Đánh giá nguy cơ trượt lở Đất Ở huyện Đà bắc, tỉnh hòa bình Đề xuất giải pháp Ứng phó

Đánh giá nguy cơ trượt lở Đất Ở huyện Đà bắc, tỉnh hòa bình Đề xuất giải pháp Ứng phó Đánh giá nguy cơ trượt lở Đất Ở huyện Đà bắc, tỉnh hòa bình Đề xuất giải pháp Ứng phó

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI

TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

Trần Hồng Hạnh

ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT Ở HUYỆN ĐÀ BẮC, TỈNH

HÒA BÌNH ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ

Chuyên ngành: Địa chất Môi trường

Mã số: 18007752

LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS NGUYỄN THÀNH LONG PGS.TS NGUYỄN TÀI TUỆ

Hà Nội - 2022

MỤC LỤC

LỜI CẢM ƠN 16

MỞ ĐẦU 18

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRƯỢT LỞ ĐẤT 21

1.1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 21

1.1.1 Khái niệm về TLĐ và các dạng tai biến liên quan 21

1.1.2 Tình hình nghiên cứu TLĐ trên thế giới 25

1.1.3 Tình hình nghiên cứu TLĐ ở Việt Nam 28

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN HUYỆN ĐÀ BẮC, TỈNH HÒA BÌNH 33

2.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 33

2.1.1 Phương pháp thu thập dữ liệu 33

2.1.2 Phương pháp khảo sát thực địa 34

2.1.3 Phương pháp chuẩn hóa dữ liệu 35

2.1.4 Phương pháp mô hình hóa phục vụ công tác phân vùng nguy cơ TLĐ trong GIS 35

2.2 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 39

2.2.1 Vị trí địa lý huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 39

2 2.2 Điều kiện tự nhiên huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 40

CHƯƠNG 3 ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT Ở HUYỆN ĐÀ BẮC, TỈNH HÒA BÌNH VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ 48

3.1 HIỆN TRẠNG TRƯỢT LỞ ĐẤT Ở HUYỆN ĐÀ BẮC, HÒA BÌNH 48

3.2 KẾT QUẢ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐẦU VÀO ĐỂ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT 53

3.2.1 Kết quả xây dựng bản đồ phân nhóm độ dốc 53

3.2.2 Kết quả xây dựng bản đồ phân nhóm thạch học 56

3.2.3 Kết quả xây dựng bản đồ phân nhóm mật độ đứt gãy 59

3.2.4 Kết quả xây dựng bản đồ phân nhóm mật độ sông suối 60

3.2.5 Kết quả xây dựng bản đồ phân nhóm hướng sườn 63

3.2.6 Kết quả xây dựng bản đồ thảm phủ thực vật 65

3.2.7 Kết quả xây dựng bản đồ lượng mưa ngày cực đại theo kịch bản BĐKH RCP 4.5 dự báo cho năm 2025 68

3.3 KẾT QUẢ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT THEO KỊCH BẢN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU RCP 4.5 DỰ BÁO CHO NĂM 2025 TẠI HUYỆN ĐÀ BẮC, HÒA BÌNH 72

3.4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 82

3.4.1 Các biện pháp phòng ngừa, giảm thiểu 82

3.4.2 Xây dựng các kịch bản ứng phó khẩn cấp trong trường hợp xảy ra tai biến trượt lở đất 84

KẾT LUẬN 89

TÀI LIỆU THAM KHẢO 91

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 1 1 Phân loại chuyển động mái dốc theo Varnes (1978) 22

Bảng 2 1 Phân cấp ảnh hưởng của nhân tố mật độ đứt gãy đến quá trình TLĐ 47

Bảng 3.1 Ảnh hưởng của độ dốc đối với trượt lở 55

Bảng 3.2 Bảng thống kê các điểm TLĐ theo các nhóm đá tại huyện Đà Bắc 58

Bảng 3.3 Bảng phân cấp ảnh hưởng của nhân tố mật độ đứt gãy đến quá trình TLĐ 59

Bảng 3.4 Bảng thống kê diện tích theo nhóm mật độ sông suối tại huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 63

Bảng 3.5 Bảng phân bố điểm trượt lở theo lượng mưa ngày cực đại theo kịch bản BĐKH RCP 4.5 năm 2025 71

Bảng 3.6 Ma trận so sánh cặp đôi, các giá trận trọng số Wj của ma trận so sánh các nhóm nhân tố gây TLĐ khu vực nghiên cứu 71

Bảng 3.7 Ma trận so sánh cặp, các giá trị trọng số wij của các lớp thông tin trong các nhóm yếu tố nguyên nhân gây TLĐ của khu vực nghiên cứu 74

Bảng 3.8 Diện tích các nhóm nguy cơ TLĐ khác nhau trong bản đồ kết quả 71

DANH MỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1 Thuật ngữ mô tả khối trượt điển hình (Varnes, 1984) 23

Hình 2.1 Tổng quát quy trình công nghệ phân vùng nguy cơ tai biến trượt lở 28

Hình 2 2 Bản đồ hành chính huyện Đà Bắc 39

Hình 3.1 Bản đồ hiện trạng TLĐ huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 48

Hình 3.2 Biểu đồ phân bố các điểm TLĐ theo đơn vị hành chính cấp xã thuộc huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 49

Hình 3.3 TLĐ gây sạt đường giao thông tại khu vực xã Mường Chiềng, huyện Đà Bắc (a) qua ảnh Vệ tinh và (b)hiện trạng thực địa vào tháng 7 năm 2020 50

Hình 3.4 Điểm đá đổ đá rơi gây nguy hiểm cho giao thông, huyện Đà Bắc vào tháng 5 năm 2020 50

Hình 3.5 Điểm sạt lở gây hư hỏng nhà cửa ở Xóm Sưng, xã Cao Sơn, huyện Đà Bắc được ghi lại trong quá trình thực địa vào tháng 5/2020 50

Hình 3.6 Điểm sạt lở trên đường ra Suối Nánh, huyện Đà Bắc, làm 1 người chết năm 2017 được ghi lại vào tháng 5 năm 2020 trong quá trình thực địa 51

Hình 3.7 Điểm TLĐ gây nguy hiểm cho giao thông đã và đang diễn ra nhưng chưa có biện pháp ngăn ngừa, giảm thiểu thiệt hại do trượt lở ở đây gây ra (5/2020) 52

Hình 3.8 Bản đồ dộ dốc huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 54

Hình 3.9 Bản đồ phân cấp độ dốc huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 56

Hình 3.10 Bản đồ phân bố nhóm thạch học huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 57

Hình 3.11 Biểu đồ thống kê % diện tích theo nhóm thạch học tại huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 58

Hình 3.12 Bản đồ phân nhóm mật độ đứt gãy huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 60

Hình 3.13 Bản đồ mật độ sông suối huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 63

Hình 3.14 Bản đồ hướng sườn huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 64

Hình 3.15 Biểu đồ phân bố các điểm trượt lở theo hướng sườn của huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 65Hình 3 16 Bản đồ thảm phủ thực vật huyện Đà Bắc, huyện Hòa Bình 66Hình 3 17 Biểu đồ các nhóm thảm thực vật ở huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 67Hình 3 18 Biểu đồ phân bố các điểm trượt lở trên các nhóm thảm thực vật ở huyện

Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 67Hình 3.19 Bản đồ lượng mưa ngày cực đại theo kịch bản BĐKH RCP 4.5 năm

2025 của khu vực nghiên cứu 71Hình 3.20 Bản đồ phân vùng nguy cơ tai biến TLĐ theo kịch bản BĐKH RCP 4.5

dự báo cho năm 2025 của huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 78Hình 3.21 Biểu đồ phân cấp diện tích các nhóm nguy cơ tai bi c diệ theo kịch bản BĐKH RCP 4.5 dự báo cho năm 2025 thuộc huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 79Hình 3 22 Vị trí khối trượt trên bản đồ nguy cơ trượt lở đất 85Hình 3 23 Khu vực xảy ra trượt lở ở xã Tân Minh, huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình 87

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT

GES Hệ thống thông tin địa chất

IPCC Ủy ban Liên Chính phủ về Biến đổi Khí hậu

LĐ ĐCTV – ĐCCT Liên đoàn Địa chất Thủy Văn – Địa chất Công trình

PCTT&TKCN Phòng chống Thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn

SRCCL Báo cáo đặc biệt về Biến đổi Khí hậu và nước biển dâng

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, học viên xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến các thầy cô trong khoa Địa chất, Khoa sau Đại học, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội; sự giúp đỡ, tạo điều kiện của Ban lãnh đạo Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản đã tận tình giúp đỡ học viên trong suốt quá trình làm luận văn

Đặc biệt xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Nguyễn Thành Long (Phòng Địa chất kinh tế và Địa tin học, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản), PGS.TS Nguyễn Tài Tuệ (Bộ môn Địa chất môi trường – Khoa Địa chất) đã trực tiếp hướng dẫn học viên để hoàn thành luận văn này

Nghiên cứu này được sự hỗ trợ về tài liệu, phương pháp và kết quả nghiên cứu của nhiều đề tài được chủ trì bởi phòng Địa chất kinh tế và Địa tin học Cụ thể

là phương pháp phân vùng nguy cơ trượt lở đất (TLĐ) được kế thừa từ 2 đề tài cấp

Bộ “Nghiên cứu thiết kế và xây dựng hệ thống quan trắc, giám sát để cảnh báo sớm theo thời gian thực về trượt, sạt lở đất đá, lũ bùn đá, lũ ống, lũ quét khu vực miền núi, trung du Việt Nam”, mã số TNMT.2021.02.11 và đề tài “Nghiên cứu xây dựng thử nghiệm hệ thống cảnh báo sớm trượt lở dạng dòng bùn đất, đá theo thời gian thực cho các khu vực miền núi Việt Nam”, mã số TNMT.2019.001 Các số liệu cập nhật hiện trạng TLĐ và xử lý bản đồ để xây dựng BĐPVNCTLĐ trong hệ thống GIS được thực hiện trong khuôn khổ NVTXTCN năm 2022 mã số NVTX.2022.03.09 về “Xây dựng tiềm lực nghiên cứu Ứng dụng trí tuệ nhân tạo và UAV trong nghiên cứu thiên tai TLĐ" Các phiếu điều tra TLĐ từ cộng đồng được

kế thừa từ đề tài “Xây dựng năng lực quản lý thiên tai cho khu vực miền núi huyện

Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình, Việt Nam” trong khuôn khổ hợp tác với trường Đại học Tự

do Brussel, Vương quốc Bỉ Do vậy, học viên xin chân thành cảm ơn chủ nhiệm đề tài gồm TS Nguyễn Quốc Định, TS Nguyễn Thành Long và KS Nguyễn Trọng Hiền đã giúp đỡ và góp phần hoàn thiện bài báo

Về cơ bản học viên đã hoàn thành tốt những mục tiêu nghiên cứu đã đề ra nhƣng cũng không tránh khỏi những thiếu sót Học viên rất mong sự đóng góp ý kiến của hội đồng khoa học và thầy cô để hoàn thiện tốt luận văn này

Trân trọng cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2022

Học viên

Trần Hồng Hạnh

18

MỞ ĐẦU

Trong những năm gần đây, TLĐ đã gây ảnh hưởng rất nghiêm trọng đến con người và cơ sở hạ tầng xã hội Xu hướng này dường như đang có chiều hướng tăng cao hơn nữa trong bối cảnh biến đổi hậu (BĐKH) hiện nay Việt Nam theo dự báo

là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng sâu sắc và chịu rủi ro lớn của BĐKH Các hiện tượng biến đổi thời tiết cực đoan gây mưa lớn cùng với các hoạt động nhân sinh (phá rừng, khai khoáng, xây dựng công trình, v.v…) thúc đẩy quá trình TLĐ gia tăng mạnh mẽ, với quy mô và cường độ ngày càng lớn hơn, mức độ thiệt hại ngày càng nghiêm trọng, đe dọa đến an sinh cộng đồng Tuy vậy, công tác phòng tránh và giảm nhẹ tai biến TLĐ vẫn còn rất hạn chế và khá bị động Ở Việt Nam, các nghiên cứu về TLĐ chủ yếu quy mô lớn với diện tích rộng, tỷ lệ nhỏ và phân vùng dự báo mang tính định tính cao, chưa có nhiều các nghiên cứu đủ chi tiết

để hỗ trợ hiệu quả công tác quy hoạch, cảnh báo nguy cơ và chỉ đạo điều hành phòng chống thiên tai, giảm nhẹ thiệt hại trong bối cảnh BĐKH

TLĐ là loại hình thiên tai thường xuyên xảy ra ở các tỉnh miền núi phía Bắc, trong đó có tỉnh Hòa Bình Hòa Bình là một tỉnh miền núi thuộc vùng Tây Bắc, với diện tích 4.578,1 km2, có địa hình với đặc điểm gồm đồi núi cao, cấu trúc địa chất phức tạp cùng lượng mưa hàng năm lớn đã thúc đẩy quá trình tai biến TLĐ xảy ra rất mạnh và khá thường xuyên

Đà Bắc là một huyện miền núi thuộc tỉnh Hòa Bình, có diện tích 778 km2, địa hình dạng núi thấp, có độ cao trung bình 500-600 m, kéo dài theo phương Tây Bắc – Đông Nam, xen kẽ là các trũng giữa núi và các thung lũng nhỏ hẹp kéo dài dọc theo các sông suối lớn Mạng lưới sông suối phát triển dày, chia cắt mạnh mẽ

bề mặt địa hình trong huyện Do đặc điểm địa chất của Đà Bắc với đất đá chịu phong hóa mạnh và chiều dày vỏ phong hóa lớn cùng với lượng mưa trung bình hàng năm cao, nên rất thuận lợi để hình thành và phát triển các tai biến TLĐ Phần nhiều các điểm TLĐ hình thành trên các đá lục nguyên, các đá phun trào và biến chất thuộc các bề mặt sườn bóc mòn - xâm thực, bóc mòn tổng hợp và kiến trúc - bóc mòn Do địa hình núi non hiểm trở và lượng mưa lớn, ở Đà Bắc thường xảy ra

19

các thiên tai như lở đất, lũ bùn đá và xói mòn Thống kê năm 2013 cho thấy, Đà Bắc

là huyện thường xảy ra bị sạt lở nhất ở tỉnh Hòa Bình, chiếm 40% tổng số vụ lở đất

ở tỉnh Hòa Bình (77/194) trong khi huyện chỉ chiếm 17% diện tích của tỉnh Chỉ trong ba năm qua đã xảy ra 43 trận lũ quét Dân cư của huyện chủ yếu làm nông nghiệp, định cư trong các thung lũng sâu, trải dài dọc theo các con sông chính được ngăn cách bởi các rặng núi cao Những thiên tai này ảnh hưởng lớn đến dân cư vùng nông thôn chủ yếu làm nông nghiệp, phá hủy các cánh đồng, buộc người dân phải di dời tạm thời, phá hủy đường xá giao thông và ảnh hưởng đến sự lưu thông của sông Trong tháng 7 năm 2018, một trận bão đã làm cho một người tử vong, phá hủy 89 ngôi nhà và khiến cho nhiều người khác phải sơ tán Hàng năm, các trận TLĐ lớn, nhỏ gây ảnh hưởng rất nhiều đến đời sống cũng như sinh hoạt thậm chí đe dọa tính mạng của người dân tại đây

Công tác nghiên cứu và xây dựng các bản đồ phân vùng nguy cơ trượt lở đất (BĐPVNCTLĐ) tại Việt Nam đã được tiến hành từ tương đối lâu Đặc biệt gần đây trong khuôn khổ đề án chính phủ "Điều tra, đánh giá và phân vùng cảnh báo nguy

cơ trượt lở đất đá các vùng miền núi Việt Nam" do Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản chủ trì thực hiện từ 2012 đến nay, thì hàng loạt các BĐPVNCTLĐ cho các tỷ lệ 1:50.000 và 1:10.000 đã được xây dựng Tuy nhiên trong bối cảnh BĐKH hiện nay, đòi hỏi cần phải xây dựng các BĐPVNCTLĐ có tính định hướng theo xu thế các kịch bản BĐKH đã được xác định nhằm giúp cho các địa phương có thể đưa

ra các kế hoạch phòng chống thiên tai TLĐ thích ứng tốt nhất với BĐKH

Do vậy, trong nghiên cứu này BĐPVNCTLĐ theo kịch bản BĐKH RCP 4.5

dự báo cho năm 2025 sẽ được xây dựng thử nghiệm cho khu vực huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình Phương pháp xây dựng BĐPVNCTLĐ được sử dụng là điều tra thực địa, thu thập dữ liệu, chuẩn hóa dữ liệu và phương pháp kinh nghiệm chuyên gia với các yếu tố đầu vào bao gồm 7 yếu tố gây trượt gồm: nhóm thạch học, độ dốc địa hình, thảm phủ thực vật, mật độ đứt gãy, mật độ sông suối, hướng sườn và lượng mưa ngày cực đại Kịch bản BĐKH được tích hợp vào mô hình thành lập BĐPVNCTLĐ thông yếu tố kích hoạt TLĐ là lượng mưa ngày cực đại xác định theo kịch bản BĐKH RCP 4.5 dự báo cho năm 2025

20

Dựa trên những yêu cầu thực tế trên, đề tài “Đánh giá nguy cơ TLĐ ở huyện

Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình phục vụ đề xuất giáp pháp ứng phó” được chọn làm luận văn khoa học để tập trung trả lời hai câu hỏi nghiên cứu:

1 Các yếu tố tự nhiên như độ dốc, mật độ sông suối, thạch học, thảm phủ thực vật, hướng sườn, mật độ đứt gãy, lượng mưa theo kịch bản BĐKH ảnh hưởng như thế nào đến nguy cơ TLĐ?

2 Dựa vào kết quả đánh giá nguy cơ TLĐ để ứng phó với tai biến này cần áp dụng những phương pháp nào?

Để trả lời được hai câu hỏi nghiên cứu nêu trên, mục tiêu nghiên cứu cần đạt được: (i) Xây dựng được bản đồ nguy cơ tai biến TLĐ cho khu vực huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình theo kịch bản BĐKH; (ii) Đề xuất được các giải pháp phòng chống

và giảm thiểu thiệt hại do tai biến TLĐ cho khu vực nghiên cứu

Nội dung nghiên cứu

Nội dung luận văn bao gồm 3 chương, không kể phần mở đầu và kết luận gồm:

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu TLĐ

Chương 2: Phương pháp nghiên cứu và Đặc điểm điều kiện tự nhiên huyện

Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình

Chương 3: Đánh giá nguy cơ tai biến TLĐ ở huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình trong bối cảnh BĐKH và đề xuất giải pháp ứng phó

21

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TRƯỢT LỞ ĐẤT

1.1 TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

1.1.1 Khái niệm về TLĐ và các dạng tai biến liên quan

1.1.1.1 Khái quát về TLĐ

Trượt đất trong văn liệu địa chất môi trường, hiểu theo nghĩa hẹp là một dạng chuyển động nhanh theo sườn dốc của đất hoặc đá ít nhiều có kết dính Ngoài ra nó cũng thường được sử dụng như một chuyên từ tổng hợp cho bất kỳ một dạng chuyển động nào dọc theo sườn dốc của vật liệu đất đá (Keller, 1992)

Về bản chất, TLĐ được coi như một quá trình di chuyển xuôi dốc của vật liệu đất đá Quá trình này được bắt đầu khi thế cân bằng động của sườn dốc, địa hình bị phá vỡ Tiếp theo xảy ra các quá trình chuyển động đất đá với việc hình thành các khối trượt với những dạng hình thái và cấu trúc đặc trưng Khi nguyên nhân phá vỡ thế cân bằng của sườn dốc và địa hình được loại bỏ hoàn toàn, khối trượt qua giai đoạn phát triển sẽ bước vào giai đoạn ổn định mới Nguy cơ trượt lở

sẽ lại xảy ra đối với chính khối trượt hoặc trong bản thân khối trượt khi thế cân bằng của sườn dốc và khối trượt bị phá vỡ Rõ ràng quá trình trượt lở cần xem xét toàn diện từ dạng chuyển động (cơ chế), cấu trúc mặt trượt, hình thái và cấu trúc khối trượt, các nguyên nhân dẫn đến sự phá vỡ thế cân bằng của sườn dốc, địa hình; động lực phát triển của quá trình trượt và nhiều vấn đề liên quan khác

Do hiện tượng có ảnh hưởng rất lớn trong đánh giá sự ổn định chung của khu vực và công trình, mà nó đã được quan tâm, nghiên cứu từ rất lâu ở nhiều nước, nhiều nơi trên thế giới Mặc dù vậy, do sự đa dạng và phức tạp của quá trình trượt xuất phát từ đặc điểm địa chất mỗi khu vực mà việc tổng hợp lý thuyết trượt còn rất

ít và chậm hơn rất nhiều so với những nghiên cứu cụ thể trên các đối tượng cụ thể -

là thành tựu chủ yếu của ngành địa chất công trình Tuy nhiên, những khái niệm cơ bản về quá trình trượt lở và các dạng tai biến liên quan đã được định hình

22

1.1.1.2 Phân loại trượt lở

Trượt lở rất đa dạng về hình thái, kích thước, cấu trúc, rất phức tạp về nguyên nhân thành tạo và các điều kiện hỗ trợ, rất đa dạng về cơ chế và động lực phát triển Thêm vào đó, mục tiêu nghiên cứu trượt lở của các nhà nghiên cứu cũng rất khác nhau Bởi thế, tồn tại rất nhiều cách phân loại trượt lở khác nhau Từ những phân loại chỉ dựa trên một só dấu hiệu hoặc về hình thái, cấu trúc khối trượt hoặc về dạng chuyển động những bảng phân loại càng về sau càng mang tính tổng hợp cao Trong những phân loại này, từ dạng chuyển động đất đá, vật liệu tham gia quá trình trượt, quy mô và tốc độ xảy ra trượt lở cũng được tính đến (Lomtadze, 1982) Do tính chất phức tạp của quá trình trượt lở, hiển nhiên khó có một bảng phân loại nào vừa đảm bảo tính ngắn gọn và hàm xúc của hệ thống phân loại, vừa phản ánh được mọi tính chất cũng như đặc điểm của quá trình Vì lẽ đó, những phân loại riêng theo hình thái, theo kích thước hoặc theo cấu trúc và quy mô hay đơn giản chỉ theo chiều sâu tầng đất đá bị dịch trượt vẫn còn giũ nguyên giá trị sử dụng Tuy nhiên, hệ thống phân loại theo Varnes (1984) được sử trong trong luận văn vì hệ thống này làm nổi bật được kiểu vật liệu và kiểu dịch chuyển

Bảng 1.1 Phân loại chuyển động mái dốc theo Varnes (1978).

Dịch chuyển khối mảnh vụn Dịch chuyển khối đất Chảy

ngang

Dịch chuyển ngang Mảnh vụn dịch ngang Đất dịch ngang

Trượt hỗn hợp bao gồm 2 hoặc nhiều hơn kiểu dịch chuyển cùng xảy ra

23

Trên thực tế, các khối trượt đều được miêu tả bằng hai cụm từ kiểu dịch chuyển và kiểu vật liệu (Hình 1.1)

Hình 1.1 Thuật ngữ mô tả khối trượt điển hình (Varnes, 1984)

Theo hệ thống phân loại nêu trên, một số kiểu trượt thường gặp bao gồm:

Kiểu dịch chuyển dạng đổ: do sự tách, vỡ của đất, đá từ mái dốc đứng theo

mặt tách, nơi có cường độ kháng cắt rất yếu hoặc không có Vật chất sau đó rơi theo trọng lực, có thể kèm theo chuyển động quay với tốc độ nhanh

Kiểu dịch chuyển dạng rơi: khi một phần mái dốc bị lật quay, rơi ra khỏi mái

dốc với trọng tâm quay quanh một điểm thì xảy ra kiểu dịch chuyển dạng rơi Quá trình bị tác động bởi trọng lực vào phần ở những vật liệu hình thành các khe nứt tạo góc dốc ngược

Trượt xoay: xảy ra khi các khối đất dịch chuyển theo bề mặt phá hủy dạng

mặt cong lõm giả định Lúc đó phần đầu khối trượt dịch chuyển chủ yếu theo chiều thẳng đứng, bề mặt mái dốc phía trên khối trượt có khuynh hướng tạo ra độ nghiêng dốc ngược với mái dốc

Trượt tịnh tiến: là hiện tượng khối trượt dịch chuyển xuống qua bề mặt dạng

mặt phẳng hoặc hơi gồ ghề Các bề mặt phá hủy thường dạng hình lòng máng rộng theo mặt cắt ngang Ngược lại, mặt trượt xoay có khuynh hướng khôi phục lại khối

trượt về trạng thái cân bằng

24

Trượt hỗn hợp: là kiểu trượt trung gian giữa hai loại trượt, thường là trượt

xoay và trượt tịnh tiến Mặt trượt có dạng đường cong gãy khúc phức tạp, phụ thuộc vào biến dạng bên trong và ứng lực cắt dọc bề mặt trong phạm vi vật liệu dịch chuyển và những kết quả trong sự hình thành những vách dốc trung gian, độ dốc của nó giảm đột ngột, trên bề mặt vật liệu bị biến dạng, lún xuống tạo ra các địa hào

và vùng chịu nén Kiểu trượt này thường xuất hiện khi trong cấu tạo của khối trượt

có sự hiện diện của lớp đất yếu hay đới sét phong hóa, tạo ra các mặt trượt trung gian điều khiển quá trình dịch chuyển và tạo ra mặt trượt hỗn hợp

Kiểu dịch chuyển dạng dòng: là sự dịch chuyển liên tục theo không gian

trong đó các dạng mặt cắt tồn tại ngắn, không được duy trì lâu Đặc điểm phân bố vận tốc trong khối dịch chuyển dần giống với dạng dòng chất lỏng sệt Sự biến đổi dần dần từ trượt tới chảy xảy ra phụ thuộc vào lượng nước trong đất, tính lưu động

và phạm vi phát triển của khối trượt Trượt mảnh vụn có thể trở thành dòng mảnh

vụn có tốc độ cực nhanh trong các điều kiện nhất định Dòng trượt mảnh vụn (debris) là một dạng di chuyển dòng nhưng với quy mô lớn, dồn dập hơn, tốc độ di chuyển nhanh hơn các dòng mảnh vụn mái dốc mở ở trên

1.1.1.3 Nguyên nhân trượt lở đất

Trong nghiên cứu trượt lở đất, ngoài việc phân loại chúng, phải nghiên cứu các quá trình phát sinh và xảy ra trượt lở để có được các giải pháp phù hợp Trong thi công công trình, nhiều trường hợp, việc xác định chính xác nguyên nhân gây trượt có ý nghĩa quyết định, mang lại lợi ích kinh tế cao Trượt lở đất nói chung là phức tạp cả về nguyên nhân gây trượt, cơ chế tác động, kiểu di chuyển, loại vật liệu…

Tuy nhiên chúng có các nguyên nhân chung và được chia thành 4 nhóm sau:

- Các nguyên nhân địa chất – địa chất công trình: sự có mặt của vật liệu

yếu, vật liệu nhạy cảm, vật liệu bị phong hóa, vật liệu chịu ứng suất cắt, vật liệu bị nứt nẻ, tách giãn, tồn tại các khối không liên tục với các yếu tố bất lợi (khối phân lớp, phân phiến …), các cấu trúc không liên tục với các yếu tố bất lợi (đứt gãy bất

25

chỉnh hợp, đới cà nát…), vật liệu có khả năng thấm lớn, hỗn hợp vật liệu bất lợi (các vật liệu cứng, chặt phân bố trên nền các vật liệu mềm dẻo hơn)

- Các nguyên nhân địa động lực và hình thái địa mạo: Sự có mặt của hoạt

động kiến tạo hay sự nâng lên của núi lửa, xói lở lòng sông tới chân mái dốc, hoạt động của sóng tới chân mái dốc, xói lở các mép bên mái dốc, xói ngầm (do hòa tan, vận chuyển dòng ngầm …), tăng tải trọng lên mái dốc do các tích đọng vật liệu, hủy hoại thảm thực vật (cháy rừng, hạn hán)

- Các nguyên nhân vật lý: Mưa lớn, các quá trình kết tủa hóa học, khả năng

kéo vật chất đi xuống dưới tác động của lũ lụt và thủy triều, động đất, hoạt động núi lửa, sự co ngót và giãn nở của vật liệu dưới tác động của thời tiết

- Các nguyên nhân nhân sinh: khai đào hố móng hay làm mất chân mái dốc

(làm đường), chất tải lên mái dốc, hoạt động làm tăng khả năng kéo vật chất đi xuống như xây dựng hồ chứa, hoạt động tạo chấn động nhân tạo (nổ mìn), sự thoát nước từ các hoạt động kinh tế

Trong các nguyên nhân này, một số có thể được nhận biết với các công cụ khảo sát thông thường ngoài hiện trường Sự thay đổi về mặt hình thái học địa mạo theo thời gian có thể nhận biết kết hợp qua phân tích thực địa, bản đồ và ảnh hàng không qua các thời kỳ Những thay đổi bên trong vật liệu và đặc tính khối theo thời gian được suy luận từ quá trình đo đạc, quan trắc sự biến đổi dần dần các tính chất của khối theo theo thời gian và khoảng cách di chuyển

1.1.2 Tình hình nghiên cứu TLĐ trên thế giới

Hiện nay đã có nhiều công trình nghiên cứu trên thế giới có giá trị về dự báo tai biến TLĐ đóng góp tích cực vào việc phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai cho nhiều quốc gia

Đã có rất nhiều điều tra về các quá trình trượt lở đã được tiến hành chi tiết Đặc biệt là ở một số nước như Hoa Kỳ, Canada, Anh, Pháp, c, Ấn Độ, Trung Quốc, nơi hàng năm những thiệt hại do trượt lở đất đá gây ra lên tới hàng tỷ USD, thì những quá trình điều tra đánh giá được thực hiện thường xuyên, tỉ mỉ, những hệ

26

thống giám sát trượt lở đất được thiết lập chặt chẽ Tuy nhiên, phương pháp sử dụng cho công tác đánh giá, dự báo nguy cơ trượt lở đất đá vẫn đang là một vấn đề tranh cãi Bên cạnh đó hiện nay có rất nhiều cách phân chia các phương pháp nghiên cứu trượt lở khác nhau với những mức độ chi tiết cũng rất khác nhau, nhưng phương pháp phân tích không gian trong GIS đã được sử dụng rộng rãi, có nhiều mô hình xây dựng trên nền GIS để phân tích và cảnh báo tai biến được hình thành và phát triển

Trong những năm gần đây, cùng với sự phát triển của khoa học, việc ứng dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) cùng các lý thuyết và quan điểm của nó vào nghiên cứu TLĐ đã tạo được những ảnh hưởng tích cực trong công tác điều tra và đánh giá thiên tai này Đã có hàng loạt những nghiên cứu đã sử dụng GIS và lý thuyết TLĐ để thành lập các bản đồ phân vùng nguy cơ tai biến TLĐ tại nhiều khu vực khác nhau trên thế giới Đơn cử như, một số mô hình dùng để phân tích và dự báo tai biến của Jade và Sarkar (1993), Montgomery và Dietrich Carrara (1994), Chung và Fabbri (2001) đã được xây dựng và phát triển Van Westen tại ITC (1996) cũng đã ứng dụng công nghệ GIS để phân tích các yếu tố ảnh hưởng tới TLĐ tại thành phố Manizales, Columbia bằng cách sử dụng phương pháp chỉ số TLĐ (Landslide Index) kết hợp với phần mềm ILWIS Trên cơ sở đó phân vùng nguy cơ TLĐ thành 3 mức độ khác nhau, đồng thời xác định vùng nguy cơ TLĐ dựa trên cơ

sở tính hệ số an toàn của TLĐ trong vùng Bên cạnh đó rất nhiều nghiên cứu TLĐ

và mối tương quan với tham số mưa – tiếp cận theo công nghệ GIS và viễn thám (Kanugo và Sarkar, 2006; Liritano và nnk, 1998); hay áp dụng GIS để mô phỏng tính bất ổn định độ dốc (Dai và Lee, 2002; Anbalagan, 1992)

Bên cạnh đó, việc sử dụng phương pháp phân tích thứ bậc AHP để phân vùng nguy cơ trượt lở đất đã được sử dụng rộng rãi Narumin Intarawichian và Songkot Dasananda (2010) xây dựng bản đồ tính nhạy cảm với trượt lở đất bằng phương pháp AHP cho lưu vực hạ lưu Mae Chaem nằm ở phía Bắc Thái Lan Tác giả đã sử dụng 10 yếu tố gây ra trượt lở để đánh giá Mặc dù độ chính xác dự đoán của bản đồ không đáng kể, tuy nhiên nó vẫn có thể được coi là công cụ đầy hứa hẹn

Mehdi Boroumandi (2015) đề xuất phương pháp phân vùng nguy cơ trượt lở đất dựa trên phương pháp AHP kết hợp với phân tích đa tiêu chí để ở tỉnh Zanjan, phía tây Bắc Iran Phương pháp AHP được sử dụng là một phương pháp hiệu quả trong phân tích quyết định đa tiêu chí (MCDM) Sự kết hợp này tạo ra các công cụ mới giúp quản lý dữ liệu và phân tích chúng (Yalcin, 2008; Guzzettu, 1999)

Gần đây, M Abedini và S Tulabi (2018) đã đánh giá và so sánh kết quả của các mô hình yếu tố rủi ro (LNRF), tỷ lệ tần suất xuất hiện (FR) và quy trình phân tích thứ bậc (AHP) trong thành lập bản đồ chỉ số nguy cơ trượt lở đất ở lưu vực sông Nojian, tỉnh Lorestan, Iran Kết quả cho thấy mô hình AHP và FR có độ chính xác cao hơn so với mô hình LNRE trong việc xác định chỉ số nguy cơ trượt lở đất trong khu vực nghiên cứu

Bên cạnh đó, việc sử dụng các phương pháp định lượng, quyết định đa tiêu chí (MCDM), hồi quy logistic, mạng noron nhân tạo (ANN) đã được nhiều nhà khoa học sử dụng: Lập bản đồ tính nhạy cảm với trượt lở đất dựa trên GIS, sử dụng quy trình phân tích thứ bậc AHP và thống kê hai biến (Zhu và Huang 2006), chỉ số nguy cơ trượt lở đất (LSI), hồi quy logistic (LR), mạng nơ ron nhân tạo (ANN), tỷ

lệ tần số (FR) (Romer và Ferentinou, 2016), quy trình phân cấp và thống kê đa biến (Amir Yazdadi à Ghanavati, 2016), phương pháp Random Forest (Zhang và cộng

sự, 2017) Tuy nhiên các nghiên cứu này đã được sử dụng trong quy hoạch sử dụng đất và xác định các khu vực có nguy cơ trượt lở đất, nhưng mục đích chính là sử dụng các phương pháp này để nâng cao độ chính xác của trượt lở đất trên quy mô khu vực

28

1.1.3 Tình hình nghiên cứu TLĐ ở Việt Nam

Ở nước ta, trượt lở đã được nghiên cứu từ những năm 90 của thế kỷ trước, chủ yếu là ứng dụng các kỹ thuật đơn giản để xử lý các khối trượt lở dọc tuyến đường giao thông Trong mấy năm trở lại đây, khi một số tai biến địa chất liên tục xảy ra hàng năm và gây ra rất nhiều thiệt hại nghiêm trọng về người và của, vấn đề nghiên cứu tai biến địa chất, đặc biệt là TLĐ đã được chú trọng hơn Các công trình khoa học phải kể đến: Nguyễn Trọng Yêm và nnk (1998, 1999, 2004, 2006), Trần Trọng Huệ và nnk (2006), Vũ Cao Minh và nnk (1996, 2000), Đinh Văn Toàn và nnk (2003), Nguyễn Quốc Thành và nnk (2005, 2008) thuộc Viện Địa chất Viện Hàn lâm Khoa học Việt Nam; Nguyễn Đình Vinh, Lê Đức Tửu (1995), Nguyễn Thanh Sơn (1996), thuộc Viện Khoa học Công nghệ Giao thông Vận tải - Bộ Giao thông Vận tải; Phạm Khả Tùy, Nguyễn Đình Uy (1996), Đỗ Tuyết (1999), Trần Tân Văn và nnk (2002), Vũ Thanh Tâm và nnk (2005), Nguyễn Thị Hải Vân

và nnk (2007), Nguyễn Thành Long và nnk (2009) thuộc Viện Khoa học Địa chất

và Khoáng sản - Bộ Tài nguyên và Môi trường; Nguyễn Đức Thái (1998), Đào Văn Thịnh và nnk (2004) thuộc Cục Địa chất và Khoáng sản - Bộ Tài nguyên và Môi trường, Nguyễn Văn Lâm và nnk (2001), thuộc Trường Đại học Mỏ - Địa chất,

Bộ Giáo dục và Đào tạo,

Các kết quả nghiên cứu bước đầu đã đạt được những thành tựu đáng kể, đã thành lập các bản đồ hiện trạng tai biến và phân loại các khu vực trượt lở với quy

mô khác nhau, đánh giá cụ thể tác động của trượt lở đến các công trình xây dựng quan trọng, các cụm dân cư, đồng thời cũng đã xác định các yếu tố ảnh hưởng gây tai biến trượt lở Việc làm này ngoài mục tiêu góp phần quy hoạch và sử dụng hợp

lý tài nguyên lãnh thổ còn có ý nghĩa thiết thực trong việc định hướng xây dựng các trung tâm cụm xã khu vực miền núi Việt Nam, các công trình xây dựng hồ chứa nước lớn, xây dựng và cải tạo các tuyến giao thông miền núi Trong nhiều công trình nói trên đã khoanh vùng dự báo nguy cơ tiềm ẩn tai biến và đã đưa ra những biện pháp trước mắt cũng như lâu dài phục vụ sự phát triển bền vững cho nền kinh

tế - xã hội ở nước ta

29

Trong nghiên cứu “Đánh giá tai biến địa chất ở các tỉnh ven biển miền trung

từ Quảng Bình đến Phú Yên - hiện trạng, nguyên nhân, dự báo và đề xuất biện pháp phòng tránh, giảm thiểu hậu quả” do Trần Tân Văn chủ nhiệm (2002), tai biến TLĐ

được đề cập như là một phần trong số các tai biến địa chất khác như nứt đất, động đất, lũ quét… Thành công lớn nhất của dự án này là đã sử dụng các mô hình GIS để tổng hợp tài liệu và đưa ra được sơ đồ dự báo nguy cơ tai biến TLĐ với độ chính xác cao ở tỷ lệ 1/200.000 Tuy nhiên, khi nghiên cứu ở các vùng chi tiết (tỷ lệ 1/50.000) các mô hình tính toán, phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở chưa được đề cập đến

Bên cạnh đó, đề tài “Nghiên cứu đánh giá trượt lở - lũ bùn đá một số vùng

nguy hiểm miền núi Bắc Bộ kiến nghị giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại”

của Nguyễn Trọng Yêm và nnk (2006) là công trình nghiên cứu cấp lãnh thổ, ở tỷ lệ 1/1.000.000 Các tác giả đã có phương pháp tiếp cận khoa học, luận giải logic tìm ra các yếu tố chi phối quá trình trượt lở và lũ quét - lũ bùn đá Phương pháp đánh giá phân vùng trượt lở hợp lý với tỷ lệ nghiên cứu Những giải pháp chung tương đối toàn diện phòng chống trượt lở đã được kiến nghị có cơ sở khoa học mang tính thuyết phục cao Tuy nhiên so với thực tế còn có nhiều vấn đề còn tồn tại Do mức

độ điều tra nghiên cứu ở các tỷ lệ nhỏ nên các kết quả nghiên cứu của phần lớn các

đề tài, dự án còn mang tính khái quát, khả năng áp dụng mới chỉ mang tính định hướng cho các vùng rộng lớn Việc nghiên cứu khoanh vùng và đưa ra các phương

án phòng chống tai biến cho các khu vực cụ thể ở nhiều địa phương còn nhiều hạn chế Các giải pháp phòng chống trượt lở đưa ra còn thiếu sức thuyết phục, kết quả của một số đề tài chưa nêu được nguyên nhân trực tiếp gây trượt, do vậy giải pháp phòng chống trượt đưa ra khi thực thi không đem lại hiệu quả

Các nghiên cứu về TLĐ gần đây ở tỷ lệ lớn hơn (từ 1/200.000 đến 1/50.000) như nghiên cứu: Báo cáo kết quả điều tra và thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở đất

đá tỷ lệ :50.000 khu vực tỉnh Hòa Bình (Lê Quốc Hùng, 2015), Thuyết minh bản

đồ phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất đá khu vực tỉnh Hòa Bình (Trịnh Xuân

Hòa, 2018) thuộc đề án: “Điều tra, đánh giá và phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt

30

lở đất đá các vùng miền núi Việt Nam” được thực hiện như một phần nghiên cứu

lồng ghép trong một nghiên cứu và tổng thể về tai biến địa chất hoặc môi trường

mà chưa được thực sự đánh giá đúng đắn mức độ nguy hiểm của nó Do vậy những nghiên cứu riêng, chuyên sâu về trượt lở là rất ít, quá trình đánh giá trượt lở thường chỉ được thực hiện kỹ cho các khối đất đá, hay các mặt trượt riêng lẻ… nơi có các công trình công cộng hoặc dân sinh quan trọng có liên quan Đặc biệt các nghiên cứu về phân vùng mức độ, khả năng xảy ra tai biến TLĐ có nhiều hạn chế

Hiện nay tại Việt Nam, chủ yếu các phương pháp phân tích hình thái địa mạo, các phương pháp kinh nghiệm và một số phương pháp thống kê là đã được áp dụng trong phân vùng nguy cơ tai biến TLĐ trên phạm vi rộng Ngoài ra, đối với các nghiên cứu nhỏ cho phạm vi diện tích hẹp, như cho từng khối trượt cụ thể thì một số phương pháp phân tích các đặc tính cơ học của mô hình TLĐ được áp dụng tương đối phổ biến ở Việt Nam Một số nghiên cứu điển hình có liên quan tới phân vùng nguy cơ tai biến TLĐ cấp quốc gia (được phân chia theo phương pháp phân vùng truợt lở đất) có thể liệt kê như sau:

- Nh m phư ng pháp phân t h h nh thái đ mạo

+ Đề tài “Kết quả nghiên cứu ban đầu về trượt đất ở thị xã Sơn La” do Đỗ

Tuyết và nnk (1999) đã sử dụng công hệ thống thông tin địa lý – địa chất kết hợp phân tích ảnh viễn thám để phân tích TLĐ trên cơ sở đánh giá hình thái địa mạo cho khu vực thị xã Sơn La;

+ Đề tài “Đặc điểm địa mạo động lực và hiện tượng nứt đất, trượt đất năm

1994 ở vùng thác Ya Ly” của Phạm Khả Tùy và nnk (1996) cũng đã thực hiện theo

hướng tương tự Các kết quả nghiên cứu này bước đầu đã thành lập được các bản

đồ hiện trạng tai biến và phân loại nguy cơ trượt lở, đánh giá tác động của tai biến TLĐ đến cơ sở vật chất và con người khu vực nghiên cứu Tuy nhiên, mức độ điều tra ở tỷ lệ nhỏ nên kết quả còn mang tính khái quát, khả năng áp dụng chỉ mang tính định hướng

31

- Nh m phư ng pháp kinh nghiệm: Phương pháp phân tích thứ bậc

(Analytical Hierarchical Process - AHP) được sử dụng chủ yếu trong các nghiên cứu ở Việt Nam Cụ thể là:

+ Đề tài khoa học công nghệ cấp nhà nước KC08-01 “Nghiên cứu xây dựng

bản đồ tai biến môi trường tự nhiên lãnh thổ Việt Nam” do Nguyễn Trọng Yêm chủ

nhiệm (2006)đã xây dựng bản đồ phân vùng tai biến tự nhiên ở lãnh thổ Việt Nam trên phương pháp phân tích thứ bậc AHP, làm sáng tỏ những đặc điểm, nguyên nhân gây ra TLĐ ở một số vùng nguy hiểm ở khu vực miền núi Bắc Bộ và đề xuất những cảnh báo và giải pháp phòng chống thích hợp;

+ Đề tài độc lập “Nghiên cứu đánh giá tổng hợp các loại hình thiên tai trên

lãnh thổ Việt Nam và các giải pháp phòng tránh” do Trần Trọng Huệ làm chủ

nhiệm đã đánh giá tổng hợp các loại hình thiên tai (gồm cả trượt lở đất) trên một phạm vi rộng;

+ Đề tài “Nghiên cứu “Điều tra thiên tai thiên nhiên vùng Tây Bắc” do Đào Văn Thịnh (2004) chủ nhiệm và Đề tài “Điều tra thiên tai thiên nhiên vùng Tây

Nguyên” do Phan Thanh Sang chủ nhiệm cũng đã sử dụng phương pháp kinh

nghiệm chuyên gia để phân vùng nguy cơ TLĐ cho khu vực Tây Bắc và Tây nguyên của Việt Nam

- Nh m phư ng pháp thống kê: Phương pháp chỉ số thống kê (Statistical

index) được sử dụng chủ yếu Cụ thể là một số đề tài như:

+ Đề tài “Đánh giá thiên tai thiên nhiên ở các tỉnh ven biển miền trung từ

Quảng Bình đến Phú Yên - hiện trạng, nguyên nhân, dự báo và đề xuất biện pháp phòng tránh, giảm thiểu hậu quả” do Trần Tân Văn chủ nhiệm (2002) Nghiên cứu

đã sử dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS) để tổng hợp, thống kê tài liệu và đưa ra

sơ đồ dự báo nguy cơ tai biến TLĐ;

+ Đề tài “Điều tra thiên tai thiên nhiên dọc đường Hồ Chí Minh” do Trần

Tân Văn (Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản) chủ nhiệm (2005) đã phân tích

32

nguyên nhân về địa chất, địa mạo, nhân sinh tác động đến TLĐ dọc tuyến đường Hồ Chí Minh, đồng thời đề xuất một số giải pháp phòng tránh;

+ Đề tài “Ứng dụng hệ thông tin địa lý địa chất (GIS-GES) đánh giá tiềm

năng TLĐ phục vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội khu vực lòng hồ thuỷ điện Sơn La – sông Đà” do Nguyễn Thị Hải Vân chủ nhiệm (2008) đã sử dụng hệ thống

thông tin địa lý – địa chất kết hợp phân tích ảnh viễn thám, đồng thời kiểm tra thực địa nhằm điều tra hiện trạng, đánh giá nguyên nhân gây TLĐ khu vực lòng hộ thủy điện Sơn La và ngoại vi, đề xuất xây dựng quy trình phân vùng dự báo các khu vực

có khả năng nguy cơ cao về tai biến TLĐ

- Nh m phư ng pháp nghiên ứu trượt lở dự trên sở phư ng pháp tiền

đ nh, phân t h á đặ t nh họ ủ mô h nh TLĐ:

+ Đề tài “Điều tra thiên tai thiên nhiên vùng Đông Bắc” do Vũ Thanh Tâm

chủ nhiệm (2007) Trong đó tác giả đã sử dụng mô hình SINMAP cho phân vùng mức độ ổn định của sườn dốc;

+ Ngoài ra còn có một số nghiên cứu khác liên quan tới trượt lở nhưng mức

độ đầu tư, và qui mô nghiên cứu, khảo sát hạn chế, như một số nghiên cứu về trượt

lở tại khu vực Bát Xát, Lào Cai do trường ĐH Mỏ Địa chất, hay một số một số bộ ngành khác như giao thông cũng tiến hành nhiều nghiên cứu trượt lở, ổn định mái dốc taluy cho các tuyến đường giao thông, v.v nhưng những nghiên cứu này có mức độ đầu tư cũng như phạm vi nghiên cứu nhỏ

33

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN HUYỆN ĐÀ BẮC, TỈNH HÒA BÌNH

2.1 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hiện nay có nhiều phương pháp nghiên cứu, đánh giá và dự báo trượt lở được công bố ở Việt Nam cũng như trên Thế giới Hiện nay, có 3 cách tiếp cận chính để xác định Bản đồ nguy cơ trượt lở đất trong GIS là: tiếp cận định tính, tiếp cận định lượng và tiếp cận bán định lượng

- Tiếp cận định tính: đưa ra giải pháp mô tả để thành lập bản đồ Đây là phương pháp dựa trên ý kiến chuyên gia

- Phương pháp định lượng: thiết lập mối quan hệ giữa sự xuất hiện của trượt

lở đất với các yếu tố nguyên nhân gây trượt, kết quả thu được chính xác hơn phương pháp tiếp cận định tính

- Phương pháp bán định lượng: đây là phương pháp hầu hết được sử dụng để đánh giá nguy cơ trượt lở đất, được phân loại thành: phương pháp phân tích thứ bậc (Anatical Hiearchy Process - AHP), phân tích dựa trên tập mờ (fuzzy set based analysis)

Trong khuôn khổ của Luận văn, học viên sử dụng các phương pháp cụ thể như:

2.1.1 Phương pháp thu thập dữ liệu

Phương pháp thu thập dữ liệu được thực hiện trên cơ sở sử dụng những thông tin đã sẵn có từ các nguồn khác nhau từ các kết quả nghiên cứu trước đây để

sử dụng trực tiếp như một đầu vào trong nghiên cứu này

Trong khuôn khổ nghiên cứu luận văn, học viên đã tiến hành thu thập toàn

bộ tài liệu có liên quan công tác điều tra, đánh giá các tai biến trượt lở, lũ quét, lũ bùn đất đá,….cũng như các kết quả điều tra, đánh giá khả năng xuất hiện các loại hình tai biến này trên phạm vi khu vực nghiên cứu Ngoài ra, học viên cũng đã thu thập các bản đồ như bản đồ địa hình, bản đồ địa chất, hiện trạng TLĐ nhằm cung cấp dữ liệu đầu vào cho việc xây dựng bản đồ nguy cơ TLĐ của luận văn

34

2.1.2 Phương pháp khảo sát thực địa

Điều tra, khảo sát thực địa là phương pháp hiệu quả để phát hiện các quy luật phân bố và các đặc điểm của các khối trượt lở đất tại khu vực nghiên cứu Đây là phương pháp rất phổ biến trong nghiên cứu rủi ro tai biến TLĐ

Công tác khảo sát thực địa cập nhật hiện trạng TLĐ tại huyện Đà Bắc cũng

đã được Viện Khoa học địa chất và Khoáng sản tiến hành tại vùng nghiên cứu trong hai đợt vào tháng 5/2020 và tháng 7/2020 Mục đích khảo sát thực địa nhằm điều tra các đặc điểm kinh tế - xã hội, điều kiện tự nhiên (địa hình, địa mạo, thủy văn, lớp phủ thực vật và điều kiện khí hậu) và hiện trạng TLĐ đã xảy ra tại đây Từ đó có cơ

sở để học viên xác định, đánh giá các yếu tố tự nhiên và nhân sinh gây ra và cường hóa trượt lở tại Đà Bắc

Khảo sát thực địa bao gồm các phương pháp:

- Khảo sát địa chất: được sử dụng để điều tra cập nhật, bổ sung thông tin hiện trạng và nguy cơ trượt lở đất, đồng thời kiểm chứng và hiệu chỉnh kết quả giải đoán ảnh viễn thám Các thông tin cần thu thập bao gồm:

+ Địa điểm khảo sát, thời gian và vị trí khảo sát Các điểm khảo sát chủ yếu nằm trên trục đường giao thông chính của huyện, hoặc các tuyến đường liên xã

+ Đặc điểm về các công trình xây dựng kề cận các điểm trượt lở, chủ yếu là nhà dân và các công trình xã hội khác

+ Mô tả sơ bộ về thảm thực vật, tùy vào mức độ phát triển, loại hình thảm thực vật và sự khác biệt với thực vật xung quanh cho phép đánh giá vai trò của thảm thực vật với vai trò ngăn, làm giảm tốc độ của khối trượt

+ Mô tả các đặc điểm cần lưu ý khác tại điểm trượt và khu vực lân cận, ảnh hưởng của nó tới khả năng trượt, thiệt hại khu vực nếu trước đó đã có trượt xảy ra

- Điều tra cộng đồng: là một phương pháp không thể thiếu khi nghiên cứu các quá trình và hiện tượng TLĐ, được tiến hành song song với phương pháp kiểm chứng ngoài thực địa nhằm trao đổi, phỏng vấn người dân và các lãnh đạo địa phương để thu thập thông tin thiên tai lịch sử ở khu vực điều tra; tham khảo, phân

35

tích các ý kiến đánh giá của cộng đồng dân cư về hiện trạng và nguy cơ thiên tai ở địa phương và các khu vực lân cận; tìm hiểu, tham khảo ý kiến người dân về các khu vực nguy hiểm cần phải di dời, hoặc những khu vực có thể an toàn để sơ tán khẩn cấp khu xảy ra thiên tai; tại các điểm trượt lở quy mô lớn hay có nguy cơ xảy

ra, có thể gây rủi ro đe dọa thiệt hại về tài sản và tính mạng con người có thể sẽ được cảnh báo ngay tới nhân dân sinh sống ở khu vực lân cận và thông báo đến chính quyền địa phương để chủ động phòng tránh, giảm thiểu thiệt hại Trong quá trình khảo sát, học viên đã tiến hành phỏng vấn 200 hộ dân của 4 xã điển hình chịu ảnh hưởng của trượt lở (Cao Sơn, Tiền Phong, Đoàn Kết, Vầy Nưa)

2.1.3 Phương pháp chuẩn hóa dữ liệu

Phương pháp chuẩn hoá dữ liệu là quá trình chuyển đổi số liệu từ nhiều loại hình định dạng khác nhau thành một định dạng chuẩn (đã được định dạng trước) để

có thể đưa vào cùng một cơ sở dữ liệu hoặc để chạy một mô hình mô phỏng nào đó

Đối với dữ liệu đầu vào cho công tác phân vùng nguy cơ TLĐ của luận văn, các bản đồ liên quan tới yếu tố gây trượt (như bản đồ độ dốc địa hình, bản đồ địa chất, mật độ đứt gãy, mật độ sông suối, thảm phủ thực vật, ) sẽ được làm sạch thông tin và chuẩn hóa sang dạng shape file của ArcGIS để sử dụng cho công tác

mô hình hóa trong phần mềm GIS

2.1.4 Phương pháp mô hình hóa phục vụ công tác phân vùng nguy cơ TLĐ trong GIS

Trên thế giới có rất nhiều mô hình ứng dụng công nghệ GIS trong xây dựng bản đồ phần vùng nguy cơ TLĐ đã được đề xuất và sử dụng trong các nghiên cứu trước đây (Varnes, 1984; van Westen, 1994; Carrara and Guzzetti, 1995; Guzzetti

và nnk, 1999; Gorsevski và nnk, 2003) Mô hình này có thể khái quát thành quy trình được mô tả trong Hình 1.2

36

Hình 2.1 Khái quát quy trình công nghệ phân vùng nguy cơ tai biến TLĐ

Hình 2.1 mô tả quy trình phân vùng nguy cơ tai biến TLĐ, bao gồm các bước:

- Phân t h hiện trạng trượt lở: gồm có nghiên cứu sự phân bố và phân tích

định tính Sự phân bố của các điểm trượt lở thể hiện qua bản đồ hiện trạng, được thành lập bằng cách thu thập dữ liệu từ phân tích ảnh viễn thám và qua quá trình thực địa Phân tích định tính thông qua phân tích trực tiếp hoặc bán trực tiếp mối quan hệ của trượt lở với các bản đồ hợp phần, bao gồm: độ dốc, thảm phủ, thạch học, mật độ đứt gãy, mật độ sông suối, lượng mưa, Bản đồ hiện trạng trượt lở sẽ

37

được chồng chập với các bản đồ hợp phần trên phần mềm ArcGIS, sau đó phân tích

về sự phân bố các điểm trượt lở đối với từng yếu tố Dựa trên ý kiến chuyên gia để lựa chọn thông số đầu vào và được kiểm tra lại ngoài thực địa

Số liệu và bản đồ hiện trạng TLĐ trong nghiên cứu này được thu thập từ kết quả điều tra khảo sát hiện trạng TLĐ tỉnh Hòa Bình trong khuôn khổ đề án “Điều tra, đánh giá và phân vùng cảnh báo nguy cơ TLĐ đá các vùng miền núi Việt Nam”

do Liên đoàn Địa chất Miền Bắc thực hiện năm 2013; dữ liệu ảnh viễn thám quang học độ phân giải cao đa thời kỳ miễn phí từ phần mềm Google Earth và kết quả của

2 đợt thực địa

- Thiết kế CSDL: Dựa trên cơ sở phân tích hiện trạng trượt lở với các yếu tố

gây trượt để lựa chọn các yếu tố chính ảnh hưởng tới quá trình trượt đất của khu vực nghiên cứu Trong nghiên cứu này, việc lựa chọn số liệu đầu vào để tính toán nguy cơ tai biến TLĐ phụ thuộc vào 3 yếu tố chính là “sự liên quan của số liệu với TLĐ”, “sự sẵn sàng của số liệu” và “tỷ lệ bản đồ đầu vào” Do vậy, 07 yếu tố đẩu vào đã được sử dụng để mô hình hóa nguy cơ tai biến TLĐ cho khu vực nghiên cứu bao gồm: 1) Độ dốc địa hình; 2) Thành phần thạch học; 3) Mật độ đứt gãy; 4) Mật

độ sông suối; 5) Hướng sườn; 6) Thảm phủ thực vật; 7) Lượng mưa ngày cực đại theo kịch bản BĐKH RCP 4.5 dự báo cho năm 2025

Từ đó xây dựng và thành lập các bản đồ thành phần của các yếu tố ảnh hưởng như các bản đồ về độ dốc, địa chất, thảm phủ thực vật, mật độ đứt gãy, mật

độ sông suối,

+ Bản đồ độ dốc: Bản đồ độ dốc khu vực huyện Đà Bắc được xây dựng từ bản đồ địa hình tỷ lệ 1: 10.000 trong phần mềm ArcGIS Các đường đồng mức trong bản đồ địa hình, được gán giá trị độ cao từ đó thành lập nên mô hình số độ cao (DEM) trong phần mềm ArcGIS Sau đó modun Slope trong các phần mềm GIS được sử dụng để xây dựng bản đồ độ dốc từ DEM

+ Hệ thống các đứt gãy trong khu vực Đà Bắc được chiết tách từ 5 tờ bản đồ địa chất tỷ lệ 1:50.000, bao gồm các tờ: Văn Yên – Tú Lệ, Thanh Sơn – Thanh

38

Thủy, Hòa Bình – Suối Rút, Hà Đông – Hòa Bình và Hòa Bình – Tân Lạc Kết quả nội suy mật độ đứt gãy được thực hiện trong phần mềm GIS và được thể hiện theo 5 cấp giá trị tương ứng với 5 cấp ảnh hưởng của nó đến quá trình TLĐ

+ Bản đồ hướng sườn: của khu vực nghiên cứu được xây dựng từ DEM trên

cơ sở sử dụng môđun Aspect trong phần mềm ArcGIS10.4 và được chia làm 8 hướng, được chuyển sang giá trị từ 0 đến 3600 tương ứng với 8 khoảng Các phân lớp này được sử dụng để tính mật độ và tỷ lệ các khối trượt theo hướng phơi sườn

+ Bản đồ lượng mưa: các số liệu được tổng hợp từ các trạm đo mưa đặt tại Hòa Bình

- Lự họn phư ng pháp t nh toán và phân vùng TLĐ: Trong nghiên cứu

này, bản đồ phân vùng nguy cơ TLĐ dưới tác động của BĐKH được thử nghiệm xây dựng trên cơ sở phương pháp chuyên gia Các yếu tố nguyên nhân được thể hiện ở dạng một bản đồ tham số Mức độ quan trọng tương đối của mỗi bản đồ tham

số đối với mức độ nguy cơ TLĐ được đánh giá theo kiến thức chủ quan của chuyên gia

Phương pháp AHP cũng được sử dụng để so sánh và xác định mức độ quan trọng hay trọng số của từng nhóm thông tin trong từng yếu tố gây TLĐ Sở dĩ, phương pháp AHP được sử dụng với những lý do:

+ Dữ liệu điểm trượt lở đất lịch sử/kiểm kê sẵn có ở dạng điểm cho khu vực nghiên cứu;

+ Do tình hình dịch bệnh Covid, việc thực địa gặp nhiều khó khăn, học viên không thể đi thực địa thường xuyên để kiểm kê trượt lở đất, vì vậy quy trình AHP giúp kiểm tra tính thống nhất của các trọng số do các chuyên gia đưa ra Do vậy, phương pháp này giúp tránh các giải pháp không nhất quán;

+ Bên cạnh đó, dữ liệu đầu vào có thể cải thiện bằng cách thay đổi trọng số đầu vào giúp cải thiện độ chính xác của đầu ra

39

Sau khi xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ trượt đất, đánh giá kết quả dự báo nguy cơ, nếu kết quả có độ chính xác cao thì bản đồ phân vùng nguy cơ trượt đất có độ tin cậy cao, nếu kết quả chính xác thấp quay về bước thiết kế CSDL

2.2 ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 2.2.1 Vị trí địa lý huyện Đà Bắc, tỉnh Hòa Bình

Đà Bắc là huyện vùng cao của tỉnh Hòa Bình, có điều kiện tự nhiên tương đối đặc thù Phía Bắc giáp tỉnh Phú Thọ, phía Tây giáp tỉnh Sơn La, phía đông tiếp giáp thị xã Hòa Bình và phía nam giáp các huyện Tân Lạc, Mai Châu (tỉnh Hòa Bình)

Hình 2.2 Bản đồ hành chính huyện Đà Bắc

Huyện Đà Bắc nằm cách thành phố Hòa Bình khoảng 15 km, cách thị trấn Xuân Mai, Hà Nội khoảng 50km Huyện Đà Bắc có diện tích tự nhiên lớn nhất tỉnh Hoà Bình nhưng diện tích đất nông nghiệp lại chiếm tỷ lệ rất ít Theo thống kê của UBND huyện Đà Bắc năm 2020 tổng diện tích tự nhiên của huyện là 779.04 km2(chiếm 17.6% tổng diện tích tự nhiên toàn tỉnh)

Độ cao giảm dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam và dao động trong khoảng 62-1369m với phần lớn khu vực nghiên cứu nằm ở độ cao từ 250m đến 750m Đây cũng là vùng diễn ra nhiều hoạt động nhân sinh, địa hình có lớp vỏ phong hóa dày,

do vậy được ghi nhận có sự phát triển mạnh của các hiện tượng TLĐ và các dạng tai biến khác liên quan

Các bề mặt có nguồn gốc bóc mòn

Các bề mặt nguồn gốc bóc mòn phát triển rộng rãi trong vùng, bao gồm các dạng bóc mòn chung, bóc mòn - xâm thực, rửa trôi bề mặt Đặc điểm địa hình có đường chia nước răng cưa thoải hẹp, bề mặt sườn tương đối bằng phẳng, đôi nơi sườn nhấp nhô, do các dòng chảy tạm thời phát triển mạnh chia cắt bề mặt sườn

41

Trắc diện sườn lồi, lõm phức tạp Bề mặt này được hình thành do có sự tham gia các quá trình bóc mòn, xâm thực là chính Các sản phẩm phong hoá đưa xuống dưới chân sườn tạo nên các vạt gấu sườn tích Các bề mặt này thường xảy ra hiện tượng TLĐ và hình thành các dạng lũ ống, lũ quét

Các bề mặt có nguồn gốc hỗn hợp

Bề mặt có nguồn gốc hỗn hợp chiếm diện tích không lớn, có đặc điểm đường chia nước thoải hẹp, nhiều chỗ dạng răng cưa sắc nhọn Bề mặt sườn không phẳng, trắc diện lồi là chính Độ dốc sườn thay đổi 20-40o Thành tạo bề mặt này do các quá trình bóc mòn, rửa trôi, xâm thực và trọng lực xảy ra đồng thời trên bề mặt sườn Trên bề mặt phát triển nhiều rãnh xói, mương xói hiện đại, đôi nơi xuất hiện các vách trượt lở Mức độ phân cắt ngang, phân cắt sâu trung bình Trên các bề mặt này thường xảy ra TLĐ, đá đổ đá rơi và lũ ống, lũ quét Bề mặt nguồn gốc hỗn hợp phân bố rải rác ở khu vực phía Đông, Tây Nam khu vực nghiên cứu

Các bề mặt địa hình karst

Địa hình karst có vách và sườn rất dốc, sườn và đỉnh có dạng cưa sắc nhọn điển hình, bề mặt sườn lởm chởm, mấp mô nhiều khe hẻm, hố sụt Các đường chia nước có dạng răng cưa không liên tục Trên bề mặt này gặp khá đầy đủ các yếu tố địa hình karst thông thường như trũng, hố sụt, phễu và các hang động karst, ở phần chân các vách karst thường có các tảng, khối tảng nằm dưới do quá trình đổ lở Địa hình này thường xảy ra hiện tượng đổ lở tại các khu vực có vách, sườn dốc đứng, phân bố chủ yếu ở khu vực Đông Nam huyện Đà Bắc

2 2.3 Đặ điểm đ hất

a) Địa chất

Trên diện tích huyện Đà Bắc có mặt 15 phân vị địa chất và 6 phức hệ

magma, bao gồm: Hệ tầng Suối Chiềng (PPsc); Hệ tầng Sinh Quyền (PP-MPsq); Hệ

tầng Đá Đinh (PR3-εđđ); Hệ tầng Bến Khế (ε-Obk); Hệ tầng Bó Hiềng (S2bh); Hệ

tầng Nậm Pìa (D1np); Hệ tầng Sông Mua (D1sm); Hệ tầng Bản Nguồn (D1bn); Hệ

tầng Bản Páp (D1-2bp); Hệ tầng Viên Nam (T1vn); Hệ tầng Đồng Giao (T2ađg); Hệ

42

tầng Suối Bàng (T3n-rsb); Hệ tầng Hà Nội (apQ12-3hn); Hệ tầng Vĩnh Phúc

hệ Bảo Hà (νPP-MPbh); Phức hệ Xóm Giấu (γPR2xg); Phức hệ Po Sen (δγPZ1ps);

Phức hệ Bản Ngậm (γPZ1bn); Phức hệ Bản Xang (T1bx); Phức hệ Ba Vì (νT1bv); và

các đai mạch chưa rõ tuổi (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Hệ tầng Suối Chiềng (PPsc): Thành phần bao gồm plagiogneis, gneis biotit,

đá phiến thạch anh mica, đá phiến silimatit, gneis amphibol, quarzit magnetit Dày 1.000 m Chủ yếu phân bố ở Phía nam xã Giáp Đắt, xã Suối Lánh huyện Đà Bắc (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Hệ tầng Sinh Quyền (PP-MPsq): Có thành phần chủ yếu gồm đá phiến

thạch anh - biotit, gneis biotit, đá phiến hai mica - felspat, amphibolit, quarzit, xen lớp mỏng quarzit magnetit, đá hoa calciphyr Dày 800-1.300 m Phân bố Phía đông bắc xã Mường Chiềng, phía tây nam xã Giáp Đắt huyện Đà Bắc (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Hệ tầng Bến Khế (ε-Obk): Gồm bột kết, đá phiến sét màu xám đen, đá

phiến sericit, sét vôi, bột kết vôi, cát kết đạng quarzit xen thấu kính hoặc lớp nhỏ đá vôi màu đen Dày 680-1.400 m Phân bố ở Phía nam xã Đồng Chum, phía bắc xã Đồng Ruộng, phía bắc xã Cao Sơn, xã Tu Lý huyện Đà Bắc (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Hệ tầng Sinh Vinh:

+ Phân hệ tầng trên (O2 – S2 sv 2): Thành phần gồm đá vôi cát màu xám, đá vôi đen phân lớp mỏng đến dày, đá vôi dolomit, đá vôi tái kết tinh màu xám sáng, ít

đá vôi sét Dày 200-400 m (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

+ Phân hệ tầng dưới (O2 – S2 sv 1):Bao gồm chủ yếu là cuội kết, cát kết, bột kết vôi Chứa chân rìu Dày 180 m

- Hệ tầng Bó Hiềng (S2bh): Có thành phần chủ yếu gồm đá phiến sét, đá sét

vôi, thấu kính đá vôi, đá phiến sét than, đá phiến vôi màu xám đen Dày 200-450 m Nằm rải rác trong huyện Đà Bắc (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

43

- Hệ tầng Sông Mua (D1sm): Gồm chủ yếu là đá phiến sét đen, xen ít cát kết

phân lớp mỏng, cuội kết, bột kết, đá vôi, sét vôi Dày 890-1.600 m Phân bố chủ yếu tại phía nam huyện Đà Bắc (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Hệ tầng Bản Nguồn (D1bn): Bao gồm chủ yếu là cát kết, bột kết, đá phiến

sét đen, xen cát kết, cát kết dạng quarzit, đá phiến silic, đá vôi silic màu xám đen, đá vôi, sét vôi Dày 1.100-1.200 m Nhỏ hẹp phân bố chủ yếu ở phía nam huyện Đà Bắc

b) Cấu trúc kiến tạo

Về cấu trúc kiến tạo, Đà Bắc thuộc miền uốn nếp Tây Bắc, bao gồm từng phần của đới cấu trúc Fan Si Pan, là đới nâng có dạng một phức nếp lồi chìm dần về phía đông nam Ở phần nhân lộ ra móng kết tinh (PP-MP) bao gồm các thành tạo có

tướng biến chất cao thuộc hệ tầng Suối Chiềng (PPsc) và hệ tầng Sinh Quyền MPsq) Các hệ thống đứt gãy, khe nứt, phát triển khá phong phú và đa dạng (Trịnh

- Nhóm đất đá thuộc hệ Đệ tứ: thường có diện phân bố rất nhỏ, tập trung chủ

yếu phía đông, và rải rác dọc các thung lũng sông suối

- Nhóm đá trầm tích lục nguyên giàu alumosilicat: bao gồm các loại đá thuộc

hệ tầng Bản Nguồn (D1bn ), Nậm Pìa (D1np), Sông Mua (D1sm), Bó Hiềng (S2bh),

Suối Bàng (T3n-rsb) Diện phân bố của nhóm đá tập trung khá rộng ở phần đông,

đông nam, đông bắc của huyện, và rải rác về phía tây và tây nam (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Nhóm đá xâm nhập axit - trung tính: là nhóm đá có thành phần đa dạng,

phức tạp và có diện phân bố lớn, nằm rải rác Các phân vị địa chất của nhóm đá này

44

là các thành tạo của các phức hệ: Xóm Giấu (γPR2xg), Phia Bioc (γaT3npb), Bản

Ngậm (γPZ1bn ), Po Sen (δγPZ1ps) Diện phân bố của nhóm đá này tập trung chủ

yếu ở khu vực phía bắc huyện Đà Bắc (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Nhóm đá biến chất giàu alumosilicat: bao gồm các hệ tầng Suối Chiềng (PPsc), Sinh Quyền (PP-MPsq) Diện tích của các thành tạo này phân bố tập trung ở

khu vực tây bắc huyện Đà Bắc của tỉnh Hòa Bình (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Nhóm đá biến chất và trầm tích lục nguyên giàu thạch anh: bao gồm các hệ

tầng Sông Mã (Ɛ2 sm), Hàm Rồng (Ɛ3-O1 hr), Bến Khế (ε-Obk) Các thành tạo này

tập trung chủ yếu ở khu vực tây bắc tỉnh Hòa Bình, chiếm phần lớn diện tích huyện

Đà Bắc (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Nhóm đá carbonat: bao gồm các hệ tầng Đá Đinh (PR3-εđđ ), Bản Páp (D

carbonat này chủ yếu ở phía tây của huyện Đà Bắc (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

Ngoài ra còn phân bố rải rác nhóm đá xâm nhập mafic – siêu mafic và nhóm

đá phun trào mafic, axit, trung tính và tuf của chúng Tuy nhiên các nhóm đá này chiếm diện tích rất nhỏ ở khu vực nghiên cứu

b) Vỏ phong hóa

Kết quả điều tra hiện trạng và nghiên cứu vỏ phong hóa khu vực cho thấy trên địa bàn nghiên cứu có sự phân bố của 4 kiểu vỏ phong hóa chủ yếu là ferosialit, sialferit, feralit và saprolit

- Vỏ phong hóa phát triển trên các đá trầm tích lục nguyên thường gặp đới

phong hóa hoàn toàn và phong hóa mạnh có chiều dày 1-20 m nằm trên đá gốc phong hóa yếu Vật liệu phong hóa là cát lẫn sạn, sét và vụn đá gốc, cấu tạo rời rạc Khoáng vật chính đặc trưng cho kiểu vỏ này là kaolinit, geothit, hydromica và monmoriolit; phân bố rải rác khắp huyện và tập trung chủ yếu ở Phía Đông, Tây, Tây Nam khu vực nghiên cứu (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

45

- Vỏ phong hóa phát triển trên các thành tạo phun trào axit, mafic có mức độ

phong hóa mạnh, vỏ phong hóa thường gặp đầy đủ các đới (phong hoá hoàn toàn, phong hoá mạnh, phong hoá trung bình và phong hoá yếu) Thành phần vỏ phong hóa là cát lẫn sạn, sét, cấu tạo mềm bở gắn kết yếu, dễ vỡ vụn Khoáng vật đặc trưng là sét, kaolinit, hydromica Chiều dày vỏ phong hóa 2-20 m (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Vỏ phong hóa phát triển trên các đá xâm nhập thường có thành phần là sét,

cát cấu tạo rời rạc Khoáng vật là sét, kaolinit, hydromica Chiều dày vỏ phong hóa 2-10 m; phân bố ở Tân Minh, Mường Chiềng là chủ yếu (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

- Vỏ phong hóa phát triển trên các thành tạo trầm tích biến chất thường có

mặt đầy đủ các đới (phong hoá hoàn toàn, phong hoá mạnh, phong hoá trung bình

và phong hoá yếu) Vật liệu phong hóa là vụn, tàn dư đá gốc lẫn sét, cát, đá mềm bở khi khô, nhưng dễ bị nhão thành bùn khi ngấm nước Tổ hợp khoáng vật: goethit, kaolinit, gibxit, monmoriolit Chiều dày vỏ phong hóa 1-20 m, phân bố chủ yếu ở

xã Giáp Đắt, Tân Pheo (Trịnh Xuân Hòa, 2018);

2 2.5 Thảm phủ thự vật

Quá trình khảo sát thực địa cho thấy trên diện tích Đà Bắc gồm có các loại thảm thực vật như sau: đất rừng, đất nông nghiệp, đất trống, dân cư và mặt nước

- Đất rừng: bao phủ toàn bộ huyện Đà Bắc với diện tích chiếm tới 79%, chủ

yếu là các loại rừng đặc dụng – rừng phòng hộ, gồm các loại rừng cây có trạng thái xanh quanh năm, lá thường có phiến rộng, cỡ lá nhỏ đến vừa Đất dưới rừng thường

ẩm, dày, màu vàng hoặc vàng nâu Do bị chặt phá nhiều nên hiện nay, loại rừng này chủ yếu là rừng thứ sinh, đất bị thoái hóa mạnh, các thực bì thứ sinh không còn là rừng gỗ nữa mà chuyển thành các rừng tre nứa Khu vực rừng đặc dụng – rừng phòng hộ chiếm diện tích lớn nhất, phân bố chủ yếu ở các xã Đồng Ruộng, Cao Sơn

và Tiền Phong Bên cạnh đó là diện tích rừng trồng, rừng khoanh nuôi (rừng sản xuất): loại rừng gồm nhiều tầng, cây mọc rậm rạp, tán khép kín, cây cao nhất chỉ khoảng 20-30 m Cây phụ sinh và kí sinh ít Thổ nhưỡng mỏng, khô Một số khu

46

vực bị thoái hóa thêm nữa, trở thành rừng thưa rụng lá, thực bì là cây bụi với sim,

mua, sầm và cuối cùng là cỏ cằn Còn lại là phân bố các loại cây bụi, trảng cỏ tranh:

bao gồm các trảng rừng, trảng cây bụi, trảng cỏ tranh Loại này do rừng rậm, rừng thưa bị thoái hóa do tác động nhân sinh, chủ yếu phân bố ở khu vực Tây Bắc và Bắc của huyện Đà Bắc

- Đất nông nghiệp: chủ yếu phân bố các loại cây nông nghiệp, cây ăn quả,

đây là hệ địa sinh thái nhân sinh, do con người tạo ra và duy trì để lấy lương thực, thực phẩm và các sản phẩm cần thiết khác cho đời sống của mình Đặc điểm của hệ sinh thái nông nghiệp là thường chỉ có một loài cây, xen canh tối đa là 2-3 loài (ngô

- đậu, lúa - cá, cây công nghiệp dài ngày, rau) cho nên đã sử dụng không hết và không cân đối các chất dinh dưỡng trong đất Nếu quảng canh thì năng suất không cao so với năng suất các hệ địa sinh thái tự nhiên Mặt khác hệ sinh thái này rất mong manh, dễ bị thiên tai phá hoại Nếu thâm canh thì sẽ làm suy thoái môi trường, đất đai xói mòn, bạc màu Khu vực trồng cây nông nghiệp, cây ăn quả phân

bố rải khắp huyện

2 2.6 Kh tượng thủy văn

Địa bàn huyện Đà Bắc có khí hậu nhiệt đới gió mùa, mùa đông khô lạnh, ít mưa; mùa hè nóng, mưa nhiều Khí hậu huyện Đà Bắc được chia làm 2 mùa rõ rệt: mùa mưa và mùa khô Mùa mưa bắt đầu từ tháng 5 tới cuối tháng 10, lượng mưa trung bình nhiều năm trong mùa mưa đạt 1.700-2.500 mm, chiếm trên 90% lượng mưa cả năm Mùa khô bắt đầu từ tháng 11 năm trước tới tháng 4 năm sau với tổng lương mưa trung bình nhiều năm đạt 150-250 mm

Mưa, bão tập trung từ tháng 7 đến tháng 9 hàng năm với lượng mưa trung bình là 1.800-2.200 mm Các hiện tượng gió lốc, mưa đá thường xuyên xảy ra Khí hậu bất thường như nhiệt độ thay đổi, mưa, gió và các yếu tố thiên nhiên, là những điều kiện kích hoạt gây nên các dạng tai biến địa chất trong khu vực

47

Mạng lưới sông suối trong khu vực phân bố tương đối dày và đều khắp Đa số sông suối trên địa bàn huyện có lòng hẹp độ dốc khá cao, khả năng giữ nước thấp, mức xói mòn rất lớn, vào mùa mưa lũ thường, dễ gây ra hiện tượng TLĐ trong vùng