Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Vận dụng lý thuyết phương pháp tiếp cận đa chỉ tiêu để đánh giá cường độ hoạt động trượt đất đá vùng đồi núi tây Thừa Thiên Huế"

Chia sẻ: Nguyễn Phương Hà Linh Linh | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:10

Thêm vào BST

Báo xấu

108
lượt xem 18
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Tuyển tập các báo cáo nghiên cứu khoa học của trường đại học huế đề tài:Vận dụng lý thuyết phương pháp tiếp cận đa chỉ tiêu để đánh giá cường độ hoạt động trượt đất đá vùng đồi núi tây Thừa Thiên Huế...

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Báo cáo nghiên cứu khoa học: "Vận dụng lý thuyết phương pháp tiếp cận đa chỉ tiêu để đánh giá cường độ hoạt động trượt đất đá vùng đồi núi tây Thừa Thiên Huế"

T P CHÍ KHOA H C, ð i h c Hu , S 65, 2011 V N D NG LÝ THUY T PHƯƠNG PHÁP TI P C N ðA CH TIÊU ð ðÁNH GIÁ CƯ NG ð HO T ð NG TRƯ T ð T ðÁ VÙNG ð I NÚI TÂY TH A THIÊN HU Nguy n Th Thanh Nhàn, Nguy n Thanh Trư ng ð i h c Khoa h c, ð i h c Hu T ð c Th nh V Khoa h c Công ngh , B Giáo d c và ðào t o TÓM T T Nh ng năm g n ñây, m t s nư c trên th gi i cũng như Vi t Nam ñã v n d ng lý thuy t phương pháp ti p c n ña ch tiêu ñ ñánh giá ñ nh lư ng tác ñ ng c a các y u t t nhiên - k thu t trong nghiên c u các quá trình và hi n tư ng ñ a ñ ng l c và tai bi n thiên nhiên, ñ c bi t là tai bi n trư t ñ t ñá vùng ñ i núi. Bài báo này th v n d ng lý thuy t phương pháp ti p c n ña ch tiêu ñ gán tr ng s cho các y u t tác ñ ng ñ n quá trình trư t ñ t ñá. T ñó ti n hành ñánh giá và so sánh k t qu cư ng ñ ho t ñ ng ñ a ñ ng l c trư t ñ t ñá vùng ñ i núi theo hai phương pháp tính toán ña ch tiêu c a chúng tôi trong th i gian qua. 1. T ng quan các phương pháp ñánh giá các quá trình và hi n tư ng ñ a ch t ñ ng l c và tai bi n thiên nhiên Phương pháp ñánh giá ña ch tiêu ñã ñư c áp d ng trong xác ñ nh cư ng ñ các quá trình ñ a ñ ng l c nhi u nư c cũng như Vi t Nam. Hi n nay, trên th gi i thư ng s d ng các phương pháp khác nhau như phương pháp quy t ñ nh, phương pháp th ng kê, phương pháp chuyên gia ñ ñánh giá tác ñ ng c a các y u t t nhiên - k thu t ñ n MTðC. Trong ñó, phương pháp quy t ñ nh là nh ng bi u th c toán h c bi u di n các m i quan h d ng hàm s trên cơ s các ñi u ki n biên cho trư c. Phương pháp này cho phép ñánh giá tác ñ ng r t hi u qu khi s lư ng các bi n s không nhi u. N u s lư ng các bi n s (y u t tác ñ ng hay nh hư ng) tăng lên, ñ ng th i các y u t ñó l i ch u nh hư ng c a nhi u tác ñ ng khác, thì s d ng phương pháp th ng kê, ñ c bi t là mô hình th ng kê phân tích tương quan nhi u chi u thư ng áp d ng trong nghiên c u các quá trình và hi n tư ng ñ a ch t ñ ng l c công trình. Phương pháp chuyên gia, ñư c s d ng ph bi n trong th i gian g n ñây trong ñánh giá ñ nh lư ng cư ng ñ ho t ñ ng ñ a ñ ng l c. ðây là phương pháp gián ti p s d ng k thu t t ng h p d ki n, các y u t tác ñ ng, cư ng ñ tác ñ ng và h s t m quan tr ng ñư c xác ñ nh ñ nh lư ng ho c bán ñ nh lư ng. Sau ñó, cư ng ñ c a quá trình ñư c ñánh giá thông qua các ch tiêu tích h p c a ma tr n tính toán. Tuy nhiên, phương pháp này ñòi h i ph i có s li u quan 147
tr c th c t , s li u thí nghi m, nghiên c u ña d ng, phong phú và ph thu c nhi u vào trình ñ , kinh nghi m chuyên môn c a các chuyên gia. Vi c s d ng phương pháp chuyên gia ñ thi t l p m t ma tr n tính toán t ng cư ng ñ ho t ñ ng ñ a ñ ng l c là h p lý và có ý nghĩa l n v khoa h c cũng như th c ti n ñ i v i ho t ñ ng trư t ñ t ñá, t ñó th hi n rõ tương tác gi a các y u t trong h th ng m t cách ñ ng th i và ñ nh lư ng, ph c v d báo nguy cơ phát sinh - phát tri n ho t ñ ng trư t ñ t ñá vùng ñ i núi. 2. Các phương pháp s d ng d báo d ch chuy n ñ t ñá tr ng l c vùng ñ i núi 2.1 Phương pháp ma tr n ñ nh lư ng tính toán cư ng ñ ho t ñ ng trư t ñ t ñá vùng ñ i núi ð hi u rõ b n ch t c a ma tr n ñ nh lư ng tính toán cư ng ñ ho t ñ ng ñ a ñ ng l c khu v c, nh t thi t ph i xem xét phương pháp ma tr n môi trư ng. Phương pháp này do Leopold ñ xu t năm 1971, nh m li t kê ñ ng th i các tác ñ ng c a ho t ñ ng phát tri n v i li t kê nh ng nhân t môi trư ng có th b tác ñ ng vào m t ma tr n. Các li t kê này ñư c bi u di n dư i d ng h t a ñ v i tr c tung là các y u t môi trư ng, tr c hoành là các ho t ñ ng phát tri n. T ñó cho phép xem xét các m i quan h nhân - qu gi a các tác ñ ng m t cách ñ ng th i. Có 2 phương pháp ñư c s d ng ph bi n: Phương pháp ma tr n ñơn gi n và phương pháp ma tr n ñ nh lư ng ho c ñ nh c p. Khác v i ma tr n ñơn gi n, ma tr n ñ nh lư ng không ch ñánh d u kh năng tác ñ ng trong các ô (tác ñ ng hay y u t ) mà còn ñ nh lư ng hóa m c ñ , lo i và t m quan tr ng c a tác ñ ng. H n ch c a nó là tương tác gi a các tác ñ ng chưa ñư c ñ c p ñ n, chưa xét ñ n s di n bi n c a các tác ñ ng theo th i gian (th i gian v t lý), chưa phân bi t ñư c tác ñ ng lâu dài hay t m th i. Ngoài ra, vi c xác ñ nh h s t m quan tr ng và m c ñ tác ñ ng còn mang tính ch quan (chuyên gia). Song, hi n nay không còn phương pháp nào t t hơn nên v n ñư c áp d ng r t ph bi n là vì phương pháp này ñơn gi n, không c n nhi u s li u, cho phép phân tích tư ng minh tác ñ ng c a nhi u hành ñ ng khác nhau lên cùng m t ñ i tư ng và th hi n rõ m i quan h gi a ho t ñ ng phát tri n (nguyên nhân) v i các nhân t môi trư ng. ð kh c ph c các như c ñi m ñó, Canada ñã ñ xu t m t ma tr n có thành ph n tương tác (ñi u ki n) tương t ma tr n c a Leopold, ch b sung m t ma tr n riêng (c tr c tung l n tr c hoành ñ u bi u th các y u t môi trư ng) cho các y u t môi trư ng ñ xác ñ nh nh ng nhân t môi trư ng có tác ñ ng nhi u ñ n các y u t môi trư ng khác, t ñó xác ñ nh t m quan tr ng c a nó và tính ra ñư c các tác ñ ng th c p. M t s nơi khác cũng có nh ng c i ti n v ñ nh th b c c a các tác ñ ng theo 4 ki u: ð nh danh, ñ nh th t , ñ nh kho ng và ñ nh t l . Trong bài báo này, chúng tôi s d ng công th c c a phương pháp ma tr n ñ nh lư ng môi trư ng ñ xây d ng thang phân c p m c ñ tác ñ ng c a các y u t t nhiên - k thu t ñ i v i quá trình trư t ñ t ñá vùng ñ i núi như sau [1, 2, 3]: n K = ∑ I i M ij = I1M 1 j +I 2 M 2 j + ............ + I n M nj (1) i =1 148
V i: Ii là h s t m quan tr ng c a y u t th i (h s tác ñ ng hay tr ng s ). Mij: Ch s m c ñ nh hư ng ho c cư ng ñ tác ñ ng c a y u t môi trư ng th i có cư ng ñ tác ñ ng hay m c ñ nh hư ng j. j: M c ñ nh hư ng ho c cư ng ñ tác ñ ng c a y u t môi trư ng th i. n: S y u t môi trư ng. K: T ng giá tr ho t ñ ng ñ a ñ ng l c các y u t môi trư ng khu v c. Kmax: T ng giá tr l n nh t v ho t ñ ng ñ a ñ ng l c các y u t môi trư ng khu v c. KDDL = K/Kmax: Cư ng ñ ho t ñ ng ñ a ñ ng l c. n ∑I M I1M1 j + I 2 M 2 j + ........ + I n M nj i ij K i =1 = = = K DDL (2) n I1M1 jmax + I 2 M 2 jmax + ........ + I n M njmax K max ∑ Ii M ijmax i =1 2.2. Phương pháp quá trình phân tích c p b c c a Saaty B ng 1. Thang t l so sánh t m quan tr ng các y u t tác ñ ng c a Saaty Quan tr ng hơn >>> Quan Quan Y u t tác ñ ng tr ng Quan Quan Quan tr ng (L p thành ph n) b ng tr ng tr ng tr ng hơn r t nhau hơn v a hơn nhi u c c kỳ nhi u Quan tr ng 1 3 5 7 9 b ng nhau Quan tr ng
y u t tác ñ ng. Saaty ñã dùng phương pháp chuyên gia ñ so sánh hơn các y u t tác ñ ng theo 5 c p ñ (1, 3, 5, 7, 9) và so sánh thua theo 5 c p ñ (1, 1/3, 1/5, 1/7, 1/9) trên m t ma tr n vuông c p n (n là s y u t tác ñ ng dùng ñ so sánh). Trong ñó, Saaty qui ñ nh ñư ng chéo chính c a ma tr n vuông có giá tr b ng 1. Ma tr n này ch ra r ng n u ch s quan tr ng c a y u t A so v i B là n thì ngư c l i t s quan tr ng c a B so v i A là 1/n. D a vào thang t l s xác l p ñư c ma tr n so sánh gi a các y u t tác ñ ng (B ng1). Sau ñó tính toán tr ng s cho t ng l p thành ph n b ng cách s d ng vector nguyên lý Eigen (có th tính toán g n ñúng vector nguyên lý Eigen b ng cách chia t ng giá tr c a m i c t cho t ng giá tr trong c t ñó ñ thi t l p m t ma tr n m i, khi ñó giá tr trung bình trên m i hàng c a ma tr n m i chính là tr ng s c a y u t tác ñ ng có giá tr t 0 ñ n 1) [4, 5]. 3. Xác ñ nh cư ng ñ trư t ñ t ñá ñá vùng ñ i núi Tây Th a Thiên Hu b ng phương pháp ti p c n ña ch tiêu ð ti n hành ñánh giá cư ng ñ trư t ñ t ñá vùng ñ i núi b ng các phương pháp ña ch tiêu c n th c hi n m t s thao tác sau: - L a ch n các y u t t nhiên - k thu t có nh hư ng ñ n tai bi n ñ a ch t. - Xác ñ nh t m quan tr ng Ii. - ð nh giá cư ng ñ tác ñ ng Mij c a t ng y u t t nhiên - k thu t ñã ch n. - Tính tr ng s Wi các ch tiêu thành ph n. - Xác ñ nh cư ng ñ tác ñ ng t ng h p KDDL c a t t c các y u t nh hư ng ñ n quá trình trư t ñ t ñá vùng ñ i núi b ng các phương pháp ña ch tiêu. 3.1. L a ch n các y u t t nhiên - k thu t và xác ñ nh t m quan tr ng Ii Các y u t t nhiên - k thu t ñư c trình bày b ng 2. B ng 2 ñư c thành l p trên cơ s quan tr c th c t , k t qu nghiên c u b n thân và tham kh o t các chuyên gia ñư c phân thành 5 c p: Ii = 1 cho y u t r t ít quan tr ng; Ii = 3 ñ i v i y u t ít quan tr ng; Ii = 5 v i y u t quan tr ng v a; Ii = 7 khi y u t xem xét là quan tr ng; Ii = 9 ñ i v i y u t r t quan tr ng [1, 2]. 3.2. ð nh giá cư ng ñ tác ñ ng Mij c a t ng y u t t nhiên - k thu t ñã ch n Cư ng ñ tác ñ ng c a t ng y u t t nhiên - k thu t theo k t qu ño ñ c, quan tr c th c t ñư c phân chia theo 5 m c: Mij = 1 tác ñ ng r t y u (r t bé, r t th p, r t ch m...); Mij = 2 tác ñ ng y u (bé, th p, ch m...); Mij = 3 tác ñ ng trung bình (v a); Mij = 4 tác ñ ng m nh (cao, nhanh, l n...); Mij = 5 tác ñ ng r t m nh (r t cao, r t nhanh, r t l n...). 150
3.3. Tính tr ng s Wi các ch tiêu thành ph n ð xác ñ nh tr ng s Wi các ch tiêu thành ph n, trư c h t c n l p b ng ma tr n so sánh các ch tiêu (B ng 3). Sau ñó tính toán tr ng s cho t ng l p thành ph n b ng cách s d ng vector nguyên lý Eigen (có th tính toán g n ñúng vector nguyên lý Eigen b ng cách chia t ng giá tr c a m i c t cho t ng giá tr trong c t ñó ñ thi t l p m t ma tr n m i, khi ñó giá tr trung bình trên m i hàng c a ma tr n m i chính là tr ng s c a y u t tác ñ ng có giá tr t 0 ñ n 1) (B ng 4). 3.4. Xác ñ nh cư ng ñ tác ñ ng t ng h p KDDL c a t t c các y u t nh hư ng ñ n quá trình trư t ñ t ñá vùng ñ i núi Trong n i dung bài báo này s ti n hành xác ñ nh cư ng ñ tác ñ ng t ng h p KDDL c a t t c các y u t nh hư ng ñ n quá trình trư t ñ t ñá vùng ñ i núi theo hai phương pháp: Phương pháp ma tr n ñ nh lư ng và phương pháp quá trình phân tích c p b c c a Saaty (B ng 5) như ñã trình bày trên và ti n hành phân c p m c ñ tác ñ ng theo 5 c p như sau: KDDL< 0,20 r t y u; KDDL= 0,21 – 0,40 y u; KDDL= 0,41 – 0,60 trung bình; KDDL= 0,61 – 0,80 m nh; KDDL> 0,80 r t m nh. B ng 2. Thang b c h s t m quan tr ng Ii và cư ng ñ tác ñ ng Mij c a các y u t nh hư ng ñ n quá trình trư t ñ t ñá ñá trên sư n d c vùng ñ i núi nghiên c u Ký H Giá tr TT Các y u t C p ñ tác ñ ng Mij hi u s Ii Mij I < 50 mm/2-3 ngày 1 I = 51 - 200 mm/2-3 ngày 2 Cư ng ñ mưa 1 A 9 I = 201 - 500 mm/2-3 ngày 3 mm/2-3 ngày I = 501 - 750 mm/2-3 ngày 4 I > 750 mm/2-3 ngày 5 C α < 0,50 1 C α = 0,51 - 0,55 2 H s dòng ch y C α = 0,56 - 0,60 2 B 9 3 Cα C α = 0,61 - 0,65 4 C α = 0,65* 5 151
G < 0,25 (25%) 1 G = 0,26 - 0,50 2 ð sũng nư c c a 3 C 9 G = 0,51 - 0,75 3 ñ t ñá G G = 0,76 - 1,00 4 G > 1,00* 5 ðá tươi (IIB) 1 Phong hoá nh (IIA) 2 4 M c ñ phong hoá D 9 Phong hoá v a (IB) 3 Phong hoá m nh (IA2) 4 Phong hoá hoàn toàn (IA1) 5 KL ñ t ñá ñào b c (m3/1km) < 5000 1 KL ñ t ñá ñào b c (m3/1km) = 5000 2 - 25000 KL ñ t ñá ñào b c (m3/1km) = Xây d ng công 3 trình, ñào b c ñ t E 9 25001 - 50000 5 m3/km KL ñ t ñá ñào b c (m3/1km) = 4 50001 -150000 KL ñ t ñá ñào b c (m3/1km) > 5 150.000 < 1,0 1 1,0 - 5,0 2 B dày v phong 6 G 7 5,1 - 10,0 3 hoá, m 10,1 - 20 4 > 20 5 ðá c u t o kh i, ñ t ñá phân l p 1 n m ngang Th nm ca lp H 7 ðá có hư ng c m vào trong sư n ñá 2 7 dc ð t ñá có hư ng d c không rõ ràng 3 152
ðá c m thu n d c v i góc c m > 4 góc sư n d c ðá c m thu n d c v i góc c m < 5 góc sư n d c α < 50 1 α = 5 - 150 2 ð d c sư n d c α = 16 - 250 8 I 7 3 α, ñ α = 26 - 350 4 α > 350 5 Ker < 2,5 % 1 Ker = 2,5 - 10% 2 7 Xói l b Ker, % K Ker = 11 - 20% 3 9 Ker = 21 - 30% 4 Ker > 30 % 5 Magma, BC, TT cacbonat, l c 1 nguyên thô BC, TT phân l p phong hóa nh 2 Thành ph n th ch 10 L 7 ðá các lo i, n t n phong hóa v a 3 hc ðá các lo i b phong hóa 4 ðá phong hóa thành ñ t 5 < 50 1 51 - 150 2 ð cao sư n d c 11 M 7 151 - 350 3 (mái d c), m 351 - 700 4 > 700 5 20 % b dày t ng ph b b o hòa 1 nư c 21 - 40 % b dày t ng ph b b o 12 Áp l c th y tĩnh N 5 2 hòa nư c 41 - 60 % b dày t ng ph b b o 3 hòa nư c 153
61 - 80 % b dày t ng ph b b o 4 hòa nư c > 80 % b dày t ng ph b b o 5 hòa nư c J < 0,1 1 J = 0,1 - 0,5 2 Áp l c th y ñ ng, 13 O 5 J = 0,51 - 0,9 3 KG/cm2 J = 0,91 - 1,3 4 J = > 1,3 5 R ng kín có tán che > 50% 1 R ng h n giao tán che 50 - 30% 2 L p ph th c 14 P 5 R ng nghèo tán che 30 - 20% 3 v t, % Các lo i cây công nghi p 4 ð t tr ng, ñ i tr c 5 M 6,5 5 Cc < 0,10 1 Cc = 0,11 - 0,35 2 16 ð t phá r ng Cc R 5 Cc = 0,36 - 0,50 3 Cc = 0,51 - 0,65 4 CC > 0,65 5 < 0,05 1 0,05 - 1,5 2 Nâng tân ki n t o 17 S 3 1,6 - 2,5 3 (mm/năm) 2,6 - 3,5 4 > 3,5 5 154
< 50 m 1 50 - 150 m 2 18 Chia c t sâu T 3 151 m - 350 m 3 351 m - 700 m 4 > 700 m 5 De < 0,25 1 De = 0,26 - 0,50 2 Phân c t ngang De, 19 U 1 De = 0,51 - 0,75 3 km/km2 De = 0,76 - 1,0 4 De > 1,0 5 4. K t lu n và ki n ngh - K t qu nghiên c u trên cho th y có th s d ng hai phương pháp ti p c n ña ch tiêu ñ ñánh giá cư ng ñ ho t ñ ng ñ a ñ ng l c vùng ñ i núi ñ c bi t vào mùa mưa và cho giá tr b ng s v cư ng ñ ho t ñ ng trư t ñ t ñá ñ u n m trong ngư ng KDDL= 0,61 – 0,8 (m nh) là chính xác so v i th c t mùa mưa lũ năm 1999. - K t qu d báo ho t ñ ng d ch chuy n tr ng l c ñ t ñá t mái d c ñư ng giao thông b ng hai phương pháp cho k t qu g n gi ng nhau, do ñó tác gi ñ ngh ch n phương pháp ma tr n ñ nh lư ng trong d báo trong d báo tai bi n ñ a ch t này nh ưu th ñơn gi n trong tính toán. - Giá tr ñ nh lư ng v cư ng ñ trư t ñ t ñá cao trong khu v c này (KDDL= 0,74 – 0,77) là phù h p v i th c t kh năng x y ra trư t ñ t ñá khá l n kéo theo ho t ñ ng lũ bùn ñá, lũ quét, s t ñ t, ñ ñá r t l n và t gây ách t t giao thông và nh hư ng ñ n ñ i s ng c a nhân dân trong ph m vi nh hư ng này vào mùa mưa lũ. TÀI LI U THAM KH O [1]. Nguy n Th Thanh Nhàn, Nguy n Thanh, ð Quang Thiên, ng d ng phương pháp ti p c n ña ch tiêu trong ñánh giá cư ng ñ lũ bùn ñá lãnh th ñ i núi b chia c t m nh Tây A Lư i, Tuy n t p báo cáo H i ngh khoa h c l n th 18 Trư ng ð i h c M ð a ch t, Hà N i, (2008), 62-69. [2]. T ð c Th nh, Nguy n ð c Lý, ð xu t tiêu chí và thang b c ñánh giá cư ng ñ tác ñ ng tương h c a các y u t nh hư ng ñ n quá trình trư t l ñ t ñá trên sư n d c mi n núi, Tuy n t p báo cáo H i ngh khoa h c l n th 18 Trư ng ð i h c M ð a ch t, Hà N i, (2008), 124 -130. 155
[3]. ð Quang Thiên, Nguy n Thanh, ð xu t m t thang b c và tiêu chí ñánh giá v m c ñ ho t ñ ng th y th ch ñ ng l c sông Vu Gia - Thu B n, T p chí Khí Tư ng Th y Văn, s 542, Hà N i, (2006), 37-43. [4]. ð Quang Thiên, ð Minh Toàn, Ma tr n ñ nh lư ng ñánh giá cư ng ñ ho t ñ ng ñ a ñ ng l c ño n h lưu Thu B n theo lý thuy t quá trình phân tích th b c Saaty, T p chí Khoa h c ð i h c Hu , s 36, (2007), 105-115. [5]. Saaty T.L., Fundamentals of the Analytic Hierarchy Process, RWS Publications, 4922 Ellsworth Avenue, Pittsburgh, PA 15413, (2000). APPLYING THE THEORY OF APPROACHING METHOD IN MULTI - CRITERION TO APPRECIATING THE STRENGH OF LANDSLIDE OCCURRENCE AT WESTERN MOUNTAINOUS AREA OF THUA THIEN HUE PROVINCE Nguyen Thi Thanh Nhan, Nguyen Thanh College of Sciences, Hue University Ta Duc Thinh Science - Technology Department, Ministry of Education and Training SUMMARY In recent years, some countries in the world as well as Vietnam have applied the theory of approaching method in multi - criterion for quantitative appreciation of the effect of natural - technical factors to the research on the progresses and the phenomenon of geodynamic and of natural disasters, particularly the landslide occurrence on the mountainous area. The author tried this theory to assign parameters to factors affecting the progresses of landslide. After that, assessment and comparison of the results in strength of geodynamic - landslide on the mountainous area in our two methods of multi - criterion calculation in past time were done. 156