Đang tải... (xem toàn văn)
Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).Nghiên cứu đặc điểm hình thành và phát triển một số khối trượt lớn ở khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ tại huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang).
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO VIỆN HÀN LÂM KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ VIỆT NAM HỌC VIỆN KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ - ĐÀO MINH ĐỨC NGHIÊN CỨU ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÀNH VÀ PHÁT TRIỂN MỘT SỐ KHỐI TRƯỢT LỚN Ở KHU VỰC MIỀN NÚI PHÍA BẮC (LẤY VÍ DỤ TẠI HUYỆN XÍN MẦN, TỈNH HÀ GIANG) Chuyên ngành: Địa chất học Mã số: 44 02 01 TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SỸ ĐỊA CHẤT Hà Nội, 2023 Cơng trình hồn thành tại:Học viện Khoa học Công nghệ, Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Người hướng dẫn khoa học: GS.TS Đỗ Minh Đức Trường Đại học Khoa học Tự nhiên – Đại học Quốc Gia Hà Nội PGS.TS Vũ Cao Minh Viện Địa chất - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam Phản biện 1: ……………………………… Phản biện 2: ……………………………… Phản biện 3: ……………………………… Luận án bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án tiến sĩ cấp Học viện, họp Học viện Khoa học Công nghệ - Viện Hàn lâm Khoa học Công nghệ Việt Nam vào hồi ngày tháng năm 2023 Có thể tìm hiểu Luận án tại: - Thư viện quốc gia - Thư viện Học viện Khoa học Cơng nghệ MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Theo báo cáo Ngân hàng Thế giới năm 2018, thảm họa thiên tai Việt Nam xảy thường xuyên với mức độ ngày tăng tương lai Cảnh báo nhắc cần phải ý với tượng thiên tai cực đoan có trượt đất đá Và thực tế cho thấy, tượng trượt đất đá có xu hướng diễn biến phức tạp để lại nhiều thiệt hại nghiêm trọng Theo số liệu thống kê đề án "Điều tra, đánh giá phân vùng cảnh báo nguy trượt đất đá vùng miền núi Việt Nam", số lượng điểm trượt nhỏ nhỏ ghi nhận xuất nhiều tổng thể tích chúng nhỏ nhiều KTL Như vậy, số lượng KTL không nhiều xuất chúng gây sức tàn phá nguy hiểm, để lại thiệt hại lớn tốn nhiều phải khắc phục hậu Hiện tượng TKL hiểm họa tiềm tàng cho khu dân cư, cơng trình hạ tầng giao thơng, ruộng bậc thang, đường dây truyền tải điện MNPB Điển hình như, vào mùa mưa năm 2007- 2008, tượng TKL xuất nhiều khu vực thị trấn Cốc Pài, XM-HG, khu nhà UBND huyện nhà làm việc phòng ban xác định nằm KTL có chiều dài 350- 500m, chiều rộng 150- 200m cần xử lý KTL chợ Tân Sơn, Nấm Dẩn, XM-HG xuất vào cuối tháng năm 2012, phá hủy phần khu chợ, làm sập nhà gia đình Ngồi ra, địa bàn XM-HG nhiều KTL khác nằm rải rác xã Bản Díu, Nấm Dẩn, Xín Mần, Chế Là, Quảng Ngun, Nà Chì,… gây khó khăn phát triển kinh tế huyện Từ thực tế trên, việc chọn đề tài luận án “Nghiên cứu đặc điểm hình thành phát triển số khối trượt lớn khu vực miền núi phía Bắc (lấy ví dụ huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang)” cấp thiết có ý nghĩa khoa học, thực tiễn cao Mục tiêu - Làm sáng tỏ đặc điểm trạng, yếu tố ảnh hưởng đến hình thành phát triển KTL MNPB - Làm sáng tỏ đặc điểm động lực học trình phát triển KTL công nghệ quan trắc trường XM-HG Đối tượng phạm vi nghiên cứu luận án - Đối tượng nghiên cứu luận án số KTL khu vực MNPB, nghiên cứu chi tiết KTL khu vực XM-HG Giới hạn đối tượng nghiên cứu khơng bao gồm: dịng lũ bùn đá, khối trượt hình thành hoạt động khai thác khống sản,xây dựng vận hành cơng trình thủy điện- thủy lợi - Về diện tích nghiên cứu: Khu vực miền núi phía Bắc bao gồm 15 tỉnh: Hà Giang, Cao Bằng, Lào Cai, Bắc Kạn, Lạng Sơn, Tuyên Quang, Yên Bái, Thái Nguyên, Phú Thọ, Bắc Giang, Lai Châu, Điện Biên, Sơn La, Hịa Bình, Quảng Ninh, có tổng diện tích 95.264,4 km² Nghiên cứu chi tiết động lực học KTL XM-HG (gồm 17 xã), diện tích 582 km² Luận điểm bảo vệ Luận điểm 1: Khối trượt lớn khu vực MNPB đặc trưng thể tích lớn 4.500m3, phần lớn thuộc loại trượt tịnh tiến hỗn hợp, có mặt trượt trùng với mặt khơng liên tục thành phần thạch học khe nứt kiến tạo Luận điểm 2: Kiến tạo, thạch học, độ dốc địa hình hoạt động nhân sinh xác định yếu tố dẫn đến hình thành KTL MNPB dựa sở phân tích tổng hợp mơ hình thống kê học máy Luận điểm 3: Dịch chuyển khối trượt lớn XM-HG trình khơng đồng nhất, khơng liên tục, dịch chuyển tăng lên đáng kể hệ số áp lực nước lỗ rỗng (ru) vị trí mặt trượt ≥ 0,53 Những điểm luận án - Đã hệ thống hóa đặc trưng chủ yếu KTL cho toàn MNPB dựa phương pháp phân tích thống kê - Thành lập đồ đánh giá mức độ nguy hình thành KTL MNPB cách kết hợp phân tích thống kê học máy - Xây dựng quy trình phân tích liệu quan trắc trường thơng số địa kỹ thuật phù hợp với điều kiện thực tế KTL XM-HG - Xác định hệ số áp lực nước lỗ rỗng ru vị trí mặt trượt nguy hiểm có dịch chuyển đáng kể KTL, hỗ trợ công tác cảnh báo sớm nguy ổn định KTL XM-HG CHƯƠNG I TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ KHỐI TRƯỢT LỚN TRÊN THẾ GIỚI VÀ Ở VIỆT NAM 1.1 Trên giới David Varnes (1958) đưa khái niệm trượt đất đá rộng bao hàm lũ bùn đá, đá đổ, lở tuyết Với điều kiện tự nhiên khác vùng, khái niệm KTL giới có khác biệt Một số tác giả đưa khái niệm KTL đáng quan tâm kể đến như: TKL tượng đất đá dịch chuyển diện tích bề mặt lớn 0,1 km2, vật liệu trượt bị đưa với khoảng cách lớn, chịu nhiều ảnh hưởng yếu tố môi trường địa chất – theo Roering & nnk (2005) Agliardi (2012) mô tả trượt sâu chuyển động tích lớn, chiều sâu mặt trượt lớn tốc độ di chuyển tương đối thấp thời gian dài Lo (2017) cho TKL có mặt lớp nằm đá gốc, vật liệu trượt bị đưa với khoảng cách lớn, diện tích bề mặt lớn 10ha, chiều sâu mặt trượt lớn 5m Hiện có nhiều cách phân loại trượt đất đá như: dựa vào trình trượt, dựa vào kiểu dạng bề mặt trượt, dựa vào thể tích khối trượt, dựa vào tuổi/ giai đoạn vận động khối trượt, dựa vào độ sâu mặt trượt dựa vào thành phần thạch học khối trượt Tổng hợp kết nghiên cứu số nhà khoa học Fell, V Đ Lômtadze ICL đưa cấp độ với quy mô thể tích khác kết cho thấy khác biệt lớn Bảng 1.1 Phân loại trượt đất đá theo thể tích (m3) số tác giả giới Cấp phân loại ICL > 108 107 – 108 106 – 107 105 – 106 104 – 105 103 - 104 < 102 Fell (1994) 5x106 106 – 5x106 25x104 - 106 5x104 – 25x104 5x103 – 5x104 500 – 5.000 < 500 V.Đ Lômtadze >200.000 1.000-200.000 200-1000 10-200 < 10 Mô tả Đặc biệt lớn Rất lớn Lớn Trung bình – Lớn Trung bình Nhỏ Rất nhỏ Fauque (2002), Bobrowsky (2017) Tanyas (2019) tập trung phân tích chi tiết KTL khu vực Nam Mỹ cho thấy hình thành KTL liên quan đến cấu trúc địa chất phức tạp Các nghiên cứu khẳng định hoạt động kiến tạo thành phần thạch học yếu tố tạo nên cấu trúc đặc biệt thể tích đủ lớn để hình thành KTL Khi phân tích KTL khu vực miền đơng dãy Alps, Agliardi (2001) chứng minh yếu tố hình thành KTL hội tụ yếu tố: cấu trúc địa chất, đặc điểm địa mạo học đất đá Để đánh giá nguy hình thành trượt đất đá, có nhiều phương pháp kỹ thuật đề xuất Guzzetti (1999) Corominas (2014) gồm đánh giá trạng, phân tích chồng chập đồ, phương pháp thống kê, phương pháp tất định, phương pháp xác suất, phương pháp học máy Trong thời gian gần đây, phương pháp tiếp cận định lượng sử dụng rộng rãi chiếm ưu số lượng cơng trình nghiên cứu đánh giá nguy hình thành trượt nhờ có hỗ trợ máy tính cơng cụ viễn thám Tùy thuộc mục đích, quy mơ tỷ lệ vùng nghiên cứu mà mức độ xác phương pháp khác Phân tích động lực học KTL giới hướng đến theo hướng phân tích mơ hình phân tích liệu quan trắc Theo hướng phân tích mơ hình, ngồi mơ hình phần tích số quen thuộc (Titan, RockScience, Plaxis, Abaqus, GeoStudio), số nghiên cứu Hungr (1995) hướng tới phân tích phạm vi ảnh hưởng KTL Moriwaki (2004) thiết kế mơ hình vật lý thu nhỏ dạng máng trượt kết hợp với dàn mưa nhân tạo để mô trình TKL Theo hướng phân tích liệu quan trắc, có nhiều cơng nghệ quan trắc đại áp dụng tập trung theo nhóm: nhóm cơng nghệ quan trắc mặt đất, nhóm cơng nghệ địa kỹ thuật địa vật lý, nhóm cơng nghệ viễn thám 1.2 Trong nước Đo vẽ khảo sát KTL nước bắt đầu sớm, từ xây dựng cơng trình quan trọng, khai thác mỏ, xây dựng Gần đây, tác giả Nguyễn Văn Hùng (2002), Đỗ Minh Đức (2013), Phan Trọng Trịnh (2015) tập trung mô tả trạng, đánh giá nguy dựa mối quan hệ với đặc điểm cấu trúc địa chất- địa hình cho số điểm TKL Trần Tân Văn (2006), Chu Văn Ngợi (2008) mối quan hệ chặt chẽ cấu tạo địa chất, đới hoạt động đứt gãy tới hình thành điểm TKL cụ thể Ở quy mơ khu vực, Vũ Cao Minh (1996), Nguyễn Trọng Yêm (2006) thực nhiệm vụ cấp nhà nước nghiên cứu trượt đất đá nói chung Và gần Nguyễn Quốc Thành (2015) đưa hệ thống đồ cảnh báo thiên tai phần đất liền có đồ cảnh báo thiên tai trượt đất đá Nghiên cứu KTL theo hướng phân tích động lực học nâng lên tầm có nghiên cứu phân tích ảnh hưởng mưa mực nước ngầm sườn dốc Đỗ Minh Đức (2006), Nguyễn Văn Hoàng (2011), Đỗ Quang Thiên (2013), Mai Thành Tân (2015) Nhìn nhận rộng yếu tố ảnh hưởng, Đỗ Minh Đức (2018) nhận định ảnh hưởng mưa tới tượng trượt đất đá phân tích đưa ngưỡng mưa gây TKL Gần đây, Đoàn Huy Lợi (2017) áp dụng lý thuyết phần tử chất lỏng để phân tích phạm vi ảnh hưởng KTL mưa lớn Điểm TKL tiến hành lắp đặt thiết bị quan trắc khu vực đồi ơng Tượng, thành phố Hịa Bình Từ đến nay, có nhiều hệ thống quan trắc khác lắp đặt KLT TT Cốc Pài, KTL đèo Hải Vân 1.3 Các vấn đề cần nghiên cứu KTL đối tượng nghiên cứu phức tạp, chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố mơi trường tới hình thành phát triển, q trình phát triển động học có nhiều giai đoạn khác nhau, vừa có quy luật vận động riêng, vừa mang đặc điểm hình thành chung với loại hình trượt đất đá khác Vậy nên, ý tưởng khoa học mà NCS hướng tới giới hạn đối tượng nghiên cứu KTL, phân tích yếu tố ảnh hưởng đánh giá nguy hình thành KTL MNPB, phân tích đặc điểm động học KTL khu vực XM-HG nhằm hướng tới đề xuất cảnh báo sớm tai biến Trong đó, số vấn đề KTL cần nghiên cứu làm sáng tỏ gồm có khía cạnh: a./ Về đặc điểm hình thái KTL Tùy thuộc vào điều kiện môi trường tự nhiên mục đích nghiên cứu cần phân loại đối tượng tượng trượt để làm rõ chế hình thành phát triển đưa biện pháp xử lý phù hợp giảm thiểu thiệt hại Hơn nữa, với điều kiện tự nhiên phức tạp MNPB, đặc trưng KTL cần hệ thống hóa lại nhằm nhận diện đánh giá nguy hình thành KTL b./ Về nguy hình thành KTL MNPB Các nguồn CSDL không gian mở phục vụ cho mục đích nghiên cứu khoa học phong phú tin cậy Phân tích thống kê liệu lớn cho phép xác định yếu tố mang tính trội việc định hình thành KTL MNPB Các nghiên cứu cho thấy, tùy vào đặc điểm kiểu trượt đất đá tỷ lệ nghiên cứu, phương pháp phân vùng nguy hình thành có mức độ xác khác Các phương pháp thống kê học máy phương pháp phổ biến nghiên cứu trượt đất đá Tuy nhiên, mơ hình phù hợp nhằm dự báo nguy hình thành KTL cho MNPB cần định lượng phân tích chi tiết c./ Về đặc điểm động lực học tượng TKL Diễn biến dịch chuyển TKL trình liên tục kéo dài theo nhiều giai đoạn, với giai đoạn có tốc độ dịch chuyển KTL lại không giống người khó nhận cảm quan Bên cạnh đó, cơng nghệ quan trắc KTL có đặc trưng chuỗi số liệu thời gian khác (theo ngày, theo giờ, theo kiện), cần tích hợp liệu quan trắc theo thời gian cách thống đưa dự báo xác Áp lực nước lỗ rỗng sườn dốc ảnh hưởng đến ứng suất có hiệu yếu tố kích hoạt ổn định KTL Vì vậy, số liệu quan trắc áp lực nước lỗ rỗng xem đầu vào quan trọng để phân tích ổn định KTL mơ hình số Căn vào số liệu quan trắc KTL XM-HG, cần đưa định lượng cho đặc trưng động lực học KTL CHƯƠNG II CÁCH TIẾP CẬN VÀ HỆ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Cách tiếp cận 2.1.1 Tiếp cận phân tích hệ thống Tiếp cận hệ thống phương pháp luận sử dụng để giải vấn đề thực tế sở xem xét xử lý đầy đủ đặc điểm hệ thống đối tượng Trong phạm vi nghiên cứu luận án, hình thành phát triển KTL trình diễn biến phức tạp theo không gian thời gian, nên việc lựa chọn phương pháp tiếp cận hệ thống cho phép khái qt hóa hóa, phân tích dự báo vận động KTL Khi nghiên cứu hình thành phát triển trượt đất đá không gian X khoảng thời gian to ≤ t ≤ ts, với giả thiết biết trạng thái ban đầu biết quy luật tác động vào u(t), xác định trạng thái hệ thống thời điểm ts, tức x(ts) Khi đó, theo Hồng Tụy (1987) [77], cách thức xây dựng mơ hình tổng quát cho tượng TKL dựa vào công thức: x(ts) = G (x(to), u(.), to, ts) Trong phạm vị nghiên cứu luận án, U tập hợp hàm đầu vào chấp nhận được, bao gồm u1(x), u2(x, t) u3(x, t), đó: - u1(x) yếu tố tự nhiên biến đổi theo không gian, không / biến đổi theo thời gian; - u2(x) yếu tố tự nhiên nhân sinh biến đổi theo không gian thời gian; - u3(x) yếu tố tự nhiên biến đổi nhanh theo không gian thời gian Khi coi yếu tố tác động vào hệ thống (gồm: thạch học, kiến tạo, VPH, địa hình, thủy văn, khí hậu, sử dụng đất hoạt động nhân sinh) tập thống kê, để hiểu rõ động thái hành vi hệ thống, trình vận động thực tế, xu cần phân tích tính tương quan yếu tố Hơn nữa, yếu tố cịn có khả quan hệ qua lại lẫn nêu q trình phân tích cần xem xét tính đa cộng tuyến chúng Ngồi ra, nhằm hướng tới việc dự báo hình thành KTL MNPB, việc xem xét tất yếu tố môi trường tác động khoảng thời gian ngắn điều khơng thể nên cần phân tích hệ thống nhằm giảm thiểu khối lượng tính tốn cách tối đa mà đảm bảo độ tin cậy 2.1.2 Tiếp cận tích hợp chuỗi thời gian Chuỗi thời gian ghi nhận diễn biến TKL thường không đồng nhất, không liên tục có nhiều yếu tố ngẫu nhiên Khoảng thời gian đo lường kiện & đặc điểm dịch chuyển KTL thể theo nhiều khoảng khác nhau: giờ, ngày, tháng, mùa cần ghép nối lại theo trật tự phát triển khối trượt Để ghép nối vào chuỗi thời gian liên tục cần tích hợp đồng dạng để hướng tới sử dụng tối đa liệu thời gian kiện xuất KTL Cách tiếp cận tích hợp thời gian cho phép dễ dàng bổ sung dạng liệu khác chuỗi thời gian giúp nâng cao tính tin cậy kết dự báo 2.1.3 Khung logic nghiên cứu KTL Với cách tiếp cận trên, NCS hướng tới phân tích KTL theo khía cạnh: đặc điểm hình thái KTL; quy luật hình thành KTL; đặc điểm động học KTL Khung logic nghiên cứu KTL cụ thể hình 2.1 2.2 Hệ phương pháp nghiên cứu 2.2.1 Nhóm phương pháp khảo sát KTL a./ Phương pháp khảo sát thực địa: ghi chép phiếu điều tra khảo sát, điều tra vấn, khoan khảo sát trường KTL, lập mặt cắt VPH cho KTL b./ Phương pháp khảo sát UAV xây dựng mô hình số bề mặt c/ Thí nghiệm lý mẫu đất: Các tiêu sức kháng cắt dư mẫu đất 2.2.2 Nhóm phương pháp thống kê học máy a./ Thống kê đối tượng địa chất: Đối tượng không gian, đối tượng định hướng, liệu thời gian b./ Phân tích khơng gian dựa vào phần mềm mã nguồn mở - Sử dụng công cụ phần mềm mã nguồn mở QGIS để phân tích khơng gian RStudio để phân tích thống kê - Phân tích thống kê mức độ ảnh hưởng qua số nguy Để dễ quan sát đánh giá, mức độ ảnh hưởng yếu tố phân làm mức thể đồ MNPB với cấp sau: không ảnh hưởng, ảnh hưởng thấp, trung bình, mạnh mạnh - Phân tích mơ hình thống kê tối ưu: phân tích thống kê thành phần chính, phân tích thống kê lựa chọn mơ hình theo trung bình Bayes (BMA), số thống kê AUC Kappa c./ Phân tích liệu thống kê đa biến học máy: mơ hình hồi quy logistic, mơ hình máy vector hỗ trợ, mơ hình mạng neural nhân tạo, mơ hình tổng hợp xếp chồng d./ Xác định phạm vi ảnh hưởng KTL công thức kinh nghiệm Hình Khung logic nghiên cứu hình thành phát triển KTL MNPB 2.2.3 Nhóm phương pháp quan trắc KTL Luận án sử dụng thiết bị quan trắc trường bao gồm: Quan trắc mưa, đo nghiêng (inclinometer) đo áp lực nước lỗ rỗng (piezometer), quan trắc thay đổi địa hình bề mặt thiết bị T-InSAR 2.2.4 Ứng dụng phần mềm mơ hình Địa kỹ thuật: Phân tích ổn định KTL phần mềm GeoStudio 2018 R2 phân tích phạm vi ảnh hưởng KTL phần mềm LS-Rapid Hình 3.1 Sơ đồ trạng KTL khu vực MNPB đồ địa chất tỷ lệ 1:200.000 CHƯƠNG III ĐẶC ĐIỂM HÌNH THÀNH KHỐI TRƯỢT LỚN KHU VỰC MIỀN NÚI PHÍA BẮC 3.1 Đặc điểm trạng trượt đất đá khu vực MNPB Trượt đất đá dạng tai biến địa chất xuất phổ biến MNPB Theo thống kê từ TC PCTT giai đoạn từ 1953-2006, Việt Nam xảy 448 trận lũ quét trượt đất đá, trung bình trận/năm CSDL trạng KTL khu vực MNPB phân tích từ 8.304 điểm trượt khối lượng liệu đủ lớn để phân tích thống kê đặc điểm trượt đất đá MNPB với tỷ lệ 1:200.000 11 3.4 Các loại hình khối trượt lớn Khi xem xét trượt đất đá theo giới hạn thể tích khối trượt, KTL thường xuất MNPB tập trung vào kiểu: - Trượt tịnh tiến: trượt tịnh tiến chiếm khoảng 30% loại trượt khối lớn xuất MNPB Loại trượt dịch chuyển với khoảng cách đáng kể bề mặt trượt đủ dài liên tục, mặt trượt thường mặt gián đoạn thành phần thạch học khe nứt kiến tạo - Trượt hỗn hợp: loại hình có số lượng thống kê nhiều nhất, chiếm khoảng 65% loại trượt khối lớn xuất MNPB Khi mở rộng tới quy mơ thể tích KTL, tác động quay quanh trục hay đổ lở giảm đi, trình dịch chuyển KTL chủ yếu phụ thuộc tác động trọng lực tác động thủy tĩnh Do đó, lâu dài dịch chuyển trượt tịnh tiễn chiếm ưu so với kiểu dịch chuyển khác Động lực phát triển KTL phân chia làm giai đoạn: (1) giai đoạn trước ổn định trượt giai đoạn giảm dần độ ổn định khối đất đá (2) giai đoạn kích hoạt ổn định trượt lúc cường độ ổn định đất mái dốc giảm tương đối nhanh đột ngột (3) giai đoạn sau ổn định trượt giai đoạn ổn định trượt, lập lại ổn định khối đất đá (4) giai đoạn tái hoạt động giai đoạn mức độ ổn định giảm dần biểu ban đầu dịch chuyển trượt bắt đầu xuất CHƯƠNG IV ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ HÌNH THÀNH KHỐI TRƯỢT LỚN Ở MIỀN NÚI PHÍA BẮC 4.1 Đặc điểm yếu tố ảnh hưởng đến hình thành KTL MNPB 4.1.1 Yếu tố thạch học Thành phần thạch học: Kết thống kê cho thấy số loại thạch học ảnh hưởng rõ đến hình thành KTL gồm: magma mafic, biến chất bị ép phiến loại biến chất khác Các phức hệ/ hệ tầng có mức độ ảnh hưởng mạnh tới hình thành KTL là: Sơng Chảy, Ngịi Thia, Phu Si Lung, Tú Lệ, Yeyesun, Suối Bé, Đá Đinh, Chiềng Khương, Ngân Sơn, Núi Điệng, Po Sen, Pu Sam Cáp, Xóm Giấu Khoảng cách đến ranh giới thạch học: tồn phạm vi ảnh hưởng mạnh đến hình thành TKL Trong phạm vi khoảng cách đến ranh giới thạch học 400m, bất đồng thành phần thạch học dẫn đến sườn dốc ổn định thúc đẩy hình thành TKL điều dễ nhận thấy thực tế Trong phạm vi này, KTL thường có mặt trượt hình thành trùng với mặt không liên tục thành phần thạch học Với khoảng cách đến ranh giới thạch học phạm vi, 1.8km đến 3km, kết thống kê cho thấy có số KTL hình thành lại chiếm ưu nhiều so với tỷ lệ hình thành khối trượt nhỏ nông khác 12 4.1.2 Yếu tố kiến tạo Đặc điểm kiến tạo khu vực MNPB xem xét bối cảnh địa động lực 16 đới cấu trúc Thực tế cho thấy KTL hình thành chủ yếu dọc theo đới đứt gãy lớn như: đới đứt gãy Điện Biên- Lai Châu, đới đứt gãy sông Đà, đới đứt gãy Than Uyên, đới đứt gãy sông Chảy, đới đứt gãy Yên Minh- Phú Lương Ảnh hưởng hoạt động kiến tạo đến hình thành KTL xem xét rõ theo yếu tố khoảng cách tới đứt gãy Trong phạm vi 400m xung quanh đứt gãy thấy ảnh hưởng tới hình thành KTL mạnh Ảnh hưởng hoạt động kiến tạo tới hình thành KTL có xu hướng giảm dần theo khoảng cách tới đứt gãy, xa đứt gãy mức độ ảnh hưởng giảm dần 4.1.3 Yếu tố vỏ phong hóa Ảnh hưởng đặc điểm VPH tới hình thành KTL MNPB khơng cần phân tích theo chiều dày phát triển thành tạo phong hóa mà cịn cần phân tích đặc điểm thạch học định đến hình thành mặt trượt nguy hiểm NCS tổng hợp kiểu vỏ phong hố dựa đặc điểm địa hình kết hợp với thành phần thạch học để chia làm kiểu sau: - VPH 1: bề dày lớp phong hóa hồn tồn 15m, mặt trượt nguy hiểm trùng với ranh giới lớp phong hóa trung bình với phong hóa yếu, ví dụ: KTL Nậm Lúc, KTL Bản Rịa, KTL Bản Khoang 4.1.4 Nhóm yếu tố địa hình: gồm cao độ địa hình, độ dốc địa hình, hướng dốc địa hình, độ cong địa hình, độ sâu thung lũng 4.1.5 Nhóm yếu tố thủy văn: gồm số độ ẩm địa hình, khoảng cách tới sơng suối, lượng mưa trung bình năm lượng mưa trận lớn 4.1.6 Nhóm yếu tố sử dụng đất: số khác biệt thực vật 4.1.7 Yếu tố hoạt động người: khoảng cách đến cơng trình khai đào mái dốc (đường giao thơng, cơng trình dân dụng công nghiệp) 13 4.2 Đánh giá tổng hợp tương quan thống kê yếu tố ảnh hưởng 4.2.1 Tương quan cặp đôi yếu tố ảnh hưởng Các yếu tố xem xét có mức tương quan độc lập tương đối coi biến độc lập Kết đa cộng tuyến cho thấy tất giá trị VIF thỏa mãn khoảng từ 1-5 nên 15 yếu tố đưa vào phân tích khơng bị ảnh hưởng đa cộng tuyến cách nghiêm trọng 4.2.2 Tính đa cộng tuyến yếu tố ảnh hưởng 4.2.3 Lựa chọn yếu tố ảnh hưởng cho mơ hình đánh giá nguy Phân tích BMA cho thấy mơ hình có khả mơ mơ hình tối ưu gồm 11 yếu tố: cao độ địa hình, độ dốc địa hình, độ sâu thung lũng, lượng mưa trung bình năm, lượng mưa trận lớn nhất, NDVI, thành phần thạch học, khoảng cách đến ranh giới thạch học, khoảng cách đến đứt gãy, khoảng cách đến đường giao thơng Kết phân tích thành phần cho thấy, yếu tố ảnh hưởng đến hình thành KTL MNPB xắp xếp theo thứ tự mức độ quan trọng từ cao đến thấp gồm: khoảng cách đến đường giao thông, khoảng cách đến đứt gãy khoảng cách đến ranh giới thạch học, thành phần thạch học, độ dốc địa hình Bảng 4.17 Kết phân tích yếu tố thành phần ảnh hưởng đến hình thành KTL Yếu tố Cao độ địa hình Mơ hình 0.974 0.208 Hướng dốc -1.0 Độ dốc 0.331 Độ sâu thung lũng Lượng mưa trung bình năm Lượng mưa trận lớn Chỉ số khác biệt thực vật Khoảng cách đến 0.998 đường giao thông Khoảng cách đến ranh giới thạch học Khoảng cách đến đứt gãy Thành phần thạch học 0.999 0.208 -0.977 0.997 -1.0 0.993 0.994 0.353 14 Độ lệch chuẩn Tỷ lệ phương sai Chỉ số AUC 2.672 5.504 14.92 10.68 4.739 e+02 e+01 4.942 2.096 1.54 7.895 1.554 0.039 0.014 e-3 e-4 e-5 e-6 e-6 0.837 0.868 0.868 0.885 0.901 0.915 0.92 3294.7071658.118754.679 448.71 0.751 0.190 0.78 4.3 Kết đánh giá nguy hình thành KTL 4.3.1 Đánh giá nguy hình thành KTL MNPB Xét cách tổng thể 04 mơ hình đánh giá nguy hình thành cần thỏa mãn điều kiện: đầy đủ, có ý nghĩa thực tiễn giảm thiểu số lượng biến a./ Mô hình hồi quy logistic: đồ cho thấy, khu vực dọc theo đới đứt gãy kiến tạo sông Đà, đới Fanxipăng, đới Điện Biên Phủ, đới sông Lô khu vực tập trung mật độ trượt khối lớn với nguy cao b./ Mơ hình máy vector hỗ trợ: Kết phân loại cho thấy hình thành KTL khơng cịn phụ thuộc rõ rệt vào yếu tố mà tổng hịa nhiều yếu tố tự nhiên người đan xen c./ Mơ hình mạng neural nhân tạo: Nguy hình thành cao cao phân tích thể diện tích hẹp phân bố dọc theo tuyến đường giao thơng d./ Mơ hình tổng hợp xếp chồng: Nguy hình thành cao cao phân tích thể diện tích hẹp phân bố dọc theo tuyến đường giao thơng Mật độ điểm trượt khối lớn dày tập trung vào các đới kiến tạo lớn miền tây bắc (đới Mường Tè, đới đứt gãy kiến tạo sông Đà, đới Fanxipăng, đới Điện Biên Phủ, đới sông Lô) giảm dần khu vực đông bắc Một số địa phương có mật độ nguy cao lớn thuộc khu vực huyện Mường Tè, Sìn Hồ, Tam Đường, Than Un (Lai Châu); Xín Mần, Hồng Su Phì, Vị Xuyên Quang Bình (Hà Giang); Sa Pa (Lào Cai); Pắc Nặm, Ba Bể (Bắc Kạn); Đà Bắc (Hịa Bình); Mộc Châu (Sơn La); Mù Cang Chải (Yên Bái) (hình 4.9) e./ Kiểm tra kết đánh giá công cụ thống kê Bảng 4.19 Tổng hợp thông số đánh giá mơ hình máy học Mơ hình ACC 95%CI Kappa AUC Hồi quy logistic 0.7784 0.7424 - 0.8115 0.3095 0.911 Máy vector hỗ trợ 0.799 0.7641 - 0.8308 0.3603 0.905 Mạng neural nhân tạo 0.7852 0.7496 - 0.8179 0.3644 0.883 Tổng hợp xếp chồng mơ hình 0.7938 0.7586 - 0.826 0.3943 0.920 Mơ hình xếp chồng giảm 0.7222 0.6901 - 0.7515 0.4163 0.837 yếu tố ảnh hưởng Mơ hình tổng hợp xếp chồng mơ hình có mức độ tin cậy mơ hình xem xét Và giảm số lượng biến số cịn yếu tố chính, mơ hình đánh giá xác 83,7% trường hợp TKL MNPB f./ Đánh giá nguy hình thành KTL XM-HG Kết đánh giá nguy hình thành KTL XM-HG cho thấy nguy cao xuất khu vực phía Tây Bắc huyện XM-HG, nơi đan xen nhiều hệ 15 thống đứt gãy nơi có nhiều hệ tầng với tập thạch học khác Cấu trúc địa chất khu vực phía Tây Bắc huyện có hệ tầng Hà Giang nằm bất chỉnh hợp phức hệ Sơng Chảy Khu vực phía Nam chủ yếu nguy trung bình đến khơng có nguy cơ, vị trí có nguy cao Hình 4.9 Bản đồ đánh giá nguy hình thành trượt khu vực MNPB xây dựng theo mơ hình tổng hợp xếp chồng (thu nhỏ tỷ lệ 1:200.000) 4.3.2 Nhận định quy luật phân bố KTL MNPB Kiến tạo, thạch học, độ dốc địa hình hoạt động nhân sinh yếu tố dẫn đến hình thành KTL MNPB Khả xuất KTL có xu hướng chiếm ưu khi: độ dốc từ >25º; khoảng cách đến ranh giới thạch học phạm vi từ 200-1.000m; thành phần thạch học bao gồm đá có thành phần gabro, đá vơi, than đá, dăm kết, tuff, phiến sét; nằm phạm vi ảnh hưởng đới dập vỡ kiến tạo; nằm gần với ranh giới thạch học Qua kết thống kê trên, khác biệt KTL KTNN có số điểm thể số yếu tố sau: - Cao độ địa hình: KTL phân bố với mật độ lớn khác biệt với khối nhỏ nông khoảng cao độ từ 400-550m - Độ dốc: khoảng độ dốc từ >25º, KTL xuất nhiều hẳn so với khối nhỏ nông nên lúc này, khối nhỏ nông xuất tượng kèm với KTL - Khoảng cách đến ranh giới thạch học: phạm vi từ 200-1000m ranh giới thạch học ảnh hưởng rõ rệt tới mật độ hình thành KTL loại khối nhỏ nơng - Thành phần thạch học: đồ thị hình 3.19, vị trí có khác biệt tần xuất TKL khối nhỏ nơng vị trí có thạch học thuộc nhóm đá gabro, đá vơi, than đá, dăm kết 16 - Khoảng cách tới đứt gãy: KTL thường nằm đứt gãy cách xa đứt gãy khoảng từ 1000-1600m, khoảng cách KTL có khả xuất cao khối trượt nhỏ, nông - Khoảng cách tới đường giao thông: phạm vi 200m KTL chịu ảnh hưởng mạnh hoạt động người, đặc biệt bạt mái taluy để làm đường giao thơng Hình 4.12 Tổng hợp tương quan phân phối mật độ xác suất vị trí TKL, KTNN điểm khơng xác định trượt yếu tố ảnh hưởng đến hình thành KTL 17 CHƯƠNG V PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM ĐỘNG LỰC HỌC TRƯỢT KHỐI LỚN KHU VỰC HUYỆN XÍN MẦN, TỈNH HÀ GIANG 5.1 Các biểu động lực học KTL Về diễn biến tốc độ dịch chuyển KTL: chuyển động chậm kéo dài khu vực rộng, chuyển động thành nhiều đợt không liên tục phạm vi rộng, chuyển động nhanh nhanh có mưa lớn diễn Về dấu hiệu biến dạng bề mặt: rãnh xói mở rộng nhanh sâu, gờ lượn sóng ngang KTL, vách trượt nhỏ nối tiếp nhau, bề mặt có trũng sũng nước liên tục, khe nứt tách Về phạm vi tác động: tác động tượng TKL thường gây thiệt hại lớn kinh tế người gồm dạng: gây chết nhiều người, gây thiệt hại lớn an sinh - kinh tế, thúc đẩy dạng tai biến khác 5.2 Hệ thống quan trắc trường KTL XM-HG Dữ liệu quan trắc KTL huyện Xín Mần NCS trì ghi đo từ loại quan trắc: quan trắc mưa, quan trắc địa kỹ thuật, quan trắc bề mặt T-InSar Do đặc thù công nghệ loại quan trắc, chiều dài chuỗi liệu thu đối tượng cần thu nhận, liệu tích hợp lại với với thời điểm ghi nhận kiện trượt khối lớn khu vực nghiên cứu theo thời gian 5.2.1 Quan trắc mưa Bảng 5.2 Đặc điểm thống kê mưa trạm quan trắc mưa xung quanh khu vực huyện Xín Mần Trạm Lượng mưa trung bình (mm) Lượng mưa ngày lớn (mm) Nấm Dẩn (XM-HG) Cốc Pài (XM-HG) Vinh Quang (Hồng S Phì) n Bình (Quang Bình) Nậm Ty (Hồng S.Phì) 3444,6 2831,3 3515,5 2940,8 4073,4 168 175,3 201,5 171,2 214,8 Qua thống kê cho thấy, số liệu mưa trạm quanh địa bàn XM-HG cho thấy trạm Nấm Dẩn Cốc Pài khơng có khác biệt thống kê nên sử dụng luận giải kết quan trắc khác kiện trượt liên quan 5.2.2 Quan trắc địa kỹ thuật Dựa vào kết khoan khảo sát địa chất xác định sơ mặt trượt nguy hiểm KTL 13 cảm biến lắp vào thân khối trượt a./ Dữ liệu quan trắc piezometer: Dữ liệu thu cho thấy rõ biến đổi theo chu kì mùa chu kỳ ngày Mùa mưa bắt đầu vào khoảng tháng 5, áp lực nước lỗ rỗng biến đổi liên tục liên tục lập thành đỉnh phụ thuộc vào trận mưa lớn hay kéo dài đến cuối mùa mưa có xu hướng giảm dần tháng 11 Vào tháng mùa khô, mưa nhỏ không đủ lượng nước làm gia tăng áp lực nước lỗ rỗng đất để tạo thành đỉnh nhọn 18 Hình 5.1 Mặt cắt địa chất cơng trình KTL chợ Tân Sơn, Nấm Dẩn Hình 5.2 Mặt cắt địa chất cơng trình KTL Díu Thượng, xã Bản Díu b./ Dữ liệu quan trắc inclinometer: Số liệu dịch chuyển tích lũy cảm biến KTL Tân Sơn cho thấy diễn biến dịch chuyển vào mùa mưa chủ yếu 19 vào mùa khô không nhận thấy diễn biến dịch chuyển lớn xảy Số lượng lần dịch chuyển vào năm 2017 nhiều tương đồng theo ghi nhận tượng trượt xảy quanh huyện Xín Mần năm Đáng quan tâm khoảng dịch chuyển lần dịch chuyển không đồng Ta thấy xu hướng giảm dần mức độ dịch chuyển khối trượt lớn chợ Tân Sơn Sơn rõ rệt Dường như KTL chợ Tân Sơn chuyển dần chuyển sang trạng thái ổn định 5.2.3 Quan trắc công nghệ radar giao thoa: mức độ dịch chuyển điểm bề mặt KTL không đồng không liên tục theo Saverio Romeo (2020) 5.3 Phân tích động học số KTL dựa vào kết quan trắc 5.3.1 Ảnh hưởng mưa dao động mực nước ngầm tới vận động KTL Để làm rõ quan hệ áp lực nước lỗ rỗng với chiều sâu, áp lực nước lỗ rỗng dược xem xét hàm tương quan với chiều sâu gọi hệ số áp lực nước lỗ rỗng (ru), xác định theo công thức: 𝑢 Trong đó: u áp lực nước lỗ rỗng (kPa), γ khối lượng thể tích 𝑟𝑢 = 𝛾 ∗ 𝑧 ∗ 10 đất (g/cm3), z chiều sâu xác định áp lực nước lỗ rỗng (m), 10 hệ số chuyển đổi đơn vị để γz tương đồng với u Khi đó, giá trị áp lực nước lỗ rỗng độ sâu khác quy đồng tỷ lệ định so sánh độ sâu khác Phân tích liệu quan trắc theo thấy, độ trễ áp lực nước lỗ rỗng dịch chuyển ln có khoảng cách định Dữ liệu trạm Nấm Dẩn rõ hơn, hệ số áp lực nước lỗ rỗng nhỏ 0,53, cho dù hệ số áp lực nước lỗ rỗng có tăng giảm hay dao động khơng nhận thấy dịch chuyển ngang đáng kể KTL (hình 5.8) Khi hệ số áp lực nước lỗ rỗng lớn 0,53, diễn biến biến đổi hệ số áp lực nước lỗ rỗng tỷ lệ thuận nhanh với diễn biến dịch chuyển ngang cảm biến gần mặt đất hố khoan từ đến 12 Tại trạm Bản Díu, khối trượt có trạng thái ổn định nên diễn biến chuyển vị ngang bề mặt mái dốc đo nhỏ Vậy nên, hệ số áp lực nước lỗ rỗng vị trí gần mặt trượt nguy hiểm vượt 0,53 tương đương với việc vượt ngưỡng cảnh báo cần ý Xem xét thời điểm có giá trị quan trắc ru ≥ 0,53 (ngày 08/07/2017, 01/10/2017, 25/07/2019, 04/07/2020, 30/09/2020), diễn biến mưa phổ biến mưa liên tiếp nhiều ngày trước đột ngột lớn vào ngày liền kề trước Một số ngày có lượng mưa lớn (20/07/2017, 17/08/2017, 30/07/2019) gây tượng hệ số ru tăng nhanh vượt giá trị 0,53 Đáng ý, ngày không ghi nhận diễn biến dịch chuyển KTL quan trắc mà ghi nhận kiện trượt đất đá địa bàn XM-HG 5.3.2 Diễn biến dịch chuyển KTL Quan sát xu hướng vận tốc nghịch đảo sau trận mưa vào ngày 01/10/2020 KTL Tân Sơn cho thấy khối trượt có dịch chuyển sang mức độ ổn định 20 Giới hạn ru = 0,53 Giá trị vận tốc ngược giảm nhanh (từ lớn 350hour/mm) có xu hướng tiệm cận với trục hoành (trục thời gian) giá trị 18.2 hour/mm Phân tích tương tự, qua thống kê giá trị vận tốc ngược khối trượt Tân Sơn thấy giá trị vận tốc ngược tiệm cận đến trục hoành giá trị thấp 9hour/mm 21 Hình 5.8 Tương quan giá trị hệ số áp lực nước lỗ rỗng quanh số thời điểm ru vượt 0,53 với dịch chuyển cộng dồn vận tốc dịch chuyển trạm Tân Sơn Hình 5.8 cho thấy giao điểm việc tăng tỷ lệ áp suất nước lỗ rỗng 0,53 giảm giá trị vận tốc nghịch xuống 25 / mm coi điểm bắt đầu nguy hiểm Từ đến xuất TKL vận tốc nghịch đảo có xu hướng tiệm cận với trục hồnh So sánh tương quan diễn biến dịch chuyển quan trắc địa kỹ thuật với T-InSar, NCS chọn điểm quan sát P14 vị trí lắp đặt trạm quan trắc địa kỹ thuật cho thấy, chuỗi thời gian dịch chuyển điểm P14 tương ứng với dịch chuyển phần lỗ khoan nơi đặt cảm biến inclinometer trạm quan trắc 5.4 Phân tích động lực KTL dựa vào mơ hình Địa kỹ thuật 5.4.1 Phân tích ổn định KTL Bảng 5.5 Tổng hợp kết phân tích FoS KTL Tân Sơn Díu Thượng theo mức hệ số áp lực nước lỗ rỗng khác Hệ số áp lực nước lỗ rỗng Hệ số ổn định KTL ru Tân Sơn Díu Thượng 0,6 1,026 0,998 0,55 1,098 1,094 0,53 1,143 1,132 0,5 1,192 1,183 0,45 1,279 1,245 0,4 1,331 1,382 Với kết phân tích ổn định theo phương pháp cân tổng quát GLE cho thấy KTL Tân Sơn Díu Thượng có nguy ổn định giá trị ru vượt 0,53 5.4.2 Phân tích phạm vi ảnh hưởng KTL Kết phân tích phạm vi vận động KTL Díu Thượng phần mềm LS Rapid cho thấy, ru đạt 0,53 tồn khối trượt hình thành cần sau khoảng 6,5 giây mảng vụn đạt vận tốc tối đa 21 m/giây Chiều dài phạm vi ảnh hưởng là: 190m Kết phân tích phạm vi vận động KTL Tân Sơn phần mềm LS Rapid cho thấy, ru đạt 0,53 tồn khối trượt hình thành 22 cần sau khoảng giây mảng vụn đạt vận tốc 20 m/giây Chiều dài phạm vi ảnh hưởng 210m 5.5 Giải pháp giảm thiểu tác động KTL Do đó, để xử lý hiệu cần tích hợp nhóm giải pháp cách đan xen phù hợp với giai đoạn phát triển KTL môi trường xung quanh Bên cạnh đó, việc áp dụng giải pháp giảm thiểu ảnh hưởng KTL cần hướng tới tính chủ động ứng phó khả liên kết nguồn lực sẵn có Với kết nghiên cứu trên, NCS đề xuất nhóm giải pháp nhằm giảm thiểu tác động tượng TKL 5.5.1 Nâng cao hiệu công tác khảo sát khả nhận diện KTL 5.5.2 Quy hoạch sử dụng đất khu vực nguy cao trượt khối lớn a./ Sử dụng đất hợp lý khu vực có nguy cao trượt khối lớn b./ Phân tích phạm vi ảnh hưởng KTL Phạm vi ảnh hưởng đặc trưng quan trọng động học nghiên cứu trượt đất đá Theo số liệu thống kê quan hệ khoảng phạm vi ảnh hưởng (log10(tanα)) với thể tích KTL (log10(V)) ta thấy có quan hệ tuyến tính theo cơng thức kinh nghiệm: Log10 (tan α) = -0.0906 * Log10 (V) - 0.1321 Hình 5.19 Dự đốn xác suất 90%, 50%, 10% khoảng phạm vi ảnh hưởng (đường màu xanh cây, nét đứt xanh da trời, đỏ) dựa theo thể tích KTL cho khu vực XM-HG Nếu coi phạm vi mà 90% KTL ảnh hưởng tới ranh giới phạm vi an tồn cơng thức xác định khoảng phạm vi ảnh hưởng tối đa theo thể tích khối trượt là: Log10 (tan α) = -0.0906 * Log10 (V) - 0.1542584 Đây coi phạm vi giới hạn an tồn cho việc bố trí cơng trình dân sinh khu vực chịu ảnh hưởng KTL 23 5.5.3 Giải pháp quan trắc phục vụ cảnh báo sớm Với điều kiện quan trắc huyện Xín Mần cơng nghệ có, NCS đề suất công nghệ dự báo dựa vào kết hợp số liệu khí tượng, đồ dự báo nguy kết quan trắc trạm trường cho XM-HG Quy trình quan trắc gồm bước: khoanh vùng phạm vi, tổng hợp liệu cần thiết, phân tích nguy cơ, kiểm định lại mơ hình KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Từ kết trình bày trên, kết luận rút sau: (1) Qua thống kê tổng hợp số liệu 8.304 khối trượt đất đá toàn phạm vi MNPB cho thấy, phân phối thống kê tần suất xuất logarit thể tích khối trượt tuân theo quy luật phân phối chuẩn giới hạn thể tích KTL (mức độ tin cậy 95%) mức 4.500 m3 (2) KTL khu vực MNPB phần lớn kiểu trượt tịnh tiến hỗn hợp, mặt trượt nguy hiểm nằm mặt không liên tục ranh giới thành phân thạch học khe nứt kiến tạo (3) Các yếu tố ảnh hưởng đến hình thành KTL mơi trường tự nhiên có khả tương tác lẫn mơ hình hồi quy Kết phân tích tương quan phân tích đa cộng tuyến cho phép xác định yếu tố có tương quan cao với yếu tố khác như: độ cong ngang sườn, độ cong dọc sườn, TWI khoảng cách đến sơng suối (4) Sự hình thành KTL khu vực MNPB chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố tự nhiên nhân tạo Kết hợp phương pháp phân tích thống kê học máy cho thấy phương pháp tổng hợp xếp chồng cho kết đáng tin cậy nhất, nguy hình thành TKL đánh giá qua xem xét 11 yếu tố ảnh hưởng, yếu tố mang tính chất định gồm: khoảng cách đến đường giao thông, khoảng cách đến đứt gãy khoảng cách đến ranh giới thạch học, thành phần thạch học, độ dốc địa hình (5) Hệ thống quan trắc trường TKL bao gồm quan sát biến đổi địa hình bề mặt, quan trắc lượng mưa theo thiết bị quan trắc áp lực nước lỗ rỗng, đo dịch chuyển ngang độ sâu khác mái dốc phù hợp với điều kiện thực tế cho phép nghiên cứu định lượng đặc điểm động lực học số KTL XM-HG (6) Đặc điểm động lực học KTL XM-HG đặc trưng dịch chuyển khơng đồng nhiều vị trí mặt trượt khác Dịch chuyển KTL tuân theo trình tích lũy biến dạng diễn biến theo mùa Thời điểm xuất dịch chuyển KTL diễn vào mùa mưa áp lực nước lỗ rỗng gia tăng nhanh vị trí mặt trượt nguy hiểm, đồng thời giá trị ru ≥ 0,53 (7) Trên sở phân tích thống kê KTL XM-HG kết hợp với phân tích phạm vi ảnh hưởng dựa vào thể tích khối trượt theo công thức kinh 24 nghiệm cho thấy, giới hạn phạm vi ảnh hưởng xác định theo cơng thức dựa vào thể tích KTL: log10 (tan α) = -0,0906 * log10 (V) – 0,1542584 Đây để đề xuất giải pháp hạn chế ảnh hưởng KTL thiết kế quy hoạch công trình có ý nghĩa thực tiễn cho cơng tác PCTT Với nội dung kết luận trên, NCS đề xuất kiến nghị sau: (1) Kết đánh giá nguy hình thành KTL có tác dụng tốt cho việc cảnh báo sớm tai biến TKL, lựa chọn vị trí tái định cư phù hợp, di dời người dân khỏi vùng nguy hiểm Việc thành lập đồ nguy hình thành phụ thuộc vào tỷ lệ nghiên cứu phạm vi nghiên cứu Đối với luận án này, NCS tập trung phân tích mức tỷ lệ 1/200.000 Đối với nghiên cứu tỷ lệ chi tiết cần phân tích với yếu tố cụ thể như: cấu trúc vỏ phong hóa, nếp uốn, mức độ dập vỡ đá gốc, nằm đá gốc… Vì vậy, cần tiếp tục nghiên cứu tượng trượt đất đá mức độ chi tiết (2) Hệ thống cảnh báo sớm tai biến trượt đất đá giải pháp chủ động, đem lại hiệu cao, chưa đầu tư đầy đủ Hệ thống cảnh báo sớm tai biến trượt đất đá Việt Nam số đề tài nghiên cứu áp dụng thử nghiệm số cơng nghệ tiên tiến nước ngồi Cần có cách tiếp cận phù hợp với điều kiện Việt Nam đáp ứng độ tin cậy thông tin cảnh báo Vậy nên, cần có nhiều nguồn đầu tư, xã hội hóa việc trang bị hệ thống cảnh báo sớm tai biến TKL nói riêng trượt đất đá nói chung NHỮNG ĐĨNG GĨP MỚI CỦA LUẬN ÁN - Đã hệ thống hóa đặc trưng chủ yếu KTL toàn MNPB dựa phương pháp phân tích thống kê - Thành lập đồ đánh giá mức độ nguy hình thành KTL MNPB cách kết hợp phân tích thống kê học máy - Xây dựng quy trình phân tích liệu quan trắc trường thơng số địa kỹ thuật phù hợp với điều kiện thực tế KTL XM-HG - Xác định hệ số áp lực nước lỗ rỗng ru vị trí mặt trượt nguy hiểm có dịch chuyển đáng kể KTL, hỗ trợ công tác cảnh báo sớm nguy ổn định KTL XM-HG 25 DANH MỤC CƠNG TRÌNH KHOA HỌC CƠNG BỐ LIÊN QUAN 1./ Tran Quoc Cuong, Do Minh Duc, Abolfazl Jaafari, Nadhir Al-Ansari, Dao Minh Duc, Van Duc Tung, Nguyen Duc Anh, Tran Trung Hieu, Ho Si Lanh, Nguyen Huu Duy, Indra Prakash, Le Van Hiep, Pham Thai Binh (2020) Novel Ensemble Landslide Predictive Models Based on the Hyperpipes Algorithm: A Case Study in the Nam Dam Commune, Vietnam Applied Sciences No.10(11) 2./ Dao Minh Duc, Tran Quoc Cuong, Do Minh Duc, Dang Thi Thuy (2018) Analysis of pore water pressure and slope displacement by historical rain series in Xin Man district, Ha Giang province, Vietnam Proceedings of the 4th International conference Vietgeo 2018, pages 499-509 3./ Đào Minh Đức, Hoàng Hải Yến, Nguyễn Khắc Hoàng Giang, Đinh Thị Quỳnh (2017) Lựa chọn áp lực cố kết tốc độ cắt phù hợp thí nghiệm cắt xoay nhằm xác định sức kháng cắt dư cho đất sườn tích khu vực khối trượt lớn chợ Tân Sơn, xã Nấm Dẩn, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang Tuyển tập Hội nghị học toàn quốc lần thứ X, tập 2, trang 728-738 4./ Do Minh Duc, Dao Minh Duc, Do Minh Ngoc (2018) Effects of residual soil characteristics on rainfall-induced shallow landslides along transport arteries in Bac Kan province, Vietnam Advances and applications in Geospatial technology and Earth resources - GTER 2017, pages 202-223 5./ Do Minh Duc, Dang Quang Khang, Dao Minh Duc, Do Minh Ngoc, Dinh Thi Quynh, Dang Thi Thuy, Nguyen Khac Hoang Giang, Pham Van Tien, Nguyen Huu Ha (2020) Analysis and modeling of a landslide-induced tsunami-like wave across the Truong river in Quang Nam province, Vietnam Landslides, Vol.17, pages 2329–2341 6./ Saverio Romeo, Quoc Cuong Tran, Giandomenico Mastrantoni, Duc Do Minh, Duc Dao Minh, Huy Thang Nguyen, Duc Anh Nguyen, Paolo Mazzanti (2020) Remote monitoring of natural slopes: insights from the first terrestrial insar campaign in Vietnam Italian Journal of Engineering Geology and Environment, No.20(1), pages 55-63 7./ Tran Van Tu, Dao Minh Duc, Nguyen Mạnh Tung, Van Duy Cong (2016) Preliminary assessments of debris flow hazard in relation to geological environment changes in mountainous regions, North Vietnam Vietnam Journal of Earth Sciences, Vol.38, pages 277-286 8./ Tran Van Tu, Dao Minh Duc, Nguyen Manh Tung, Van Duy Cong (2015) Formation and development of debris flows in Vietnam VietRock 2015 International symposium – Rock mechanics for sustainable development, pages 259-272