Nghiên cứu đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La: Luận văn Thạc sĩ Khoa học ứng dụng công nghệ viễn thám

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN __________________ VŨ DUY TIẾN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ HUYỆN BẮC YÊN, TỈNH SƠN LA VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM- GIS

Hà Nội- năm 2014 1

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN _________________ VŨ DUY TIẾN NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ HUYỆN BẮC YÊN, TỈNH SƠN LA VỚI SỰ HỖ TRỢ CỦA CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM- GIS

Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường Mã số: 60850101

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGUYỄN NGỌC THẠCH

Hà Nội- năm 2014 2

LỜI CẢM ƠN

Để có được kết quả này, em xin gửi lời cảm ơn chân thành và sâu sắc đến

PGS.TS Nguyễn Ngọc Thạch, Trường Đại học Khoa học tự nhiên Hà Nội, đã tận

tình hướng dẫn em trong suốt quá trình thực hiện luận văn.

Em xin chân thành cám ơn UBND huyện Bắc Yên- tỉnh Sơn La đã tạo mọi

điều kiện thuận lợi và giúp đỡ để em có thể hoàn thành luận văn.

Em cũng xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Khoa Địa lý –

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên đã nhiệt tình giảng dạy và tạo mọi điều kiện giúp đỡ em trong suốt quá trình học tập và làm luận văn.

Do thời gian và trình độ còn hạn chế nên luận văn của em không thể tránh

khỏi nhiều thiếu sót, kính mong thầy cô và các bạn đóng góp ý kiến để luận văn

cũng như kiến thức chuyên môn của em có thể hoàn thiện hơn.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, tháng 10 năm 2014

Học viên thực hiện Vũ Duy Tiến

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU __________________________________________________________ 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRƯỢT LỞ ĐẤT _______________ 10

1.1. Các khái niệm về tai biến và trượt lở đất ________________________________ 10

1.2. Ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu trượt lở _____________________ 12

1.3. Nghiên cứu trượt lở trên Thế giới và ở Việt Nam __________________________ 16

1.3.1. Nghiên cứu trượt lở trên Thế giới ______________________________________ 16

1.3.2. Nghiên cứu trượt lở ở Việt Nam _______________________________________ 17

1.4. Phương pháp và quá trình nghiên cứu __________________________________ 19

1.4.1. Phương pháp nghiên cứu ____________________________________________ 19

1.4.2. Quá trình nghiên cứu _______________________________________________ 20

CHƯƠNG 2: PHÂN TÍCH VAI TRÒ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT ________________________________________________________ 21

2.1. Các yếu tố chủ yếu quyết định quá trình trượt lở. __________________________ 21

2.2. Xác định ảnh hưởng của các nhân tố thành phần __________________________ 22

2.2.1. Lớp yếu tố địa hình _________________________________________________ 26

2.2.2. Lượng mưa( lượng mưa trung bình năm) ________________________________ 27

2.2.3. Độ bền của đất đá __________________________________________________ 28

2.2.4. Mức độ phong hóa __________________________________________________ 29

2.2.5. Khoảng cách tới đứt gãy hoạt động. ____________________________________ 30

2.2.6. Mức độ chia cắt ngang địa hình _______________________________________ 31

2.2.7. Lớp phủ thực vật ___________________________________________________ 32

2.2.8. Đường giao thông __________________________________________________ 32

2.2.9. Vai trò của con người. _______________________________________________ 34

CHƯƠNG 3: THÀNH LẬP BẢN ĐỒ VÀ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TAI BIẾN TRƯỢT

LỞ ĐẤT HUYỆN BẮC YÊN, TỈNH SƠN LA ___________________________________ 36

3.1. Cơ sở dữ liệu phục vụ nghiên cứu trượt lở _______________________________ 36

3.2. Thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La ____________ 38

3.3. Thành lập các bản đồ đánh giá ảnh hưởng của các nhân tố ảnh hưởng đến trượt lở _ 45

3.3.1. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của độ dốc đối với trượt lở ____________ 45

3.3.2. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của các đơn vị địa chất với trượt lở _____ 50

3.3.3. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của các đơn vị địa mạo với trượt lở _____ 53

3.3.4. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của các đứt gãy với trượt lở ___________ 56

3.3.5. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của giao thông đối với trượt lở _________ 60

3.3.6. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của thổ nhưỡng đối với trượt lở ________ 63

3.3.7. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật đối với trượt lở ____ 66

3.3.8. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của lượng mưa đối với trượt lở ________ 69

3.3.9. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng mật độ sông suối đối với trượt lở _______ 72

3.4. Thành lập bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La ________ 75

3.5. Ứng dụng của bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La _____ 81

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ __________________________________________ 86

TÀI LIỆU THAM KHẢO _____________________________________________ 88

DANH MỤC HÌNH

Hình 1.1. Dữ liệu DEM huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La _____________________________ 2

Hình 1.2. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu trong tỉnh Sơn La ______________________ 5

Hình 1.3. Bản đồ hành chính huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La ________________________ 6

Hình 1.4. Hình ảnh khối trượt _____________________________________________ 11

Hình 1.5. Mô hình nghiên cứu tổng hợp lưu vực[5] ____________________________ 14

Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống ứng dụng VT-GIS nghiên cứu dự báo trượt lở [5] _________ 14

Hình 2.1. Sơ đồ biểu diễn các lực tác động lên một khối trượt ____________________ 21

Hình 2.2. Hình minh họa tác động của trọng lực ______________________________ 23

Hình 2.3. Một số hình ảnh về ảnh hưởng của độ dốc với trượt lở__________________ 23

Hình 2.4. Hình minh họa tính chất cơ lý của đá tác động đến kiểu trượt lở [7] _______ 24

Hình 2.5. Mô hình chung về cây và bộ rễ ____________________________________ 25

Hình 2.6. Hình ảnh thực địa tại Bắc Yên, tỉnh Sơn La (3-2014) ___________________ 26

Hình 2.7. Các nhân tố ảnh hưởng đến trượt lở [7] _____________________________ 26

Hình 2.8. Dữ liệu đứt gãy huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La __________________________ 31

Hình 2.9. Dữ liệu giao thông huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La _______________________ 33

Hình 2.10. Hình ảnh nương rẫy ( thực địa Bắc Yên, tỉnh Sơn La 3-2014) ____________ 34

Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống quy trình nghiên cứu dự báo trượt lở ___________________ 37

Hình 3.2. Ảnh lansat 30m năm 2012 huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La _________________ 39

Bảng 3.1. Bảng khóa giải đoán các đối tượng trên ảnh Landsat ___________________ 40

Hình 3.3. Kết quả sau khi giải đoán ảnh Landsat độ phân giải 30m năm 2012 _______ 43

Hình 3.4. Bản đồ hiện trạng trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La _________________ 44

Hình 3.5. Mô hình DEM huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La ___________________________ 45

Hình 3.6. Dữ liệu độ dốc huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La __________________________ 46

Hình 3.7. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yêu tố độ dốc đối với trượt lở _ 48

Hình 3.8. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của độ dốc phục vụ nghiên cứu trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La _________________________________________________________ 49

Hình 3.9. Dữ liệu địa chất huyện Bắc Yên, Sơn La _____________________________ 50

Hình 3.10. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của địa chất phục vụ nghiên cứu trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La _____________________________________________________ 52

Hình 3.11. Dữ liệu địa mạo huyện Bắc Yên,Sơn La _____________________________ 53

Hình 3.12. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của địa mạo phục vụ nghiên cứu trượt lở _____ 55

Hình 3.13. Lớp bufer của các đứt gãy huyện Bắc Yên, Sơn La _____________________ 57

Hình 3.14. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yêu tố đứt gãy đối với trượt lở _ 58

Hình 3.15. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của bufer đứt gãy phục vụ nghiên cứu trượt lở

huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La ________________________________________________ 59

Hình 3.16. Dữ liệu bufer đường giao thông huyện Bắc Yên, Sơn La ________________ 60

Hình 3.17. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của giao thông phục vụ nghiên cứu trượt lở ___ 62

huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La ________________________________________________ 62

Hình 3.18. Dữ liệu thổ nhưỡng huyện Bắc Yên, Sơn La __________________________ 63

Hình 3.19. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yếu tố thổ nhưỡng đối với

trượt lở

_____________________________________________________________ 64

Hình 3.20. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của thổ nhưỡng phục vụ nghiên cứu trượt lở huyện

Bắc Yên, tỉnh Sơn La _____________________________________________________ 65

Hình 3.21. Dữ liệu lớp phủ thực vật huyện Bắc Yên, Sơn La ______________________ 66

Hình 3.22. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yếu tố lớp phủ thực vật với trượt lở

_____________________________________________________________ 67

Hình 3.23. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật phục vụ nghiên cứu trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La ________________________________________________ 68

Hình 3.24. Dữ liệu lượng mưa trung bình năm huyện Bắc Yên, Sơn La ______________ 69

Hình 3.25. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yếu tố lượng mưa ________ 70

đối với trượt lở __________________________________________________________ 70

Hình 3.26. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của lượng mưa phục vụ nghiên cứu trượt lở huyện

Bắc Yên, tỉnh Sơn La _____________________________________________________ 71

Hình 3.27. Dữ liệu thủy văn Bắc Yên, Sơn La __________________________________ 72

Hình 3.28. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yêu tố thủy văn đối với trượt lở 73

Hình 3.29. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của mạng sông suối phục vụ nghiên cứu trượt lở

huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La ________________________________________________ 74

Hình 3.30. Bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La ___________________ 80

Hình 3.31. Biểu đồ phân cấp diện tích lãnh thổ huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La theo nguy cơ

trượt lở đất _____________________________________________________________ 81

Hình 3.32. Bản đồ đánh giá độ chính xác của bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh

Sơn La

_____________________________________________________________ 83

Hình 3.33. Biểu đồ thống kê tỉ lệ % trượt lở theo đơn vị hành chính xã thuộc huyện Bắc

Yên, tỉnh Sơn La _________________________________________________________ 84

DANH MỤC BẢNG

Bảng 2.1. Bảng phân cấp độ dốc (0) (theo bảng phân cấp độ dốc áp dụng cho tai biến khu vực Tây Bắc của Ts. Nguyễn Quốc Khánh [10] ________________________________ 27

Bảng 2.2. Bảng phân cấp ảnh hưởng của lượng mưa trung bình năm đến quá trình trượt

lở đất

_____________________________________________________________ 28

Bảng 2.3. Bảng chỉ tiêu cơ lý đá biến đổi theo mức độ phong hóa[12] _____________ 29

Bảng 3.1. Bảng khóa giải đoán các đối tượng trên ảnh Landsat huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

_____________________________________________________________ 40

Bảng 3.2. Đánh giá ảnh hưởng của độ dốc với trượt lở _________________________ 47

Bảng 3.3. Bảng đánh giá cho thạch học _____________________________________ 51

Bảng 3.4. Bảng kết quả đánh giá cho lớp dữ liệu địa mạo _______________________ 54

Bảng 3.5. Bảng đánh giá ảnh hưởng của hệ thống đường giao thông đối với trượt lở __ 61

Bảng 3.6. Bảng phân cấp các yếu tố lớp thổ nhưỡng ___________________________ 64

Bảng 3.7. Bảng phân cấp các yếu tố lớp lớp phủ thực vật ________________________ 67

Bảng 3.8. Phân cấp ảnh hưởng của nhân tố lượng mưa trung bình năm đến quá trình trượt lở đất _____________________________________________________________ 70

Đánh giá ảnh hưởng của mật độ sông suối với trượt lở __________________________ 73

Bảng 3.9. Ví dụ về ma trận so sánh cặp của 3 yếu tố i, j và k [17] _________________ 76

Bảng 3.10. Chỉ tiêu của Saaty so sánh cặp đôi các yếu tố _________________________ 76

Bảng 3.11. Bảng ma trận tương quan giữa các yếu tố gây trượt ____________________ 77

Bảng 3.12. Ma trận xác định trọng số của các yếu tố ____________________________ 78

Bảng 3.13. Phân cấp diện tích lãnh thổ huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La theo nguy cơ trượt lở

đất

_____________________________________________________________ 81

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

GIS: Geography Infomation System: Hệ thống thông tin địa lý

DEM: Digital Elevation Model: Mô hình số độ cao

CSDL: Cơ sở dữ liệu

DL: dữ liệu

UNESCO: United Nations Educational Scientific and Cultural Organization: Tổ chức giáo dục, khoa học và văn hóa của Liên hợp quốc

GIS (Geographic Information System ): Hệ thống Thông tin Địa lý

HTTTĐL: Hệ thống Thông tin Địa lý

NDVI (Normalized Difference Vegetation Index): Chỉ số khác biệt thực vật

DEM (Digital Evaluation Model): Mô hình độ cao số

R (Red): Kênh đỏ

G (Green): Kênh xanh

B (Blue): Kênh lục

NIR (Near-infrared): Hồng ngoại gần

SWIR (Short-wavelength infrared): Hồng ngoại sóng ngắn

QL: Quốc lộ

MSS (MultiSpectral Scanner): Hệ thống quét đa phổ

1. MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết (lý do chọn đề tài)

Trượt lở đất là một dạng tai biến vừa có tính chất tiềm ẩn vừa có tính chất

hiểm họa.

Trượt lở đất gây rất nhiều thiệt hại lớn, những khó khăn bất lợi cho cuộc

sống sinh hoạt của người dân.

Tai biến trượt lở khiến môi trường cảnh quan bị hủy hoại

Việc nghiên cứu và thành lập bản đồ nguy cơ tai biến trượt lở là nhu cầu cần

thiết.

Quá trình nghiên cứu, đánh giá trượt lở đất có ý nghĩa khoa học và thực tiễn

to lớn vì trước hết kết quả đưa ra khách quan và trung thực về sự biến đổi môi

trường tự nhiên dưới sự chi phối của các hiện tượng và quy luật tự nhiên cũng như

bởi các tác động có hại của con người.

Tại Việt Nam, tai biến trượt lở này xảy ra thường xuyên ở các tỉnh miền núi

phía Bắc, trong đó huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La là một huyện điển hình về khả năng

xảy ra trượt lở.

Huyện Bắc Yên có đặc thù địa hình rất phức tạp, chia cắt mạch, dốc dứng,

núi cao, khe sâu, diện tích đất bằng rất ít. Độ cao trung bình 1.000-1.400 m so với

mực nước biển, có đỉnh núi cao nhất là đỉnh Phù Sa Phin cao 2.982 m, thấp nhất là

mực nưóc Sông Đà 120m. Địa hình phức tạp, đi lại khó khăn, là nơi có nguy cơ xảy

ra tai biến trượt lở cao.

Huyện Bắc Yên nằm trên trục đường quốc lộ 37, có cầu Tạ Khoa, sông Đà là

tuyến giao thông quan trọng trong giao lưu hàng hóa và phát triển kinh tế của tỉnh. Bẳc Yên cũng là huyện có diện tích lòng hồ sông Đà lớn có ý nghĩa vể sinh thái, giữ

nước vả điều tiết nước phòng hộ đầu nguồn sông Đà. Với những đặc điểm trên về mặt địa lý và địa hình có thể khắng định huyện Bắc Yên có những khó khăn về phát triền kinh tế - xã hội do địa hình kém ưu dãi là dộ dốc lớn, chia cắt mạnh và phức tạp, nhiều núi cao, khe sâu song cũng có những ưu thế về mặt vị trí địa lý do nằm trên trục quốc lộ 37 vừa có tuyến đường sông vừa có tuyến đường bộ để lưu thông, phát triền kinh tế - xã hội của huyện nói riêng và của tỉnh nói chung

Hình 1.1. Dữ liệu DEM huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La

Tình hình tai biến trượt lở huyện Bắc Yên

Ngay từ đầu năm trên địa bàn huyện đã xảy ra nhiều đợt trượt lở diễn biến rất phức tạp và đã gậy thiệt hại lớn về cơ sở hạ tầng, nhà ở, tài sản, hoa màu của nhân

dân.

Tình hình chung:

Năm 2013 diễn biến thời tiết trên địa bàn huyện Bắc Yên rất phức tạp, xuất

hiện nhiều dạng thiên tai: Ngay từ đầu năm đã xảy ra các đợt rét đậm, rét hại kéo

dài làm cho gia súc bị chết; đến thời điểm từ cuối tháng 3 năm 2013 đã xảy ra mưa

to kèm theo gió lốc, mưa to và kéo dài, chịu ảnh hưởng từ các cơn bão gây sạt lở đất đá làm thiệt hại lớn về người, nhà ở, tài sản, hoa màu và các công trình hạ tầng làm

ảnh hưởng trực tiếp đến sản xuất nông, lâm nghiệp, đời sống sinh hoạt của nhân

dân.

Thường trực Ban chỉ huy PCLB - TKCN huyện Bắc Yên đã có công văn chỉ

đạo các thành viên trong ban chỉ đạo xuống cơ sở kịp thời tuyên truyền đôn đốc ban

chỉ huy PCLB - TKCN của các xã, thị trấn luôn chủ động đề phòng, ứng cứu khi có

thiên tai xảy ra. Ban chỉ huy PCLB - TKCN xuống các cơ sở điều tra thống kê, xác

minh thiệt hại, tổng hợp báo cáo với Thường trực Huyện uỷ, HĐND-UBND huyện,

Ban chỉ huy PCLB - TKCN tỉnh và phối hợp với các phòng, ban chức năng: phòng

Lao động & TBXH, Hội chữ thập đỏ huyện xây dựng phương án kinh phí hỗ trợ

cho các hộ thiệt hại về người và tài sản do thiên tai gây ra.

Trong mùa mưa lũ trên địa bàn huyện đã xảy ra những đợt thiên tai như sau:

Ngày 07/7/2013 xảy ra mưa to và rất to tại xã Hua Nhàn; ngày 11/7/2013 mưa kéo

dài gây sạt lở đất vào nhà 01 hộ dân tại xã Mường Khoa; ngày 15/7/2013 mưa to và kéo dài tại xã Mường Khoa, Pắc Ngà; từ ngày 27 đến sáng ngày 29/7/2013 trên địa

bàn huyện đã xảy ra các đợt mưa to làm sạt lở đất gây tắc đường tại 1 số điểm và vùi lấp ruộng lúa của nhân dân; cơn bão số 5, số 6 từ ngày 05/8 đến 8/8/2013; mưa to kèm theo gió ngày 30-31/8/2013; mưa to và kéo dài từ ngày 03 – 05/9/ 2013.

Những thiệt hại do trượt lở đất gây ra trong năm 2013:

- Về nhà ở và tài sản: Làm hỏng và gây tốc mái 918 nhà; đất đá, trượt lở đất làm đổ sập và sạt nền nhà 48 hộ (các hộ đã phải di chuyển ngay nhà ở và có nguy cơ phỉa di chuyển sang vị trí mới). Làm hư, hỏng và cuốn trôi các tài sản khác ước giá

trị khoảng 112 triệu đồng. Tổng ước thiệt hại 1 tỷ đồng.

- Về nông nghiệp: Tổng diện tích hoa màu bị thiệt hại là: 348,267 ha (Trong

đó: Ruộng lúa 29,437 ha; các cây trồng trên nương chủ yếu là cây ngô 318,73 ha) mức thiệt hại từ 30% trở lên, diện tích ngô bị thiệt hại chủ yếu là ngô đang đã trong

giai đoạn thu hoạch; Tổng số gia súc bị thiệt hại là 27 con (Trong đó: Trâu 13 con,

bò 05 con, dê 08 con, lợn 01 con) và làm vùi lấp, tràn 1.655 ha ao nuôi cá; trôi 5 tấn phân bón, các tài sản khác khoảng 53 triệu. Tổng ước thiệt hại 500 triệu đồng.

- Về thủy lợi: Công trình thủy lợi bị vùi lấp hơn 3.599 km mương dẫn nước

và khối lượng đất đá vùi lấp trên khoảng 100 m3. Tổng ước thiệt hại 450 triệu đồng.

- Về giao thông: Sạt lở đất đá khoảng 4040m3 gây tắc 17 điểm lớn, nhỏ tuyến đường Tỉnh lộ 112, QL 37; sạt lở đất đá taluy, nền đường 22 tuyến đường

giao thông nông thôn trôi 02 cống; trôi và chìm 04 thuyền trở khách của nhân dân.

Tổng ước thiệt hại về giao thông nông thôn khoảng 1,5 tỷ đồng.

- Công trình khác: Làm hỏng và gây tốc mái 5 nhà văn hóa bản, 13 điểm

trường, 1 trạm y tế xã và 16 điểm điện hạ thế bị gãy đổ cột, 1 công trình nước cung

cấp nước bị hư hỏng. Tổng ước thiệt hại chưa bao gồm công trình điện 550 triệu

triệu đồng.

Đứng trước tính cấp thiết như vậy. Đề tài:

“Nghiên cứu đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn

La với sự hỗ trợ của công nghệ viễn thám- GIS”.

là nhu cầu cần thiết của huyện Bắc Yên nói riêng và các tỉnh miền núi nói chung.

Đối tượng nghiên cứu và giới hạn phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: tai biến trượt lở đất tại huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Phạm vi nghiên cứu: khu vực nghiên cứu là huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi lãnh thổ

Hình 1.2. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu trong tỉnh Sơn La

Hình 1.3. Bản đồ hành chính huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Bắc Yên là một huyện vùng cao của tỉnh Sơn La nằm cách trung tâm thị xã

Sơn La 95km về phía Đông Bắc. có diện tích tự nhiên là: 110.371 ha, chiếm 7,78% diện tích tự nhiên của tỉnh.

Toạ độ địa lý: 21023’23" Vĩ độ Bắc.

104010'15" Kinh độ Đông.

Phía bắc và phía Tây bắc giáp tỉnh Yên Bái và huyện Mường La.

Phía Nam và Đông Nam giáp huyện Yên Châu và huyện Mộc Châu.

Phía Đông giáp huyện Phù Yên.

Phía Tây và Tây Nam giáp huyện Mai Sơn.

Bắc Yên có 16 đơn vị hành chính (1 thị trấn và 15 xã) với 58.701 người năm

2010, mật độ dân số trên 53,1 người/km2, có 7 dân tộc anh em sinh sống trên địa

bàn( Mông, Thái, Mường Kinh, Dao, Khơ Mú, Tày).

Phạm vi khoa học

Xác định mức độ ảnh hưởng của các nhân tố gây ra trượt lở (độ dốc, địa

hình, địa chất, thủy văn,…)

Dự báo các vùng có nguy cơ xảy ra trượt lở đất.

Mục tiêu nghiên cứu

Dự báo nguy cơ xảy ra trượt lở trong phạm vi khu vực nghiên cứu phục vụ

cho việc cảnh báo sớm tai biến

Nội dung nghiên cứu

Nghiên cứu lịch sử, phương pháp nghiên cứu trượt lở trên thế giới và ở Việt

Nam

Tìm hiểu một số mô hình đánh giá trượt lở trên thế giới

Lựa chọn mô hình đánh giá trượt lở

Xây dựng quy trình đánh giá trượt lở bằng GIS

Thành lập các bản đồ đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố gây ảnh hưởng đến

quá trình trượt lở

Thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở

Đưa ra các đề xuất, biện pháp nghiên cứu phòng tránh trượt lở

Ý nghĩa khoa học và ý nghĩa thực tiễn của đề tài

Những đóng góp về mặt khoa học của đề tài

Đề tài đã xây dựng bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở đất huyện Bắc Yên, tỉnh

Sơn La. Cơ sở dữ liệu của đề tài có thể làm cơ sở cho việc quy hoạch lãnh thổ, sử dụng hợp lý nguồn tài nguyên thiên nhiên, đảm bảo tính bền vững của lãnh thổ.

Đề tài nghiên cứu đã cho thấy được sự đa dạng trong việc kết hợp giữa Viễn

thám và hệ thông tin địa lý để nghiên cứu lập bản đồ tai biến thiên nhiên cũng như

các bản đồ chuyên đề khác.

Xử lý hệ thông tin địa lý là quá trình tích hợp nhiều lớp thông tin theo các

mô hình và bằng các hàm toán cụ thể. Trong quá trình đó, có thể kế thừa nhiều

nguồn tư liệu đã có, bổ sung nhiều lớp thông tin mới trong một cơ sở dữ liệu thống

nhất với sự trợ giúp của các phần mềm ứng dụng đa chức năng.

Viễn thám là một phương pháp nghiên cứu có thể cung cấp nhiều lớp thông

tin mới trong cơ sở dữ liệu của Hệ thống thông tin địa lý.

Muốn tích hợp thông tin tốt trong nghiên cứu tai biến để đưa ra kết quả chính

xác phải kết hợp nhuần nhuyễn kiến thức địa chất, địa mạo, thủy văn và các môn

khoa học địa lý khác với kiến thức về tin học và khoa học máy tính.

Ý nghĩa thực tiễn:

Cơ sở dữ liệu của đề tài có thể sử dụng cho những nội dung nghiên cứu khác.

Các bản đồ sản phẩm có thể là nguồn tư liệu tin cậy để xây dựng các dự án

quy hoạch lãnh thổ và quy hoạch môi trường, đặc biệt là trong việc phòng chống và

giảm thiểu tai biến trong tương lai đối với lãnh thổ huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La.

Cấu trúc luận văn

MỞ ĐẦU

Chương 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRƯỢT LỞ ĐẤT

Chương 2: PHÂN TÍCH VAI TRÒ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN

TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT

Chương 3: THÀNH LẬP BẢN ĐỒ VÀ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TAI BIẾN

TRƯỢT LỞ ĐẤTHUYỆN BẮC YÊN TỈNH SƠN LA

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

2. CHƯƠNG 1

TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRƯỢT LỞ ĐẤT

1.1. Các khái niệm về tai biến và trượt lở đất

Tai biến thiên nhiên:

Hiện nay tồn tại nhiều khái niệm khác nhau về tai biến thiên nhiên.

Theo (D.C Call 1992): “Tai biến thiên nhiên là các hiện tượng địa chất, địa

mạo, thuỷ văn,… có khả năng trở thành một tai biến, liên quan đến sự tương tác

giữa con người và bất cứ một quá trình quản lý tài nguyên của con người với các

hiện tượng tự nhiên cực đoan, gây nguy hiểm cho con người cả về vật chất lẫn tính mạng”.

Theo (D.C Man): “Tai biến thiên nhiên là sự tương tác giữa hệ thống quản lý

tài nguyên của con người với các hiện tượng tự nhiên cực đoan và hiếm hoi có

nguồn gốc khác nhau (nội lực, ngoại lực), gây nguy hiểm cho con người cả về vật

chất lẫn tính mạng”.

Mặc dù có nhiều quan niệm khác nhau nhưng tất cả đều thống nhất tai biến

thiên nhiên là sự kiện gây nhiều tổn thất cho con người cả về mặt vật chất lẫn tính

mạng, sinh ra do sự tương tác giữa hệ thống quản lý tài nguyên của con người với

các hiện tượng tự nhiên cực đoan hoặc hiếm hoi có nguồn gốc khác nhau. Vì vậy

một hiện tượng trở thành tai biến chỉ khi nào có quan hệ với khả năng đối phó của

xã hội hoặc cá nhân nào đó.

Nghiên cứu để nắm vững quy luật của tai biến, nhằm tìm ra những giải pháp

phòng tránh và giảm nhẹ những thiệt hại do thiên tai gây ra là một vấn đề hết sức quan trọng trong chiến lược ứng xử với môi trường của nhiều nước, cũng như ở

Việt Nam.

Tai biến thiên nhiên đã và đang là vấn đề hết sức bức xúc của môi trường và khai thác sử dụng lãnh thổ vì những tác động tiêu cực của chúng. Đó không phải chỉ là vấn đề riêng của một Quốc gia hay của một khu vực mà đang là vấn đề có tính chất toàn cầu.

Có nhiều loại tai biến, trong số đó thì trượt lở đất là loại hình tai biến phổ

biến trên nhiều vùng lãnh thổ, gây ra những thiệt hại lớn cho tài nguyên, môi trường, kinh tế và cộng đồng xã hội.

Trượt lở:

Là các chuyển động khối như trượt đất và đá đổ, là quá trình xắp xếp lại của môi trường và đó là một trong những nhân tố tai biến tự nhiên luôn tiềm ẩn trong

các khu vực có năng lượng địa hình lớn (khu vực có độ dốc lớn). Chuyển động khối

liên quan đến rất nhiều yếu tố của tự nhiên như: động đất, lượng mưa, nước ngầm,

độ dốc, địa hình, tính chất cơ lý của đất đá lớp bề mặt phủ… Chuyển động khối trở nên hiểm họa khi nó ảnh hưởng đến các hoạt động của con người.

Trượt lở là dạng chuyển động khối ở các vùng đất dốc mà nguyên nhân là

khi trọng lực của các khối đất đá thắng sức kháng cắt của chúng.

Hình 1.4. Hình ảnh khối trượt

Trượt lở xảy ra khi có sự mất cân bằng trong khối trượt → hình thành trạng

thái cân bằng, ổn định mới.

Trượt lở thường xảy ra ở những nơi sườn dốc của đồi, núi, vách đá. Có thể

xảy ra chậm rãi hoặc đột ngột .[8]

Trượt lở đất là hiện tượng đá, đất hay mảnh vỡ trượt trên độ dốc do trọng lực, xảy ra nơi có địa hình dốc. Mặc dù tác dụng của trọng lực là yếu tố chính gây ra trượt lở đất, còn có các yếu tố chi phối khác tác động đến trạng thái ổn định của độ dốc ban đầu. Sự thay đổi trạng thái ổn định của độ dốc có thể do một số yếu tố gây

nên một cách đơn lẻ hay kết hợp,trong đó, có yếu tố tác động của con người. Thông

thường, các yếu tố tiên quyết tạo nên các điều kiện dưới bề mặt mà làm cho khu vực

đất dốc dễ bị trượt lở, trong khi trượt lở đất thực tế thường đòi hỏi một kích hoạt trước khi bị tách ra, trước hết đó là do lượng mưa tập trung với cường độ cao, hoặc

do động đất.[15]

Trượt lở đất là các chuyển động khối như trượt đất và đá đổ, là quá trình xắp xếp lại của môi trường và đó là một trong những nhân tố tai biến tự nhiên luôn

tiềm ẩn trong các khu vực có năng lượng địa hình lớn. Chuyển động khối liên quan

đến rất nhiều yếu tố của tự nhiên như: động đất, lượng mưa, nước ngầm, độ dốc, địa

hình, tính chất cơ lý của đất đá lớp bề mặt phủ… Chuyển động khối trở nên hiểm họa khi nó ảnh hưởng đến các hoạt động của con người.

Trượt lở đất là hiện tượng địa vật lý mô tả hiện tượng đá, đất hay mảnh vỡ

trượt trên độ dốc do trọng lực và có thể xảy ra ở môi trường xa bờ biển, gần bờ biển

hay thuộc miền ven biển. Mặc dù tác dụng của trọng lực là yếu tố chính gây ra trượt

lở đất, còn có các yếu tố chi phối khác tác động đến trạng thái ổn định của độ dốc

ban đầu. Sự thay đổi trạng thái ổn định của độ dốc có thể do một số yếu tố gây nên,

một cách đơn lẻ hay kết hợp. Thông thường, các yếu tố tiên quyết tạo nên các điều

kiện dưới bề mặt mà làm cho khu vực có độ dốc dễ bị trượt lở, trong khi trượt lở đất

thực tế thường đòi hỏi một kích hoạt trước khi bị tách ra. Hiện tượng trượt lở đất

xuất hiện trong một thời gian dài và được nghiên cứu rất nhiều. Có nhiều công cụ,

phương pháp có thể hỗ trợ cảnh báo cho người dân sinh sống trong những khu vực

có khả năng xuất hiện trượt lở đất. Trượt lở đất là một mối hiểm họa tự nhiên xuất

hiện phổ biến trên thế giới. Với điều kiện địa hình dốc, hiểm họa trượt lở đất xảy ra

hàng năm ở khắp các vùng miển từ vùng cao nguyên cho đến vùng đồng bằng và vùng duyên hải. Hiểm họa trượt lở đất này gây thiệt hại lớn về sinh mạng và của cải

vật chất cho bất kỳ nơi nào trên thế giới.

1.2. Ứng dụng viễn thám và GIS trong nghiên cứu trượt lở

- Lập bản đồ hiện trạng trượt lở với tư liệu viễn thám

Hiện tượng trượt lở đất thường xảy ra ở những khu vực có địa hình đồi núi

đất cấu tượng yếu bị mất lớp phủ thực vật trong điều kiện mưa lũ kéo dài có cường độ lớn. Những khu vực tiềm ẩn nguy cơ trượt lở đất thường có một số dấu hiệu cơ bản có thể quan sát được. Các dấu hiệu này bao gồm những khối đá lộn ngược nằm trên sườn dốc, các khối phình ra bất thường với thực vật phân bố dưới sườn dốc,

khu vực có nước ngầm chảy, các khối đá lớn nằm theo hướng chếch xuống không

có liên kết thạch quyển chặt chẽ, hoặc liên kết yếu bằng đất, bùn…

Theo Richards (1982), các đối tượng gây trượt lở có thể được quan sát trên

ảnh viễn thám với độ phân giải không gian từ 10m hoặc lớn hơn. Tuy nhiên, việc

nhận dạng còn phụ thuộc vào trình độ và kinh nghiệm của chuyên gia viễn thám cũng như khả năng cung cấp tư liệu ảnh lập thể trong phạm vi kinh phí cho phép.

Bên cạnh đó, các khu vực trượt lở lớn cũng có thể được quan sát trên tư liệu ảnh

Landsat MSS và Landsat TM. Tư liệu ảnh SPOT toàn sắc độ phân giải không gian

10m, IKONOS đa phổ 4m và toàn sắc 1m, Quickbird 0.6m ra đời về sau đã cung cấp khả năng vượt trội cũng như tăng cường sự sẵn có của các nguồn tư liệu viễn thám trong việc quan sát các vụ trượt lở.

- Nghiên cứu dự báo trượt lở bằng Viễn thám và GIS

Ngày nay, việc áp dụng công nghệ GIS trong nghiên cứu trượt lở đang trở

nên phổ biến và chiếm ưu thế. Các dữ không gian liên quan có thể được mô hình

hoá như DEM, hướng sườn, địa chất, thực vật,… để cung cấp thông tin cho việc xác

định sự phân bố cũng như tần suất trượt lở. Một số báo cáo về việc ứng dụng công

nghệ GIS được đưa ra trong thế kỷ trước bởi Soeters và van Westen (1996), Carrara

và Guzzetti (1995). Ứng dụng GIS là xu thế trong nghiên cứu hiện nay nhưng cũng

phải nhận rằng sự không đồng nhất và mức độ chính xác của các lớp thông tin là

những khó khăn mà các tác giả đã gặp phải. Bởi vậy, bất kỳ sự phân tích không gian

nào trên nền tảng GIS đều cần phải được kiểm tra lại trên thực địa.

Mô hình nghiên cứu trượt lở được kể đến là của các tác giả sau: Colecchia

(1978), Brabb (1984), A. Hansen (1984), Ivarnes (1984), Hartlen và Viberg (1988), Lambe và Whiman (1969), Chowdury (1978, 1984), Hock và Bray (1981), Graham

(1984), Bromhead (1986), Anderson và Vichards (1987). Đặc biệt, quy trình nghiên

cứu của C.S.Van Westen (1993) tại trường Đại học quốc tế về nghiên cứu từ khoảng không và các khoa học trái đất (ITC) - Hà Lan: “Application of Geographic information systems to landshde Hazard zonation”

Với tiếp cận của khoa học trái đất về nghiên cứu quản lý lưu vực, các hình thức trượt trọng lực có liên quan chặt chẽ tới các yếu tố cấu trúc địa hình, đó là những thông tin quan trọng được đưa vào trong phân tích định lượng. Trong thực tế, đơn vị tự nhiên bao gồm rất nhiều lớp, vì vậy phải xác định được những lớp thông

tin cần thiết nhất, có quyết định nhất đối với việc gây tai biến trượt trọng lực. Muốn

vậy phải có sự tiếp cận và phân tích theo quan điểm địa mạo - địa chất và quan điểm

quản lý tổng hợp lưu vực. Với cách tiếp cận và phân tích về cấu trúc và nguyên nhân dẫn đến sự suy yếu lực chịu tải của đất đá khu vực xảy ra trượt, có thể xác

định được các lớp thông tin cần thiết để nghiên cứu và xử lý, bao gồm 8-13 lớp

thông tin hợp phần để đưa vào tính toán thích hợp, từ đó mới có thể đưa ra những dự báo tin cậy. Tuy nhiên số lượng lớp thông tin có thể lựa chọn tùy theo tỉ lệ

nghiên cứu. Tỉ lệ lớn thì số lượng lớp thông tin càng cần nhiều hơn.

Hình 1.5. Mô hình nghiên cứu tổng hợp lưu vực[5]

Điều cần chú ý trong các mô hình này là trong quá trình xử lý, việc giải

quyết các “quy luật ẩn” trong việc xác định mối liên quan của trượt trọng lực với

các yếu tố hợp phần của địa hình được xem xét là khái niệm “tổ hợp định lượng bản

đồ” hay chính là khái niệm xác định trọng số của các lớp thông tin hợp phần.

Có thể khái quát hóa mô hình nghiên cứu trong sơ đồ dưới đây:

Hình 1.6. Sơ đồ hệ thống ứng dụng VT-GIS nghiên cứu dự báo trượt lở [5]

Áp dụng phương pháp viễn thám và GIS để phân tích thống kê các điểm

trượt lở cũng như các tác nhân gây nên trượt lở, phương pháp này sẽ cung cấp các kết quả nghiên cứu có tính chất định lượng.

Việc phân tích định lượng yêu cầu xác định rõ về mặt không gian của sự

phân bố, nghĩa là có một lớp thông tin chính xác về tọa độ, diện tích, thuộc tính của các loại hình trượt trọng lực. Để đơn giản có thể thay thế việc phân tích này bằng

cách áp dụng viễn thám và khái quát hóa bằng phương pháp bản đồ để tạo nên lớp

thông tin dạng vector cho các loại hình tai biến trượt lở.

Một trong những yêu cầu cần thiết của việc phân tích là xác định tính chất đồng nhất về khả năng nhạy cảm với trượt lở của các đơn vị trên một lớp thông tin.

Để thực hiện, phải có sự tiếp cận hoàn chỉnh về địa lý, đặc biệt là kiến thức địa mạo

và địa lý tự nhiên. Việc tách hoặc gộp nhóm các đơn vị của lớp thông tin trong cơ

sở để phục vụ cho nghiên cứu trượt lở là một trong những công việc cần thiết.

Bên cạnh đó, việc xác định các trọng số cũng là công việc hết sức quan

trọng. Để xác định trọng số, áp dụng phương pháp GIS, đây là phương pháp khách

quan xác định trọng số, dựa vào tính toán sự xuất hiện ngẫu nhiên của các dấu hiệu

trượt lở trên các đơn vị đồng nhất của từng lớp thông tin. Thông thường, thuật toán

được sử dụng là thuật toán ma trận chéo (Crossing matrix) và phân loại

(classification).

Dự báo là việc tính toán liên kết tất cả các yếu tố ảnh hưởng đến trượt lở theo

những mối quan hệ của nguyên tắc tích hợp thông tin. Mô hình tích hợp thông tin là

sự kết hợp các thông số, các trọng số với những ngưỡng giả định của các lớp thông

tin không liên tục như lượng mưa, động đất...

 Trong nội dung của luận văn, việc xác định trọng số được sử dụng bằng phương pháp phân tích cấp bậc Saaty (Saaty’s Analytical Process – AHP). Có rất nhiều nhân tố tác động đến quá trình trượt lở đất, tuy nhiên vai trò của chúng là không hoàn toàn giống nhau. Vì vậy, việc xác định trọng số cho mỗi nhân tố này là rất cần thiết.

Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) (hay còn gọi là phương pháp mô hình trọng số) là một phương pháp bán định lượng. Nội dung của phương pháp bao gồm việc xây dựng một hệ thống các cặp ma trận so sánh giữa các yếu tố khác nhau cho trượt lở đất. Cách tiếp cận này có thể được mô tả như là sự phân bậc tầm quan trọng

của các nhân tố gây nên trượt lở đất, mỗi nhân tố được so sánh với các nhân tố khác

để xác định tầm quan trọng của chúng đối với trượt lở đất. Sau khi đã phân cấp và tính trọng số của các chỉ tiêu thì việc tích hợp chúng sẽ cho ta chỉ số nhạy cảm trượt

lở đất.[10]

1.3. Nghiên cứu trượt lở trên Thế giới và ở Việt Nam

1.3.1. Nghiên cứu trượt lở trên Thế giới

Ở trên thế giới đã có nhiều công trình nghiên cứu có giá trị về dự báo tai biến

trượt lở đất đóng góp tích cực vào việc phòng tránh,giảm nhẹ thiên tai cho nhiều Quốc gia.

Hướng nghiên cứu tai biến trượt lở đất trên thế giới đã được các nhà khoa

học Nga (và Liên Xô), các nhà nghiên cứu Pháp, Đức và Thuỵ Sỹ… quan tâm và

các hướng nghiên cứu liên quan đến vùng núi Anpơ, Kavkazơ, Kacpat, các vùng khí

hậu lục địa khô hạn như Trung á, các vùng hoang mạc Bắc Phi và Bắc Mỹ, Trung

Mỹ. Trên cơ sở các công trình công bố, đã có được những kết luận ban đầu về cơ

chế hoạt động cũng như những nguyên nhân phát sinh của dạng tai biến này.

Tại Liên xô: phải kể đến là công trình “Lũ bùn đá và những biện pháp phòng

chống” đã phân tích bản chất vật lý, mô hình cơ học, sự phân bố và những tác hại

khủng khiếp của tượt lở, lũ bùn đá qua hàng loạt ví dụ cụ thể. Những kết luận về cơ

chế hoạt động của dạng tại biến này đến nay vẫn còn nguyên giá trị: điều kiện tiên

quyết để xảy ra lũ bùn đá điển hình là phải có lượng vật liệu vụn phong phú để khi

mưa với cường độ lớn có cơ hội trượt – lở ồ ạt vào địa bàn khô khan hoặc khô khan

và vùng giàu băng tích. Song, cần nhận xét thêm rằng tất cả đều dừng lại ở những

kết luận về bản chất quá trình, về cảnh báo nguy cơ tai biến, các điểm dân cư vẫn cứ

tiếp tục bị tàn phá nặng nề, thậm chí bị vùi lấp hoàn toàn, mà hầu như không được

báo trước.

Đặc biệt là từ năm 2000 đến nay, hàng năm có rất nhiều hội thảo quốc tế về tai biến thiên nhiên tổ chức ở nhiều nước trên thế giới. Các hôi thảo này đã trình bày nhiều thông tin và phương pháp nghiên cứu mới trong việc phòng chống và giảm nhẹ tai biến thiên nhiên như: lũ lụt, trượt lở, xói lở bờ sông bờ biển, về sóng thần, hạn hán, cháy rừng nhiễm mặn.... về biến đổi khí hậu và tai biến liên quan...

Do tính cấp thiết và tầm quan trọng của công tác nghiên cứu tai biến địa chất, hàng năm tổ chức quốc tế nghiên cứu tai biến thiên nhiên thuộc Liên hiệp quốc

thường tổ chức các hội thảo khoa học quốc tế và có những tập san, tuyển tập chuyên

đề về tai biến thiên nhiên, đặc biệt là việc áp dụng công nghệ mới. Các tác giả có các công trình được đánh giá cao là: Einstein (1988), Ketrilz (1992), Innocenti

(1992), Montgomery D.R và Dietrich Carrara W.E. et al, (1994); Jade và Sarkar,

(1993); Chung and Fabbri (2001), v.v.

Đáng kể đến là các mô hình nghiên cứu trượt lở điển hình của trường ITC

(Hà Lan), trên cơ sở mã nguồn của phần mềm ILWIS, được thể hiện bằng mô hình

GISIZ, xây dựng trên quan điểm tiếp cận địa lý - địa mạo; mô hình SINMAP lại

được xây dựng theo quan điểm địa chất công trình …

Các nghiên cứu tập trung nghiên cứu cơ chế, vận động, tác động, phân vùng,

cảnh báo, các giải pháp nhằm giảm thiểu thiệt hại và các công nghệ mới ứng dụng

trong việc nghiên cứu như GIS, viễn thám:

 Định lượng và phân vùng tai biến trượt lở đất cho vùng núi (D.

Anbalagan, 1992),

 Mô hình vật lý về dòng bùn nông do trượt lở đất ở phạm vi lưu vực

(Bathurst J. C., Burton A., 1998),

 Đặc trưng của trượt lở đất và áp dụng GIS để mô phỏng tính bất ổn định

độ dốc vùng Lantau, Hong Kong (F.C. Dai, F.C. Lee, 2002),

 Phân vùng ngưỡng mưa – trợ giúp đánh giá tai biến trượt lở đất (Crosta

G., 1998),

 Ước lượng tai biến trượt lở đất gây ra do mưa thời gian thực (Liritano G.

Và nnk, 1998),

 Định lượng tai biến trượt lở đất – tổng quan về công nghệ hiện tại và ứng dụng để nghiên cứu ở các tỷ lệ khác nhau cho miền trung Italia (Fausto G. Và nnk, 1999),

 Trượt lở đất và mối tương quan với tham số mưa – tiếp cận theo công nghệ GIS và viễn thám (D.P. Kanungo, S. Sarkar, 2006), ứng dụng GIS phân vùng tai biến trượt lở đất (C.J. van Westen, 1993), …

1.3.2. Nghiên cứu trượt lở ở Việt Nam

Tai biến trượt lở đất ở Việt Nam cũng mới được quan tâm nghiên cứu từ

những năm 1990. Viện Địa chất, Viện Địa lý (Viện Khoa học và Công nghệ Việt

Nam), Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia, Viện Địa chất Khoáng sản,

Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội), trường Đại học Mỏ Địa chất,...là những trung tâm hàng đầu trong nghiên cứu lĩnh vực này.

Các nghiên cứu đã kết luận trong những năm gần đây tại các tỉnh miền núi

phía Bắc, dạng tai biến này diễn ra ngày càng nguy hiểm hơn với 12/16 tỉnh nằm trong vùng có nguy cơ trượt – lở cao. Theo hướng này, phải kể đến các công trình:

 Nghiên cứu tai biến trượt lở tại các điểm dân cư vùng thủy điện Hòa

Bình (Bùi Khôi Hùng, 1992),

 Nghiên cứu nguy cơ trượt lở ở miền núi Bắc Bộ và giải pháp phòng

tránh (Nguyễn Quốc Thành và nnk, 2005),

 HNghiên cứu đánh giá tai biến trượt lở khu vực các tỉnh miền núi phía

Bắc và các giải pháp phòng tránh (Lê Thị Nghinh và nnk, 2003),

 Nghiên cứu tai biến trượt lở ở Việt Nam (Dự án UNDP/VIE/97/2002),

 Tai biến trượt lở ở tỉnh Quảng Nam và Quảng Ngãi (Nguyễn Trọng Yêm

và nnk, 2002),

 Nghiên cứu và dự báo tai biến thiên nhiên ở tỉnh Hòa Bình (Nguyễn

Ngọc Thạch, 2003),

 Đánh giá tai biến địa chất các tỉnh ven biển miền Trung từ Quảng Bình đến Phú Yên (Trần Tân Văn và nnk, 2003). Một số công trình khác tập trung nghiên

cứu tính chu kỳ của trượt lở đất tai biến tổng hợp nghiên cứu tính chất chu kỳ của

hiên tượng dịch chuyển các khối đất đá ở một số nơi thuộc miền núi Bắc Bộ

(Nguyễn Quốc Thành và nnk 2005),

 Nghiên cứu đánh giá tổng hợp các loại hình tai biến địa chất các tỉnh

Bắc Trung Bộ và các tỉnh miền núi Bắc Bộ (Trần Trọng Huệ và nnk, 2005).

Một hướng nghiên cứu hiện nay đang được phát triển, có vai trò hỗ trợ hiệu

quả trong phân tích và đánh giá tai biến là ứng dụng công nghệ hệ thông tin địa lý (GIS) và viễn thám, cũng như sử dụng các mô hình thực nghiệm. Có thể phân biệt hai nhóm phương pháp, mô hình nghiên cứu trượt lở:

- Nhóm phương pháp vật lý dựa trên các phương trình toán lý mô phỏng

bản chất vật lý của quá trình trượt;

- Nhóm phương pháp thống kê dựa trên quan hệ thống kê giữa các điểm trượt lở và các yếu tố được cho là nguyên nhân gây nên trượt lở (Nguyễn Ngọc Thạch và nnk, 1998), ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) nghiên

cứu dự báo trượt lở đất vùng hồ thủy điện Sơn La trong đó dựa trên cơ sở phương

pháp chuyên gia trong GIS để đánh giá các lớp thông tin ảnh hưởng đến trượt lở và ứng dụng công nghệ viễn thám để phân tích các yếu tố dạng tuyến.

Từ năm 2004 đến nay, tập thể các nhà khoa học Địa lý thuộc Đại học Quốc

gia Hà Nội đã công bố nhiều công trình áp dụng công nghệ viễn thám và GIS trong

nghiên cứu tai biến nói chung và tai biến trượt lở đất nói riêng (Chu Văn Ngợi, Nguyễn Văn Đức,...). Trong đó tích hợp các thông tinh về cấu trúc địa chất, địa mạo

và lớp phủ được trình bày là cơ sở quan trọng cho việc giảm thiểu tai biến do trượt

lở đất trên nhiều khu vực nghiên cứu. Qua các công trình này các tác giả đã thống

nhất quan điểm đánh giá tai biến trượt lở đất bằng GIS và viễn thám trên cơ sở địa

mạo và địa lý tổng hợp.

Đề tài “Nghiên cứu đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh

Sơn La với sự hỗ trợ của công nghệ viễn thám- GIS” áp dụng theo phương pháp,

mô hình nghiên cứu thuộc nhóm thứ hai, đó là: phương pháp thống kê dựa trên quan

hệ thống kê giữa các điểm trượt lở và các yếu tố gây nên trượt lở, áp dụng phương

pháp GIS để đánh giá trọng số cho các lớp thông tin ảnh hưởng đến trượt lở và ứng

dụng công nghệ viễn thám để phân tích các yếu tố.

1.4. Phương pháp và quá trình nghiên cứu

1.4.1. Phương pháp nghiên cứu

Có hai nhóm phương pháp, mô hình nghiên cứu trượt lở chính là:

Nhóm phương pháp vật lý, địa chất công trình: dựa trên các phương trình

toán lý và các thông số địa chất công trình đo đạc quan trắc trên sườn dốc (các thông số về lực, tính chất cơ lý của đất đá...), mô phỏng bản chất vật lý của quá trình trượt ;

Nhóm phương pháp thống kê dựa trên quan hệ thống kê giữa các điểm trượt lở và các yếu tố được cho là nguyên nhân gây nên trượt lở. Với cách tiếp cận này, trượt trọng lực được xem như một hàm của nhiều tham số, trong đó có nhiều tham

số thuộc về tự nhiên như điều kiện địa chất, địa mạo, vỏ phong hoá, chế độ thuỷ

văn, lớp phủ thực vật… Bên cạnh đó còn có nhiều nguyên nhân thuộc về nhân tác

như: bạt taluy để mở đường, sự phá rừng làm nương rẫy… Những tác động đó có

xu thế làm giảm lực kháng cắt của các khối vật chất, dẫn đến sự tăng lực tiếp tuyến, gây ra trượt lở.

1.4.2. Quá trình nghiên cứu

Để xác định quy trình nghiên cứu, đề tài đã dựa vào phương pháp nghiên cứu của các tác giả sau: Colecchia (1978), Brabb (1984), A. Hansen (1984), Ivarnes

(1984), Hartlen và Viberg (1988), Lambe và Whiman (1969), Chowdury (1978,

1984), Hock và Bray (1981), Graham (1984), Bromhead (1986), Anderson và

Vichards (1987). Đặc biệt, quy trình nghiên cứu của C.S.Van Westen (1993) tại trường Đại học quốc tế về nghiên cứu từ khoảng không và các khoa học trái đất

(ITC) – Hà Lan: “Application of Geographic information systems to landshde

Hazard zonation”. Đề án này có sự hỗ trợ của tổ chức UNESCO, UNDP và tổ chức kinh tế Châu Âu.

Quy trình nghiên cứu bao gồm 5 bước như sau:

Các bước nghiên cứu Nội dung chi tiết của công việc

A. Nghiên cứu sự phân bố

Lập bản đồ trong đó thể hiện các kiểu và diện phân bố của các loại hình trượt lở

B. Phân tích định tính

Trực tiếp hoặc bán trực tiếp phân tích mối quan hệ của trượt lở với các bản đồ hợp phần đặc biệt là bản đồ địa mạo, dựa vào kinh nghiệm của các nhà khoa học Địa lý - Địa chất.

C. Phân tích thống kê

Các phương pháp gián tiếp để phân tích thống kê nhằm thu được các thông số dự báo đối với chuyển động khối cho các lớp bản đồ hợp phần.

D. Phân tích xác định

Phương pháp gián tiếp để tính toán các tham số liên quan đến trượt lở và tích hợp thông tin để dự báo.

E. Phân tích tần số xuất hiện của trượt lở

Phương pháp gián tiếp, phân tích các số liệu thống kê về khí tượng thủy văn nhằm xác định được các gía trị ngưỡng liên quan đến tần số xuất hiện trượt lở.

3. CHƯƠNG 2

PHÂN TÍCH CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT

2.1. Các yếu tố chủ yếu quyết định quá trình trượt lở.

Dịch chuyển trượt phát sinh do tác động của trọng lực và các lực khác, khi thành phần lực gây trượt (lực T) vượt quá độ bền của đất đá nói chung (lực giữ G),

thì khi đó ổn định của mái dốc hoặc sườn dốc bị phá huỷ. Lúc này F (hệ số ổn định)

của mái dốc nhỏ hơn 1. Hệ số ổn định trượt F là tỷ số giữa tổng lực giữ và tổng lực

gây trượt của một khối trượt. Như vậy quá trình trượt xảy ra chỉ khi có sự tăng hoặc giảm tương đối giữa lực kéo trượt và lực giữ trượt (hình 2.1).

Khối trượt

Hình 2.1. Sơ đồ biểu diễn các lực tác động lên một khối trượt (theo VD. Lomtadze)[12]

Trong đó:

α: Góc dốc [độ] P: Trọng lực

G: Lực giữ trượt Dtđ: áp lực nước thủy động [T/m2]

f = tgϕ: Hệ số góc ma sát trong T: Lực kéo trượt

C: Lực kết dính [T/m2] v : Thể tích [m3]

γ: Khối lượng thể tích đất [T/m3] L: Chiều dài cung trượt đơn vị [m]

Khối trượt

Khi: F > 1: An toàn

F = 1: Cân bằng động

F < 1: Mất an toàn

Từ công thức ta thấy, góc dốc đóng vai trò quan trọng nhất, nó quan hệ trực

tiếp đến sự thay đổi hệ số ổn định. Khi góc dốc bằng 0, hệ số ổn định bằng dương

vô cực, như vậy quá trình trượt lở không xảy ra. Đóng vai trò quan trọng thứ hai là

lượng mưa, nước mưa ngấm xuống đất làm tăng khối lượng thể tích, suy yếu độ

bền của đất đá, đồng thời làm tăng áp lực nước thuỷ động và thuỷ tĩnh bên trong

khối trượt. Tiếp đến là thành phần của đất đá với độ bền của chính chúng và mực

nước ngầm. Quá trình phong hoá; mức độ dập vỡ, nứt nẻ; sự phân dị và chia cắt

địa hình phản ánh mức độ bị phá hủy của đất đá, làm suy giảm độ bền kháng cắt

của đất đá. Lớp phủ thực vật đóng vai trò cản trở các tác nhân phá họai đất đá xâm

nhập xuống dưới sâu.

Căn cứ vào hoàn cảnh cụ thể của khu vực nghiên cứu, những yếu tố chủ yếu

quyết định T - L đã được lựa chọ là:

Độ dốc sườn, lượng mưa, địa chất, địa mạo, thuỷ văn, các kiểu vỏ phong hoá (thổ nhưỡng), khoảng cách tới đứt gãy, giao thông, rừng, lớp phủ thực vật, hiện

trạng sử dụng đất.

2.2. Xác định ảnh hưởng của các nhân tố thành phần

Trong thực tế, đơn vị tự nhiên bao gồm rất nhiều lớp, vì vậy phải xác định được những lớp thông tin cần thiết nhất, có quyết định nhất đối với việc gây tai biến trượt lở.

Việc xác định ảnh hưởng của mỗi yếu tố quyết định trượt lở hay là phân cấp

ảnh hưởng của các bộ phận của mỗi yếu tố dựa trên tính chất của các bộ phận của mỗi yếu tố đó, và dựa vào sự phát triển của trượt lở trên từng bộ phận của yếu tố, ở

đây là mật độ của các điểm trượt lở.

Với cách tiếp cận và phân tích về cấu trúc và nguyên nhân dẫn đến sự suy yếu lực chịu tải của đất đá khu vực xảy ra trượt, có thể xác định được các lớp thông

tin cần thiết để nghiên cứu và xử lý, bao gồm:

 Trọng lực: cung cấp lực trượt cho khối trượt trên cơ sở tương tác giữa khối lượng của khối trượt và trọng lực .Khối lượng càng lớn lực tác dụng càng lớn.

Hình 2.2. Hình minh họa tác động của trọng lực

 Độ dốc: theo quy luật chung, độ dốc có liên hệ tỉ lệ thuận với trượt lở.

Khi độ dốc > 600, đổ lở là dạng phổ biến hơn cả.

Hình 2.3. Một số hình ảnh về ảnh hưởng của độ dốc với trượt lở (Nguồn: thực địa tại Bắc Yên, tỉnh Sơn La 3-2014)

 Độ ẩm của đất đá: Khi độ ẩm tăng đến mức độ giới hạn sẽ làm suy yếu tính chịu tải của đất đá thì trượt lở xuất hiện và gia tăng tỷ lệ thuận với sự tăng

độ ẩm, đặc biệt khi có gương nước ngầm xuất hiện ở trên bề mặt địa hình.

 Tính chất cơ lý của đất đá: các lớp đất có độ chịu tải thấp thì trượt lở

gia tăng.

Ví dụ: sét, bột, đất mùn giàu hữu cơ, vật liệu tơi xốp (tuff núi lửa hay các

loại vỏ phong hóa có độ rỗng cao ...).

Hình 2.4. Hình minh họa tính chất cơ lý của đá tác động đến kiểu trượt lở [7]

 Cấu trúc của đá: Sự trượt lở hoặc đổ lở gia tăng khi đá bị nứt nẻ nhiều, hoặc mặt dốc trùng với mặt phân lớp của đá. Ngược lại, khi hướng dốc của

đất ngược hoặc vuông góc với hướng dốc địa hình thì trượt trọng lực có xu thế giảm đi.

 Địa hình: là lớp thông tin chung, song cũng có thể lựa chọn những đơn vị địa hình là chỉ thị trực tiếp cho những vùng có khả năng gây trượt lở hoặc đổ

lở. Đó là những khe rãnh xâm thực, các thung lũng hình chữ V, các bề mặt sườn, các tích tụ chân sườn hoặc các thềm sông, bãi bồi. Các đơn vị địa hình đó vừa là dấu hiệu song cũng vừa là cơ sở để giúp kiểm tra việc phân tích xử lý thông tin.

 Mật độ sông suối: thông số chỉ sự phân cắt ngang của địa hình, là

thông số giúp ta xác định được một cách gián tiếp tiềm năng xảy ra trượt lở.

 Hệ thống đứt gãy: là các đới có liên quan tới nhiều vấn đề của khoa học trái đất, đặc biệt là việc nghiên cứu tìm kiếm khoáng sản, nước ngầm vì đó là hệ

thống kênh dẫn và lưu giữ chúng. Đối với trượt lở, đứt gãy sẽ tạo nên các đới suy

yếu về tính chất cơ lý của đất đá. Vì vậy, hai thông số về đới xung quanh của đứt gãy và mật độ đứt gãy sẽ là hai lớp thông tin cần thiết trong nghiên cứu trượt lở.

 Lớp phủ thực vật: nhiều nghiên cứu đã khẳng định: thực vật có khả năng chống trượt lở. Trong từng thảm thực vật mà cấu trúc bộ rễ có khác nhau, cây có bộ rễ lớn, ăn sâu sẽ có khả năng củng cố sự chịu tải của đất nơi sinh sống. Các bộ

rễ như vậy phổ biến ở kiểu thảm rừng thường xanh lá rộng hoặc tre nứa. Thảm rừng

càng dày thì khả năng chống trượt lở càng cao.

Hình 2.5. Mô hình chung về cây và bộ rễ

 Thành phần thạch học: Các loại đá khác nhau thì tính chất cơ lý khác nhau và khả năng chống chịu với trượt lở cũng khác nhau. Các đá cấu tạo

khối, cấu trúc chặt thì ít khi bị trượt lở. Tuy nhiên, đối với đá dạng khối, hiện tượng

đổ lở dễ xảy ra khi độ dốc lớn, đặc biệt là đối với đá vôi nứt nẻ.

 Lượng mưa: Đây là thông số rất quan trọng liên quan đến trượt lở và đổ lở. Thông thường, cường độ trượt lở gia tăng tỷ lệ thuận với lượng mưa, đặc biệt là với cường độ mưa trận.

Hình 2.6. Hình ảnh thực địa tại Bắc Yên, tỉnh Sơn La (3-2014)

Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình trượt lở đất được mô tả trong hình 2.7

Hình 2.7. Các nhân tố ảnh hưởng đến trượt lở [7]

2.2.1. Lớp yếu tố địa hình

Đặc trưng cho lớp yếu tố địa hình chi phối quá trình trượt lở chính là độ dốc sườn. Độ dốc địa hình có vai trò quyết định tới sự hình thành và phát triển trượt lở.

Khi góc dốc bằng 0, như vậy sẽ không có trượt.

Các bản đồ độ dốc của sườn được xây dựng theo các bản đồ địa hình (có

đường đồng mức). Cần phải thành lập thang phân cấp độ dốc, thang này được thành lập dựa vào tương quan thay đổi giữa độ dốc và hệ số ổn định trượt. Tương quan

này được xác lập khi các đại lượng khác trong tính F giữ nguyên chỉ để cho độ dốc

thay đổi, kết quả cho ta có đồ thị biểu diễn sự thay đổi của hệ số ổn định trượt F theo độ dốc. Sự thay đổi đột ngột hệ số góc của đồ thị chính là biên các cấp độ dốc

cần xác định. Sau đó dựa vào tỷ lệ nằm ngang trên bản đồ để phân biệt các khu vực

với độ dốc phải tìm.

Bảng 2.1. Bảng phân cấp độ dốc (0) (theo bảng phân cấp độ dốc áp dụng cho tai

biến khu vực Tây Bắc của Ts. Nguyễn Quốc Khánh [10]

STT Độ dốc

1 00 – 50

2 50 – 150

3 150 – 300

4 300 – 450

5 Trên 450

2.2.2. Lượng mưa( lượng mưa trung bình năm)

Lượng mưa là thông số rất quan trọng quyết định đến quá trình trượt lở đất.

Nước mưa ngấm xuống khối trượt một mặt làm tăng tải trọng của khối đất đá trên

sườn dốc, làm giảm độ bền của đất đá. Mặt khác, còn tạo thành dòng ngầm sinh ra

áp lực nước thủy động và thủy tĩnh kết quả làm lực gây trượt tăng một cách đáng kể. Cường độ trượt lở đất gia tang tỷ lệ thuận với lượng mưa, đặc biệt là với cường độ mưa trận. Từ số liệu mưa trung bình năm theo thống kê của UBND huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La kết hợp với bản đồ lượng mưa trung bình năm thuộc atlats quốc gia cho phép xây dựng bản đồ lượng mưa trung bình năm của khu vực nghiên cứu. Tổng lượng mưa năm từ 1300 - >2000 mm, lượng mưa phân bố không đều theo không gian và thời gian Lượng mưa bình quân 1.500 mm/năm, mưa chủ yếu vào

tháng 6,7,8 và 9, chiếm 85%. Nghiên cứu theo tình hình thực tế và tiến hành thống

kê các giá trị nội suy toàn huyện, tác giả chia thành 5 cấp các giá trị tương ứng với

mức độ tác động của nó đến tai biến trượt lở đất khác nhau từ thấp đến rất cao. Các bước tiến hành sẽ được thực hiện trong chương 3.

Bảng 2.2. Bảng phân cấp ảnh hưởng của lượng mưa trung bình năm đến quá

trình trượt lở đất

Cấp ảnh hưởng Lượng mưa Tb năm (mm/năm)

1 <1300

2 1301 – 1500

3 1501 – 1900

4 1901 – 2000

5 > 2000

2.2.3. Độ bền của đất đá

Độ bền của đất đá là yếu tố cơ bản phát sinh trượt. Nếu độ bền kháng cắt quá

yếu thì ở trạng thái tự nhiên trên sườn dốc dưới tác động của trọng lực dịch chuyển

trượt vẫn xảy ra. Trên địa bàn huyện Bắc Yên có một số loại đất chính sau (Kế thừa

lài liệu và bản dồ thổ nhuỡng tỉnh Sơn La tỷ lệ 1/100.000):

- Đất phù sa ngòi suối (Py): diện tích khoảng 220 ha, chiếm tỷ lệ nhỏ

0,2% diện tích tự nhiên. Nằm ở địa hình thấp dọc theo ven sông, suối. Loại đất này

ít gây ảnh hương tới quá trình trượt lở.

- Đất đỏ vàng trên đá sét và biến chất (Fs): diện tích khoảng 32.980 ha,

chiếm 30% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu trên địa hình đồi núi cao. Độ dốc phô biến từ 20-30%, tầng đất dày thường 50-100 cm. Loại đất này có thành phần lớn là sét. Đây là một điều kiện gây ra nguy cơ trượt lở rất cao.

Đất vàng nhạt trên đá cát (Fq): diện tích 31.880 ha, chiếm khoảng 29% diện tích tự nhiên, phần bố trên địa hình dồi núi cao lừ 600 - 1000 m. Độ dốc thường trên 25%. Tầng đất mỏng, phổ biến từ 30- 50 cm. Đây là loại đất chứa thành

phần sét cao có mức độ tác động mạnh đến trượt lở.

- Đất vàng đỏ trên đá Macma axít (Fa): diện tích 16.500 ha, chiếm

khoảng 15% diện tích tự nhiên. Phân bố trên địa hình núi cao từ 400-600 m. Độ dốc phổ biến từ 20- 25%. Tầng dầy mỏng thường từ 30-70 cm. Loại đất này được đánh

giá ở mức trượt lở cao.

Đất mùn vàng nhạt trên đá phiến set (Hs): diện tích khoảng 11.000 ha, chiếm 10% diện tích tự nhiên. Phân bổ trên khu vực núi cao trên 1000 m. Loại đất

này chỉ có ý nghĩa về lâm sinh.

- Đất mùn vàng nhạt trên đá cát (Hq): diện tích khoảng 7.700 ha, chiếm

7% diện tích tự nhiên. Phân bố trên khu vực núi cao trên 1000 m.

Ngoài ra còn một số loại đất có diện tích 9.600 ha, chiếm tỷ lệ 8,7% so với

diện tích tự nhiên như: đất dốc tụ (D), đất nâu đỏ trên dá vôi (Fv). Tương quan giữa

các nhóm đất đá và sự xuất hiện trượt cho phép xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở

thành phần chỉ tính tới yếu tố nhóm đất đá. Mỗi một nhóm đất đá tương ứng với

một cấp độ trượt. Tầng dầy của đất càng lớn và thành phần cơ giới chứa càng nhiều

sét thì tiềm năng trượt lở càng cao. Các tính chất của vật liệu liên quan mật thiết

nhất tới sự ổn định của sườn dốc là ma sát, lực gắn kết và tỉ trọng của đất đá.

2.2.4. Mức độ phong hóa

Phong hóa là quá trình biến đổi đá theo thời gian. Độ bền của đá giảm đáng

kể sau khi bị phong hóa. Kiểu vỏ phong hóa quyết định chiều dày và tổ hợp khoáng

vật đi kèm. Trên các sườn dốc mà lớp vỏ phong hóa càng dày, mức độ phong hóa

càng triệt để thì khả năng trượt càng lớn. Nhóm khoáng vật sét của sản phẩm phong

hóa quyết định tính chất đối với nước của lớp vỏ phong hóa.

Trong nội dung luận văn tác giả sử dụng tầng dày của lớp thổ nhưỡng để

đánh giá nguy cơ trượt lở

Tên đá

STT Mẫu TN

Hệ số rỗng ồ

Tỷ trọng ∆ (g/cm3)

Độ lỗ rỗng n(%)

Dung trọng (TN) ó (g/cm3)

Cờng độ kháng nén khô (KG/cm2 )

np13

2.79

0.116

10.4

167.5

2.50

Cát sạn kết

np23

2.81

0.110

10.1

180.0

2.59

Cát kết

np33

2.75

0.119

10.8

160.3

2.48

Bột kết

Bảng 2.3. Bảng chỉ tiêu cơ lý đá biến đổi theo mức độ phong hóa[12]

np14

2.24

2.68

0.196

16.4

69.0

Cát sạn kết phong hóa

np2 4

2.22

2.63

0.200

17.0

65.0

Cát kết phong hóa

np3 4

2.20

2.60

0.210

17.5

63.0

Sét kết phong hóa

np15

2.18

2.65

0.216

17.7

35.2

Cát sạn kết phong hóa

np25

2.20

2.68

0.218

17.7

34.0

Cát kết phong hóa mạnh

np35

2.15

2.61

0.200

17.0

32.3

Bột kết phong hóa mạnh

np45

2.17

2.63

0.250

18.1

31.5

Sét kết phong hóa mạnh

2.2.5. Khoảng cách tới đứt gãy hoạt động.

Đứt gãy hoạt động thể hiện mức độ hoạt đông địa chấn của khu vực hoặc

mức độ linh động của nền đất. Các rung động của hoạt động địa chấn gây nên hiệu

ứng tissotropia làm giảm một cách cơ bản lực kết dính C và góc ma sát trong của

đất. Để thể hiện một cách dễ dàng vị trí tương đối của điểm khảo sát trong khuôn khổ của hoạt động địa chấn khu vực, chúng tôi đã phân ra điểm khảo sát nằm trên

đứt gãy hoạt động và điểm khảo sát nằm bên ngoài đứt gãy hoạt động với một

khoảng cách xác định. Khoảng cách này được xác định bằng cách xây dựng các

vùng ảnh hưởng (buffer zones) với sự hỗ trợ của công cụ GIS.

Hình 2.8. Dữ liệu đứt gãy huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

2.2.6. Mức độ chia cắt ngang địa hình

Chiều rộng của sườn dốc được thể hiện qua chỉ số phân cắt ngang địa hình.

Cũng như mức độ dập vỡ, nứt nẻ, mức độ chia cắt ngang địa hình phản ánh tính liên

tục, mức độ liền khối của đất đá. Các đặc tính định lượng của sự phân cắt ngang địa

hình phụ thuộc vào tỷ lệ và chức năng của bản đồ. Thông thường người ta thường

dùng chỉ số độ dài của mạng lưới thuỷ văn trên diện tích 1 km2 được quy định như giá trị trung bình hoặc theo lưu vực sông. Khi tính chỉ số này người ta thường dùng

công thức:

l= L / P

Trong đó: l- là độ dài chung của mạng lưới xâm thực tính theo km phù hợp

với giá trị bình quân trong giới hạn diện tích P.

L là độ dài chung của mạng lưới xâm thực trong giới hạn diện tích đó.

P là diện tích mà trong đó độ dài của mạng lưới xâm thực được đo đạc.

2.2.7. Lớp phủ thực vật

Lớp phủ thực vật có vai trò làm tăng độ ổn định cho mái dốc nhờ tác dụng cơ

học của rễ cây liên kết các thành phần của đất và điều hòa sự thay đổi đột ngột độ

ẩm của đất trong mái dốc. Tỉ lệ che phủ của thảm thực vật bảo vệ đất khỏi quá trình

trượt lở. Thảm thực vật còn có tác dụng điều tiết dòng chảy, chuyển một phần nước

mặt thành nước ngầm.

Huyện Bắc Yên là huyện có diện tích đất rừng và rừng khá lớn, chiếm 69,1%

diện tích nông nghiệp vả chiếm 36,07% diện tích đất tự nhiên, đất đai phù hợp với

nhiều loại cây, rừng của huyện Bắc Yên có vai trò của rừng phòng hộ và cỏ khả

năng phát triển rừng. Hiện nay độ che phủ của rừng thấp, đạt 42%, trong đó rừng gỗ

lá rộng còn 31.537.9 ha, trữ lượng gỗ khoảng 461.100 m3, còn lại là rừng hỗn giao,

rừng tre là 7.702,6 ha nằm dọc 2 bờ sông Đà, rửng trồng còn trên 4.000 ha, chủ yếu

của dự án 219 dự án 747 và 661. Hiện trạng rừng tại đấy đảm bảo cho nguy cơ

phòng tránh trượt lở cao.

2.2.8. Đường giao thông

Mạng lưới giao thông huyện Bắc Yên thời gian qua phát triển khá nhanh, một số tuyến đường đã được nhựa hóa như Quốc lộ 37, tỉnh lộ 112, các tuyến nội thị, các tuyến huyện lộ đã được thông tuyến. Các tuyến đường huyện, xã ô tô đi được được đầu tư xây dựng chủ yếu trong những năm gần đây, do đó nhiều tuyến mặt đường chưa ổn định dễ gây ách tắc giao thông vào mùa mưa. Mật độ đường giao thông tăng nhanh kèm theo đó là tác động của con người vào lớp phủ thực vật cũng như chất lượng đất. Theo tình hình thực địa thì hiện trạng 2 bên taluy của

đường giao thông có độ dốc cao gây khả năng trượt lở mạnh gây nguy hiểm cho

cuộc sống người dân. Do đó tác giả đã đưa yếu tố giao thông vào đánh giá với lớp

thông tin là khoảng cách đến tim đường ( bufer của đường ).

Hình 2.9. Dữ liệu giao thông huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

2.2.9. Vai trò của con người.

Tồng diện tích đất tự nhiên của toàn huyện: 110.371 ha, trong đó đất đang sử dụng là 81.185,67 ha, chiếm 73,6% diện tích tự nhiên, được sử dụng vào các mục

đích sau:

Diện tích đất sử dụng bình quân đầu người 1,1ha/ người, trong nông nghiệp là 1,02ha/ người. Như vậy so với huyện khác trong tỉnh tỷ lệ này khá cao và đặc biệt

là gấp hơn 2 lần so với đồng bằng sông Hồng ( 360m2/người), điều đó phù hợp với

điều kiện thực tế của huyện, chủ yếu là so với các huyện khác trong tỉnh diện tích

đất canh tác của huyện có độ dốc cao do đó việc tăng trưởng giá trị và sản lượng trong nông nghiệp tỷ lệ thuận với việc tăng nhanh diện tích, mặt khác do diện tích

đất bằng phẳng đã được khai thác triệt để để canh tác lúa nước, song rất nhỏ 190 ha,

chiếm 0,17 % diện tích đất tự nhiên, còn lại 950 ha diện tích lúa nước là diện tích

tận dụng khai thác đất đồi dốc để khai hoang ruộng bậc thang; diện tích rừng và các

cây trồng khác đều canh tác trên đất đồi có độ dốc cao, bên cạnh đó việc khai thác

sử dụng tài nguyên lãng phí, chưa hiệu quả là một trong những vấn đề bức xúc đặt

ra trên quan điểm phát triển bền vững trong thời gian tới.

Hình 2.10. Hình ảnh nương rẫy ( thực địa Bắc Yên, tỉnh Sơn La 3-2014)

Diện tích đất chưa sử dụng còn 45.463 ha chiếm 41,2% diện tích tự nhiên.

Như vậy diện tích đất chưa sử dụng còn khá song chủ yếu là đất dốc.

Trong nghiên cứu, phân tích các nhân tố phát sinh trượt lở đất thì hiện trạng sử dụng đất được xem xét ở khía cạnh ảnh hưởng của lớp phủ thực vật. Các tính chất ăn sâu, ăn ngang của rễ, mật độ lớp phủ là những thông số quan trọng trong

đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật đối với tai biến trượt lở. Thảm thực vật

rừng rậm thường xanh thường giữ cho địa hình ổn định hơn các kiểu thảm thực vật

khác. Tính ổn định của địa hình còn tỷ lệ thuận với mật độ che phủ của lớp phủ thực

vật.

Tuỳ thuộc vào kiểu rừng và mức độ che phủ rừng mà tác động của chúng đối

với quá trình trượt lở đất khác nhau. Hoạt động chặt phá, đốt rừng làm nương rẫy

càng tăng nguy cơ trượt lở đất.

Trên đây là toàn bộ các yếu tố chính chi phối quá trình trượt lở. Ảnh hưởng

của từng yếu tố tự nhiên đối với quá trình trượt lở được phản ánh trên bản đồ nguy

cơ trượt lở của từng bản đồ thành phần. Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở tổng hợp

của khu vực là tích hợp các lớp thành phần này có tính đến mức độ quan trọng của từng lớp thành phần.

4. 5.

6. CHƯƠNG 3

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN

3.1. Cơ sở dữ liệu phục vụ nghiên cứu trượt lở

Bản đồ phân bố trượt lở là lớp thông tin quan trọng nhất để có thể đảm bảo

độ chính xác của kết quả nghiên cứu tiếp theo.

Để thành lập bản đồ phân bố trượt lở, phải áp dụng kết hợp các phương pháp

nghiên cứu:

- Phân tích ảnh landsat 30m năm 2012 huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La.

- Khảo sát thực địa.

- Tìm hiểu điều tra các dữ liệu trượt lở trong lịch sử.

Các phương pháp đó được kết hợp để thiết lập bản đồ phân bố trượt lở.

Với phương pháp Viễn thám, đặc biệt là phân tích ảnh vệ tinh, việc xác định các

khu vực trượt lở cũ là rất khó thực hiện, vì thảm thực vật tái sinh đã che phủ kín các

dấu hiệu. Bởi vậy, phải kết hợp với các thông tin khác, đặc biệt là thông tin thực địa

mới có thể xây dựng được chính xác bản đồ phân bố trượt lở.Quy trình nghiên cứu

có thể được tổng hợp trong sơ đồ hình 3.1.

Để thành lập bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La cần

có những dữ liệu sau:

 Ảnh vệ tinh Landsat 30m(2012) khu vực huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La,

 Bản đồ hành chính huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La,

 DL địa hình, cụ thể là DL về đường bình độ (khoảng cao đều 10m),

 DL địa mạo huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La,

 DL địa chất huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La,

 DL thủy văn huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La,

 DL thổ nhưỡng huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La,

 DL hệ thống các đứt gãy huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La,

 DL lớp phủ thực vật huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La,

 DL lượng mưa huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La,

 DL hệ thống đường giao thông huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La,

 Kết quả điều tra thực địa các điểm trượt lở khu vực huyện Bắc Yên,

tỉnh Sơn La.

Hình 3.1. Sơ đồ hệ thống quy trình nghiên cứu dự báo trượt lở

3.2. Thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Bản đồ hiện trạng trượt lở huyện Bắc Yên được tác giả xây dựng trên cơ sở dữ liệu hiện trạng tai biến thuộc đề tài: “Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu quản lý

tai biến môi trường trên địa bàn tỉnh Sơn La”, cơ quan chủ trì là Chi cục Bảo vệ

Môi trường – Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Sơn La. Với nguồn số liệu là dữ liệu bản đồ hiện trạng tai biến được xây dựng cho cấp tỉnh ở tỷ lệ 1:250.000 tại năm

2012. Do đó nhiệm vụ đề ra là phải chi tiết hóa bản đồ cho đối tượng trượt lở huyện

Bắc Yên và xây dựng dữ liệu bản đồ hiện trạng trượt lở ở tỷ lệ 1:50.000. Điều đó

đòi hỏi tác giả phải tiến hành công tác thực địa tại huyện Bắc Yên nhằm kiểm tra tại chỗ các khu vực xảy ra trượt lở trên bản đồ cơ sở đồng thời cập nhật thêm các địa

điểm có trượt lở xảy ra các năm gần đây. Vị trí các khu vực có trượt lở được đánh

dấu chi tiết và lên bản đồ theo tọa độ, cùng với kết quả đo đạc chiều dài và chiều

rộng vết trượt lở phục vụ cho việc tính toán sau này. Kết quả thu được là bản đồ

hiện trạng trượt lở huyện Bắc Yên với các xã xảy ra trượt lở chủ yếu là: Mường

Khoa, Song Pe, Xín Vàng, Chim Vàn.

Dữ liệu hiện trạng sử dụng đất, thảm phủ thực vật và rừng được nhóm tác giả

đề tài “Xây dựng hệ thống cơ sở dữ liệu quản lý tai biến môi trường trên địa bàn

tỉnh Sơn La” xây dựng từ ảnh Landsat độ phân giải 30m. Trong phạm vi luận văn

tác giả tiến hành hành đánh giá mức độ ảnh hưởng yếu tố hiện trạng sử dụng đất,

thảm phủ thực vật và rừng trên cơ sở dữ liệu sẵn có và được chi tiết hóa, biên tập lại

cho phù hợp với khu vực nghiên cứu là huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La.

Thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở, áp dụng kết hợp các phương pháp sau:

 Phân loại từ ảnh vệ tinh Landsat độ phân giải 30m huyên Bắc Yên,

tỉnh Sơn La

 Khảo sát thực địa và kiểm tra độ chính xác kết quả phân loại

 Tìm hiểu điều tra các dữ liệu trượt lở trong lịch sử

Hình 3.2. Ảnh lansat 30m năm 2012 huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Từ ảnh Landsat huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La thành lập bộ khóa giải đoán.

Khóa giải đoán là chuẩn giải đoán cho các đối tượng nhất định bao gồm các yếu tố và dấu hiệu do nhà giải đoán thiết lập. Khóa giải đoán sẽ cung cấp thông tin để xác

định đối tượng.

Bảng 3.1. Bảng khóa giải đoán các đối tượng trên ảnh Landsat

huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Tên

STT Mẫu ảnh thực tế Mẫu phân loại

mẫu phân loại

Rừng tự 1 nhiên

2 Rừng trồng

3 Đất nông

nghiệp

4 Đất ở

Mặt 5 nước

Đất 6 trống

Trảng

7 cỏ, cây

bụi

8 Trượt lở

Hình 3.3. Kết quả sau khi giải đoán ảnh Landsat độ phân giải 30m năm 2012

huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Hình 3.4. Bản đồ hiện trạng trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.3. Thành lập các bản đồ đánh giá ảnh hưởng của các nhân tố ảnh hưởng

đến trượt lở

3.3.1. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của độ dốc đối với trượt lở

Độ dốc địa hình có vai trò quan trọng nhất quyết định tới sự hình thành và

phát triển trượt lở. Khi góc dốc càng lớn thì mức độ ổn định của sườn càng nhỏ và ngược lại khi độ dốc bằng không thì sẽ không có trượt lở.

Từ dữ liệu địa hình với khoảng cao đều là 10m tác giả sử dụng công cụ sử

dụng công cụ 3D Anylyst của ArcMap xây dựng mô hình DEM khu vực huyện Bắc

Yên, tỉnh Sơn La

Hình 3.5. Mô hình DEM huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Sau khi có được mô hình DEM huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La, tiến hành thành lập độ dốc (sử dụng công cụ Spatial Analyst\Surface Analyst\Slope của ArcMap)

Hình 3.6. Dữ liệu độ dốc huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Phân loại lại các lớp của độ dốc (sử dụng công cụ Reclassify).

Bảng 3.2. Đánh giá ảnh hưởng của độ dốc với trượt lở

Cấp độ

STT Độ dốc (0) Điểm trượt Tổng diện tích (km2) Mật độ trượt lở (điểm/km2) nhạy cảm

1 00 – 50 1 44.6 0,022 1

2 50 – 150 14 211.4 0,06 3

3 150 – 300 22 654.71 0,034 2

4 300 – 450 57 166.46 0,34 5

5 Trên 450 3 21.29 0,14 4

Sau đó chuyển lớp dữ liệu trên sang dạng vector và tiến hành gộp những đối

tượng có cùng thuộc tính lại với nhau (sử dụng chức năng Dissolve). Tạo thêm

trường DT_DoDoc ở bảng thuộc tính và tính diện tích cho trường này.

Gộp lớp độ dốc với trượt lở bằng công cụ Intersect trong ArcMap

(ArcToolbox\ Spatial Analysis Tools\Overlay\ Intersect).

Sau khi có được lớp dữ liệu Intersect của độ dốc và trượt lở, tạo thêm trường

“Tongdiem” (tổng điểm trượt lở) trong bảng thuộc tính và tính toán cho trường này.

Sau đó, tạo tiếp trường “MatdoTL” và tính toán cho trường này theo công

thức: MatdoTL = (Tongdiem / DT_DD)

Sau khi đã có được kết quả của bước trên, tiến hành gắn trọng số cho các lớp

độ dốc

Biên tập lớp dữ liệu trên thành bản đồ đánh giá ảnh hưởng của độ dốc với

trượt lở.

Dữ liệu đường bình độ

Mô hình DEM

Dữ liệu độ dốc

Phân loại độ dốc

Tính diện tích, tính mật độ trượt lở lớp độ dốc

Gắn trọng số

Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của độ dốc với trượt lở

Hình 3.7. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yêu tố độ dốc đối với trượt lở

Hình 3.8. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của độ dốc phục vụ nghiên cứu trượt lở

huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.3.2. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của các đơn vị địa chất với

trượt lở

Ảnh hưởng của điều kiện địa chất, kiến tạo được coi là một nhân tố cơ bản

gây ra quá trình trượt lở đất, đặc biệt thành phần thạch học là một trong những nhân

tố quan trọng nhất ảnh hưởng đến sự ổn định của sườn. Các đá có độ bền thấp dễ có xu hướng phong hoá thành các vật liệu kém bền vững. Trong nhóm này bao gồm

sét, đá phiến, một số tuf núi lửa và các đá có chứa các khoáng vật dạng tấm yếu như

mica (các đá biến chất).

Hình 3.9. Dữ liệu địa chất huyện Bắc Yên, Sơn La

Tiến hành gộp các đơn vị địa chất có cùng thuộc tính (địa tầng) lại với nhau,

tính diện tích cho lớp địa chất và intersect 2 lớp dữ liệu địa chất và trượt lở rồi tính toán trọng số (làm tương tự như các bản đồ trên)

Bảng 3.3. Bảng đánh giá cho thạch học

STT Tuổi địa chất Điểm trượt Tổng diện tích (km2) Mật độ trượt lở(điểm/km2) Cấp độ nhạy cảm

1 35.86 0 0 1

T3k, T3n-r sb2

2 D2g-D3bc2, 260.9 0,023 6 3

Muy Lam

K2nc

3 T1vn, J-Kbh, 16 409.29 0,03 4

Ksb, T1

4 EgamaK2pp, 69 300.88 0,23 5

D2g-D3bc1

5 K2YC1, 6 311.58 0,019 2

D12tk

Từ kết quả tính toán trên thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của địa chất

đối với trượt lở

Hình 3.10. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của địa chất phục vụ nghiên cứu trượt lở

huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.3.3. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của các đơn vị địa mạo với

trượt lở

Trượt lở đất nằm trong quá trình phát triển sườn dốc. Trong mỗi giai đoạn

phát triển của địa hình chúng đều bộc lộ những đặc điểm về hình thái và nguồn gốc.

Do đó nghiên cứu địa mạo là cơ sở quan trọng cho đánh giá tai biến, đây chính là cơ sở để đánh giá đơn tính và tổng hợp các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình gây tai

biến.

Hình 3.11. Dữ liệu địa mạo huyện Bắc Yên,Sơn La

Tính diện tích cho lớp địa mạo và intersect 2 lớp dữ liệu địa mạo và trượt lở

rồi tính toán trọng số (làm tương tự như các bản đồ trên)

Bảng 3.4. Bảng kết quả đánh giá cho lớp dữ liệu địa mạo

STT Các loại địa mạo Cấp độ Điểm trượt Tổng diện tích (km2) nhạy cảm Mật độ trượt lở (điểm/km2)

3 200.39 0,015 1 1

2 8 270.78 0,029 3

Cao nguyªn bãc mßn x©m thùc ph¸t triÓn trªn ®¸ cacbonat, cao nguyªn x©m thùc ph¸t triÓn trªn ®¸ cacbonat, cao nguyªn bãc mßn ph¸t triÓn trªn ®¸ cacbonat, khèi nói bãc mßn ph¸t triÓn trªn ®¸ cacbonat, tròng bãc mßn, tÝch tô, d·y nói x©m thùc ph¸t triÓn trªn ®¸ cacbonat, tròng x©m thùc D·y nói bóc mòn cấu trúc ph¸t triÓn trªn ®¸ phi cacbonat, khèi vµ d·y nói bãc mßn ph¸t triÓn trªn ®¸ phi cacbonat

3 4 160.17 0,025 2

Cao nguyªn röa lòa ph¸t triÓn trªn ®¸ cacbonat, d·y nói bãc mßn x©m thùc ph¸t triÓn trªn ®¸ cacbonat

4 65 336.13 0,193 5

Khèi vµ d·y nói cÊu tróc ph¸t triÓn trªn ®¸ phi cacbonat, d·y nói x©m thùc ph¸t triÓn trªn ®¸ phi cacbonat

Thung lòng x©m thùc 5 18 124.88 0,144 4

Hình 3.12. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của địa mạo phục vụ nghiên cứu trượt lở

huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.3.4. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của các đứt gãy với trượt lở

Mật độ đứt gãy là một nhân tố quan trọng gây nên tai biến trượt lở đất, chúng ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ và quy mô điểm trượt. Khi phân tích các khối trượt

đơn lẻ, nhân tố này được đặc trưng bằng mức độ dập vỡ, nứt nẻ của đất đá. Nhưng

khi xem xét trên phạm vi một lãnh thổ thì nhân tố này có ý nghĩa lớn đối với quá trình trượt lở đất. Trong cùng một loại đất đá thì trượt lở đất dễ phát sinh ở những

đới dập vỡ, nứt nẻ vì ở đây đất đá thường dễ bị phong hóa, dễ bị bão hoà nước nên

có độ bền chống cắt thấp. Mức độ dập vỡ, nứt nẻ của đất đá thường là do các quá

trình phá huỷ kiến tạo như các đứt gãy kiến tạo, các đới tiếp xúc,… và các quá trình phong hóa.

Việc xây dựng chỉ tiêu mật độ đứt gãy được nội suy từ bản đồ đứt gãy kiến

tạo của khu vực với sự hỗ trợ của công cụ GIS. Kết quả nội suy được thể hiện theo

5 cấp giá trị tương ứng với 5 cấp ảnh hưởng của nó đến quá trình trượt lở đất.

Sử dụng chức năng Multiple Ring Buffer để phân các vùng ảnh hưởng đối

với trượt lở của các đứt gãy

Hình 3.13. Lớp bufer của các đứt gãy huyện Bắc Yên, Sơn La

Độ rộng các đới ảnh hưởng của các đứt gãy

STT Khoảng rộng đới ảnh hưởng (m) >5000 1 Điểm trượt 10 Tổng diện tích (km2) 420.47 Mật độ trượt lở (điểm/km2) 0,024 Cấp độ nhạy cảm 1

2 3 5000 2000 31 42 315.26 260.91 0,098 0,161 3 5

4 500 12 81.21 0,147 4

5 100 2 21.1 0,095 2

Sau đó tiến hành gộp lớp dữ liệu này với trượt lở và tính toán trọng số (làm

như các bản đồ trên)

Hình 3.14. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yêu tố đứt gãy đối với trượt lở

Hình 3.15. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của bufer đứt gãy phục vụ nghiên cứu trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.3.5. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của giao thông đối với trượt

lở

Hình 3.16. Dữ liệu bufer đường giao thông huyện Bắc Yên, Sơn La

Bảng 3.5. Bảng đánh giá ảnh hưởng của hệ thống đường giao thông đối với trượt lở

STT Khoảng rộng của đới (m) >1000 1 Điểm trượt Tổng diện tích (km2) 356.78 6 Mật độ trượt lở (điểm/km2) 0,017 Cấp độ nhạy cảm 1

2 1000 31 243.26 0,127 4

3 500 32 254.03 0,126 3

4 200 9 112.41 0,08 2

5 100 19 132.48 0,143 5

Mật độ đường giao thông tang nhanh kèm theo đó là tác động của con người

vào lớp phủ thực vật cũng như chất lượng đất. Theo tình hình thực địa thì hiện trạng

2 bên taluy của đường giao thông có độ dốc cao gây khả năng trượt lở mạnh gây

nguy hiểm cho cuộc sống người dân. Bên cạnh đó ảnh hưởng của các phương tiện

đi lại gây rung động ảnh hưởng đến quá trình trượt lở. Quá trình đào phá để xây

dựng đường cũng gây nên tác động đến quá trình trượt lở. Do đó tác giả đã đưa vào

yếu tố giao thông vào đánh giá với lớp thông tin là khoảng cách đến tim đường

(buffer của đường).

Thành lập bản đồ ảnh hưởng của giao thông với trượt lở (các bước tiến hành

như các bản đồ trên)

Hình 3.17. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của giao thông phục vụ nghiên cứu trượt lở

huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.3.6. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của thổ nhưỡng đối với

trượt lở

Trong phạm vi luận văn tác giả chủ yếu xét về tầng dày và thành phần sét

của yếu tố thổ nhưỡng. Đây là những thành tố có liên quan chủ yếu đến sự hình

thành của trượt lở.

Hình 3.18. Dữ liệu thổ nhưỡng huyện Bắc Yên, Sơn La

Bảng 3.6. Bảng phân cấp các yếu tố lớp thổ nhưỡng

STT Các loại thổ nhưỡng Điểm trượt Tổng diện tích (km2) Mật độ trượt lở (điểm/km2) Cấp độ nhạy cảm

1 0 5.38 0 1

Đất dốc tụ và thung lũng, đất mùn alit trên núi đá (1800-2800), đất phù sa

1 70.27 0,001 2

6 4 152.28 0,026 3

4 Đất mùn vàng đỏ trên đá macma axit, đất đỏ vàng trên đá macma axit Đất Feralit mùn trên núi (900-1800) Đất Feralit 7 60 641.9 0,09 4

8 Đất vàng nhạt trên đá cát 32 195.46 0,16 5

Hình 3.19. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yếu tố thổ nhưỡng đối với trượt lở

Hình 3.20. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của thổ nhưỡng phục vụ nghiên cứu trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.3.7. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật đối với

trượt lở

Thảm phủ thực vật và rừng có vai trò là lớp phủ che chắn và hạn chế sự xói

mòn đất, rễ thực vật làm tăng độ kết dính trong đất. Thảm phủ thực vật và rừng hạn

chế dòng chảy mặt khi có mưa lớn và giảm bớt gia tốc dòng chảy. Chính vì vậy thảm phủ thực vật và rừng là những yếu tố có vai trò quan trọng trong nghiên cứu

và đánh giá trượt lở đất.

Hình 3.21. Dữ liệu lớp phủ thực vật huyện Bắc Yên, Sơn La

Bảng 3.7. Bảng phân cấp các yếu tố lớp lớp phủ thực vật

STT Loại thảm thực vật Điểm trượt Tổng diện tích (km2) Mật độ trượt lở (điểm/km2) Cấp độ nhạy cảm

1 35 503 0,06 1

2 8 137.4 0,061 2

3 2 24.57 0,081 3

4 30 331.7 0,09 4

5 22 71.2 0,3 5 Rừng rậm lá xanh, rừng thường xanh Đất đồi núi không có rừng Tổ hợp khảm trảng cỏ, cây trồng quanh khu dân cư Đất hoang, trảng cây bụi tái sinh, Cây bụi rậm, trảng cây bụi

Hình 3.22. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yếu tố lớp phủ thực vật với trượt lở

(Quy trình này dùng chung cho các lớp thảm phủ thực vật, rừng, hiện trạng sử dụng đất)

Hình 3.23. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật phục vụ nghiên cứu trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.3.8. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của lượng mưa đối với trượt

lở

Bản đồ lượng mưa trung bình năm được thành lập bằng việc nội suy giá trị

lượng mưa trung bình năm của các trạm đo mưa và đường đẳng trị mưa trung bình

năm. Sau khi thống kê các giá trị nội suy cho toàn huyện, chúng tôi chia thành 5 cấp giá trị tương ứng với mức độ tác động của nó đến tai biến trượt lở đất khác nhau.

Hình 3.24. Dữ liệu lượng mưa trung bình năm huyện Bắc Yên, Sơn La

Bảng 3.8. Phân cấp ảnh hưởng của nhân tố lượng mưa trung bình năm đến quá trình trượt lở đất

STT Lượng mưa Tb năm (mm/năm) Điểm trượt Tổng diện tích (km2) Mật độ trượt lở (điểm/km2) Mức độ ảnh hưởng

1 <1300 2 58.3 0,03 1

2 1301 – 1500 7 176.16 0,034 2

3 1501 – 1900 11 314.9 0,035 3

4 1901 – 2000 70 479.79 0,15 5

5 > 2000 7 66.9 0,1 4

Hình 3.25. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yếu tố lượng mưa

đối với trượt lở

Hình 3.26. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của lượng mưa phục vụ nghiên cứu trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.3.9. Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng mật độ sông suối đối với

trượt lở

Hệ thống sông suối là bức tranh thể hiện kết quả sự phân cắt địa hình dưới

tác động của dòng chảy. Nước trên bề mặt địa hình rất nhạy cảm và linh động với

sự thay đổi của địa hình. Vì thế, nó cũng phản ánh phần nào chế độ kiến tạo của khu vực mà cụ thể là nhiều hệ sông suối được hình thành từ các hệ thống đứt gãy.

Mật độ phân cắt ngang thể hiện sự phân cắt theo chiều ngang của địa hình, là

thông số xác định gián tiếp nguy cơ xảy ra trượt lở đất. Mật độ phân cắt ngang địa

hình được hiểu là tổng độ dài tất cả các rãnh xâm thực, khe xói (dòng chảy tạm thời), sông suối (dòng chảy thường xuyên) trên một diện tích nhất định nào đó

Hình 3.27. Dữ liệu thủy văn Bắc Yên, Sơn La

Tạo lớp dữ liệu mật độ sông suối thông qua chức năng: Spatial

Analyst\Density

Đánh giá ảnh hưởng của mật độ sông suối với trượt lở

Điểm trượt Tổng diện tích (km2) Mật độ trượt lở (điểm/km2) Cấp độ nhạy cảm STT Mật độ sông suối (km/km2)

1 0 – 0,2 13 286.82 0.045 1

2 0,2 – 0,5 9 96.08 0.09 3

3 0,5 – 1 14 201.13 0.069 2

4 1 – 1,5 22 215.88 0,1 4

5 > 1,5 39 299.03 0,13 5

Hình 3.28. Sơ đồ thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của yêu tố thủy văn đối với trượt lở

Chuyển dữ liệu vừa thu được sang dạng vector và cũng tiến hành gộp các đối

tượng có cùng thuộc tính lại với nhau và tính toán các số liệu cần thiết (làm tương tự như lớp độ dốc)

Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của mật độ sông suối với trượt lở

Hình 3.29. Bản đồ đánh giá ảnh hưởng của mạng sông suối phục vụ nghiên cứu trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.4. Thành lập bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Trong tự nhiên mức độ ảnh hưởng của các yếu tố quyết định trượt lở không như nhau. Sự khác nhau này được thể hiện qua xác định trọng số của từng yêú tố. Ở

đây lựa chọn trọng số cho các yêú tố bằng phương pháp phân tích cấp bậc của Saaty

- Saaty’s Analytical Hiearchy Process (AHP).

Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) (hay còn gọi là phương pháp mô hình

trọng số) là một phương pháp bán định lượng. Nội dung của phương pháp bao gồm

việc xây dựng một hệ thống các cặp ma trận so sánh giữa các yếu tố khác nhau cho

trượt lở. Cách tiếp cận này có thể được mô tả như là sự phân bậc tầm quan trọng của các nhân tố gây ra trượt lở, mỗi nhân tố được so sánh với các nhân tố khác để xác

định tầm quan trọng của chúng đối với trượt lở.

Việc xác định trọng số các yếu tố thành phần ảnh hưởng đến trượt lở sẽ xác

định mức độ ảnh hưởng nhiều hay ít của các yếu tố thành phần, phục vụ cho việc

tính toán cho ra bản đồ nguy cơ trượt lở. Trong luận văn này tác giả áp dụng

phương pháp so sánh cặp cho điểm và tính trọng số để đánh giá mức độ ảnh hưởng

của các yếu tố thành phần đến trượt lở (phương pháp AHP).

Phương pháp AHP được Thomas L. Saaty phát triển vào những năm đầu

thập niên 1980, và được biết đến như là quy trình phân tích thứ bậc nhằm giúp xử lý

các vấn đề ra quyết định đa tiêu chuẩn phức tạp. AHP cho phép người ra quyết định

tập hợp được những kiến thức của các chuyên gia về vấn đề nghiên cứu, kết hợp

được các dữ liệu khách quan và chủ quan trong một khuôn khổ thứ bậc logic. Trên

hết, AHP cung cấp cho người ra quyết định một cách tiếp cận trực quan theo sự

phán đoán thông thường để đánh giá sự quan trọng của mỗi thành phần thông qua quá trình so sánh cặp. AHP kết hợp được cả hai mặt tư duy của con người cả về

định tính và định lượng: định tính qua sự sắp xếp thứ bậc và định lượng qua kết quả bộ trọng số cho từng yếu tố thứ bậc.

Phân tích vấn đề ra quyết định (thiết lập thứ bậc) đánh giá so sánh các thành phần (so sánh cặp giữa các yếu tố)

AHP dựa vào 3 nguyên tắc: - - - Tổng hợp các mức độ ưu tiên (xác định các ma trận trọng số) Các bước tiến hành AHP: - Bước 1: Phân tích vấn đề và xác định lời giải yêu cầu. - Bước 2: Xác định các yếu tố sử dụng và xây dựng cây phân cấp yếu tố.

- Bước 3: điều tra thu thập ý kiến chuyên gia về mức độ ưu tiên. - Bước 4: Thiết lập các ma trận so sánh cặp. - Bước 5: Tính toán trọng số cho từng mức, từng nhóm yếu tố. - Bước 6: Tính tỷ số nhất quán (CR). Tỷ số nhất quán phải nhỏ hơn hay

bằng 10%, nếu lớn hơn, cần thực hiện lại các bước 3, 4, 5.

- Bước 7: Thực hiện bước 3, 4, 5, 6 cho tất cả các mức và các nhóm yếu tố

trong cây phân cấp.

- Bước 8: Tính toán trọng số tổng hợp và nhận xét.

 So sánh cặp

Trong phương pháp này, người được phỏng vấn phải diễn tả ý kiến của mình

đối với từng cặp yếu tố. Thường người được hỏi phải chọn câu trả lời trong số 10 - 17 sự lựa chọn riêng biệt. Mỗi sự chọn lựa là một cụm từ ngôn ngữ học. Chẳng hạn : “A quan trọng hơn B”, “A quan trọng như B”...

Mối quan tâm trong vấn đề này không phải là lời phát biểu mà là giá trị bằng số liên quan đến lời phát biểu. Để phân cấp hai tiêu chuẩn Saaty (1970) đã phát triển một loại ma trận đặc biệt gọi là ma trận so sánh cặp. Những ma trận đặc biệt này được sử dụng để liên kết 2 tiêu chuẩn đánh giá theo một thứ tự của thang phân loại.[17]

Bảng 3.9. Ví dụ về ma trận so sánh cặp của 3 yếu tố i, j và k [17]

Yếu tố i Yếu tố i Yếu tố i

Yếu tố i 1 aij aik

Yếu tố i 1/aij 1 ajk

Yếu tố i 1/aik 1/ajk 1

Đây là ma trận nghịch đảo với sự so sánh cặp nếu i so sánh với j có 1 giá trị aij thì khi j so sánh với i sẽ có một giá trị nghịch đảo là 1/aij.

Bảng 3.10. Chỉ tiêu của Saaty so sánh cặp đôi các yếu tố

TT Đặc điểm so sánh cặp đôi các yếu tố Điểm đánh giá

1 Có tầm quan trọng như nhau 1

2 Quan trọng ít 3

3 Quan trọng nhiều 5

4 Quan trọng hơn rất nhiều 7

5 Tuyệt đối quan trọng hơn 9

6 Khoảng trung gian giữa các mức độ trên 2,4,6,8

Tổng hợp số liệu về mức độ ưu tiên

Để có trị số chung của mức độ ưu tiên, cần tổng hợp các số liệu so sánh cặp

để có số liệu duy nhất về độ ưu tiên.

Giải pháp mà Saaty sử dụng để thu được trọng số từ sự so sánh cặp là

phương pháp số bình phương nhỏ nhất. Phương pháp này sử dụng một hàm sai số

nhỏ nhất để phản ảnh mối quan tâm thực của người ra quyết định.

Để đơn giản người ta đã đề ra phương pháp xác định vectơ riêng w bằng

cách:

- Tính tổng mỗi cột trong ma trận: X aij - Tính aij/X aij. - Chuẩn hóa các giá trị để có được trọng số bằng cách lấy trung bình cộng

của từng hàng.

 Kết quả tính toán

Rừng

Địa mạo

Độ dốc

Đứt gãy

Địa chất

Thổ nhưỡng

Thủy văn

Đường giao thông

Lượng mưa trung bình

Lớp phủ thực vật

Lớp Thành phần

Hiện trạng sử dụng đất

(c)

(a)

(b)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

(j)

(k)

(a)

(b)

1/3

(c)

1/3

1/5

1/3

(d)

1/3

1/5

1/3

(e)

1/4

(f)

1/6

1/4

1/2

Bảng 3.11. Bảng ma trận tương quan giữa các yếu tố gây trượt

1/5

(g)

1/7

1/5

1/3

1/2

1/6

(h)

1/8

1/6

1/4

1/3

1/2

1/7

(i)

1/9

1/7

1/5

1/4

1/3

1/2

1/7

(j)

1/9

1/7

1/5

1/4

1/3

1/2

1/7

(k)

1/9

1/7

1/5

1/4

1/3

1/2

6.712

TỔNG 2.835 6.712

14.683 14.683 20.583

27.5

35.5

Việc đánh giá mức độ nhạy cảm của các nhân tố trên thang điểm biểu thị sự ưu tiên của chúng một cách thích đáng đối với quá trình trượt lở đất. Trong đó, độ

dốc sườn là nhân tố quan trọng bậc nhất ảnh hưởng đến trượt lở đất, do đó được cho

9 điểm. Các nhân tố còn lại, ứng với mức độ nhạy cảm đến khả năng gây ra tai biến

trượt lở đất khác nhau được trình bày trên bảng 3.11.

Trọng số của các nhân tố ảnh hưởng được xác định thông qua việc lập ma

trận so sánh tương quan giữa các nhân tố và tính được trọng số tương ứng của từng

nhân tố theo bảng 3.12:

Rừng

Địa mạo

Bảng 3.12. Ma trận xác định trọng số của các yếu tố

Trọng số

Độ dốc

Đứt gãy

Địa chất

Thổ nhưỡng

Thủy văn

Lớp phủ thực vật

Hiện trạng sử dụng đất

Đường giao thông

Lượng mưa trung bình

Lớp Thành phần

(c)

(a)

(b)

(d)

(e)

(f)

(g)

(h)

(i)

(j)

(k)

(l)

0.353 0.447

0.447

0.34

0.294

0.252 0.224 0.198

0.198

0.299

(a)

0.118 0.149

0.149 0.204 0.204

0.196

0.18

0.168 0.154

0.154

0.148

(b)

0.118 0.149

0.149 0.204 0.204

0.196

0.18

0.168 0.154

0.154

0.148

(c)

0.071 0.05

0.05

0.068 0.068

0.098

0.108 0.112 0.110

0.110

0.087

(d)

0.071 0.05

0.05

0.068 0.068

0.098

0.108 0.112 0.110

0.110

0.087

(e)

0.059 0.037

0.037 0.034 0.034

0.049

0.072 0.084 0.088

0.088

0.061

(f)

0.05

0.03

0.023 0.023

0.025

0.036 0.056 0.066

0.066

0.041

(g)

0.044 0.025

0.025 0.017 0.017

0.016

0.018 0.028 0.044

0.044

0.029

(h)

0.039 0.021

0.021 0.014 0.014

0.012

0.012 0.014 0.022

0.022

0.019

(i)

0.039 0.021

0.021 0.014 0.014

0.012

0.012 0.014 0.022

0.022

0.019

(j)

0.039 0.021

0.021 0.014 0.014

0.012

0.012 0.014 0.022

0.022

0.019

(k)

Sau khi có được các bản đồ đánh giá ảnh hưởng đối với trượt lở, tiến hành

Union các lớp bản đồ đó lại với nhau. Tạo thêm trường thuộc tính Tong_TC (tổng tiêu chí) và diem_DG, tính toán cho các trường này bằng phương pháp AHP:

Tong_TChi = Tổng tiêu chí của các lớp bản đồ hợp phần

Tong_TC = ([TC_LM] * 0.148) + ([TC_DM] * 0.041) + ([TC_DD] * 0.299)

+ ([TC_DG] * 0.087) + ([TC_GT] * 0.148) + ([TC_HTr] * 0.019) + ([TC_TN] *

0.061) + ([TC_TVat] * 0.019) + ([TC_TVan] * 0.029) + ([TC_DC] * 0.087) +

([TC_rung] * 0.019)

Từ kết quả chồng lớp bản đồ thành phần tiến hành thành lập bản đồ dự báo

nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Hình 3.30. Bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

3.5. Ứng dụng của bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn

Bảng 3.13. Phân cấp diện tích lãnh thổ huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La theo nguy cơ trượt lở đất

Quy mô Tổng diện tích Diện tích (ha) Phần trăm (%) toàn huyện (ha)

Mức tiềm năng

11.306 10,26 Thấp

23.002 20,86 TB – Thấp

30.087 110.23 27,29 TB

35.963 32,63 Cao

8.872 8,96 Rất cao

Hình 3.31. Biểu đồ phân cấp diện tích lãnh thổ huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La theo nguy cơ trượt lở đất

Từ kết quả thống kê trượt lở toàn huyện cho ta thấy:

Vùng có tiềm năng trượt lở rất cao giá trị: Xảy ra ít trong phạm vi huyện,

mức nguy cơ chỉ chiếm 8.96%.

Vùng có tiềm năng trượt lở cao có giá trị: xảy ra tại khá nhiều xã như thị trấn

Bắc Yên, xã Tạ Khoa, xã Song Pe, xã Mường Khoa, Xã Chiêng Sại, xã Bắc Ngà, xã Chim Vàn.

Vùng có tiềm năng trượt lở trung bình: chiếm diện tích tương đối lớn trong

huyện.

Khu vực có tiềm năng trượt lở thấp: phân bố rất ít, chủ yếu ở các vùng có độ

dốc thấp.

Cụ thể là Thực tế cho thấy: Các điểm xảy ra trượt lở đều nằm trong vùng có

nguy cơ trượt lở ở cấp cao và rất cao. Các xã xảy ra trượt lở chủ yếu là: Chiềng Sai,

Mường Khoa, Tạ Khoa, Chim Vàn. Các xã nằm trong khu vực có độ dốc cao có

nguy cơ trượt lở cao và rất cao.

So sánh với bản đồ nguy cơ mà tác giả thực hiện các xã trên cũng là các xã

có nguy cơ cao và rất cao.

Hình 3.32. Bản đồ đánh giá độ chính xác của bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

So sánh với bản đồ hiện trạng trượt lở thì kết quả xây dựng bản đồ nguy cơ

trượt lở đất đã phản ánh chính xác phạm vi phân bố theo không gian của các vùng có nguy cơ xảy ra trượt lở ở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La. Các vùng được đánh giá

có nguy cơ trượt lở cao và rất cao rơi vào những xã đã xảy ra trượt lở mạnh trong

những năm gần đây.

Hình 3.33. Biểu đồ thống kê tỉ lệ % trượt lở theo đơn vị hành chính xã thuộc

huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La

Theo bản đồ hình 3.36 được thực hiện bằng cách chồng hiện trạng trượt lở

lên bản đồ nguy cơ. Từ hình vẽ và số liệu tính toán có đến 78/97 (80,41% tổng số

điểm trượt lở) điểm trượt lở nằm trong vùng có nguy cơ trượt lở cao. Vì vậy ta có

thể đánh giá về độ chính xác của bản đồ nguy cơ trượt lở huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn

La.

Bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở có thể sử dụng tham khảo, là cơ sở cho công

tác quy hoạch lãnh thổ, quy hoạch môi trường và quản lý môi trường. Dựa vào

thông tin bản đồ có thể lập kế hoạch chi tiết để xây dựng các dự án nhằm ứng xử

hữu hiệu với các tai biến hoặc giảm thiểu những thiệt hại do trượt lở gây ra.

Bản đồ dự báo tai biến trượt có thể sử dụng tham khảo, là cơ sở cho công tác quy hoạch môi trường với những đề xuất về quy hoạch và biện pháp ứng xử nhằm phòng tránh và giảm thiểu tai biến trượt trọng lực.

Biện pháp quy hoạch:

Xây dựng các dự án trồng rừng, bảo vệ rừng ở các khu vực dễ xảy ra trượt

lở, đặc biệt là ở các vùng có địa hình đồi núi, núi thấp và đồng bằng cao.

Xây dựng các dự án khoanh vùng tu bổ, giao đất giao rừng và bảo vệ rừng

nghiêm ngặt tại các vùng rừng và thung lũng đầu nguồn nhằm hạn chế tốc độ và quy mô của trượt lở.

Vạch các tuyến giao thông mới nhằm giảm thiểu nhất những tai biến trượt lở

trong tương lai.

Lựa chọn các loài cây trồng thích hợp để trồng nhằm nâng cao khả năng

chống trượt lở của từng đất đá trong khu vực (tre, lát, tếch, …)

Có giải pháp di dời hoặc tăng cường gia cố các công trình nằm trong khu vực

có trượt đổ, xác suất xảy ra tai biến trượt lở cao nhất.

Biện pháp kỹ thuật:

a. Điều tiết dòng mặt hoặc làm giảm độ ẩm ướt của đất đá.

Tăng cường gia cố các bề mặt taluy đường ở các vị trí có xác suất trượt lở

cao.

Hạ thấp taluy đường tại những vị trí cho phép.

Tháo khô nước tại những vị trí có điều kiện cho phép.

Gia cố các rãnh thoát nước dọc bên đường bằng hệ thống cống ximăng.

Dẫn thoát nước ở phía đỉnh khối trượt dự kiến bằng phương thức máng

bêtông để tránh sự ngấm nước vào đất đá.

Có biện pháp kỹ thuật làm tiêu thoát lượng nước ngầm tầng nông bên vách

taluy, xuất hiện vào mùa mưa và là nguyên nhân chính gây trượt.

b. Gia tăng sức chịu tải và chống cắt, chống xói mòn chân của đất đá:

Ở những vị trí xung yếu cần xây dựng các tường phản áp, tường chống xói lở

bằng bêtông cốt thép.

Ở những vị trí cần thiết, có thể áp dụng thêm biện pháp phụt vữa ximăng vào khe nứt, xây trát bằng xi măng và đá ra phía mặt taluy đường. Ở các vị trí đó phải có ống thoát nước ngầm.

Sử dụng cọc thép hoặc cọc xi măng để gia cố bề mặt taluy.

Tóm lại: khi xử lý phòng chống trượt phải áp dụng kết hợp nhiều biện pháp

cho một khu vực vì trượt lở thường phát sinh do nhiều nguyên nhân.

7. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

Ứng dụng công nghệ viễn thám và hệ thông tin địa lý để dự báo nguy cơ trượt lở đất tại huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La là một vấn đề có ý nghĩa khoa học và

mang tính thực tiễn, thời sự.

Huyện Bắc Yên có những điều kiện tự nhiên tiềm ẩn nguy cơ trượt lở đất vào mùa mưa do có độ dốc lớn > 250. Đất đai trong huyện không thấm nước tốt. Thực thực vật chịu sự tác động mạnh của con người có xu hướng hạn chế việc ngăn trượt

lở đất và là khu vực có lượng mưa trung bình hằng năm lớn.

Nghiên cứu đã ứng dụng Hệ thống Thông tin Địa lý kết hợp với viễn thám để xác định trượt lở đất tiềm năng cho huyện Bắc Yên, tỉnh Sơn La. Các yếu tố tự

nhiên được lựa chọn cho quá trình đánh giá gồm: độ dốc, lượng mưa trung bình

năm, địa chất (thạch học), địa mạo, đứt gãy, giao thông, mật độ sông suối, thực vật,

rừng, thổ nhưỡng và hiện trạng sử dụng đất, còn các nhân tố khác chỉ được phân

tích định tính và mang tính chất tham khảo.

Kết quả đã phân vùng được mức độ tiềm năng trượt lở đất trên địa bàn huyện

như sau:

Vùng có tiềm năng trượt lở rất cao giá trị: Xảy ra ít trong phạm vi huyện,

mức nguy cơ chỉ chiếm 8.96%.

Vùng có tiềm năng trượt lở cao có giá trị: xảy ra tại khá nhiều xã như thị trấn

Bắc Yên, xã Tạ Khoa, xã Song Pe, xã Mường Khoa, Xã Chiêng Sại, xã Bắc Ngà, xã

Chim Vàn chiếm 32,63%

Vùng có tiềm năng trượt lở trung bình và trung bình - thấp : chiếm diện tích

tương đối lớn trong huyện. trung bình chiếm 27,29%, trung bình – thấp chiếm 20,86%

Khu vực có tiềm năng trượt lở thấp: phân bố rất ít, chủ yếu ở các vùng có độ

dốc thấp chiếm 10,26%

Trong phạm vi luận văn tác giả ngoài đưa ra bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở đất và kiến nghị một số biện phát phòng tránh và hạn chế tác hại của tai biến trượt lở đất.

Kiến nghị

Xây dựng các dự án trồng rừng, bảo vệ rừng ở các khu vực dễ xảy ra trượt

lở, đặc biệt là ở các vùng có địa hình đồi núi, núi thấp và đồng bằng cao.

Xây dựng các dự án khoanh vùng tu bổ, giao đất giao rừng và bảo vệ rừng

nghiêm ngặt tại các vùng rừng và thung lũng đầu nguồn nhằm hạn chế tốc độ và quy mô của trượt lở.

Vạch các tuyến giao thông mới nhằm giảm thiểu nhất những tai biến trượt lở

trong tương lai.

Lựa chọn các loài cây trồng thích hợp để trồng nhằm nâng cao khả năng

chống trượt lở trong khu vực (tre, lát, tếch, …)

Có giải pháp di dời hoặc tăng cường gia cố các công trình nằm trong khu vực

có trượt đổ, xác suất xảy ra tai biến trượt lở cao nhất.

8. TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng việt

1. Báo cáo tổng kết bảo lũ huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La năm 2013, báo cáo kinh

tế xã hội an ninh quốc phòng huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La năm 2013.

2. Bùi Thắng (2010), Đánh giá nguy cơ xói lở bờ sông Hương tỉnh Thừa Thiên

Huế, tạp chí khoa học, đại học Huế, số 58, 2010

3. Đào Văn Thịnh (2004), "Các tai biến địa chất ở Tây Bắc Bộ", Tạp chí Địa

chất, Số 285

4. Nguyễn Đình Hòe, Nguyễn Ngọc Thạch (2000), Viễn thám trong nghiên cứu môi trường, Tập giáo trình trường Đại học Khoa học tự nhiên – Đại học

Quốc gia HN.

5. Nguyễn Quốc Khánh (2009), Áp dụng GIS và viến thám đnáh giá độ nguy

hiểm của tại biến trượt lở đất tại Mường Lay, Việt Nam.

6. Nguyễn Ngọc Thạch, Phạm Xuân Cảnh (2013), bài báo xây dựng phần mềm ra quyết định phục vụ cảnh báo sớm tai biến lũ quét và trượt lở đất ở vùng

núi, thử nghiệm tại Bắc Kạn.

7. Nguyễn Ngọc Thạch (2005), Cơ sở viễn thám, NXB Nông nghiệp, Hà Nội

8. Nguyễn Ngọc Thạch (2004), Viễn thám và GIS ứng dụng, Giáo trình trường

Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội.

9. Nguyễn Ngọc Thạch (2003), Nghiên cứu và dự báo tai biến thiên nhiên ở tỉnh Hòa Bình, Báo cáo đề tài khoa học đặc biệt (Mã số QG 0017).

10. Nguyễn Ngọc Thạch, Báo cáo kết quả nhiệm vụ hợp tác quốc tế về khoa học và công nghệ theo nghị định thư Việt Nam -Ấn Độ: Tăng cường năng lực nghiên cứu, đào tạo về viễn thám và Hệ thông tin địa lý trong việc nghiên

cứu, quản lý tai biến lũ lụt, lũ quét và trượt lở đất, nghiên cứu điển hình tại Vĩnh Phúc và Bắc Kạn.2012.

11. Nguyễn Thám, Nguyễn Đăng Độ, Uông Đình Khanh (2012), Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Trị bằng phương pháp tích hợp mô hình thứ bậc (AHP) vào GIS, tạp chí khoa học, đại học Huế, tập 74B, số 5, (2012), 143-155

12. Nguyễn Trọng Yêm( 2006), nghiên cứu đánh giá trượt lở, lũ quét- lũ bùn đá tại vùng trọng điểm tỉnh Lào Cai ( H. Bát Xát, H. Sapa và TP. Lào Cai – tỉnh Lào Cai) và kiến nghị các giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại.

13. Tổng cục Thống kê, Niên giám thống kê huyện Bắc Yên tỉnh Sơn La năm

2013

14. UBND huyện Bắc Yên, tháng 02 năm 2014, Báo cáo về kết quả thực hiện

chương trình bố trí dân cư các vùng thường xảy ra thiên tai, dân cư trú trong

khu rừng đặc dụng.

15. Vũ Tự Lập, Địa lý tự nhiên Việt Nam, NXB Đại học Sư phạm Hà Nội

16. Vũ Văn Phái, Tai biến thiên nhiên, Giáo trình trường Đại học Khoa học Tự

nhiên – Đại học Quốc gia Hà Nội.

Tài liệu nước ngoài

17. Thomas L. Saaty, Fundamentals of the Analytic Hierarchy Process, RWS

Publications. 2000).