Sở Bảo Tồn và Giải Trí Bảo Tồn. Bảo Vệ. Tận Hưởng.
Sở Bảo Tồn và Giải Trí 
Hố sụt là một chỗ trũng khép kín tự nhiên trên bề mặt đất, nơi nước chảy tràn xuống lòng đất. Hố sụt thường được tìm thấy trong nền đá dễ hòa tan, chẳng hạn như đá vôi và đá dolomit. Những loại đá này được phân loại là đá cacbonat vì cả hai đều chứa phân tử cacbon.
Nước đi vào lòng đất thông qua hố sụt có thể đi qua (và ở một mức độ nào đó được lọc qua) một tảng đá hoặc trầm tích, hoặc nước có thể chảy trực tiếp vào một lỗ hổng ngầm đủ lớn để truyền nước. Nếu lỗ mở này đủ lớn để một người có thể chui qua thì lỗ mở đó được gọi là hang động.
Miệng hố sụt mở trong vũng nước lầy của bò ở Quận Frederick, Virginia.Có hai loại hố sụt chính:
Sự sụp đổ đột ngột cũng có thể xảy ra do sự sụt lún của các bãi chôn lấp cũ; sự phân hủy của các mảnh vụn hữu cơ bị chôn vùi; sự sụp đổ của các bể chứa bị chôn vùi hoặc sự xói mòn nhanh chóng do nước từ các đường ống, giếng, cống hoặc các công trình khác bị vỡ. Mặc dù những hiện tượng này thường được gọi trong các bản tin là "hố sụt", nhưng chúng không liên quan đến hố sụt thực sự.
Loại đầu tiên là loại hố sụt điển hình nhất được tìm thấy ở các cảnh quan có nền đá cacbonat; những hố sụt này phổ biến ở Virginia. Loại thứ hai có thể xảy ra trong nhiều điều kiện khác nhau, nhưng sự sụp đổ tự nhiên đột ngột của lớp đất hoặc đá phía trên khoảng không gian rỗng bên dưới bề mặt là điều hiếm gặp ở Virginia.
Karst là một khu vực mà ở đó một tập hợp các dạng địa hình cụ thể xuất hiện do sự hòa tan của nền đá, và về mặt đó, nó không khác gì các thuật ngữ “sa mạc”, “đầm lầy”, “thảo nguyên” hoặc “lãnh nguyên”. Thuật ngữ này được sử dụng rộng rãi vào thế kỷ 19và có nguồn gốc từ thuật ngữ tiếng Đức chỉ vùng Kras ngày nay nằm trên biên giới giữa Ý và Slovenia. Khu vực Kras là một cảnh quan chủ yếu có các dạng địa hình hình thành từ quá trình hòa tan của nền đá theo thời gian, và các dạng địa hình đó bao gồm các hố sụt, hang động, bề mặt nền đá không đều (và ở một số nơi lộ ra và có chóp nhọn), các dòng suối sụt trong các thung lũng khuất và các suối lớn. Thuật ngữ “karst” sau đó được áp dụng cho các cảnh quan khác có địa hình tương tự. Các định nghĩa gần đây hơn về địa hình karst thường hạn chế thuật ngữ này cho một cảnh quan trong đó hệ thống dòng chảy bề mặt và nước ngầm xảy ra trong các lỗ hổng nền đá mở rộng theo dung dịch dọc theo các lỗ hổng có sẵn trong đá như các vết nứt, bất kể có hố sụt hay các đặc điểm bề mặt khác có liên quan đến cảnh quan karst hay không. Do đó, nếu nước mặt và nước ngầm đều chảy qua, chảy vào và chảy qua nền đá hòa tan như đá vôi thì có thể cho rằng có hiện tượng karst.
Các tầng chứa nước ngầm KarstTầng chứa nước là lớp hoặc vùng ngầm dưới bề mặt của đá xốp và thấm nước, hoặc trầm tích xốp và thấm nước chưa cố kết (ví dụ như cát hoặc sỏi) có nước ngầm ở các lỗ hở của nó. Nước ở các vùng karst thường di chuyển từ các hố sụt - nơi nước được chuyển hướng từ các đường dẫn trên bề mặt xuống dưới bề mặt - đến các đường dẫn ngầm, và trở lại nước mặt tại cửa thoát nước của suối. Các tầng chứa nước ngầm ở các vùng karst có thể chứa một lượng nước khổng lồ do các lỗ hổng thường có trong đá vôi có kích thước rất lớn (ví dụ: các lối đi trong hang động bị ngập hoàn toàn trong nước).
Sự khác biệt chính giữa hệ thống tầng chứa nước ngầm karst và không phải karst là:
Mặc dù hố sụt thường xuyên xuất hiện ở nhiều nơi tại Virginia, nhưng việc thảo luận và cung cấp thông tin cởi mở về hố sụt lại không thường xuyên xảy ra. Do đó, những câu hỏi về hố sụt không phải là hiếm. Dưới đây là một số câu trả lời cho một số câu hỏi thường gặp về hố sụt.
Karst xảy ra ở đâu ở Virginia?
Một phần ba diện tích phía đông sông Mississippi của Hoa Kỳ là địa hình karst. Tại Virginia, người ta ước tính rằng 18 phần trăm diện tích đất có chứa karst. Như đã giải thích ở trên, vùng karst nằm ở bất cứ nơi nào có nền đá dễ hòa tan. Ở Virginia, vùng karst chiếm ưu thế là Tỉnh Địa hình Thung lũng và Sườn núi, bao gồm hầu hết các quận nằm ở phía tây của tiểu bang. Các bản đồ sau đây cung cấp thông tin gần đúng về vùng karst chính ở Virginia và sự phân bố của các hố sụt. (nhấp để phóng to)
Tôi phải làm gì nếu có hố sụt trên đất của tôi?
Nếu có hố sụt xuất hiện trên tài sản của bạn, hoặc nếu bạn nghi ngờ có khả năng đất sụt hoặc sụp đổ ảnh hưởng đến tài sản của mình, bạn nên liên hệ với một công ty tư vấn địa kỹ thuật uy tín, có kinh nghiệm làm việc trong lĩnh vực karst để họ có thể đánh giá tình hình của bạn. Cả chính quyền tiểu bang và liên bang đều không thể đánh giá được những mối nguy hiểm tiềm tàng đối với tài sản tư nhân do đất sụt.
Tại sao hố sụt lại đáng lo ngại?
Theo quan điểm của chủ đất hoặc cư dân Virginia, có sáu lĩnh vực chính có thể gây lo ngại:
Nếu có luật lệ và quy định liên quan đến hố sụt, ai sẽ quản lý chúng?
Như đã giải thích ở phần trước, có một số mối lo ngại tiềm ẩn về hố sụt; do đó, có một số cơ quan quản lý hố sụt và có một số lĩnh vực chuyên môn tiềm ẩn cần có để giải quyết các mối lo ngại về hố sụt. Mặc dù đây không phải là danh sách đầy đủ các cơ quan có thẩm quyền pháp lý đối với các vấn đề liên quan đến hố sụt hoặc các tổ chức liên quan, một số cơ quan chính cùng danh sách liệt kê các nhiệm vụ và trách nhiệm của họ như sau:
Sở Bảo Tồn và Giải Trí Virginia (Virginia Department of Conservation and Recreation)
Hội đồng hang động Virginia
Sở Mỏ, Khoáng sản và Năng lượng Virginia
Sở Chất lượng Môi trường Virginia
Chính quyền Quận, Thị trấn hoặc Thành phố Địa phương
Sở Giao thông Vận tải Virginia
Sở Quản lý Khẩn cấp Virginia
Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA)
Cơ quan Quản lý Tình trạng Khẩn cấp Liên bang (FEMA)
Ủy ban quản lý năng lượng liên bang (FERC)
Nhiều tiện ích địa phương hoặc khu vực
Tư vấn môi trường tư nhân
H. Hố sụt thường hình thành đột ngột ở khu vực của chúng ta, phải không? Chúng ta đọc về việc đóng đường và hỏng móng tòa nhà. Làm sao chuyện này có thể xảy ra được?
A. This certainly does happen, but usually these phenomena did not occur because the rock has collapsed. It is more commonly the case that such a collapse occurs where soil and sediment that fills the pre-existing network of solution-enlarged voids and conduits in the bedrock begins to move downward. This downward movement, which can be rapid, may be attributable to natural causes, such as periods of drought that lower the water table thus creating an air-filled void beneath the soil plug in a vertical chamber. In that situation, the water that was supporting the soil is gone, thereby allowing the soil to subside into the void space below, with the result that a sinkhole forms on the surface. Such a collapse can also occur where water that used to infiltrate in a dispersed manner has now been channelized and diverted in a more concentrated manner, e.g., in a culvert or ditch. As new sinkholes are created, they provide an effective conduit to transport sediment and other debris that falls into the sinkhole from the surrounding unstable land surface, and to carry this material away by the water flowing through the karst conduit. This is how a catastrophic sinkhole can quickly grow and engulf objects on the surface (e.g., buildings, cars, trees) and eventually collapse into itself. While such catastrophic sinkholes can result from natural processes, more often they are attributable to a specific human activity or activities. For example, over-pumping of groundwater from shallow wells, or dewatering at a quarry, or the channeling and diversion of stormwater into a narrow and more concentrated drainage pathway, can each lead to the erosion of underlying soil and loose unconsolidated sediment and the eventual – and perhaps catastrophic – movement away and downward from the surface. This sequence of events may leave the surface structurally unstable, and thus susceptible to the later creation and development of additional sinkholes. Something as simple as improperly directing water from roof drains and gutters away from the foundation of a structure can eventually cause a sinkhole to form along the footer or even below the slab of a house, if local geologic conditions are conducive to such phenomena.
H. Đất bị cuốn vào các hố sụt hoặc hang động trong quá trình đào đất tại các công trường xây dựng có thể ảnh hưởng tiêu cực đến môi trường karst không?
A. Có thể. Các đặc điểm karst dễ bị tổn thương nhất là lối vào hang động và hố sụt “họng hở” (tức là hố sụt có lỗ hổng nhìn thấy được ở nền đá dẫn vào lòng đất). Đất, nước mưa không được kiểm soát và các chất ô nhiễm hấp thụ vào các hạt đất có thể chảy vào các lỗ hổng này, sau đó chúng có thể xâm nhập trực tiếp vào lớp đất bên dưới mà không có bất kỳ quá trình lọc tự nhiên nào. Nếu có khả năng xảy ra dòng chảy không kiểm soát mà không thể tránh khỏi, cần phải áp dụng các biện pháp kiểm soát xói mòn và bồi lắng nghiêm ngặt trong quá trình thi công và cần tiếp tục thực hiện sau khi thi công cho đến khi đất xung quanh ổn định. Cần phải nỗ lực hết sức để dẫn dòng đất và nước chảy ra khỏi công trường xây dựng tránh xa bất kỳ hố sụt nào, đặc biệt là hố sụt có lỗ hở nhìn thấy được ở đáy.
H. Làm sao có thể dự đoán được nơi nào trầm tích sụp đổ vào các lỗ rỗng trong nền đá?
A. Người ta không thể dự đoán chính xác vị trí hố sụt có thể hình thành. Tuy nhiên, các mô hình hoặc xu hướng có thể xuất hiện ở các hố sụt hiện có có khả năng cung cấp cho chúng ta manh mối về nơi các đặc điểm địa chất như các mối nối và vết nứt giao nhau, hoặc các đứt gãy, hoặc các nếp gấp trong nền đá, đã cùng nhau hoặc riêng rẽ chi phối sự phát triển của các hố sụt và dẫn đến việc các hố sụt phát triển và hình thành ở một khu vực cụ thể với tần suất và mật độ lớn hơn theo thời gian. Ví dụ, các hố sụt được sắp xếp theo một mô hình đường thẳng có thể chỉ ra rằng có một vết nứt lớn mở rộng về mặt dung dịch hoặc một lỗ hổng khác hiện diện trong nền đá ngay bên dưới bề mặt và lỗ hổng này đã gây ra sự phát triển ưu tiên của các hố sụt theo một xu hướng tuyến tính rõ ràng. Ngoài ra, các yếu tố gây bệnh tiềm ẩn như nước đọng hoặc lượng nước lớn được dẫn vào vùng karst sẽ đặc biệt đáng quan ngại và do đó, chúng sẽ được các chuyên gia có kiến thức thực hiện đánh giá karst ghi nhận và kiểm tra cẩn thận. Đây là lý do tại sao các cuộc khảo sát sơ bộ lại quan trọng đến vậy. Ngoài ra, các nhà địa chất karst, các nhà khoa học về đất và các kỹ sư địa kỹ thuật giàu kinh nghiệm đều biết rằng một số đơn vị đá có xu hướng hình thành các lớp đất kết dính, giàu sét, dễ phát triển thành cái gọi là "karst phủ", trong đó các loại đất này có xu hướng bắc qua các khoảng trống và hốc bên dưới trong lớp đất bên dưới và nền đá. Những khu vực đã biết có loại đất kết dính này phải được xem xét rất cẩn thận trong quá trình phát triển, đặc biệt là sau quá trình dọn sạch thảm thực vật phá hủy khối rễ cây chằng chịt giữ đất mặt lại với nhau.
Hỏi Tôi có thể tìm hiểu thêm về karst ở đâu?
A. Có nhiều tài liệu tham khảo tuyệt vời về karst và địa hình karst. Sau đây là một số ví dụ:
Những đặc điểm riêng biệt của hố sụt có thể tạo ra thêm nhiều phức tạp trừ khi người đó có hiểu biết chung về cách hố sụt có thể ảnh hưởng đến môi trường của họ. Ba ví dụ đó bao gồm nước mưa, giếng phun ngầm và các vấn đề về sức khỏe.
Nước mưa
Nước mưa chảy tràn là nguồn gây ô nhiễm đáng kể cho nguồn nước mặt của Virginia. Do đó, Khối thịnh vượng chung và chính phủ liên bang đã ban hành một số luật và quy định nhằm nỗ lực giảm thiểu sự lây lan của ô nhiễm nước. Vì các hố sụt và hệ thống karst có thể vận chuyển nước và bất kỳ chất gây ô nhiễm nào trong nước một cách nhanh chóng nên các khía cạnh độc đáo của việc quản lý nước mưa trong cảnh quan karst có liên quan đến việc thảo luận về các hố sụt ở Virginia.
Trong hệ thống thủy văn tự nhiên, nước rơi trên bề mặt đất hoặc ngấm từ từ vào lòng đất, hoặc chảy theo đất liền vào suối, hồ và sông. Các hoạt động xây dựng của con người thường có thể làm gián đoạn dòng chảy nước mặt tự nhiên này, đặc biệt là khi quá trình phát triển đô thị hoặc ngoại ô dẫn đến những khu vực có nhiều vỉa hè hơn đất, hoặc dẫn đến việc xây dựng các tòa nhà cản trở sự thẩm thấu tự nhiên vào tầng chứa nước ngầm. Để quản lý lượng nước này trong môi trường xây dựng, một loạt các đường ống thoát nước, mương, cống, kênh và các công trình khác có thể đã được xây dựng để di chuyển và dẫn nước mặt trong một khu vực phát triển. Nguồn nước này được gọi là nước mưa và các chương trình quản lý nguồn nước này được gọi là “quản lý nước mưa”. Nước mưa thường mang theo các chất ô nhiễm; do đó, hầu hết các hệ thống xử lý nước mưa đều có nhiều cơ sở để xử lý và giảm thiểu chất ô nhiễm. Các cơ sở xử lý này cũng là một phần của hệ thống nước mưa. Ngoài ra, nước mưa không được phép mang theo chất thải của con người vì những chất thải này được quản lý chặt chẽ và sẽ được đưa đến cơ sở xử lý nước thải. Hệ thống thoát nước thải và nước mưa được cho là phải tách biệt hoàn toàn.
Giếng tiêm ngầm
Tương tự như tình hình nước mưa, có một số luật và quy định của liên bang và tiểu bang quản lý việc bơm chất lỏng bề mặt vào giếng hoặc các phương tiện khác để đưa vào hệ thống nước ngầm. Đây là lời nhắc nhở quan trọng rằng hố sụt là nơi kết nối hoặc là cánh cổng giữa mặt đất và nước ngầm. Do đó, trong một số trường hợp, một người cố ý hoặc vô tình chuyển hướng nước mặt hoặc xả chất lỏng vào hố sụt có thể được coi là "giếng phun ngầm" về mặt pháp lý và phải tuân theo một số giấy phép và quy định nhất định. Vì những lý do này mà việc tổng quan về giếng phun ngầm có ý nghĩa quan trọng đối với cư dân Virginia sống hoặc làm việc xung quanh hố sụt.
Việc tiêm chất lỏng dưới lòng đất được quy định bởi chương trình kiểm soát tiêm chất lỏng dưới lòng đất (UIC) của EPA. Vị trí tiêm thực tế được gọi là giếng tiêm ngầm. Có sáu loại giếng phun, từ chất thải công nghiệp, dầu khí, chất thải nguy hại và chất thải không nguy hại. Giếng phun nước phổ biến nhất đối với cư dân Virginia là giếng Loại V, bao gồm các chất lỏng không nguy hiểm. Ví dụ về chất lỏng được bao phủ bởi giếng Loại V bao gồm nước mưa, cánh đồng lọc của hệ thống tự hoại và giếng thoát nước nông nghiệp. Quyền hạn tối cao trong việc quản lý các chương trình UIC bắt nguồn từ Đạo luật Nước sạch liên bang và được quản lý bởi Cơ quan Bảo vệ Môi trường Hoa Kỳ (EPA). EPA đã ủy quyền cho một số tiểu bang quản lý chương trình UIC của riêng họ, nhưng ở Virginia, hầu hết các yếu tố của chương trình UIC và việc cấp phép đều do EPA xử lý trong văn phòng Khu vực 3 của họ đặt tại Wheeling, Tây Virginia.
Giếng loại V (năm) được sử dụng để bơm chất lỏng không nguy hiểm xuống lòng đất. Hầu hết các giếng loại V được sử dụng để thải chất thải vào hoặc phía trên các nguồn nước uống ngầm. Việc thải bỏ này có thể gây nguy hại đến chất lượng nước ngầm nếu không được quản lý đúng cách.
Các loại giếng loại V khác nhau gây ra nhiều mối đe dọa khác nhau. Hầu hết các giếng loại V đều là hệ thống xử lý nông, phụ thuộc vào trọng lực để xả chất lỏng trực tiếp xuống lòng đất. Trên 20 phân nhóm giếng rơi vào loại Lớp V.
EPA ước tính có hơn 650,000 giếng Loại V đang hoạt động trên toàn quốc. Hầu hết các giếng loại V này đều là hệ thống xử lý nông đơn giản. Các ví dụ bao gồm:
Cân nhắc về sức khỏe
Qua nhiều thế hệ, người ta thường vứt rác, sản phẩm thải, dầu động cơ đã qua sử dụng và các vật liệu bỏ đi khác xuống hố sụt. Có nhiều lý do khiến tình trạng này không nên xảy ra nữa; có lẽ lý do quan trọng nhất là nó đe dọa đến sức khỏe và sự an toàn của tất cả cư dân địa phương.
Tìm hiểu thêm về cuộc sống chung với hố sụt.
Điều quan trọng là phải hiểu rằng, nhìn chung, hố sụt là đặc điểm tự nhiên có vai trò quan trọng trong hệ sinh thái và chuyển động tự nhiên của nước. Do đó, không nên sửa đổi, thao tác, chặn, lấp hoặc thay đổi hố sụt mà không có sự tham gia của các chuyên gia được đào tạo và có kinh nghiệm làm việc với hố sụt tại Virginia.
