộ nhỏ.

Thành phần thạch học của hệ tầng bao gồm đá vôi màu xám, xám sẫm, phân lớp trung bình xen lớp mỏng hoặc thấu kính sét vôi màu đen; đá phiến sét vôi, thấu kính vôi silic; đá vôi dolomit bị hoa hóa. Chiều dày của hệ tầng 350m.

CARBON HẠ

Hệ tầng La Khê (C₁ lk)

Hệ tầng La Khê do Mareichev AM. và Trần Đức Lương (trong Dovjikov A.E. và nnk,. 1965) xác lập.

Hệ tầng La Khê được phân thành hai phần rõ rệt: phần dưới chủ yếu là các trầm tích lục nguyên, phần trên chủ yếu là các thành tạo đá vôi. Về đặc điểm thạch học hệ tầng gồm các loại đá sau: cát sạn kết, đá phiến sét, sét than, bột kết, đá phiến silic, xen ít lớp mỏng đá vôi, đá vôi silic và có mặt cắt đặc trưng phổ biến ở nhiều nơi. Bề dày chung của hệ tầng khoảng 230-300m.

Hệ tầng La Khê nằm không chỉnh hợp trên hệ tầng Long Đại, Đại Giang, Tân Lâm, Cò Bai, nhưng lại bị phủ chỉnh hợp dưới đá vôi có tuổi Carbon-Permi thuộc hệ tầng Bắc Sơn. Các dữ liệu này là cơ sở hợp lý để xác định hệ tầng La Khê có tuổi Carbon sớm.

CARBON - PERMI

 Hệ tầng Bắc Sơn (C-P bs)

Hệ tầng do Nguyễn Văn Liêm xác lập (1974, 1979).

Hệ tầng Bắc Sơn có diện lộ rất lớn ở phía Tây của Quảng Bình. Thành phần thạch học của hệ tầng bao gồm các loại đá sau: đá vôi màu xám đen xen ít đá vôi chứa San hô, đá vôi màu xám hạt mịn phân lớp dày xen các lớp đá vôi silic màu xám, xám sẫm chứa các hóa thạch Trùng lỗ, đá vôi sáng màu bị hoa hóa yếu, dolomit màu xám trắng hạt nhỏ. Bề dày mặt cắt 700-1200m.

Hệ tầng nằm chỉnh hợp lên hệ tầng La Khê,…Các dữ liệu trên cho phép xác định các đá thuộc hệ tầng Bắc Sơn có tuổi Carbon sớm (Vize muộn) đến Permi (Permi sớm - giữa).

PECMI THƯỢNG

Hệ tầng Khe Giữa (P₃  kg)

Hệ tầng Khe Giữa do Lê Hùng (1978) xác lập trong tờ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 tờ Mahaxay - Đồng Hới.

Hệ tầng Khe Giữa xuất hiện không nhiều ở vùng đá vôi Kẻ Bàng (ở kilomet 19 đường 20 đi Cà Roong) và có thành phần thạch học của hệ tầng bao gồm: đá vôi xám sáng, xám tro, dăm silic vôi, đá vôi sét, đá vôi silic xen các lớp đá phiến sét màu xám, xám sẫm, phân lớp mỏng. Bề dày chung của hệ tầng khoảng 120 - 250m.

GIỚI MESOZOI

JURA THƯỢNG – KRETA HẠ

Hệ tầng Mụ Giạ (J₃-K₁ mg)

Hệ tầng do Trần Đức Lương, Nguyễn Xuân Bao (1988) xác lập để mô tả các trầm tích “màu đỏ” ở khu vực đèo Mụ Giạ (phía Tây Đường 12) mà trước đây xếp vào trầm tích Kreta không phân chia (Dovjikov A.E., 1965) (trong tờ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000) hoặc hệ tầng Mụ Giạ có tuổi Kreta muộn (Vũ Khúc, 1991) thuộc tờ Bãi Dinh và Minh Hoá (trong sơ đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000).

Dựa vào đặc điểm thạch học có thể phân hệ tầng thành 2 phụ hệ tầng:

- Phụ hệ tầng dưới (J₃-K₁ mg₁): Bao gồm cuội kết cơ sở màu loang lổ có thành phần đa khoáng, cát kết đa khoáng, sét vôi, bột kết chứa carbonat, cát kết, cát bột kết màu nâu đỏ xen kẹp các lớp vôi silic. Bề dày chung của phụ hệ tầng khoảng 685m.

- Phụ hệ tầng trên (J₃-K₁ mg₂): Bao gồm cát kết hạt vừa màu xám, phân lớp dày,cát kết hạt nhỏ màu nâu tím phân lớp dày xen cát kết ít khoáng,… Bề dày chung của phụ hệ tầng khoảng 750m.

GIỚI KAINOZOI

NEOGEN

Hệ tầng Đồng Hới (N đh)

Hệ tầng Đồng Hới do Komarova M.I. và Phạm Văn Hải (1982) xác lập để mô tả các trầm tích lục nguyên hạt thô xen ít hạt mịn chứa kaolin có tuổi Neogen phân bố ở khu vực Đồng Hới.

Các trầm tích của hệ tầng phân bố chủ yếu ở phía Bắc vùng đô thị Đồng Hới với diện tích 40-50km², thuộc Đức Ninh, Lộc Ninh và Lý Ninh. Chúng xuất lộ trên mặt hoặc bị phủ ở đồng bằng Đồng Hới tại các độ sâu khác nhau.

Trên cơ sở phân tích đặc điểm mặt cắt, thành phần vật chất và mức độ chứa kaolin có thể phân chia hệ tầng thành 2 phụ hệ tầng:

- Phụ hệ tầng dưới (N đh₁). Thành phần phụ hệ tầng chủ yếu là cuội sạn sỏi có xen kẽ lớp, thấu kính sét chứa di tích thực vật. Cuội sỏi có thành phần là đá phiến sét, đá phiến sericit, cát kết và thạch anh. Các đá của phân hệ tầng này phân bố ở dưới sâu và phủ không chỉnh hợp lên trên hệ tầng Đại Giang (S₂ – D₁ đg). Có lẽ các trầm tích của phụ hệ tầng không có điều kiện phong hóa thuận lợi nên mức độ chứa kaolin rất nghèo nàn. Bề dày của phụ hệ tầng 80-111m.

- Phụ hệ tầng trên (N đh₂). Có thành phần thạch học tương tự như phụ hệ tầng dưới. Song hàm lượng hạt mịn gia tăng hơn, mức độ biểu hiện kaolin phong hóa từ các cuội có thành phần là đá phiến sét, đá phiến sericit và sét đóng vai trò là xi măng mạnh mẽ hơn đã tạo nên các thân khoáng kaolin có chất lượng và trữ lượng lớn. Bề dày phụ hệ tầng trên 40-94m.

Các trầm tích của hệ tầng phủ không chỉnh hợp trên các đá của hệ tầng Đại Giang, hoặc các đá granitoid phức hệ Trường Sơn (Ga C₁ ts). Phần trên chúng lại bị các trầm tích bở rời hệ Đệ Tứ có nguồn gốc khác nhau phủ bất chỉnh hợp lên: ở phía Tây Nam đô thị Đồng Hới chúng nằm dưới các trầm tích sét bột loang lỗ thuộc trầm tích sông - biển tuổi Pleistocen muộn ( ) ở độ sâu 1-3m, ở phía Nam và Đông Nam đô thị Đồng Hới là các trầm tích có nguồn gốc sông, sông - biển tuổi Holocen sớm - giữa phủ lên ở độ sâu 6-11,5m, còn ở phía Đông giáp biển, các trầm tích Neogen hoàn toàn vắng mặt.

NEOGEN – ĐỆ TỨ

Pliocen-Pleistocen hạ (N₂-Q₁)

Trong vùng nghiên cứu bazan được phát hiện chủ yếu ở núi Mỏ Nhát và Nông trường 26/3 thuộc xó Trường Thủy, huyện Lệ Thủy. Chúng thường phân bố sâu trong lục địa và được đặc trưng bởi đá bazan pyroxen-olivin màu xám sẫm đến lục nhạt.

ĐỆ TỨ

PLEISTOCEN HẠ - TRUNG

Hệ tầng Lệ Ninh (ap, amQ₁^2-3 ln)

Hệ tầng Lệ Ninh do Nguyễn Quang Trung và nnk (1983) xác lập. Tại khu vực Đồng Hới - Quảng Ninh, Lệ Thủy, hệ tầng này là phần lót đáy đồng bằng, phủ lên tất cả các thành tạo có tuổi cổ hơn. Hệ tầng Lệ Ninh không lộ ra trên mặt mà chỉ gặp trong các lỗ khoan.

Các trầm tích này bao gồm cuội, sỏi, sạn lẫn dăm và sét màu vàng, xám trắng, dày 10-30m. Các trầm tích đư­ợc mô tả ở đây có thành phần t­ương đ­ương với các tầng cuội sạn sỏi ở các đồng bằng Bắc Bộ, Thanh Hoá và Nghệ Tĩnh đã đ­ược chứng minh có tuổi Pleistocen giữa - đầu Pleistocen muộn.

PLEISTOCEN THƯỢNG

Hệ tầng Tú Loan (Q₁ ³ tl)

Hệ tầng Tú Loan phân bố rộng rải trong vùng nghiên cứu thuộc vùng đồng bằng ven biển, bao gồm bột, cát, sét màu xám vàng bị laterit hóa, đôi nơi còn xuất hiện cát, sét màu vàng lẫn sạn sỏi có nhiều kết vón laterit. Bề dày của hệ tầng khoảng 12-13m.

HOLOCEN TRUNG

Bao gồm trầm tích nguồn gốc sông - biển (amQ₂²) phân bố rộng rãi ở vùng cửa Nhật Lệ khu vực nghiên cứu, ở độ cao tuyệt đối 4 - 5m. Thành phần gồm bột sét, ít cát màu vàng, xám xanh, xám đen, chứa mùn thực vật và vỏ Trùng lỗ như Elphidium advenum, Quinqueloculina seminulina, Triloculina tricanina. Dày 25 - 40m.

HOLOCEN THƯỢNG

Trầm tích nguồn gốc sông aQ₂³ phân bố dọc sông dưới dạng bãi bồi ven bờ, cù lao giữa sông, theo từng khu vực có thành phần khác nhau: ở cửa sông và bãi bồi thường gồm cát, bột, sét; ở vùng đồi núi thường gồm cát, cuội sạn. Chiều dày thay đổi 2-4m đến 8m.

ĐỆ TỨ KHÔNG PHÂN CHIA

Gồm có các trầm tích eluvi, deluvi, proluvi, aluvi phân bố ở vùng đồi núi, hoặc phát triển hẹp dọc thung lũng suối. Các trầm tích này ít có ý nghĩa về địa chất và kinh tế.

2.2. Thành tạo xâm nhập

Trong các tờ bản đồ địa chất – khoáng sản lệ Thủy – Quảng Trị và  Mahaxay-Đồng Hới, các thành tạo macma xâm nhập felsic phát triển không rộng rãi, tại khu vực nghiên cứu gồm 3 phức hệ: Trường Sơn, Quế Sơn và phức hệ á phun trào Hoành Sơn.

Phức hệ Trường Sơn (Ga C₁ ts)

Trong các thành tạo magma xâm nhập thì khối granit-granođiorit Đồng Hới thuộc phức hệ Tr­ường Sơn (Ga C₁ ts) là một trong những khối lớn tiêu biểu đáng được quan tâm nghiên cứu. Khối xâm nhập granit phân bố về phía Tây Bắc thành phố Đồng Hới và tạo nên các dãy núi lớn Ba Rền, U Bò có độ cao trên 1.000m. Thành phần thạch học gồm:

- Granit 2 mica hạt nhỏ thường gặp ven rìa khối ở khu vực Rào Mạ và dọc theo Đường 15A ở khu vực Phú Định thuộc đới nội tiếp xúc, có chứa nhiều thể xenolit đá phiến vây quanh bị sừng hoá.

- Granit biotit sẫm màu thường gặp ở phần cao nhất của khối granit, ngay trong khu vực các đá vây quanh bị granit hoá mạnh. Đá sẫm màu, cấu tạo khối, kiến trúc granit.

- Granit porphyr thường có màu xám lục, kiến trúc porphyr.

- Pha đá mạch: Gồm có các mạch aplit và pegmatit.

+ Pegmatit: Gặp trong đới biến chất tiếp xúc nhiệt ở khu vực Đông Bắc và Bắc khối granit Đồng Hới. Các mạch pegmatit granit có chiều dày 1-2m đến hàng chục mét, kéo dài vài chục đến hàng trăm mét. Đá sáng màu, cấu tạo khối, kiến trúc hạt lớn nửa tự hình.

+ Aplit: Thường ít gặp, tồn tại dưới dạng các mạch nhỏ, chiều dày từ 1-2m tới 20m, kéo dài vài chục mét. 

Rõ nhất, các đá granit khối Đồng Hới xuyên cắt và gây biến chất các đá trầm tích hệ tầng Long Đại tuổi Silur. Ngoài ra cũng có thể thấy rằng, các đá trầm tích hệ tầng Bắc Sơn tuổi Carbon cũng bị biến chất nhiệt ở mức thấp.

Các số liệu tuổi tuyệt đối theo tài liệu bản đồ 1:500.000 (mẫu lấy ở vùng Sen Bàng) là 233 triệu năm, còn theo tài liệu của các nhà địa chất Viện nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản là 296 triệu năm.

Khoáng sản liên quan đối với phức hệ Trường Sơn chủ yếu là vàng, đa kim của Cu-Pb-Zn, các khoáng sản thuộc nhóm sunfua như chancopyrit, đặc biệt phức hệ còn là đối tượng cung cấp nguồn vật liệu ,xây dựng rất lớn cho tỉnh Quảng Bình.

Phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn (GD_i  PZ₃ qs)

Các thành tạo xâm nhập phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn phân bố hạn hẹp với 1 khối duy nhất thuộc phạm vi huyện Lệ Thuỷ trên tờ Tân Lỵ. Chúng nằm ở thượng nguồn khe Tăng Ký - một nhánh của sông Long Đại.

Phức hệ Bến Giằng - Quế Sơn được cấu tạo nên bởi 3 pha xâm nhập chính và các pha đá mạch. Các pha xâm nhập chính bao gồm:

- Pha 1: Bao gồm các đá diorit, diorit thạch anh và ít granodiorit.

- Pha 2: Gồm granodiorit, granit horblen.

- Pha 3: Đá mạch aplit.

Thành phần thạch học của phức hệ gồm :

- Diorit và diorit thạch anh: Chúng là thành phần của pha 1, khối lượng không nhiều, khoảng dưới 10% thể tích của toàn phức hệ. Đá sẫm màu, hạt vừa, nhỏ, kiến trúc nửa tự hình hoặc kiến trúc dạng nổi ban.

- Granodiorit: Là thành phần chủ yếu của pha 2, có mặt trong hầu hết các khối, đặc biệt ở khối Hướng Lộc, Động Tri... Đá có màu xám lục, xám trắng, hạt vừa, đôi khi có dạng porphyr. Kiến trúc nửa tự hình rất đặc trưng. Trong nhiều trường hợp đá bị gneis hóa tạo nên các đá granitogneis dạng mắt.

- Granit biotit: Thuộc pha 3 và chúng chiếm khối lượng rất lớn trong toàn bộ phức hệ. Một biến thể khác cũng tương tự là granit biotit có horblen. Đá có cấu tạo khối đến gneis. Đá có màu xám trắng đến màu hồng thịt hoặc các dạng trung gian. Kiến trúc nửa tự hình, khảm plagioclas trên felspat kali.

- Các đá mạch lamprophyr và aplit phân bố rộng rãi trong các khối. Đá hạt mịn, cấu tạo khối, nhiều nơi bị cà nát dập vỡ. Aplit hạt bé, sáng màu tương tự granit, không có các biến thể pegmatit hạt lớn.

2.3. Đặc điểm kiến tạo khu vực

2.3.1. Cấu trúc uốn nếp

Vùng nghiên cứu thuộc tờ Lệ Thủy – Quảng Trị và tờ Mahaxay - Đồng Hới, nhưng chie nằm trong đới cấu trúc uốn nếp Long Đại thuộc miền uốn nếp Việt - Lào.

Hầu hết lãnh thổ Quảng Bình nằm trong đới cấu trúc Long Đại. Phía Tây Nam và Nam tiếp giáp với đới A Vương - Sê Kông bởi đứt gãy Đà Nẵng - Đắk Rông (Trần Ngọc Nam), phía Bắc tiếp giáp với đới Hoành Sơn bởi đứt gãy Rào Nậy, phía Tây kéo sang lãnh thổ Lào.

Đới Long Đại có địa hình phức tạp, hiểm trở, trùng với dải Trường Sơn kéo dài theo phương Tây Bắc - Đông Nam từ biên giới Việt - Lào (phía Tây Hà Tĩnh) đến Bình - Trị - Thiên. Đây là vùng nâng khối tảng mạnh trong Tân kiến tạo (Lê Đức An, 1980), tạo nên các đỉnh núi cao, sườn dốc, bị bóc mòn mạnh.

2.3.2. Đứt gãy

Các hệ thống phá huỷ đứt gãy phát triển mạnh mẽ với các hệ thống chính là Tây Bắc - Đông Nam, Đông Bắc - Tây Nam, á kinh tuyến, á vĩ tuyến.

- Hệ thống đứt gãy TB-ĐN:

Hệ thống này chủ yếu tập trung ở phía Bắc khối granit Đồng Hới tạo nên hệ thống song song cùng phương.

Đứt gãy Lệ Thuỷ (cấp III) nằm về phía Nam, kéo dài từ tỉnh Quảng Trị qua bản Đá Mọc đến bản Đa Neng, bản Khe Giữa đến biên giới Việt - Lào. Đứt gãy có phương á vĩ tuyến chuyển dần sang Tây Bắc - Đông Nam kéo dài khoảng 60km trên địa bàn tỉnh Quảng Bình.

Dấu hiệu của đứt gãy rất rõ ràng với các đới đập vỡ cà nát và biến dạng của các đá trầm tích Long Đại, Đại Giang, chiều rộng đến 2-3km. Dọc theo đới đứt gãy, xuất hiện nhiều điểm quặng vàng và các vành phân tán trọng sa liên quan với hệ tầng Động Toàn.

- Hệ thống đứt gãy á kinh tuyến, á vĩ tuyến:

+ Đứt gãy thuận Đường 20:

Kéo dài trên 100 km, từ Cà Ròong - Xuân Sơn ra biển. Mặt nghiêng về Tây Bắc, góc dốc 70-75⁰. Đứt gãy đóng vai trò phân chia khối sụt Phong Nha và khối nâng Đồng Hới. Trên bình đồ cấu trúc, có thể thấy khối Phong Nha dịch về phía Tây, khối nâng Đồng Hới đi về phía Đông. Đứt gãy phát sinh từ Paleozoi nhưng hoạt động mạnh mẽ đầu Carbon đến Creta.

+ Đứt gãy thuận Tróoc - Cát Đằng:

Có dạng vòng cung, dài 60-70 km. Mặt trượt đứt gãy nghiêng về phía TN. Đứt gãy bắt đầu từ Paleozoi muộn và hoạt động điều hòa tới ngày nay. Tổng biên độ dao động đứng trên 700 m. Liên quan đến đứt gãy này có điểm nước khoáng ở Động Nghèn.

- Hệ thống đứt gãy Đông Bắc - Tây Nam:

Hệ thống này phát triển mạnh nhưng phân bố không đều, chủ yếu là các đứt gãy có chiều dài không lớn thuộc vào cấp IV và nhỏ hơn. Biểu hiện của các đứt gãy chủ yếu là các đới phá huỷ dập vỡ, các đới khe nứt tăng cao. Biểu hiện của chúng trên ảnh và bản đồ địa hình thường không rõ ràng như các đứt gãy Tây Bắc - Đông Nam.[4].

3. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT THỦY VĂN

Đặc điểm địa chất thuỷ văn của một lãnh thổ được phản ánh bởi sự phân bố của nước dưới đất theo diện cũng như theo chiều sâu; chất lượng, trữ lượng và động thái của nước dưới đất; miền cung cấp, miền thoát và quá trình vận động của nước dưới đất.

Dựa trên cơ sở nguyên tắc “dạng tồn tại của nước dưới đất” có thể phân chia các thể địa chất khu vực nghiên cứu thành các tầng chứa nước lỗ hổng, các tầng chứa nước khe nứt và các thành tạo rất nghèo nước hoặc không chứa nước như sau (Hình 3 Sơ đồ địa chất thủy văn).

Hình 3. Bản đồ địa chất thủy văn khu vực thành phố Đồng Hới [8].

3.1. Tầng chứa nước lỗ hổng Holocen (qh)

Tầng chứa nước lỗ hổng Holocen (qh) phân bố rộng khắp khu vực nghiên cứu với tổng diện tích khoảng 73.5km2, với diện tích lộ khoảng 53.5km2. Trầm tích thành tạo gồm nhiều nguồn gốc sông-biển (amQ₂^1-2), biển (mQ₂^1-2), sông (aQ₂³), biển (mQ23), biển - gió (mvQ₂³). Trong đó, nguồn gốc sông - biển (amQ₂^1-2) phân bố dọc theo QL1A vùng Bắc Đồng Hới, ở Phú Thượng, Lương Yến, Lôi Thị, Thôn La Hà. Nguồn gốc biển (mQ21-2) phân bố thành những diện nhỏ ở Bảo Ninh, Hồng Phú, Quang Phú. Nguồn gốc sông (aQ₂³) phân bố dọc ven sông và các cửa sông Mỹ Cương, Nhật Lệ, Lệ Kỳ. Nguồn gốc biển (mQ₂³) phân bố dọc bờ biển Bảo Ninh, Hồng Phú, Quảng phú đó là các bờ biển hiện đại. Nguồn gốc biển - gió (mvQ₂³) phân bố dọc Bảo Ninh, Hồng Phú, Quang Phú, tạo thành đụn cát cao 10 - 20,5m. Thành phần thạch học của tầng chứa nước gồm cát thạch anh hạt nhỏ - vừa màu xám, vàng nhạt, cát thạch anh hạt vừa màu vàng nhạt chứa vỏ sò ốc, cát sét màu xám đen, cát sạn thạch anh màu xám vàng, hạt vừa đến lớn lẫn cuội sỏi, cát thạch anh không màu hoặc một ít hạt vàng xỉn  hạt nhỏ - vừa, độ chọn  lọc và mài tròn tốt, cát, cát bột, bột sét, sét màu xám, xám xanh. Chiều dày chung của tầng chứa nước Holocen thay đổi từ 8 - 20m

Nước dưới đất tồn tại và vận động trong các lỗ hổng của đất đá. Trong các phận vị địa chất kể trên thì các thành tạo sông - biển (amQ₂^1-2) có mức độ chứa nước nghèo với lưu lượng Q= 0.2-0.3l/s, còn các thành tạo nguồn gốc biển - gió (mvQ₂³) có mức độ chứa nước giàu với lưu lượng thay đổi từ Q= 1.6-6.56l/s.

Về tính chất thuỷ lực nước thuộc loại không áp. Mực nước tĩnh thay đổi từ 1.50-2.0m

Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa ngấm trực tiếp trên diện phân bố của tầng chứa nước, ngoài ra trong mùa mưa còn được cung cấp bởi nước sông tại các khu vực có quan hệ thuỷ lực với sông. Nguồn thoát chủ yếu là cung cấp nước mặt, bốc hơi trên diện lộ, đôi nơi cung cấp cho tầng chứa nước bên dưới khi chúng có quan hệ thuỷ lực với nhau và mực nước tầng chứa bên dưới nằm thấp hơn tầng chứa nước nghiên cứu.

Nước thuộc loại siêu nhạt đến nhạt với độ tổng khoáng hoá từ 0.09-1.11g/l, loại hình hóa học của nước là Bicacbonat Clorua Natri Canxi hoặc Clorua Bicacbonat Natri Canxi. ở các khu vực gần cửa sông Nhật Lệ và khu vực giáp ranh biển nước của tầng một phần bị nhiểm mặn loại hình hoá học của nước là Clorua Natri với M =2.8-28.5g/l.

Nước của tầng này vẫn được nhân dân trong vùng nghiên cứu sử dụng bằng cách đào, khoan các giếng độ sâu 5-8m. Nước không có tính ăn mòn nên không có tác dụng xấu đến xây dựng.

3.2. Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen (qp)

Tầng chứa nước lỗ hổng Pleistocen (qp) có diện phân bố không lớn bằng tầng chứa nước lỗ hổng Holocen, tổng diện tích tầng chứa nước khoảng 45km2, diện tích lộ khoảng 30.5km2 phân bố ở phía Tây và Tây Nam khu vực nghiên cứu, phần còn lại bị phủ bởi các tầng chứa nước Holocen. Trầm tích thành tạo gồm nguồn gốc sông - lũ (apQ₁^2-3), sông - biển (amQ₁³). Trong đó nguồn gốc sông - lũ (apQ₁^2-3) phân bố ở dưới sâu khu vực Tây và Tây Nam. Nguồn gốc sông - biển (amQ₁³) phân bố ở Tây và Tây Nam, với diện tích S = 30.5km2 thuộc xã Lộc Đại, xóm Dét, phường Đồng Sơn, Phường Đồng Sơn và một phần ở phường Đức Ninh. Thành phần thạch học cấu tạo nên tầng chứa nước chủ yếu là cát, sạn, cuội, tảng đa khoáng, cát lẫn bột màu xám vàng. Chiều dày chung của tầng chứa nước pleistocen thay đổi từ 4-20m.

Nước dưới đất tồn tại và vận động trong các lỗ hổng của đất đá. Mức độ phong phú nước thay đổi từ nghèo đến giàu với lưu lượng Q = 0.2-1.8l/s. Đặc biệt có những vùng có mức độ chứa nước rất giàu, như vùng dọc theo đứt gãy ở Xóm Dét - Bến Cùng với lưu lượng Q =12.55l/s (LK220, LK226)

Về tính chất thuỷ lực nước thuộc loại không áp . Mực nước tĩnh nằm dưới độ sâu 2.0m

Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa ngấm trực tiếp trên diện phân bố của tầng chứa nước, thấm xuống từ các tầng chứa nước nằm bên trên và có quan hệ thuỷ lực với nhau, ngoài ra trong mùa mưa còn được cung cấp bởi nước sông tại các khu vực có quan hệ thuỷ lực với sông. Nguồn thoát chủ yếu là cung cấp nước mặt, bốc hơi trên diện lộ, đôi nơi cung cấp cho tầng chứa nước bên dưới khi chúng có quan hệ thuỷ lực với nhau và mực nước tầng chứa bên dưới nằm thấp hơn tầng chứa nước nghiên cứu.

Nước thuộc loại siêu nhạt đến nhạt với độ tổng khoáng hoá từ 0,06-0.14g/l, loại hình hóa học của nước là Bicacbonat Clorua Natri Canxi hoặc Clorua Bicacbonat Natri Canxi.

Nước của tầng được nhân dân khai thác và sử dụng. Nước không có tính ăn mòn nên không có tác dụng xấu đến xây dựng.

3.3. Tầng chứa nước lỗ hổng Neogen (m)

Tầng chứa nước lỗ hổng Neogen (m) có diện tích phân bố tuy không rộng bằng tầng chứa nước Holocen với tổng diện tích phân bố khoảng 50km2, diện tích lộ khoảng 35km2 ở Tây Bắc thành phố Đồng Hới thuộc các xã Đức Ninh, Lộc Ninh, Bắc Lý, Nam Lý nhưng đây là tầng chứa nước lỗ hổng dày nhất trong khu vực nghiên cứu trung bình từ 12.3 - 44.0m có nơi lên tới 200m. Được thành tạo bởi các trầm tích Neogen có thành phần thạch học chủ yếu là cuội kết, cát kết gắn kết yếu sét pha, sét kaolin lẫn ít sạn, sỏi, cuội.

Nước dưới đất tồn tại và vận động trong các lỗ hổng của đất đá. Mức độ phong phú nước giàu với lưu lượng Q= 1.04 - 4.2l/s. Đặc biệt có những vùng có mức độ chứa nước rất giàu như sân bay Đồng Hới (Lộc Ninh) với lưu lượng Q =4.9l/s, ở rìa phía Bắc tại LK219 có lưu lượng Q = 6.16l/s.

Về tính chất thuỷ lực nước thuộc loại không áp hoặc có áp lực yếu. Mực nước tĩnh nằm ở độ sâu 2 - 10m

Nguồn cung cấp chủ yếu là nước mưa ngấm trực tiếp trên diện phân bố lộ ra của tầng chứa nước, thấm xuống từ các tầng chứa nước nằm bên trên và có quan hệ thuỷ lực với nhau. Nguồn thoát chủ yếu là cung cấp nước mặt, bốc hơi trên diện lộ.

Nước thuộc loại nhạt đến lợ với độ tổng khoáng hoá từ 0.07 - 3.85g/l, loại hình hóa học của nước là Clorua-Bicacbonat-Natri-Canxi và Clorua-Sunfat hoặc Sunfat-Clorua. Nước trong tầng chứa nước này có tính chất ăn mòn rửa lũa (HCO₃), hệ số thấm K=1.66 - 7.02*10-5cm/s.

Chất lượng nước của tầng này nhìn chung nằm trong giới hạn tiêu chuẩn nước sinh hoạt, tuy nhiên một số nơi có độ mặn cao. Nước có tính ăn mòn rửa lũa nên các công trình xây dựng trên tầng chứa nước này cần phải có biện pháp khắc phục.

---

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1.  Alan E. Kehew (1998), Địa chất học cho kỹ sư xây dựng và cán bộ  kỹ thuật môi trường,  tập 1, Nxb Giáo dục, Hà Nội.
2.  Alan E. Kehew (1998), Địa chất học cho kỹ sư xây dựng và cán bộ kỹ thuật môi trường, tập 2, Nxb Giáo dục, Hà Nội.
3.  Các báo cáo khảo sát địa chất công trình cho các công trình gồm: Công trình Cầu Nhật Lệ, Công trình doanh trại BCH Quân sự Quảng Bình, Chi cục thuế Tp Đồng Hới, Sở Kế hoạch Đầu tư Quảng Bình, Thành ủy Quảng Bình.
4.  Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam (2000), Vỏ phong hoá và trầm tích đệ tứ Việt Nam, Hà Nội.
5.  Cục địa chất và khoáng sản Việt Nam (2000), Hướng dẫn kỹ thuật thành lập bản đồ địa chất công trình tỷ lệ 1/50.000, Hà Nội.
6.  Lê Minh Châu (2007), Nghiên cứu các kiểu cấu trúc nền khu vực Thành phố Đồng Hới tỉnh Quảng Bình và lựa chọn giải pháp xử lý nền móng thích hợp với các kiểu cấu trúc nền, Luận văn Thạc sĩ Khoa học Địa chất, Trường Đại học Khoa học (Đại học Huế), 89 trang.
7.  Nguyễn Trường Giang (2000), Báo cáo lập bản đồ Địa chất thuỷ văn tỷ lệ 1/200.000 vùng Huế - Đông Hà, Cục Địa chất & khoáng sản Việt Nam.
8.  Nguyễn Bá Kế (1984), Một số nguyên nhân gây hư hỏng nền móng công trình, Thông báo khoa học số đặc biệt, Hà Nội.
9.  Vũ Văn Phái (1996), Địa mạo khu bờ biển hiện đại Trung Bộ Việt Nam, Luận án PTS khoa học Địa lý - Địa chất,  Đại học Quốc gia Hà Nội.
10. Nguyễn Thanh (1984), Về việc phân loại và thành lập bản đồ cấu trúc nền các công trình xây dựng Việt Nam, Tài liệu hội nghị khoa học toàn quốc về địa Kỹ thuật lần thứ III, Hà Nội.
11. Thành cổ Đồng Hới - Chứng tích lịch sử hào hùng tại Quảng Bình. Thành cổ Đồng Hới - Chứng tích lịch sử hào hùng tại Quảng Bình (dulichkhatvongviet.com)