Nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm nhẹ, thiệt hại do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá ở tỉnh Lào Cai: Phần 1

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:116

Thêm vào BST

Báo xấu

25
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Phần 1 cuốn sách trình bày các nội dung 3 chương đầu bao gồm: Tổng quan về trượt lở đất, lũ bùn đá và cơ sở nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm nhẹ thiệt hại do tai biến; các nhân tố ảnh hưởng tới địa hình và phát sinh trượt lở đất, lũ bùn đá; đặc điểm địa mạo tỉnh Lào Cai. Mời các bạn cùng tham khảo nội dung chi tiết.

Chủ đề:

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

Lưu

Nội dung Text: Nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm nhẹ, thiệt hại do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá ở tỉnh Lào Cai: Phần 1

1 TRN THANH HÀ Nghiªn cøu ®Þa m¹o phôc vô gi¶m nhÑ, thiÖt h¹i do tai biÕn tr−ît lë ®Êt, lò bïn ®¸ ë tØnh lµo cai NHÀ XUẤT BẢN ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
2
3 MC LC CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT ......................................................... 6 DANH MC HÌNH .......................................................................................... 7 DANH MC NH .......................................................................................... 10 M ĐU ....................................................................................................... 11 Chng1. T NG QUAN V" TR#$T L Đ&T, L' BÙN ĐÁ VÀ CƠ S NGHIÊN C-U Đ.A M/O PHC V GIM NH2 THI3T H/I DO TAI BI4N ........................... 17 1.1. Nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá trên thế giới và Việt Nam ....................... 17 1.1.1. Tai biến thiên nhiên ...................................................................................... 17 1.1.2. Nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá trên thế giới ......................................... 18 1.1.3. Nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá tại Việt Nam ......................................... 26 1.1.4. Nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá tại Lào Cai ............................................ 31 1.2. Cơ sở nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm thiểu thiệt hại do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá ............................................................................................................... 33 1.2.1. Cơ sở địa mạo trong nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá .............................. 33 1.2.2. Cách tiếp cận trong nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá ............................... 36 1.2.3. Nội dung nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm thiểu tác hại do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá .......................................................................................................... 38 1.2.4. Bản đồ địa mạo phục vụ nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá ....................... 41 1.3. Phương pháp và quy trình nghiên cứu ............................................................. 43 1.3.1. Phương pháp nghiên cứu ............................................................................. 43 1.3.2. Quy trình nghiên cứu .................................................................................. 46 Kết luận chương 1........................................................................................................ 49 Chng 2. CÁC NHÂN T7 NH H#NG T8I Đ.A HÌNH VÀ PHÁT SINH TR#$T L Đ&T, L' BÙN ĐÁ .......................................................................................... 51 2.1. Vị trí địa lý ............................................................................................................. 51
4 2.2. Các nhân tố tự nhiên ............................................................................................ 51 2.2.1. Địa chất ........................................................................................................ 51 2.2.2. Vỏ phong hóa ................................................................................................ 55 2.2.3. Hệ thống sơn văn.......................................................................................... 58 2.2.4. Khí hậu ......................................................................................................... 61 2.2.5. Mạng lưới sông suối và chế độ thuỷ văn ...................................................... 65 2.2.6. Thổ nhưỡng .................................................................................................. 67 2.2.7. Thảm thực vật .............................................................................................. 70 2.3. Các nhân tố kinh tế - xã hội ................................................................................ 74 2.3.1. Khái quát đặc điểm kinh tế xã - hội............................................................... 74 2.3.2. Các hoạt động phát triển kinh tế và ảnh hưởng đến phát sinh tai biến ....... 75 Kết luận chương 2........................................................................................................ 79 Chng 3. Đ:C ĐI;M Đ.A M/O T
5 Chng 4. ĐÁNH GIÁ TAI BI4N TR#$T L Đ&T, L' BÙN ĐÁ KHU V>C T
6 CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT AHP Analytical Hierarchy Process (Phân tích cấp bậc) CCN Chia cắt ngang CCS Chia cắt sâu DEM Digital elevation model (Mô hình số độ cao) GDP Gross domestic product (Tổng sản phẩm quốc nội) GIS Geographic Informations System (Hệ thông tin địa lý) GPS Global Positioning System (Hệ thống định vị toàn cầu) KHCN Khoa học công nghệ KTHT Kiến trúc hình thái KTTV Khí tượng thủy văn LBĐ Lũ bùn đá LQ Lũ quét MCE Multi Criteria Evaluation (Đánh giá đa chỉ tiêu) NGTK Niên giám thống kê nnk Những người khác PCLB Phòng chống lụt bão TBĐC Tai biến địa chất TBTN Tai biến thiên nhiên TKCN Tìm kiếm cứu nạn TKT Tân kiến tạo TLĐ Trượt lở đất TN&MT Tài nguyên và môi trường TTHT Trạm trổ hình thái VNĐ Việt Nam đồng VPH Vỏ phong hóa
7 DANH MỤC HÌNH Hình 1.1: Sơ đồ nguyên tắc tiếp cận nghiên cứu dự báo tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá ........................................................................37 Hình 1.2: Sơ đồ các bước đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai .........................................................................................47 Hình 2.1: Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu .......................................................52 Hình 2.2: Bản đồ địa chất tỉnh Lào Cai .............................................................53 Hình 2.3: Bản đồ vỏ phong hóa tỉnh Lào Cai ...................................................57 Hình 2.4: Mô hình độ cao tỉnh Lào Cai .............................................................60 Hình 2.5: Bản đồ lượng mưa trung bình năm tỉnh Lào Cai ...........................63 Hình 2.6: Sơ đồ mạng lưới thủy văn tỉnh Lào Cai ..........................................66 Hình 2.7: Bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Lào Cai ......................................................68 Hình 2.8: Bản đồ tài nguyên rừng tỉnh Lào Cai...............................................72 Hình 3.1a: Số di tích bậc địa hình khu vực tỉnh Lào Cai ..................................82 Hình 3.1b: Sơ đồ phân bậc địa hình tỉnh Lào Cai ..............................................83 Hình 3.2: Bản đồ chia cắt sâu tỉnh Lào Cai.......................................................86 Hình 3.3: Bản đồ chia cắt ngang tỉnh Lào Cai..................................................88 Hình 3.4: Bản đồ độ dốc tỉnh Lào Cai ...............................................................90 Hình 3.5: Bản đồ hướng sườn tỉnh Lào Cai .....................................................92 Hình 3.6: Bản đồ kiến trúc hình thái tỉnh Lào Cai.........................................101 Hình 3.7: Bản đồ địa mạo tỉnh Lào Cai ...........................................................104 Hình 4.1: Bản đồ hiện trạng trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai ...............120 Hình 4.2: Sơ đồ hiện trạng khối trượt cầu Mống Sến ...................................128 Hình 4.3: Sơ đồ địa chất khu vực cầu Mống Sến...........................................128 Hình 4.4: Sơ đồ độ dốc khu vực cầu Mống Sến.............................................130
8 Hình 4.5: Sơ đồ mật độ khe rãnh xói mòn và sông suối khu vực cầu Mống Sến.....................................................................130 Hình 4.6: Sơ đồ địa mạo khu vực cầu Mống Sến ..........................................131 Hình 4.7: Sơ đồ hiện trạng trượt lở đất, lũ bùn đá khu vực xã Phìn Ngan .....................................................................134 Hình 4.8: Sơ đồ địa mạo khu vực xã Phìn Ngan, huyện Bát Xát ................135 Hình 4.9: Sơ đồ độ dốc khu vực xã Phìn Ngan, huyện Bát Xát ...................135 Hình 4.10: Sơ đồ mật độ khe rãnh xói mòn và sông suối khu vực xã Phìn Ngan, huyện Bát Xát...........................................136 Hình 4.11: Sơ đồ các lưu vực nhỏ có biểu hiện lũ bùn đá trên sườn tây nam bình sơn Bắc Hà ...............................................138 Hình 4.12: Một số đặc điểm hình thái và cấu trúc thung lũng suối Nậm Khòn .................................................................................141 Hình 4.13: Cấu trúc đơn nghiêng trong thung lũng suối Ngòi Đô, bình sơn Bắc Hà ................................................................................142 Hình 4.14: Vị trí lưu vực suối Nà Tặc, huyện Bát Xát.....................................143 Hình 4.15: Sơ đồ độ dốc thung lũng suối Nà Tặc............................................144 Hình 4.16: Sơ đồ mật độ khe rãnh xói mòn và sông suối thung lũng suối Nà Tặc ........................................................................................144 Hình 4.17: Sơ đồ địa mạo chi tiết thung lũng suối Nà Tặc ............................144 Hình 4.18: Biểu đồ mật độ các điểm trượt lở theo bậc độ cao .......................149 Hình 4.19: Biểu đồ mật độ các điểm trượt lở theo độ dốc .............................149 Hình 4.20: Biểu đồ mật độ các điểm trượt theo hướng sườn ........................150 Hình 4.21: Biểu đồ mật độ các điểm trượt theo độ chia cắt sâu ....................151 Hình 4.22: Biểu đồ mật độ các điểm trượt theo độ chia cắt ngang ...............152 Hình 4.23: Biểu đồ thống kê điểm trượt trên các dạng địa hình ...................152 Hình 4.24: Phân tích các yếu tố dạng tuyến từ ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu .........................................................................................163 Hình 4.25: Biểu đồ lượng mưa trung bình tháng tại trạm Lào Cai và trạm Sa Pa .....................................................................................166
9 Hình 4.26: Đánh giá ảnh hưởng của độ dốc tới trượt lở ................................173 Hình 4.27: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ chia cắt ngang tới trượt lở ..........................................................................................173 Hình 4.28: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ chia cắt sâu tới trượt lở .........174 Hình 4.29: Đánh giá ảnh hưởng của thành phần vật chất tới trượt lở .........174 Hình 4.30: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ dập vỡ, nứt nẻ đất đá tới trượt lở ..........................................................................................175 Hình 4.31: Đánh giá ảnh hưởng của mật độ đứt gãy tới trượt lở .................175 Hình 4.32: Đánh giá ảnh hưởng của lượng mưa tới trượt lở .........................176 Hình 4.33: Đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật tới trượt lở ...............176 Hình 2.34: Biểu đồ thể hiện trọng số của các nhân tố ảnh hưởng ................178 Hình 4.35: Mô hình tích hợp các nhân tố ảnh hưởng đến độ ổn định của sườn .............................................................................................180 Hình 4.36: Bản đồ nguy cơ tai biến trượt lở đất tỉnh Lào Cai........................181 Hình 4.37: Biểu đồ mật độ các điểm trượt theo các cấp đánh giá .................182 Hình 4.38: Bản đồ nguy cơ tai biến lũ bùn đá tỉnh Lào Cai ...........................184 Hình 4.39: Mối quan hệ giữa nguy cơ tai biến và tính dễ bị tổn thương ..................................................................186 Hình 4.40: Bản đồ cơ sở hạ tầng và sử dụng đất tỉnh Lào Cai ......................187 Hình 4:41: Bản đồ đánh giá mức độ dễ bị tổn thương đối với tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai...........................188 Hình 4.42: Bản đồ đánh giá nguy cơ thiệt hại do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai .....................................................................189 Hình 4.43: Bản đồ phân vùng tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai .......................................................................................192
10 DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1: Nhiệt độ không khí trung bình ở các khu vực thuộc tỉnh Lào Cai ..............................................................................61 Bảng 2.2: Kết quả quan trắc mưa tại trạm khí tượng Lào Cai .......................62 Bảng 2.3: Kết quả quan trắc độ ẩm tại trạm khí tượng Lào Cai ....................62 Bảng 4.1: Các dấu hiệu địa mạo cảnh báo tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá ............................................................................................147 Bảng 4.2: Đánh giá ảnh hưởng của độ dốc tới trượt lở đất..........................157 Bảng 4.3: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ chia cắt ngang tới trượt lở đất ...................................................................................158 Bảng 4.4: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ chia cắt sâu tới trượt lở đất ...................................................................................159 Bảng 4.5: Đánh giá cho các dạng nguồn gốc địa hình ..................................160 Bảng 4.6: Đánh giá ảnh hưởng của thành phần đất đá tới trượt lở đất ...................................................................................162 Bảng 4.7: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ dập vỡ, nứt nẻ của đất đá ..............................................................................162 Bảng 4.8: Đánh giá ảnh hưởng của mật độ đứt gãy và các yếu tố dạng tuyến .................................................................163 Bảng 4.9: Đánh giá ảnh hưởng của lượng mưa khu vực .............................167 Bảng 4.10a:Đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật tới trượt lở đất ........168 Bảng 4.10b:Diện tích và mật độ điểm trượt theo các cấp độ ..........................169 Bảng 4.11: Trọng số của các nhân tố ảnh hưởng .............................................178 Bảng 4.12: Ma trận đánh giá nguy cơ thiệt hại do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá ............................................................................................190
11 DANH MỤC ẢNH Ảnh 1.1: Trượt đất tại La Conchita, California, Hoa Kỳ năm 19955 ............50 Ảnh 1.2: Trượt lở đất tại Hong Kong năm 1998 .............................................50 Ảnh 1.3: Trượt lở đất tại Mameyes, Puerto Rico năm 1985 ..........................50 Ảnh 1.4: Trượt lở đất tại Tawangmangu, đảo Java, Indonesia năm 2007 ...50 Ảnh 1.5: Trượt đất trên Quốc lộ 32, Yên Bái ...................................................50 Ảnh 1.6: Lũ bùn đá tại Bát Xát, Lào Cai ..........................................................50 Ảnh 2.1: Ruộng bậc thang phổ biến tại Lào Cai.............................................73 Ảnh 2.2: Định cư trên sườn dốc, nơi có nguy cơ trượt lở cao ......................73 Ảnh 2.3: Hoạt động nhân sinh liên quan với khai thác khoáng sản ...........73 Ảnh 2.4: Hoạt động nhân sinh: Xẻ núi làm nhà gây nên sự tăng độ dốc sườn ...............................................................................................73 Ảnh 2.5: Hoạt động đổ lở đã xảy ra khi có tác động nhân sinh...................73 Ảnh 2.6: Tác động làm gia tăng mương xói....................................................73 Ảnh 3.1: Bề mặt tích tụ proluvi - coluvi dưới chân sườn phía tây khối núi Hoàng Liên Sơn .................................................................116 Ảnh 3.2: Bề mặt san bằng cao 1400 - 1600m phía đông bắc cao nguyên Bắc Hà ................................................................................................116 Ảnh 3.3: Sườn đổ lở trên đá granit của dãy núi Hoàng Liên Sơn, chân núi là pedimen thung lũng ....................................................116 Ảnh 3.4: Bề mặt pedimen cao 80 - 100m, nơi có vỏ phong hoá và lớp tảng lăn dày - nguy cơ tai biến trượt lở đất cao ...............116 Ảnh 3.5: Mặt trượt trùng với mặt phân lớp của đá trầm tích trên quốc lộ 4D ..................................................................................116 Ảnh 3.6: Sườn phát triển vuông góc với hướng cắm của đất đá - nơi tiềm ẩn tai biến lở đá ...............................................................116
12 Ảnh 4.1: Trượt đất tại phường Duyên Hải, TP Lào Cai ..............................124 Ảnh 4.2: Trượt đất trên quốc lộ 4D, đoạn Bắc Hà – TP Lào Cai .................124 Ảnh 4.3: Trượt taluy âm trên quốc lộ 4D, đoạn Lào Cai-Sa Pa ..................124 Ảnh 4.4: Xử lý khối trượt trên quốc lộ 4D.....................................................124 Ảnh 4.5: Trượt lở đất liên quan với sự mất cân bằng trọng lực do hoạt động xâm thực của dòng chảy tại phía đông cầu Cốc Lếu...................... 124 Ảnh 4.6: Trượt lở và nứt đất nghiêm trọng đã xảy ra trên bề mặt pedimen tại Mường Vi .....................................................................................124 Ảnh 4.7: Toàn cảnh khối trượt cầu Mống Sến ..............................................132 Ảnh 4.8: Vật liệu không đồng nhất gây mất ổn định sườn dốc .................132 Ảnh 4.9: Nhiều khối trượt xuất hiện trên sườn phải thung lũng Ngòi Đum tại khu vực cầu Mống Sến ...........................................132 Ảnh 4.10: Khối trượt Mống Sến chụp tháng 10/2004, hệ thống mương dẫn nước mặt đã bị phá hủy ...................................................................132 Ảnh 4.11: Dòng bùn đá phía Tây Nam cầu Mống Sến..................................132 Ảnh 4.12: Nhiều khối trượt ít có sự tác động của nhân sinh phía Tây cầu Mống Sến....................................................................132 Ảnh 4.13: Khối trượt chảy tại thôn Sùng Hoảng, xã Phìn Ngan, huyện Bát Xát ....................................................................................137 Ảnh 4.14: Vật liệu ngổn ngang của khối trượt tại thôn Sùng Hoảng, xã Phìn Ngan, huyện Bát Xát ..........................................................137 Ảnh 4.15: Vật liệu không đồng nhất và có nguồn gốc tích tụ là một trong những nguyên nhân chính của khối trượt .............137 Ảnh 4.16: Dấu vết của lũ bùn đá trong quá khứ tại khu vực xã Phìn Ngan ......................................................................................... 137 Ảnh 4.17: Nhiều khối trượt xuất hiện ở sườn đối diện qua suối Ngòi San .............................................................................137 Ảnh 4.18: Dạng địa hình pedimen thung lũng bị chia cắt, nơi có độ dốc thấp nhưng lại có nguy cơ trượt lở cao .................137
13 Ảnh 4.19: Đoạn thắt hẹp xen kẽ đoạn mở rộng..............................................139 Ảnh 4.20: Bãi lũ tích tại ngầm Trung Đô .........................................................139 Ảnh 4.21: Nơi sinh sống của 21 hộ dân bây giờ chỉ là một bãi đá ngổn ngang ............................................145 Ảnh 4.22: Vật liệu bị xói lở hai bên bờ suối và cuốn theo trong dòng lũ ...145 Ảnh 4.23: Nơi hợp lưu của suối Tùng Chỉn và suối Bản San .......................145
14
15 MỞ ĐẦU Hàng năm, trượt lở đất (TLĐ), lũ bùn đá (LBĐ) gây tổn thất hàng tỷ USD và cướp đi sinh mạng của hàng trăm người trên thế giới [137, 183]. Trong lịch sử đã ghi nhận những thảm họa do trượt lở như trượt đất tại thung lũng Piave (Italia) làm 3.000 người thiệt mạng năm 1963, trượt lở kết hợp với LBĐ tại Nevados Huascaran (Peru) làm 3.500 người thiệt mạng năm 1962 và 18.000 người năm 1970, tại Nicaragua năm 1998, làm chết hơn 2.000 người; tại Guatemala năm 2005, làm chết 1.800 người; vùi lấp một ngôi làng có dân số trên 1.500 người tại Layte, Philippin năm 2006 hay xóa sổ một ngôi làng tại Jakarta, Indonexia năm 2006 [123, 130, 132, 137, 141, 176, 183]. Nhiều hành động đã được thực hiện trong thời gian vừa qua nhằm giảm thiểu thiệt hại do chúng gây ra. Trong bối cảnh khí hậu Trái Đất đang biến đổi, TLĐ, lũ bùn đã cũng được quan tâm như những vấn đề toàn cầu. Việt Nam có ba phần tư diện tích là đồi núi với khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều nên TLĐ, LQ-LBĐ xảy ra tương đối phổ biến tại các khu vực miền núi (Lào Cai, Điện Biên, Lai Châu, Yên Bái, Hà Giang, Cao Bằng) hoặc dọc theo các tuyến quốc lộ (Quốc lộ 2, đoạn từ Hàm Yên đến cửa khẩu Thanh Thuỷ, Quốc lộ 3 từ Chợ Mới đến Quảng Hàm, Quốc lộ 6, Quốc lộ 12, Quốc lộ 31, Quốc lộ 32, Quốc lộ 4D, Quốc lộ 279, đường Hồ Chí Minh,...), khu vực hồ Hòa Bình, khu vực thị xã Mường Lay (cũ), khu vực Bát Xát (Lào Cai), Văn Chấn (Yên Bái),… Trong đó, Lào Cai là một trong những địa phương chịu ảnh hưởng nặng nề nhất do tai biến TLĐ, LQ, LBĐ. Từ năm 1965 đến nay, trên địa bàn tỉnh đã xảy ra trên 60 trận LQ, LBĐ và trượt lở lớn làm 173 người chết, thiệt hại về kinh tế ước tính trên 1.500 tỷ VNĐ [37, 76, 86], đặc biệt nghiêm trọng tại khu vực cầu Mống Sến, xã Mường Vi, Thanh Kim, Phìn Ngan, Trịnh Tường, A Lù, A Mú Sung.
16 Với xu thế ngày càng gia tăng do các hoạt động phát triển, nghiên cứu nhằm góp phần giảm thiểu những thiệt hại do tai biến TLĐ, LBĐ là một nhiệm vụ cấp thiết. Hiện nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu các dạng tai biến này tại Việt Nam nói chung cũng như Lào Cai nói riêng. Các cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu rất đa dạng và phong phú, nhiều công trình đã đạt được những kết quả khả quan và có ý nghĩa thực tiễn cao. TLĐ, LBĐ là những quá trình địa mạo làm biến đổi bề mặt địa hình, nhưng nhìn chung, các công trình nghiên cứu theo hướng tiếp cận địa mạo lại khiêm tốn về số lượng cũng như quy mô. Mặt khác, việc cảnh báo sát thực tai biến, một nhiệm vụ quan trọng trong nghiên cứu giảm thiểu thiệt hại do chúng gây ra lại ít được đề cập. Trong khi đó, nghiên cứu địa mạo lại có thể chỉ ra những dấu hiệu liên quan với tai biến và làm cơ sở để cảnh báo sự phát sinh của chúng trong tương lai. Cuốn sách này được hoàn thành trên cơ sở nguồn tài liệu phong phú trong và ngoài nước về những vấn đề có liên quan. Trong đó có thể phân làm 3 nhóm: Thứ nhất là các tài liệu số liệu kế thừa, thứ hai là các dữ liệu bản đồ, ảnh vệ tinh và thứ ba là các tài liệu mà tác giả đã công bố trong quá trình thực hiện luận án tiến sĩ.
17 Chương 1 TNG QUAN V TRT L T, L BÙN Á VÀ C S NGHIÊN C U !A M"O PHC V GI%M NH& THI'T H"I DO TAI BI)N 1.1. Nghiên cCu trGt lI đKt, lL bùn đá trên thP giQi và ViTt Nam 1.1.1. Tai biến thiên nhiên Trong lịch sử có rất nhiều sự kiện quan trọng do thiên nhiên gây ra làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống xã hội loài người. Động đất năm 1556 ở Trung Quốc đã làm cho khoảng 830.000 người bị thiệt mạng [17], trận bão năm 1991 đổ bộ vào Băng La Đét đã làm chết 138.000 người, trượt đất liên quan với động đất ở Yacitan (Peru) năm 1970 đã cướp đi sinh mạng của hơn 18.000 người [189]. Thống kê trong 20 năm (1980 - 2000), trên thế giới đã có hơn 3,5 triệu người bị chết và khoảng 800 triệu người khác lâm vào tình cảnh khó khăn do các tai biến thiên nhiên gây ra, tổng thiệt hại ước tính khoảng trên 200 tỷ USD [155]. Đó là vấn đề mang tính toàn cầu và con người đã nhận thức được tầm quan trọng trong việc phòng chống cũng như thích ứng với chúng. Trong đó, tai biến TLĐ, LBĐ là đối tượng nghiên cứu của tác giả, thuộc loại tai biến thiên nhiên làm biến đổi bề mặt địa hình mà tác nhân chính là trọng lực [124]. Hiện nay, phổ biến nhiều quan niệm khác nhau về tai biến thiên nhiên (natural hazard); là “các hiện tượng địa chất, địa mạo, thủy văn,... có khả năng gây thiệt hại cho con người và hoạt động của con người” (D. Kamp - 1986)[113], “một tai biến có liên quan đến sự tương tác giữa con người với bất cứ một quá trình tự nhiên nào của Trái Đất” (M.C. Call, 1992) [139], “sự tương tác giữa hệ thống quản lí tài nguyên của con người và các hiện tượng tự nhiên cực đoan và hiếm hoi có nguồn gốc
18 khác nhau (nội lực, ngoại lực) và gây nhiều tổn thất cho con người cả về vật chất lẫn tính mạng” (D.C. Man,?)[130]... Mặc dù có nhiều quan niệm khác nhau nhưng tất cả đều thống nhất tai biến thiên nhiên là sự kiện tự nhiên gây nhiều tổn thất cho con người cả về 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 sự kiện tự nhiên trở thành tai biến chỉ khi có quan hệ với khả năng đối phó của xã hội hoặc cá nhân nào đó. 1.1.2. Nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá trên thế giới Hướng nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ trên thế giới đã được các nhà khoa học Nga, các nhà nghiên cứu Pháp, Đức và Thụy Sỹ… quan tâm với các hướng nghiên cứu liên quan đến vùng núi Himalaya, An-pơ, 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, những kết luận ban đầu về cơ chế hoạt động cũng như những nguyên nhân phát sinh của các dạng tai biến này đã được xác định. Tại Liên Xô, phải kể đến 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 TLĐ, LBĐ qua hàng loạt ví dụ cụ thể [52, 157]. Những kết luận về cơ chế hoạt động của dạng tai biến này đến nay vẫn còn nguyên giá trị: điều kiện tiên quyết để xảy ra LBĐ 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 dòng nước lũ. Những điều kiện như vậy thường gặp trong các miền khí hậu lục địa bán khô khan hoặc khô khan và các 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, cũng hoàn toàn bỏ ngỏ khâu dự báo. Chính vì vậy, cho đến nay dạng tai biến này vẫn hoàn toàn bất ngờ đối với các nạn nhân trên toàn thế giới, 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. Từ những năm cuối thế kỷ XX, những dạng tai biến nói trên lại bùng phát trên khắp các châu lục, gây tổn hại lớn về người và tài sản.
19 Đó là lý do tại nhiều nước Tây Âu cũng như Bắc Mỹ đã hình thành một bộ môn khoa học mới nghiên cứu “Tai biến thiên nhiên” (“Natural hazards” trong tiếng Anh và “Risques Naturels” trong tiếng Pháp), trong đó tập trung mô tả bản chất và mức độ thiệt hại. Sự kiện quan trọng nhất là Liên Hiệp Quốc công bố thập niên 1990-2000 là Thập niên Quốc tế Giảm thiểu Tai biến Thiên nhiên (IDNDR) [132, 156]. Ngoài ra, có nhiều tổ chức quốc tế nghiên cứu về TLĐ được thành lập như Nhóm Nghiên cứu Trượt lở đất Quốc tế (1993), Hội Địa kỹ thuật Quốc tế,... Hàng năm, Ủy ban Kiểm kê và Đánh giá Tai biến Trượt lở đất (thuộc UNESCO) công bố các báo cáo về hiện trạng tai biến TLĐ, LBĐ trên phạm vi toàn thế giới [183]. Đây cũng là một nội dung quan trọng trong báo cáo thường nhiên về hiểm họa Trái Đất của Liên Hiệp Quốc. Từ cuối thế kỷ XX cho đến nay, nhiều ấn phẩm đã được công bố liên quan đến tai biến TLĐ, LBĐ trên thế giới với nhiều cách tiếp cận khác nhau như sau: Làm rõ khái niệm và cơ chế của tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá Theo hướng này, Glade (2001), Anderson và J.Crozier (2005) đã tổng quan và phân tích rõ các khái niệm “tai biến trượt lở”, “rủi ro do trượt lở” và “tổn thương do trượt lở” [115, 137], trong đó nhấn mạnh việc xác định được bản chất của tai biến và các tính chất của nguy hiểm có khả năng xảy ra là những nội dung rất quan trọng trong nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ. Cruden và Varnes (1996), Dikau (1996) đưa ra bảng phân loại các loại hình trượt và dòng chảy được cộng đồng quốc tế chấp nhận [132, 137, 150, 156]. Trên quan điểm địa mạo, Panizza (1987), Hartlen và Viberg (1988) định nghĩa “tai biến được giới hạn là xác định sự xuất hiện của trượt lở, trong khi rủi ro liên quan đến những thiệt hại không mong muốn được gây ra bởi trượt lở” (số người chết, thiệt hại về cơ sở hạ tầng…). Vấn đề sẽ trở nên rõ ràng hơn khi tai biến trượt lở được đánh giá đầy đủ về quy mô để có những dự báo sát thực về mức độ thiệt hại do chúng gây ra. Varnes (1984) đã đưa ra ba nguyên tắc cơ bản để đánh giá về tai biến TLĐ như sau: (1) “Quá khứ là chìa khóa đến tương lai” (trong đó, ảnh hưởng do các hoạt động của con người và biến đổi khí hậu cũng phải được đề cập trong quá trình đánh giá); (2) "Các điều kiện chính gây ra trượt có thể được xác định" (những
20 hiểu biết về quá trình vận chuyển vật chất trên sườn là cơ sở để xác định những điều kiện chính gây ra trượt lở); và “Mức độ nguy hiểm có thể tính toán được” (định lượng hóa hoặc bán định lượng những tác động của chúng tới quá trình trượt lở) [151]. Năm 1995, Hutchinson bổ sung nguyên tắc thứ tư: "Các dạng trượt lở có thể được nhận dạng và phân loại dựa vào các dấu hiệu theo các đặc điểm hình thái, địa chất và địa kỹ thuật”, trong đó nhấn mạnh vai trò của địa kỹ thuật trong nghiên cứu TLĐ [148]. Quy mô nghiên cứu Các hướng nghiên cứu tập trung ở hai mức độ là phân tích từng trường hợp và đánh giá cho toàn khu vực. Mức độ nghiên cứu cụ thể tập trung vào phân tích các yếu tố trắc lượng hình thái của khối trượt, phân tích các nguyên nhân của gây ra trượt, phân loại trượt ở quy mô chỉ vài mét vuông cho tới cả một khối núi. Ở mức độ này, mục tiêu cụ thể của các cuộc điều tra thường bao gồm các hoạt động liên quan đến lập sơ đồ khối trượt và mức độ phá vỡ sườn dốc, lập sơ đồ những tác động tới môi trường, xác định mức độ hoạt động bằng cách đo lường trên bề mặt và trong thân khối trượt, tiến hành quan sát, thu thập mẫu đất đá hay phân tích địa vật lý và đặc tính của đất đá, đánh giá độ dốc của gương nước ngầm hay áp lực thủy tĩnh, xây dựng sơ đồ cấu trúc địa mạo lập mô hình cho các khối trượt và tính toán độ ổn định của sườn dốc. Quy mô nghiên cứu này thường liên quan đến các khối trượt đã xảy ra hoặc dự đoán hoạt động của khối trượt trong tương lai có liên quan tới các công trình hạ tầng như đường giao thông, hồ chứa, đập thủy điện, các tòa nhà, đường ống,… thường dựa trên phương pháp địa kỹ thuật, địa mạo, địa lý và địa vật lý. Mức độ nghiên cứu, đánh giá cho toàn khu vực có quy mô từ một vài ha đến hàng ngàn km², phần lớn dựa vào các mô hình lý thuyết, xác định sự ảnh hưởng của các nhân tố bằng các tham số gián tiếp để xây dựng mô hình ổn định sườn dốc hay phân tích dựa vào các số liệu thống kê của các khối trượt trong quá khứ để tìm ra quy luật chung. Mục tiêu chính là để xác định các khu vực có nguy cơ trượt lở gây tai biến cao trong tương lai. Hướng tiếp cận này thường được thực hiện bằng việc