Nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm nhẹ, thiệt hại do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá ở tỉnh lào cai

Để thực hiện mục tiêu đặt ra, nội dung nghiên cứu cần thực hiện là: - Tổng quan tài liệu nghiên cứu ở trong và ngoài nước về tai biến thiên nhiên nói chung, tai biến TLĐ và LBĐ nói riên

MỤC LỤC

CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT v

DANH MỤC HÌNH vi

DANH MỤC BẢNG viii

DANH MỤC ẢNH ix

MỞ ĐẦU 1

1 Tính cấp thiết của đề tài 1

2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu 2

3 Phạm vi nghiên cứu 2

4 Những điểm mới của luận án 3

5 Các luận điểm bảo vệ 3

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 3

7 Cơ sở tài liệu 4

8 Cấu trúc luận án 5

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TRƯỢT LỞ ĐẤT, LŨ BÙN ĐÁ

VÀ CƠ SỞ NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO PHỤC VỤ

GIẢM NHẸ THIỆT HẠI DO TAI BIẾN 6

1.1 Nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá trên thế giới và Việt Nam 6

1.1.1 Tai biến thiên nhiên 6

1.1.2 Nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá trên thế giới 7

1.1.3 Nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá tại Việt Nam 14

1.1.4 Nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá tại Lào Cai 19

1.2 Cơ sở nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm thiểu thiệt hại do tai biến

trượt lở đất, lũ bùn đá 21

1.2.1 Cơ sở địa mạo trong nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá 21

1.2.2 Cách tiếp cận trong nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá 24

1.2.3 Nội dung nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm thiểu tác hại do tai biến

trượt lở đất, lũ bùn đá 26

1.2.4 Bản đồ địa mạo phục vụ nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá 29

1.3 Phương pháp và quy trình nghiên cứu 30

1.3.1 Phương pháp nghiên cứu 30

1.3.2 Quy trình nghiên cứu 33

Kết luận chương 1 36

CHƯƠNG 2: CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG TỚI ĐỊA HÌNH

VÀ PHÁT SINH TRƯỢT LỞ ĐẤT, LŨ BÙN ĐÁ 37

2.1 Vị trí địa lý 37

2.2 Các nhân tố tự nhiên 37

2.2.1 Địa chất 37

2.2.2 Vỏ phong hóa 39

2.2.3 Hệ thống sơn văn 41

2.2.4 Khí hậu 43

2.2.5 Mạng lưới sông suối và chế độ thuỷ văn 45

2.2.6 Thổ nhưỡng 46

2.2.7 Thảm thực vật 48

2.3 Các nhân tố kinh tế - xã hội 50

2.3.1 Khái quát đặc điểm kinh tế xã - hội 50

2.3.2 Các hoạt động phát triển kinh tế và ảnh hưởng đến phát sinh tai biến 51

2.3.3 Vấn đề quần cư miền núi và tác động gia tăng tai biến 53

Kết luận chương 2 54

CHƯƠNG 3: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO TỈNH LÀO CAI 56

3.1 Đặc điểm trắc lượng hình thái 56

3.1.1 Tính phân bậc địa hình 56

3.1.2 Đặc điểm chia cắt sâu 57

3.1.3 Đặc điểm chia cắt ngang 59

3.1.4 Đặc điểm độ dốc 60

3.1.5 Đặc điểm hướng sườn 61

3.2 Đặc điểm kiến trúc hình thái 62

3.2.1 Nhóm kiến trúc hình thái nâng tân kiến tạo 62

3.2.2 Nhóm kiến trúc hình thái hạ tương đối và sụt lún tân kiến tạo 68

3.3 Đặc điểm các kiểu nguồn gốc địa hình 70

3.3.1 Địa hình kiến tạo và kiến trúc bóc mòn 70

3.3.2 Địa hình bóc mòn tổng hợp 70

3.3.3 Địa hình karst 73

3.3.4 Địa hình do dòng chảy 74

3.4 Đặc điểm phát triển địa hình 75

3.4.1 Tuổi địa hình 75

3.4.2 Lịch sử phát triển địa hình 76

3.4.3 Tính chất chung của địa hình 78

Kết luận chương 3 80

CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT, LŨ BÙN ĐÁ KHU VỰC TỈNH LÀO CAI TRÊN CƠ SỞ NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO 82

4.1 Hiện trạng tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai 82

4.1.1 Khái quát chung 82

4.1.2 Trượt lở đất, lũ bùn đá trên một số tuyến giao thông và khu dân cư 85

4.1.3 Trượt lở đất, lũ bùn đá trên sườn và đáy thung lũng 86

4.2 Dấu hiệu địa mạo liên quan tới trượt lở đất, lũ bùn đá 88

4.2.1 Phân tích dấu hiệu địa mạo qua các khối trượt lở điển hình 88

4.2.2 Phân tích dấu hiệu địa mạo qua các dòng lũ bùn đá điển hình 97

4.2.3 Dấu hiệu địa mạo liên quan tới tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá 104

4.3 Đánh giá điều kiện địa mạo ảnh hưởng tới trượt lở đất, lũ bùn đá 105

4.3.1 Trắc lượng hình thái 105

4.3.2 Nguồn gốc địa hình 109

4.4 Đánh giá nguy cơ trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai trên cơ sở

ứng dụng công nghệ GIS 113

4.4.1 Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhân tố tự nhiên 113

4.4.2 Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhân tố kinh tế - xã hội 126

4.4.3 Đánh giá mức độ ảnh hưởng của các nhân tố tới độ ổn định địa hình

và phát sinh tai biến 128

4.4.4 Đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở đất tỉnh Lào Cai 130

4.4.5 Đánh giá nguy cơ tai biến dòng bùn đá, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai 132

4.5 Đánh giá nguy cơ rủi ro và phân vùng tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá

tỉnh Lào Cai 133

4.5.1 Đánh giá nguy cơ rủi ro do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá 133

4.5.2 Phân vùng nguy cơ tai biến trượt đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai 135

4.6 Kiến nghị một số giải pháp phòng tránh và giảm thiểu tai biến

trượt lở đất, lũ bùn đá tại Lào Cai 138

Kết luận chương 4 142

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 144

DANH MỤC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ

CÓ LIÊN QUAN TỚI LUẬN ÁN 146

TÀI LIỆU THAM KHẢO 148

CÁC THUẬT NGỮ, KÝ HIỆU VIẾT TẮT

AHP Analytical Hierarchy Process

GIS Geographic Informations System

(Hệ thông tin địa lý)

GPS Global Positioning System

MCE Multi Criteria Evaluation

(Đánh giá đa chỉ tiêu)

NCS Nghiên cứu sinh

NGTK Niên giám thống kê

nnk Những người khác

PCLB Phòng chống lụt bão

TBĐC Tai biến địa chất

TBTN Tai biến thiên nhiên

Hình 2.1: Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu

Hình 2.2: Bản đồ địa chất tỉnh Lào Cai

Hình 2.3: Bản đồ vỏ phong hóa tỉnh Lào Cai

Hình 2.4: Mô hình độ cao tỉnh Lào Cai

Hình 2.5: Bản đồ lượng mưa trung bình năm tỉnh Lào Cai

Hình 2.6: Sơ đồ mạng lưới thủy văn tỉnh Lào Cai

Hình 2.7: Bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Lào Cai

Hình 2.8: Bản đồ tài nguyên rừng tỉnh Lào Cai

Hình 3.1a: Số di tích bậc địa hình khu vực tỉnh Lào Cai

Hình 3.1b: Sơ đồ phân bậc địa hình tỉnh Lào Cai

Hình 3.2: Bản đồ chia cắt sâu tỉnh Lào Cai

Hình 3.3: Bản đồ chia cắt ngang tỉnh Lào Cai

Hình 3.4: Bản đồ độ dốc tỉnh Lào Cai

Hình 3.5: Bản đồ hướng sườn tỉnh Lào Cai

Hình 3.6: Bản đồ kiến trúc hình thái tỉnh Lào Cai

Hình 3.7: Bản đồ địa mạo tỉnh Lào Cai

Hình 4.1: Bản đồ hiện trạng trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai

Hình 4.2: Sơ đồ hiện trạng khối trượt cầu Mống Sến

Hình 4.3: Sơ đồ địa chất khu vực cầu Mống Sến

Hình 4.4: Sơ đồ độ dốc khu vực cầu Mống Sến

Hình 4.5: Sơ đồ mật độ khe rãnh xói mòn và sông suối khu vực cầu Mống Sến

Hình 4.6: Sơ đồ địa mạo khu vực cầu Mống Sến

Hình 4.7: Sơ đồ hiện trạng trượt lở đất, lũ bùn đá khu vực xã Phìn Ngan

Hình 4.8: Sơ đồ địa mạo khu vực xã Phìn Ngan, huyện Bát Xát

Hình 4.9: Sơ đồ độ dốc khu vực xã Phìn Ngan, huyện Bát Xát

Hình 4.10: Sơ đồ mật độ khe rãnh xói mòn và sông suối khu vực xã Phìn Ngan,

huyện Bát Xát

Hình 4.11: Sơ đồ các lưu vực nhỏ có biểu hiện lũ bùn đá trên sườn tây nam

bình sơn Bắc Hà

Hình 4.12: Một số đặc điểm hình thái và cấu trúc thung lũng suối Nậm Khòn

Hình 4.13: Cấu trúc đơn nghiêng trong thung lũng suối Ngòi Đô, bình sơn Bắc Hà Hình 4.14: Vị trí lưu vực suối Nà Tặc, huyện Bát Xát

Hình 4.15: Sơ đồ độ dốc thung lũng suối Nà Tặc

Hình 4.16: Sơ đồ mật độ khe rãnh xói mòn và sông suối thung lũng suối Nà Tặc Hình 4.17: Sơ đồ địa mạo chi tiết thung lũng suối Nà Tặc

Hình 4.18: Biểu đồ mật độ các điểm trượt lở theo bậc độ cao

Hình 4.19: Biểu đồ mật độ các điểm trượt lở theo độ dốc

Hình 4.20: Biểu đồ mật độ các điểm trượt theo hướng sườn

Hình 4.21: Biểu đồ mật độ các điểm trượt theo độ chia cắt sâu

Hình 4.22: Biểu đồ mật độ các điểm trượt theo độ chia cắt ngang

Hình 4.23: Biểu đồ thống kê điểm trượt trên các dạng địa hình

Hình 4.24: Phân tích các yếu tố dạng tuyến từ ảnh vệ tinh khu vực nghiên cứu

Hình 4.25: Biểu đồ lượng mưa trung bình tháng tại trạm Sa Pa và trạm Lào Cai Hình 4.26: Đánh giá ảnh hưởng của độ dốc tới trượt lở

Hình 4.27: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ chia cắt ngang tới trượt lở

Hình 4.28: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ chia cắt sâu tới trượt lở

Hình 4.29: Đánh giá ảnh hưởng của thành phần vật chất tới trượt lở

Hình 4.30: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ dập vỡ, nứt nẻ đất đá tới trượt lở

Hình 4.31: Đánh giá ảnh hưởng của mật độ đứt gãy tới trượt lở

Hình 4.32: Đánh giá ảnh hưởng của lượng mưa tới trượt lở

Hình 4.33: Đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật tới trượt lở

Hình 2.34: Biểu đồ thể hiện trọng số của các nhân tố ảnh hưởng

Hình 4.35: Mô hình tích hợp các nhân tố ảnh hưởng đến độ ổn định của sườn

Hình 4.36: Bản đồ nguy cơ tai biến trượt lở đất tỉnh Lào Cai

Hình 4.37: Biểu đồ mật độ các điểm trượt theo các cấp đánh giá

Hình 4.38: Bản đồ nguy cơ tai biến lũ bùn đá tỉnh Lào Cai

Hình 4.39: Mối quan hệ giữa nguy cơ tai biến và tính dễ bị tổn thương

Hình 4.40: Bản đồ sử dụng đất và các đối tượng chịu thiệt hại

Hình 4:41: Bản đồ đánh giá mức độ dễ bị tổn thương đối với tai biến trượt lở đất,

Bảng 2.1: Nhiệt độ không khí trung bình ở các khu vực thuộc tỉnh Lào Cai

Bảng 2.2: Kết quả quan trắc mưa tại trạm khí tượng Lào Cai

Bảng 2.3: Kết quả quan trắc độ ẩm tại trạm khí tượng Lào Cai

Bảng 4.1: Các dấu hiệu địa mạo cảnh báo tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá

Bảng 4.2: Đánh giá ảnh hưởng của độ dốc tới trượt lở đất

Bảng 4.3: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ chia cắt ngang tới trượt lở đất

Bảng 4.4: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ chia cắt sâu tới trượt lở đất

Bảng 4.5: Đánh giá cho các dạng nguồn gốc địa hình

Bảng 4.6: Đánh giá ảnh hưởng của thành phần đất đá tới trượt lở đất

Bảng 4.7: Đánh giá ảnh hưởng của mức độ dập vỡ, nứt nẻ của đất đá

Bảng 4.8: Đánh giá ảnh hưởng của mật độ đứt gãy và các yếu tố dạng tuyến

Bảng 4.9: Đánh giá ảnh hưởng của lượng mưa khu vực

Bảng 4.10a: Đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật tới trượt lở đất

Bảng 4.10b: Diện tích và mật độ điểm trượt theo các cấp độ

Bảng 4.11: Trọng số của các nhân tố ảnh hưởng

Bảng 4.12: Ma trận đánh giá nguy cơ thiệt hại do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá

DANH MỤC ẢNH

Ảnh 1.1: Trượt đất tại La Conchita, California, Hoa Kỳ năm 1995

Ảnh 1.2: Trượt lở đất tại Hong Kong năm 1998

Ảnh 1.3: Trượt lở đất tại Mameyes, Puerto Rico năm 1985

Ảnh 1.4: Trượt lở đất tại Tawangmangu, đảo Java, Indonesia năm 2007

Ảnh 1.5: Trượt đất trên Quốc lộ 32, Yên Bái

Ảnh 1.6: Lũ bùn đá tại Bát Xát, Lào Cai

Ảnh 2.1: Ruộng bậc thang phổ biến tại Lào Cai

Ảnh 2.2: Định cư trên sườn dốc, nơi có nguy cơ trượt lở cao

Ảnh 2.3: Hoạt động nhân sinh liên quan với khai thác khoáng sản

Ảnh 2.4: Hoạt động nhân sinh: Xẻ núi làm nhà gây nên sự tăng độ dốc sườn Ảnh 2.5: Hoạt động đổ lở đã xảy ra khi có tác động nhân sinh

Ảnh 2.6: Tác động làm gia tăng mương xói

Ảnh 3.1: Bề mặt tích tụ proluvi - coluvi dưới chân sườn phía tây khối núi

Hoàng Liên Sơn

Ảnh 3.2: Bề mặt san bằng cao 1400 - 1600m phía đông bắc cao nguyên Bắc Hà Ảnh 3.3: Sườn đổ lở trên đá granit của dãy núi Hoàng Liên Sơn, chân núi là

pedimen thung lũng

Ảnh 3.4: Bề mặt pedimen cao 80 - 100m, nơi có vỏ phong hoá và lớp tảng lăn

dày - nguy cơ tai biến trượt lở đất cao

Ảnh 3.5: Mặt trượt trùng với mặt phân lớp của đá trầm tích trên quốc lộ 4D Ảnh 3.6: Sườn phát triển vuông góc với hướng cắm của đất đá - nơi tiềm ẩn

tai biến lở đá

Ảnh 4.1: Trượt đất tại phường Duyên Hải, TP Lào Cai

Ảnh 4.2: Trượt đất trên quốc lộ 4D, đoạn Bắc Hà – TP Lào Cai

Ảnh 4.3: Trượt taluy âm trên quốc lộ 4D, đoạn Lào Cai-Sa Pa

Ảnh 4.4: Xử lý khối trượt trên quốc lộ 4D

Ảnh 4.5: Trượt lở đất liên quan với sự mất cân bằng trọng lực do hoạt động

xâm thực của dòng chảy tại phía đông cầu Cốc Lếu

Ảnh 4.6: Trượt lở và nứt đất nghiêm trọng đã xảy ra trên bề mặt pedimen

tại Mường Vi

Ảnh 4.7: Toàn cảnh khối trượt cầu Mống Sến

Ảnh 4.8: Vật liệu không đồng nhất gây mất ổn định sườn dốc

Ảnh 4.9: Nhiều khối trượt xuất hiện trên sườn phải thung lũng Ngòi Đum tại

khu vực cầu Mống Sến

Ảnh 4.10: Khối trượt Mống Sến chụp tháng 10/2004, hệ thống mương dẫn nước

mặt đã bị phá hủy

Ảnh 4.11: Dòng bùn đá phía Tây Nam cầu Mống Sến

Ảnh 4.12: Nhiều khối trượt ít có sự tác động của nhân sinh phía Tây

cầu Mống Sến

Ảnh 4.13: Khối trượt chảy tại thôn Sùng Hoảng, xã Phìn Ngan, huyện Bát Xát Ảnh 4.14: Vật liệu ngổn ngang của khối trượt tại thôn Sùng Hoảng,

xã Phìn Ngan, huyện Bát Xát

Ảnh 4.15: Vật liệu không đồng nhất và có nguồn gốc tích tụ là một trong

những nguyên nhân chính của khối trượt

Ảnh 4.16: Dấu vết của lũ bùn đá trong quá khứ tại khu vực xã Phìn Ngan

Ảnh 4.17: Nhiều khối trượt xuất hiện ở sườn đối diện qua suối Ngòi San,

Ảnh 4.18: Dạng địa hình pedimen thung lũng bị chia cắt, nơi có độ dốc thấp

nhưng lại có nguy cơ trượt lở cao

Ảnh 4.19: Đoạn thắt hẹp xen kẽ đoạn mở rộng

Ảnh 4.20: Bãi lũ tích tại ngầm Trung Đô

Ảnh 4.21: Nơi sinh sống của 21 hộ dân bây giờ chỉ là một bãi đá ngổn ngang

Ảnh 4.22: Vật liệu bị xói lở hai bên bờ suối và cuốn theo trong dòng lũ

Ảnh 4.23: Nơi hợp lưu của suối Tùng Chỉn và suối Bản San

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Hàng năm, trượt lở đất (TLĐ), lũ bùn đá (LBĐ) gây tổn thất hàng tỷ USD

và cướp đi sinh mạng của hàng trăm người trên thế giới [137, 183] Trong lịch sử

đã ghi nhận những thảm họa do trượt lở như trượt đất tại thung lũng Piave (Italia) làm 3.000 người thiệt mạng năm 1963, trượt lở kết hợp với LBĐ tại Nevados Huascaran (Peru) làm 3.500 người thiệt mạng năm 1962 và 18.000 người năm

1970, tại Nicaragua năm 1998, làm chết hơn 2.000 người; tại Guatemala năm

2005, làm chết 1.800 người; vùi lấp một ngôi làng có dân số trên 1.500 người tại Layte, Philippin năm 2006 hay xóa sổ một ngôi làng tại Jakarta, Indonexia năm

2006 [123, 130, 132, 137, 141, 176, 183] Nhiều hành động đã được thực hiện trong thời gian vừa qua nhằm giảm thiểu thiệt hại do chúng gây ra Trong bối cảnh khí hậu Trái đất đang biến đổi, TLĐ, lũ bùn đã cũng được quan tâm như những vấn đề toàn cầu

Việt Nam có ba phần tư diện tích là đồi núi với khí hậu nóng ẩm, mưa nhiều nên TLĐ, LQ - LBĐ xảy ra tương đối phổ biến tại các khu vực miền núi (Lào Cai, Điện Biên, Lai Châu, Yên Bái, Hà Giang, Cao Bằng) hoặc dọc theo các tuyến quốc lộ (Quốc lộ 2, đoạn từ Hàm Yên đến cửa khẩu Thanh Thuỷ, Quốc lộ

3 từ Chợ Mới đến Quảng Hàm, Quốc lộ 6, Quốc lộ 12, Quốc lộ 31, Quốc lộ 32, Quốc lộ 4D, Quốc lộ 279, đường Hồ Chí Minh, ), khu vực hồ Hòa Bình, khu vực thị xã Mường Lay (cũ), khu vực Bát Xát (Lào Cai), Văn Chấn (Yên Bái),… Trong đó, Lào Cai là một trong những địa phương chịu ảnh hưởng nặng nề nhất

do tai biến TLĐ, LQ, LBĐ Từ năm 1965 đến nay, trên địa bàn tỉnh đã xảy ra trên

60 trận LQ, LBĐ và trượt lở lớn làm 173 người chết, thiệt hại về kinh tế ước tính trên 1.500 tỷ VNĐ [37, 76, 86], đặc biệt nghiêm trọng tại khu vực cầu Mống Sến,

xã Mường Vi, Thanh Kim, Phìn Ngan, Trịnh Tường, A Lù, A Mú Sung

Với xu thế ngày càng gia tăng do các hoạt động phát triển, nghiên cứu nhằm góp phần giảm thiểu những thiệt hại do tai biến TLĐ, LBĐ là một nhiệm

vụ cấp thiết Hiện nay, đã có nhiều công trình nghiên cứu các dạng tai biến này tại Việt Nam nói chung cũng như Lào Cai nói riêng Các cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu rất đa dạng và phong phú, nhiều công trình đã đạt được những

kết quả khả quan và có ý nghĩa thực tiễn cao TLĐ, LBĐ là những quá trình địa mạo làm biến đổi bề mặt địa hình, nhưng nhìn chung, các công trình nghiên cứu theo hướng tiếp cận địa mạo lại kiêm tốn về số lượng cũng như quy mô Mặt khác, việc cảnh báo sát thực tai biến, một nhiệm vụ quan trọng trong nghiên cứu giảm thiểu thiệt hại do chúng gây ra lại ít được đề cập Trong khi đó, nghiên cứu địa mạo lại có thể chỉ ra những dấu hiệu liên quan với tai biến và làm cơ sở để cảnh báo sự phát sinh của chúng trong tương lai

Xuất phát từ nhu cầu thực tế, đồng thời khẳng định vai trò của nghiên cứu địa mạo trong việc giảm thiểu thiệt hại do các tai biến này gây ra, NCS đã chọn

Lào Cai làm địa điểm nghiên cứu với đề tài: “Nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm nhẹ thiệt hại do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá ở tỉnh Lao Cai”

2 Mục tiêu và nội dung nghiên cứu

Luận án đặt ra các mục tiêu nghiên cứu là làm sáng tỏ đặc điểm địa mạo tỉnh Lào Cai trong mối liên hệ với tai biến TLĐ, LBĐ và xác định những điều kiện địa mạo liên quan đến tai biến TLĐ, LBĐ làm cơ sở đề xuất giải pháp giảm thiểu thiệt hại

Để thực hiện mục tiêu đặt ra, nội dung nghiên cứu cần thực hiện là:

- Tổng quan tài liệu nghiên cứu ở trong và ngoài nước về tai biến thiên nhiên nói chung, tai biến TLĐ và LBĐ nói riêng;

- Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến thành tạo địa hình và quá trình phát sinh tai biến TLĐ, LBĐ;

- Phân tích địa mạo và thành lập bản đồ địa mạo phục vụ đánh giá nguy cơ tai biến TLĐ, LBĐ khu vực tỉnh Lào Cai;

- Phân tích hiện trạng tai biến TLĐ, LBĐ và các khối trượt, dòng bùn đá điển hình khu vực tỉnh Lào Cai;

3 Phạm vi nghiên cứu

Phạm vi khoa học: Luận án giới hạn nghiên cứu đặc điểm địa mạo tỉnh

Lào Cai trong mối liên hệ với tai biến TLĐ, LBĐ Đánh giá, cảnh báo và kiến

nghị một số biện pháp giảm thiểu thiệt hại do tai biến

Phạm vi không gian: Bao gồm toàn bộ lãnh thổ hành chính tỉnh Lào Cai,

nghiên cứu chi tiết tại một số khu vực điển hình đã và đang chịu những thiệt hại nặng nề do tai biến TLĐ, LBĐ gây ra

4 Những điểm mới của luận án

- Lần đầu tiên thành lập bản đồ địa mạo tỉnh Lào Cai tỷ lệ 1/100.000 theo nguyên tắc các bề mặt đồng nhất về nguồn gốc và các bản đồ trắc lượng hình thái làm cơ sở vụ nghiên cứu giảm thiểu tai biến

- Đã phân chia địa hình tỉnh Lào Cai thành 32 dạng có nguồn gốc khác nhau, xác định đặc trưng cấu trúc địa hình, trắc lượng hình thái địa hình tỉnh Lào Cai với sự khác biệt giữa bờ phải và bờ trái sông Hồng

- Đề xuất được một số dấu hiệu địa mạo chính liên quan đến TLĐ và LBĐ, làm cơ sở cho cảnh báo tai biến do chúng sinh ra tại tỉnh Lào Cai

- Xây dựng bản đồ tai biến TLĐ, LBĐ tỉnh Lào Cai và bản đồ đánh giá mức

độ rủi ro do chúng gây ra

5 Các luận điểm bảo vệ

Luận điểm 1: Địa hình tỉnh Lào Cai có mức độ phân dị mạnh, song vẫn

tồn tại các bề mặt san bằng rộng; có sự khác biệt giữa bờ phải và trái sông Hồng, tạo nên sự khác biệt trong đặc trưng tai biến TLĐ, LBĐ

Luận điểm 2: Các dấu hiệu địa mạo cảnh báo TLĐ - LBĐ được xác định và kết quả đánh giá nguy cơ tai biến, nguy cơ thiệt hại do trượt lở đất,

lũ bùn đá là cơ sở cho việc phân vùng tai biến trên cơ sở địa mạo, góp phần giảm nhẹ thiệt hại do các quá trình này gây ra ở tỉnh Lào Cai

6 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học: Các kết quả nghiên cứu của đề tài đã làm phong phú lý

luận và cách tiếp cận phân tích hệ thống và tổng hợp các hợp phần tự nhiên trong mối liên hệ với hai quá trình ngoại sinh đặc trưng là TLĐ và LBĐ trên một đơn

vị lãnh thổ

Ý nghĩa thực tiễn: Các kết quả nghiên cứu của đề tài đã làm sáng tỏ mối

liên hệ giữa đặc điểm địa hình tỉnh Lào Cai và tai biến TLĐ, LBĐ cũng như mối quan hệ giữa chúng Đồng thời, những kết luận và kiến nghị của đề tài là cơ sở

cho việc phòng chống tai biến thiên nhiên, sử dụng hợp lý lãnh thổ và bảo vệ môi trường tại tỉnh Lào Cai

7 Cơ sở tài liệu

Luận án được hoàn thành trên cơ sở nguồn tài liệu phong phú trong và ngoài nước về những vấn đề có liên quan Trong đó có thể phân làm 3 nhóm: Thứ nhất là các tài liệu số liệu kế thừa, thứ hai là các dữ liệu bản đồ, ảnh vệ tinh

và thứ ba là các tài liệu NCS đã công bố trong quá trình thực hiện luận án

* Các đề tài, dự án NCS đã chủ trì và tham gia: “Nghiên cứu mức độ an

toàn của các điểm quần cư và các tuyến đường giao thông phục vụ quy hoạch phát triển bền vững tỉnh miền núi Lào Cai” (Q.VNH.06.02, chủ trì - 2008), “Xây dựng chiến lược bảo vệ môi trường tỉnh Lào Cai tới năm 2010” (Sở TN&MT Lào Cai, tham gia - 2003), “Cơ sở khoa học về mô hình hệ kinh tế sinh thái đối với các cư dân miền núi tái định cư sau công trình thuỷ điện nhỏ Chu Linh, huyện Sa

Pa, tỉnh Lào Cai” (QGTĐ.03.04, tham gia - 2005), “Nghiên cứu các dấu hiệu địa mạo để xác định nguy cơ tai biến thiên nhiên vùng núi Tây Bắc Việt Nam và kiến nghị các biện pháp phòng ngừa và giảm thiểu chúng, lấy ví dụ vùng núi thuộc tỉnh Lào Cai” (NCCB, tham gia - 2005), “Xây dựng sơ đồ phân vùng tai biến lãnh thổ Tây Bắc Viêt Nam” (Liên Hiệp Hội, tham gia - 2006)

* Các công trình trên các tạp chí, hội nghị, hội thảo: Trong quá trình thực

hiện luận án, NCS đã công bố các kết quả nghiên cứu của đề tài luận án trong 17 bài báo khoa học trên các tạp chí và hội thảo khoa học Các công trình tập trung vào các nội dung sau: Nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ trong mối liên hệ với hoạt động kiến tạo; Ứng dụng phương pháp đánh giá đa tiêu chuẩn và GIS trong nghiên cứu TLĐ; Nghiên cứu những dấu hiệu của TLĐ và LBĐ; Nghiên cứu tai biến TLĐ, lũ bùn đa trên cơ sở ứng dụng phương pháp địa mạo; Phân vùng tai biến; và vấn đề cảnh báo - dự báo dự báo tai biến đảm bảo độ an toàn cho các điểm cư dân miền núi

* Các tài liệu khác:

- Các bài báo về tai biến thiên nhiên (đặc biệt là tai biến TLĐ, LBĐ) trong

và ngoài nước cũng như các công trình trong nước về tai biến có liên quan đến khu vực nghiên cứu; Bản đồ địa chất khoáng sản tỷ lệ 1:200 000 (Do Tổng cục Địa chất xuất bản); bản đồ địa hình số tỉnh lào cai tỷ lệ 1:50 000;

- Ảnh vệ tinh (Landsat);

- Các tài liệu cũng như các công trình nghiên cứu địa chất, địa mạo đã công

bố liên quan đến khu vực nghiên cứu;

- Số liệu thống kê về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội tỉnh Lào Cai;

- Các kết quả khảo sát thực địa

8 Cấu trúc luận án

Luận án được trình bày trong 141 trang đánh máy, gồm 61 hình, 16 bảng

và 41 ảnh Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, cấu trúc của luận án gồm 4 chương như sau:

Chương 1: Tổng quan nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá và cở sở địa mạo phục

vụ giảm nhẹ thiệt hại do tai biến;

Chương 2: Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình thành tạo địa hình và phát sinh

tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai;

Chương 3: Đặc điểm địa mạo tỉnh Lào Cai;

Chương 4: Đánh giá tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai trên cơ sở

nghiên cứu địa mạo

Chương 1 TỔNG QUAN VỀ TRƯỢT LỞ ĐẤT, LŨ BÙN ĐÁ

VÀ CƠ SỞ NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO PHỤC VỤ GIẢM NHẸ THIỆT HẠI DO TAI BIẾN

1.1 Nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá trên thế giới và Việt Nam

1.1.1 Tai biến thiên nhiên

Trong lịch sử có rất nhiều sự kiện quan trọng do thiên nhiên gây ra làm

ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống xã hội loài người Động đất năm 1556 ở

Trung Quốc đã làm cho khoảng 830.000 người bị thiệt mạng [17], trận bão năm

1991 đổ bộ vào Băng La Đét đã làm chết 138.000 người, trượt đất liên quan với

động đất ở Yacitan (Peru) năm 1970 đã cướp đi sinh mạng của hơn 18.000 người

[189] Thống kê trong 20 năm (1980-2000), trên thế giới đã có hơn 3,5 triệu

người bị chết và khoảng 800 triệu người khác lâm vào tình cảnh khó khăn do các

tai biến thiên nhiên gây ra, tổng thiệt hại ước tính khoảng trên 200 tỷ USD [155]

Đó là vấn đề mang tính toàn cầu và con người đã nhận thức được tầm quan trọng

trong việc phòng chống cũng như thích ứng với chúng Trong đó, tai biến TLĐ,

LBĐ là đối tượng nghiên cứu của đề tài luận án, thuộc loại tai biến thiên nhiên

làm biến đổi bề mặt địa hình mà tác nhân chính là trọng lực [124]

Hiện nay, phổ biến nhiều quan niệm khác nhau về tai biến thiên nhiên

(natural hazard); là “các hiện tượng địa chất, địa mạo, thủy văn, có khả năng

gây thiệt hại cho con người và hoạt động của con người” (D Kamp - 1986)

[113], “một tai biến có liên quan đến sự tương tác giữa con người và bất cứ một quá

trình tự nhiên nào của Trái Đất” (M.C Call, 1992) [139], “sự tương tác giữa hệ

thống quản lí tài nguyên của con người và các hiện tượng tự nhiên cực đoan và

hiếm hoi có nguồn gốc khác nhau (nội lực, ngoại lực) và gây nhiều tổn thất cho

con người cả về vật chất lẫn tính mạng” (D.C Man,?) [130] Mặc dù có nhiều

quan niệm khác nhau nhưng tất cả đều thống nhất tai biến thiên nhiên là sự kiện

tự nhiên gây nhiều tổn thất cho con người cả về vật chất lẫn tính mạng, sinh ra do

sự tương tác giữa hệ thống quản lý tài nguyên của con người với các hiện tượng

tự nhiên cực đoan hoặc hiếm hoi có nguồn gốc khác nhau Vì vậy, một sự kiện tự nhiên trở thành tai biến chỉ khi có quan hệ với khả năng đối phó của xã hội hoặc

cá nhân nào đó

1.1.2 Nghiên cứu trƣợt lở đất, lũ bùn đá trên thế giới

Hướng nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ trên thế giới đã được các nhà khoa học Nga (và Liên Xô), các nhà nghiên cứu Pháp, Đức và Thụy Sỹ… quan tâm với các hướng nghiên cứu liên quan đến vùng núi Himalaya, An-pơ, Kacpat, các vùng khí hậu lục địa khô hạn như Trung Á, các vùng hoang mạc Bắc Phi và Bắc

Mỹ, Trung Mỹ Trên cơ sở các công trình công bố, những kết luận ban đầu về cơ chế hoạt động cũng như những nguyên nhân phát sinh của các dạng tai biến này

đã được xác định

Tại Liên Xô, phải kể đến công trình “Lũ bùn đá và những biện pháp phòng chống” đã phân tích bản chất vật lý, mô hình cơ học, sự phân bố và những tác hại khủng khiếp của TLĐ, LBĐ qua hàng loạt ví dụ cụ thể [52, 157] Những kết luận về cơ chế hoạt động của dạng tai biến này đến nay vẫn còn nguyên giá trị: điều kiện tiên quyết để xảy ra LBĐ điển hình là phải có lượng vật liệu vụn phong phú để khi mưa với cường độ lớn có cơ hội trượt - lở ồ ạt vào dòng nước

lũ Những điều kiện như vậy thường gặp trong các miền khí hậu lục địa bán khô khan hoặc khô khan và các vùng giàu băng tích Song, cần nhận xét thêm rằng tất

cả đều dừng lại ở những kết luận về bản chất quá trình, về cảnh báo nguy cơ tai biến, cũng hoàn toàn bỏ ngỏ khâu dự báo Chính vì vậy, cho đến nay dạng tai biến này vẫn hoàn toàn bất ngờ đối với các nạn nhân trên toàn thế giới, các điểm dân cư vẫn cứ tiếp tục bị tàn phá nặng nề, thậm chí bị vùi lấp hoàn toàn, mà hầu như không được báo trước

Từ những năm cuối thế kỷ XX, những dạng tai biến nói trên lại bùng phát trên khắp các châu lục, gây tổn hại lớn về người và tài sản Đó là lý do tại nhiều nước Tây Âu cũng như Bắc Mỹ đã hình thành một bộ môn khoa học mới nghiên cứu “Tai biến thiên nhiên” (“Natural hazards” trong tiếng Anh và “Risques Naturels” trong tiếng Pháp), trong đó tập trung mô tả bản chất và mức độ thiệt hại Sự kiện quan trọng nhất là Liên Hiệp Quốc công bố thập niên 1990-2000 là Thập niên Quốc tế Giảm thiểu Tai biến Thiên nhiên (IDNDR) [132, 156] Ngoài

ra, có nhiều tổ chức quốc tế nghiên cứu về TLĐ được thành lập như Nhóm Nghiên cứu Trượt lở Đất Quốc tế (1993), Hội Địa kỹ thuật Quốc tế, Hàng năm,

Ủy ban Kiểm kê và Đánh giá Tai biến Trượt lở đất (thuộc UNESCO) công bố các báo cáo về hiện trạng tai biến TLĐ, LBĐ trên phạm vi toàn thế giới [183] Đây cũng là một nội dung quan trọng trong báo cáo thường nhiên về hiểm họa trái đất của Liên Hiệp Quốc Từ cuối thế kỷ XX cho đến nay, nhiều ấn phẩm đã được công bố liên quan đến tai biến TLĐ, LBĐ trên thế giới với nhiều cách tiếp cận khác nhau như sau:

 Làm rõ khái niệm và cơ chế của tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá

Theo hướng này, Glade (2001), Anderson và J.Crozier (2005) đã tổng quan và phân tích rõ các khái niệm “tai biến trượt lở”, “rủi ro do trượt lở” và “tổn thương do trượt lở” [115, 137], trong đó nhấn mạnh việc xác định được bản chất của tai biến và các tính chất của nguy hiểm có khả năng xảy ra là những nội dung rất quan trọng trong nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ Cruden và Varnes (1996), Dikau (1996) đưa ra bảng phân loại các loại hình trượt và dòng chảy được cộng đồng quốc tế chấp nhận [132, 137, 150, 156] Trên quan điểm địa mạo, Panizza (1987), Hartlen và Viberg (1988) định nghĩa “tai biến được giới hạn là xác định

sự xuất hiện của trượt lở, trong khi rủi ro liên quan đến những thiệt hại không mong muốn được gây ra bởi trượt lở” (số người chết, thiệt hại về cơ sở hạ tầng…) Vấn đề sẽ trở nên rõ ràng hơn khi tai biến trượt lở được đánh giá đầy đủ

về quy mô để có những dự báo sát thực về mức độ thiệt hại do chúng gây ra Varnes (1984) đã đưa ra ba nguyên tắc cơ bản để đánh giá về tai biến TLĐ như

sau: (1) “Quá khứ là chìa khóa đến tương lai” (trong đó, ảnh hưởng do các hoạt

động của con người và biến đổi khí hậu cũng phải được đề cập trong quá trình

đánh giá); (2) "Các điều kiện chính gây ra trượt có thể được xác định" (những

hiểu biết về quá trình vận chuyển vật chất trên sườn là cơ sở để xác định những

điều kiện chính gây ra trượt lở); và “Mức độ nguy hiểm có thể tính toán được”

(định lượng hóa hoặc bán định lượng những tác động của chúng tới quá trình trượt lở) [151] Năm 1995, Hutchinson bổ sung nguyên tắc thứ tư: "Các dạng trượt lở có thể được nhận dạng và phân loại dựa vào các dấu hiệu theo các đặc điểm hình thái, địa chất và địa kỹ thuật”, trong đó nhấn mạnh vai trò của địa kỹ thuật trong nghiên cứu TLĐ [148]

 Quy mô nghiên cứu

Các hướng nghiên cứu tập trung ở hai mức độ là phân tích từng trường hợp và đánh giá cho toàn khu vực Mức độ nghiên cứu cụ thể tập trung vào phân tích các yếu tố trắc lượng hình thái của khối trượt, phân tích các nguyên nhân của gây ra trượt, phân loại trượt ở quy mô chỉ vài mét vuông cho tới cả một khối núi

Ở mức độ này, mục tiêu cụ thể của các cuộc điều tra thường bao gồm các hoạt động liên quan đến lập sơ đồ khối trượt và mức độ phá vỡ sườn dốc, lập sơ đồ những tác động tới môi trường, xác định mức độ hoạt động bằng cách đo lường trên bề mặt và trong thân khối trượt, tiến hành quan sát, thu thập mẫu đất đá hay phân tích địa vật lý và đặc tính của đất đá, đánh giá độ dốc của gương nước ngầm hay áp lực thủy tĩnh, xây dựng sơ đồ cấu trúc địa mạo lập mô hình cho các khối trượt và tính toán độ ổn định của sườn dốc Quy mô nghiên cứu này thường liên quan đến các khối trượt đã xảy ra hoặc dự đoán hoạt động của khối trượt trong tương lai có liên quan tới các công trình hạ tầng như đường giao thông, hồ chứa, đập thủy điện, các tòa nhà, đường ống,… thường dựa trên phương pháp địa kỹ thuật, địa mạo, địa lý và địa vật lý

Mức độ nghiên cứu, đánh giá cho toàn khu vực có quy mô từ một vài ha đến hàng ngàn km², phần lớn dựa vào các mô hình lý thuyết, xác định sự ảnh hưởng của các nhân tố bằng các tham số gián tiếp để xây dựng mô hình ổn định sườn dốc hay phân tích dựa vào các số liệu thống kê của các khối trượt trong quá khứ để tìm ra quy luật chung Mục tiêu chính là để xác định các khu vực có nguy

cơ trượt lở gây tai biến cao trong tương lai Hướng tiếp cận này thường được thực hiện bằng việc liên kết bởi các chuyên gia trong nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau như địa chất, địa mạo, địa lý, thổ nhưỡng và lâm nghiệp Các khu vực nghiên cứu thường liên quan đến các dự án quy hoạch sử dụng đất, trồng rừng hay nông nghiệp

Cả hai các tiếp cận về quy mô nghiên cứu trượt lở trên được đề cập trong các công trình của Turner và Schuster (1996) [194], Dikau (1996), Crozier (1989), Selby (1993), Veder và Hilbert (1981), Berry và Reid (1987), Craig (1992), Terzaghi và Peck (1948), Wu (1976), Záruba và Mencl (1969), Brunsden

và Prior (1984), Anderson và Richards (1987) Ngoài ra, còn phải kể đến các công bố gần đây về lũ bùn đá (Chen, 1997; Wieczorek và Naeser, 2000), trượt lở

đất (Bonnard, 1988; Bell, 1992; Senneset, 1996; Anderson và Brooks, 1996; Bromhead và cộng sự, 2000; Rybár và cộng sự, 2002) và tai biến thiên nhiên nói chung (Interpraevent, 2000, 2002) [121, 137, 138, 141, 145, 173, 199, 197, 198, 201]

 Đánh giá nguy cơ trượt lở đất, lũ bùn đá

Một trong các nội dung nghiên cứu tai biến TLĐ và LBĐ là xác định được nguy cơ xảy ra của chúng trong tương lai Nhìn chung, các công trình nghiên cứu đều xác định nguy cơ tai biến bằng các mô hình lý thuyết, đó là cách tiếp cận giả định với các điều kiện như trong thực tế Kết quả là các bản đồ nguy cơ tai biến với các mức độ cao thấp phân bố trong không gian Việc đánh giá được thể hiện qua các nội dung như sau:

- Thành lập các bản đồ nhân tố ảnh hưởng: Các nhân tố ảnh hưởng

thường được sử dụng như là các lớp thông tin trong mô hình đánh giá, bao gồm xác định các không gian phân bố và mức độ tác động đến quá trình (Crozier,

1989 [137]; Turner và Schuster, 1996 [194] và Guzzetti, 1999 [141]) Dựa vào kiến thức chuyên gia và việc phân tích hiện trạng tai biến, các nhân tố có thể đánh giá ở các tầm quan trọng khác nhau bằng việc gán trọng số cho chúng Tuy nhiên, việc xác định các nhân tố ảnh hưởng cũng rất khác nhau, có thể chú trọng các thông số địa chất công trình (Hansen, 1984 [146]) hoặc các yếu tố ngoại sinh (Gee, 1992 [135]) Về các nhân tố ảnh hưởng tới LBĐ, có rất ít công trình đề cập tới nhưng cũng phải kể tới công trình của Moon và cộng sự (1991) [167]

- Xác định các yếu tố gây mất ổn định sườn dốc: Nếu như trượt lở hoặc là

những bằng chứng về chúng được xác định trong khu vực, thì cách tiếp cận hữu hiệu là xác định các yếu tố gây bất ổn định của sườn dốc (Rice và nnk, 1969 [177]) Ví dụ, ta có thể xác định một cách rõ ràng các giá trị độ dốc, độ cao đối với những vị trí thường xuyên xuất hiện tai biến Đó là cơ sở cho việc xác định các không gian không có điều kiện điều tra trực tiếp thông quá những phân tích

cụ thể này Ngoài ra, các đánh giá dựa vào tài liệu trong quá khứ, sự thay đổi của các nhân tố, cường độ tác động của chúng cũng phải được đưa vào tính toán

- Phân tích lực tác động đến sự dịch chuyển: Một cách tiếp cận phức tạp

hơn là xác định mức độ ổn định của sườn dốc bằng việc xem xét mối quan hệ giữa các lực gây dịch chuyển và lực giữ ổn định sườn dốc Trạng thái ổn định đại

diện cho địa hình trong điều kiện bình thường khi tổng hợp các lực tác động gây

ra chuyển động nhỏ hơn các lực gây giữ cho sườn dốc ổn định Cách tiếp cận này được Duncan (1996) đề cập, ông đưa ra hàng loạt các thông số có giá trị định lượng để xác định giá trị của các lực này [127]

- Mô phỏng mô hình lý thuyết: Mô hình động năng khối trượt và dòng

chảy có thể mô phỏng bởi các máy tính dựa trên các phương trình toán học như

mô hình Sinmap 2.0 (được tích hợp trong ArcGis9.x) Một trong những mô hình như vậy là mô hình CHASM (Anderson và nnk, 1988 [115]) dựa trên phân tích các tham số định tính gữa động năng dòng chảy và độ dốc Điều đáng nói ở mô hình này là có thể xác định được thời gian chuyển động trên sườn dốc dựa trên việc quan trắc cường độ mưa, trong nhưng điều kiện độ dốc sườn cụ thể Tuy nhiên, những mô hình như thế này đòi hỏi thông tin đầu vào rất chi tiết như lượng mưa, cường độ mưa, khả năng bão hòa của đất, sử dụng đất,… những thông số rất khó quan trắc được chính xác Vì vậy, mô hình như thế còn mang nhiều tính lý thuyết và chỉ thích hợp với việc mô phỏng trên máy tính Phương pháp tiếp cận tương tự đã được sử dụng để mô phỏng trên toàn bộ lưu vực với độ phân giải khá cao (Burton và Bathurst, 1998 [119]; Montgomery và Dietrich,

1994 [166])

- Mô phỏng trong phòng thí nghiệm: Đã có một số công trình công bố các

mô hình thực nghiệm mức độ ổn định của sườn dốc trong phòng thí nghiệm tiêu biểu như của Tognacca và cộng sự năm 2000 [193] Mô hình này được xây dựng dựa trên những nghiên cứu lý thuyết và thực nghiệm, các tác giả đã cố gắng quan sát và tiến tới kiểm soát được khối trượt Trong các kết luận của mình, các tác giả đều đưa ra các khó khăn gặp phải ở việc thay đổi tỷ lệ của mô hình và quan trắc các tham số liên quan, đặc biệt là đối với trượt lở đơn thuần Điều đáng ghi nhận

là cách tiếp cận này đã mô phỏng khá thành công về dòng bùn đá

Nguy cơ TLĐ, LBĐ được đánh giá có thể góp phần hữu ích vào việc đánh giá tai biến nhưng lại chưa có giá trị nhiều trong đánh giá được quy mô của khối trượt cũng như tần suất xuất hiện Vì vậy, cho đến nay mới chỉ ghi nhận công trình của Van Asch và nnk (1999) là công trình đầu tiên đưa ra các kết luận về độ lớn của trượt lở cũng như tần suất xuất hiện khi đưa vào các thông số xác định

được ngưỡng gây đột biến, đó là hướng tiếp cận trong nghiên cứu TLĐ, LBĐ nên được thúc đẩy [196]

 Nghiên cứu độ lớn và tần suất trượt lở trong quá khứ

Dữ liệu lịch sử về mối quan hệ giữa tần suất và độ lớn của các hiện tượng TLĐ, LBĐ được dựa vào những dấu vết trên tự nhiên như lớp trầm tích, hình thái sườn dốc,… hay như các tài liệu ghi chép của con người:

- Dữ liệu tự nhiên: Những khối trượt cổ có thể được xác định trên sườn

dốc, vật liệu trầm tích, hay như thảm thực vật (rừng cây say) Việc phân tích sự sắp xếp các vật liệu trầm tích là dấu hiệu hay được sử dụng nhất, thậm chí có thể tìm hiểu được tần suất trượt lở, dòng bùn đá trong quá khứ đã được Page và Trustrum công bố năm 1994 [170] Tuy nhiên, các công trình sau của Bull (1996)

và Lang (1999) mới thật sự là những công trình mang tính chất hệ thống hóa [158] Matthews và cộng sự (1997) cũng đã áp dụng phương pháp này trong công trình nghiên cứu của mình [161] Đây cũng là công trình được trích dẫn khá nhiều trong các bài báo nghiên cứu về TLĐ trên thế giới

- Những tài liệu lưu trữ lịch sử: Nguồn tài liệu quan trọng khác ghi nhận

về quá trình TLĐ, LBĐ trong quá khứ là các tư liệu lịch sử Trong bối cảnh này, thuật ngữ “lịch sử” đề cập đến các thông tin được ghi nhận bởi con người Nguồn thông tin này được xác định là các bản đồ, bài báo, ghi chép của nhà thờ,… Nhiều tác giả sử dụng nguồn tài liệu này để nghiên cứu, trong đó có các nhà địa mạo như Guzzetti (1994), Petrucci và Polemio (2002) [174], đặc biệt là các ấn phẩm xuất bản của Glade (2001), Bozzano (1996) [118], Guzzetti (2000) [140]

 Phân tích các đột biến ngưỡng

Phân tích tác động gây đột biến có thể được sử dụng để đánh giá tần suất hay quy mô của khối trượt, dòng chảy Điều này có thể là một cách tiếp cận hữu ích vì trong một số trường hợp, những tác động này đều có giá trị và quan trắc được Ví dụ như động đất, lượng mưa, thời gian mưa,… Mỗi sự chuyển động trên sườn dốc đều liên quan đến một tác động tới ngưỡng gây đột biến Trong tự nhiên, những ngưỡng gây đột biến có thể được xác định như mưa, động đất, núi lửa hoạt động, hoạt động của khe rãnh xói mòn hay quá trình phong hóa Các hoạt động nhân sinh như nổ mìn, xẻ taluy, xây dựng hệ thống thủy lợi hay các

hoạt động gây biến đổi cơ lý của đất đá Việc phân tích ngưỡng đột biến được thông qua quan trắc tại thời điểm xảy ra sự chuyển động Từ đó, trong những điều kiện tương tự, ta có thể xác định được sự xuất hiện tai biến nếu các tác động đạt tới ngưỡng gây đột biến

Đối với tác động của mưa gây trượt lở được đề cập nhiều bởi các tác giả như Wieczorek và Guzzetti (2000) [140], Glade (2005) [137], Petrucci và Polemio (2000) [174], Toll (2001), Zêzere (2000) Trong khi số khác tập trung vào các khu vực chi tiết như Finlay cùng cộng sự (1997) hay đánh giá cho một khu vực như các công trình tại Mỹ của Larson (1995) Wilson (1993), tại Italia của Polloni và cộng sự (1996), tại New Zealand của Glade (2000) [137] Một số tác giả còn xác định ngưỡng của mưa gây LBĐ như Aleotti và cộng sự (1996); Reichenbach (2002) [176] Nhìn chung, các đánh giá trên vẫn phải dựa vào kinh nghiệm là chính, việc xác định thành một bộ chỉ tiêu gây đột biến hầu như còn bỏ ngỏ

Ở khía cạnh khác, nghiên cứu những tác động của động đất không được phong phú như đối với mưa nhưng cần phải kể đến công trình của Bommer và Rodriguez (2002), Wilson và Keefer (1985) Các tác giả này gợi ý một phương pháp dự đoán giới hạn không gian của động đất đối với trượt lở dựa trên cường

độ và độ lớn Jibson và Keefer (1993) điều tra trượt lở liên quan với trận động đất tại Madrid hay hàng loạt các khối trượt tại do động đất Northridge vào năm 1994 được Harp và Jibson nghiên cứu (1995) [137, 153]

 Ứng dụng công nghệ trong nghiên cứu

TLĐ, LBĐ là những quá trình phức tạp và chịu tác động của nhiều nhân

tố Việc đánh giá đúng đắn tai biến TLĐ, LBĐ phụ thuộc rất nhiều vào mức độ định tính hay định lượng của dữ liệu liên quan Chất lượng của cơ sở dữ liệu cũng liên quan mật thiết với thời gian và kinh phí Một trong những hướng tiếp cận hiệu quả, giảm thời gian cũng như kinh phí trong nghiên cứu là áp dụng công nghệ Phụ thuộc vào việc khảo sát hay mô hình hóa mà có những công nghệ được các tác giả trên thế giới áp dụng công nghệ viễn thám, GIS, quan trắc, thống kê

và mô hình hóa Thông thường, các nghiên cứu trên thực địa thường được bắt đầu bằng những bản đồ chi tiết Phụ thuộc vào kế hoạch nghiên cứu, có thể cập

nhật thêm những các thông tin địa chất công trình, địa mạo, thảm thực vật,… trên bản đồ nền và GPS có độ chính xác cao

Áp dụng công nghệ có nhiều ưu điểm khi nghiên cứu các điểm chìa khóa

để ngoại suy ra các khu vực lân cận (Malet và cộng sự, 2002) Sự chuyển động hiện đại của khối trượt còn có thể được ghi lại ở những thiết bị quan trắc như trong công trình của Angeli (1999) Ngoài ra, kỹ thuật viễn thám cho phép thu thập thông tin ở những nơi không có điều kiện nghiên cứu thực địa như trong công trình của Zhou (2001) hay phân tích các kiểu thảm thực vật có biểu hiện trượt lở như Gers và cộng sự (2001) [202] Một số công nghệ hiện đại khác đã được sử dụng trong nghiên cứu trượt lở như khoan, đo độ kết dính, và khảo sát địa vật lý (Mauritsch, 2000) [162]

Tuổi của những khối trượt có thể được xác định bằng nhiều phương pháp khác nhau Thông thường người ta sử dụng phương pháp xác định tuổi gián tiếp qua phân tích trầm tích liên hệ, hay trực tiếp như phân tích địa y và đồng vị phóng xạ (Lang, 1999) [158]

Ngày nay, việc áp dụng công nghệ GIS trong nghiên cứu trượt lở đang trở nên phổ biến và chiếm ưu thế Các dữ không gian liên quan có thể được mô hình hóa như DEM, hướng sườn, địa chất, thực vật,… để cung cấp thông tin cho việc xác định sự phân bố cũng như tần suất trượt lở Một số báo cáo về việc ứng dụng công nghệ GIS được đưa ra trong thế kỷ trước bởi Soeters và Van Westen (1997) [197], Carrara và Guzzetti (1995) [121] Ứng dụng GIS là xu thế trong nghiên cứu hiện nay nhưng cũng phải nhận thấy rằng sự không đồng nhất và mức độ chính xác của các lớp thông tin là những khó khăn mà các tác giả đã gặp phải Bởi vậy, bất kỳ sự phân tích không gian nào trên nền tảng GIS đều cần phải được kiểm tra lại trên thực địa Những công trình ứng dụng GIS trong nghiên cứu TLĐ khá nổi tiếng như của Chung và Fabbri (1999) [122] và dòng bùn đá như của Turner và Schuster (1996) [194]

1.1.3 Nghiên cứu trƣợt lở đất, lũ bùn đá tại Việt Nam

Tai biến TLĐ, LQ, LBĐ ở Việt Nam cũng mới được quan tâm nghiên cứu

từ những năm 1990 Viện Địa chất, Viện Địa lý (Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam), Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia, Viện Địa chất và Khoáng sản, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên (Đại học Quốc gia Hà Nội),

Trường Đại học Mỏ Địa chất, là những trung tâm hàng đầu trong nghiên cứu lĩnh vực này

Trước năm 2000, các hướng nghiên cứu tập trung vào phân tích hiện trạng

và đề xuất biện pháp giảm thiểu ở các khối trượt điển hình hoặc tại những khu vực cụ thể như các điểm dân cư miền núi, công trình xây dựng lớn: nghiên cứu TLĐ tại thị xã Sơn La (Đỗ Tuyết và nnk., 1991), nghiên cứu phòng chống hiện tượng nứt - trượt đất tại khu vực đồi Khau Cả và đồi Khí Tượng (Hồ Chất, 1992),

đề xuất biện pháp phòng chống và xử lý nứt - trượt đất ở thị xã Sơn La (Nguyễn Địch Dỹ và nnk., 1992)[34], nghiên cứu và dự báo trượt lở, sụt đất thị xã Sơn La phục vụ quy hoạch phát triển (Nguyễn Ngọc Thạch, 2000), nghiên cứu nứt trượt đất ở bản Nà Lúm (Nguyễn Trọng Yêm và nnk, 1996), đánh giá, dự báo diễn biến và đề xuất một số giải pháp giảm nhẹ thiệt hại do hiện tượng nứt trượt đất thị xã Hoà Bình (Đinh Văn Toàn và nnk, 2000)[87], Một số công trình khác liên quan đến các nhiệm vụ đột xuất như công tác di dân tái định cư khỏi những khu vực tai biến nguy hiểm hay xác định các vùng có nguy cơ TLĐ làm cơ sở khoa học cho các giải pháp phòng tránh hữu hiệu, kế hoạch di dời dân của tỉnh Cao Bằng (Đinh Văn Toàn và nnk, 2001)[88], các khu vực TLĐ, LBĐ trọng điểm khác tại cầu Mống Sến trên quốc lộ 4D (Lào Cai), thị xã Lai Châu, Mường Lay, thị trấn Bát Xát hay các điểm trượt lớn trên các tuyến quốc lộ (Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Trần Thanh Hà, 2000 - 2005)[13, 37, 65, 116]

Sau năm 2000, các hướng nghiên cứu tập trung vào TLĐ đá dọc theo các quốc lộ, các tuyến đường mới được xây dựng hoặc mở rộng Theo hướng này, các công trình tập trung vào phân tích nguyên nhân về địa chất, địa mạo, TKT và nhân sinh tác động đến TLĐ, đồng thời đề xuất một số giải pháp phòng tránh, khắc phục Các phương pháp nghiên cứu địa chất - địa mạo truyền thống được áp dụng như khảo sát thực địa theo lát cắt và khảo sát chi tiết tại điểm đặc trưng, phân tích bản đồ địa hình, phân tích đặc điểm địa chất, Tiêu biểu theo hướng này là các công trình nghiên cứu trượt lở tuyến đường Sa Pa - Bắc Hà và các giải pháp phòng chống (Nguyễn Trọng Yêm)[108], đánh giá điều kiện địa chất, kiến tạo và các yếu tố liên quan đến tai biến địa chất, môi trường dọc một số đoạn trên tuyến đường Hồ Chí Minh (Trần Tân Văn và nnk, 2005), đặc điểm địa mạo liên quan đến quá trình trượt đất dọc đoạn đi qua tỉnh Quảng Bình của tuyến đường

Hồ Chí Minh (Hà Văn Hành và nnk, 2006)[40], hiện trạng tai biến TLĐ trên một

số tuyến đường giao thông ở tỉnh Cao Bằng và vùng phụ cận (Uông Đình Khanh

và nnk, 2007)[46], đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở dọc quốc lộ 4D trên cơ sở nghiên cứu mối quan hệ giữa cấu trúc địa chất và địa hình (Chu Văn Ngợi, 2008)[72]

Nhìn chung, nghiên cứu tai biến TLĐ trên các tuyến đường có những đặc thù riêng khác với nghiên cứu cho một vùng, thường yêu cầu tính, định lượng và

dự báo ở mức độ cao hơn, do chịu tác động nhiều của yếu tố nhân sinh Các nghiên cứu trước đã sử dụng phương pháp phân vùng dự báo trên dạng diện, kết quả nghiên cứu thường ở tỷ lệ nhỏ (l:500.000) và ở một số vùng nghiên cứu ở tỷ

lệ lớn (1:50.000) nhưng thường chỉ là làm dày tuyến khảo sát để phục vụ cho phát hiện hiện trạng tai biến Hệ quả là không phát triển thêm về mặt phương pháp và cách tiếp cận trong nghiên cứu tai biến đổi với một lãnh thổ quy mô nhỏ với bản đồ nghiên cứu ở tỷ lệ lớn đến chi tiết Ngoài ra, quy hoạch phòng ngừa tai biến đối với một vùng cụ thể chưa đánh giá được tác động của con người đối với tai biến trượt lở Nghiên cứu tai biến dọc một tuyến đường yêu cầu thực hiện

ở tỷ lệ chi tiết hơn, do các sườn dốc đã có sự tác động của con người thường là các yếu tố tác động tích cực đến trượt đất (taluy, đập giữ nước, ), làm rõ bản chất và nguyên nhân, đặc biệt đối với các tai biến có khả năng gây tổn thất lớn đối với sự phát triển kinh tế - xã hội (TLĐ, LQ) Do vậy, cần xác định rõ những yếu tố trực tiếp và gián tiếp các yếu tố kích hoạt gây ra những tai biến chủ yếu của tuyến đường

Trước các mục tiêu phát triển kinh tế xã hội hay việc lồng ghép trong các bản quy hoạch sử dụng đất tương lai, hướng nghiên cứu tai biến thiên nhiên nói chung, nghiên cứu TLĐ và LBĐ tập trung vào các khu vực rộng lớn hơn như các đơn vị hành chính cấp tỉnh, cấp vùng Các tác giả đã kết luận trong những năm gần đây tại các tỉnh miền núi phía Bắc, dạng tai biến này diễn ra ngày càng nguy hiểm hơn với 12/16 tỉnh nằm trong vùng có nguy cơ trượt - lở cao [109] Hầu hết các công trình được thực hiện với những nguồn kinh phí lớn với khu vực nghiên cứu chủ yếu là miền núi Theo hướng này, phải kể đến các công trình nghiên cứu tai biến TLĐ tại các điểm dân cư vùng hồ thuỷ điện Hoà Bình (Bùi Khôi Hùng, 1992)[44], tai biến LBĐ tỉnh Lai Châu (Vũ Cao Minh và nnk, 1994) [60], điều tra đánh giá sự cố môi trường quan trọng và kiến nghị giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai nhằm phát triển kinh tế - xã hội vùng Tây Bắc (Nguyễn Trọng

Yêm, 1998) [107], nghiên cứu nguy cơ trượt lở ở miền núi Bắc Bộ và giải pháp phòng tránh (Nguyễn Quốc Thành và nnk, 2005) [80], nghiên cứu đánh giá tại biến LQ - LBĐ các tỉnh miền núi phía Bắc (Vũ Cao Minh và nnk, 2003) [62], nghiên cứu đánh giá tai biến trượt lở khu vực các tỉnh miền núi phía Bắc và các giải pháp phòng tránh (Lê Thị Nghinh và nnk, 2003)[70], nghiên cứu tai biến trượt lở ở Việt Nam 2000 (Dự án UNDP VIE/97/2002)[61], tai biến trượt lở ở tỉnh Quảng Nam và Quảng Ngãi (Nguyễn Trọng Yêm và nnk, 2002), nghiên cứu trượt lở lớn trên lưu vực hồ thuỷ điện Sơn La (Đỗ Tuyết và nnk, 2000)[103], nghiên cứu và dự báo tai biến thiên nhiên ở tỉnh Hòa Bình (Nguyễn Ngọc Thạch, 2003)[79], đánh giá tai biến địa chất các tỉnh ven biển miền Trung từ Quảng Bình đến Phú Yên (Trần Tân Văn và nnk, 2003) Một số công trình khác tập trung nghiên cứu tính chu kỳ của TLĐ hoặc tai biến tổng hợp như nghiên cứu tính chất chu kỳ của hiện tượng dịch chuyển các khối đất đá ở một số nơi thuộc miền núi Bắc Bộ (Nguyễn Quốc Thành và nnk, 2005), nghiên cứu đánh giá tổng hợp các loại hình tai biến địa chất các tỉnh Bắc Trung Bộ và các tỉnh miền núi Bắc Bộ (Trần Trọng Huệ và nnk, 2005) [43]

Trên quy mô vùng và cả nước, do quy mô lớn và tính phức tạp của vấn đề nên hiện nay chỉ có một số ít công trình nghiên cứu Một số công trình tiêu biểu phải kể đến là nghiên cứu, điều tra tai biến địa chất một số khu vực trọng điểm thuộc vùng Đông Bắc Bắc Bộ phục vụ phát triển kinh tế xã hội (Vũ Thanh Tâm, 2007), nghiên cứu đánh giá tổng hợp các loại hình tai biến địa chất trên lãnh thổ Việt Nam và biện pháp phòng chống, được chia làm nhiều giai đoạn ứng với các khu vực miền núi cụ thể (Viện Khoa học Địa chất Khoáng sản) [35, 99]

Một hướng nghiên cứu hiện nay đang được phát triển, có vai trò hỗ trợ hiệu quả trong phân tích và đánh giá tai biến là ứng dụng công nghệ hệ thông tin địa lý (GIS) và viễn thám, cũng như sử dụng các mô hình thực nghiệm Có thể phân biệt hai nhóm phương pháp, mô hình nghiên cứu trượt lở: (i) nhóm phương pháp vật lý dựa trên các phương trình toán lý mô phỏng bản chất vật lý của quá trình trượt; và (ii) nhóm phương pháp thống kê dựa trên quan hệ thống kê giữa các điểm trượt lở và các yếu tố được cho là nguyên nhân gây nên trượt lở (Nguyễn Ngọc Thạch và nnk, 1998)[89], ứng dụng viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) nghiên cứu dự báo trượt lở đất vùng hồ thuỷ điện Sơn La trong

đó dựa trên cơ sở phương pháp chuyên gia trong GIS để đánh giá các lớp thông

tinh ảnh hưởng đến trượt lở và ứng dụng công nghệ viễn thám để phân tích các yếu tố dạng tuyến (lineament) Ngoài ra, còn phải kể đến công trình nghiên cứu ứng dụng viễn thám và GIS nghiên cứu trượt lở vùng lòng hồ Tạ Bú - Sơn La, nghiên cứu và dự báo tai biến tự nhiên ở tỉnh Hoà Bình (Nguyễn Ngọc Thạch và nnk, 1999, 2003)[78, 79, 89], ứng dụng công nghệ GIS để thành lập bản đồ nhạy cảm với TLĐ các tỉnh biên giới Tây Bắc Việt Nam (Nguyễn Tứ Dần và nnk, 2006) [22] Từ năm 2004 đến nay, tập thể các nhà khoa học Địa mạo thuộc Đại học Quốc gia Hà Nội đã công bố nhiều công trình áp dụng công nghệ viễn thám

và GIS trong nghiên cứu tai biến nói chung và tai biến TLĐ nói riêng: nghiên cứu, đánh giá tai biến TLĐ và lũ lụt lưu vực sông Thu Bồn, trong đó tích hợp các thông tin về cấu trúc địa chất, địa mạo và lớp phủ được trình bày là cơ sở quan trọng cho việc giảm thiểu tai biến do TLĐ và LBĐ trên toàn bộ lưu vực sông (Đặng Văn Bào, Trần Thanh Hà và nnk, 2004)[14]; nghiên cứu phân vùng địa môi trường tỉnh Lào Cai (Đặng Văn Bào, Trần Thanh Hà, 2004)[42]; nghiên cứu TLĐ tỉnh Lào Cai dựa trên quan điểm địa lý tổng hợp và GIS, trong đó trình bày các bước đánh giá đơn tính và đánh giá tổng hợp các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình tai biến và thành lập bản đồ nhạy cảm tai biến trượt lở tỉnh Lào Cai (Trần Thanh Hà, Đặng Văn Bào, 2004); xây dựng sơ đồ phân vùng tai biến môi trường lãnh thổ Tây Bắc với sự trợ giúp của công nghệ GIS (Nguyễn Quang Mỹ, Trần Thanh Hà, 2007)[68] Qua các công trình nghiên cứu trên các khu vực khác nhau, nhóm tác giả đã thống nhất quan điểm đánh giá tai biến TLĐ bằng GIS và viễn thám trên cơ sở địa mạo và địa lý tổng hợp thể hiện rất rõ trên các maket bản đồ mà vai trò của khoa học địa mạo được nhấn mạnh rất rõ

Nhìn chung, các công trình nghiên cứu hầu hết thuộc những đề tài cấp Nhà nước, cấp Bộ, cấp tỉnh hoặc cấp viện Trong số này phần lớn là những công trình “Nghiên cứu hiện trạng,…”, “…bước đầu xác định các nguyên nhân,…” và

“… đề xuất cơ sở khoa học cho các giải pháp giảm thiểu tác hại…” (Nguyễn Văn

Cư, 1999; Lê Bắc Huỳnh, 1999; Nguyễn Trọng Yêm, 2000; Trần Thanh Xuân, 2000; Cao Đăng Dư, 1995, 1998, 2005; Đào Đình Bắc, 2003-2005; Trần Thanh

Hà, 2003-2008,…) Nhìn chung, đóng góp của những công trình này cho thấy những nguyên nhân mang tính đặc thù cho các khu vực cụ thể Nhờ vậy, các đề tài này đều đã đưa ra được một số khuyến nghị có giá trị trong việc tiếp tục nghiên cứu và thực hiện một số giải pháp giảm thiểu tai biến

So với nghiên cứu trượt lở, các nghiên cứu về LQ và LBĐ ở Việt Nam hiện nay còn rất hạn chế Một số cuộc hội thảo tầm cỡ quốc gia và các chương trình cấp Nhà nước cũng đã được tổ chức (Hội nghị Khoa học Công nghệ và Môi trường lần thứ V các tỉnh miền núi phía Bắc, 1997), nghiên cứu và đề xuất các giải pháp phòng tránh trượt- lở và LQ - LBĐ ở miền núi Bắc Bộ (2005)[32], Trong đó, bản đồ dự báo nguy cơ LQ và LBĐ được thành lập dựa trên nhiều trận

LQ đã xảy ra trong thời kỳ trước, đã chỉ ra được những lưu vực sông có nguy cơ mạnh và rất mạnh ở miền núi phía Bắc

Nhìn chung cho đến nay, số lượng các nhà khoa học Việt Nam tham gia nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ là khá lớn; đã cung cấp nhiều thông tin khoa học

về hiện trạng, nguyên nhân chung của những vụ tai biến lớn được nêu trong các công trình nghiên cứu và trên các phương tiện thông tin đại chúng Mặc dù các công trình nghiên cứu trong nước đều nhấn mạnh tầm quan trọng của địa mạo học trong nghiên cứu và đánh giá tai biến, tuy nhiên, ít có công trình nào phân tích có hệ thống và đầy đủ mối quan hệ giữa địa hình với các quá trình tai biến

1.1.4 Nghiên cứu trƣợt lở đất, lũ bùn đá tại Lào Cai

Tai biến TLĐ, LBĐ ở Lào Cai được đề cập khá nhiều trong các công trình nghiên cứu, do hiện tượng này rất phổ biến ở khu vực tỉnh và cũng khá điển hình cho trượt lở ở khu vực nhiệt đới gió mùa Nếu các công trình theo hướng tiếp cận chi tiết thì diện nghiên cứu thường rất nhỏ, các công trình tập trung nghiên cứu ở

bờ phải sông Hồng (sườn đông của dãy Hoàng Liên Sơn), ít được đề cập nghiên cứu ở bờ phải sông Hồng, khu vực có sự xuất hiện nhiều của các đá cacbonat Các công trình nghiên cứu ở toàn bộ tỉnh chỉ dừng lại ở mức độ phân tích hiện trạng, lý giải nguyên nhân và dự báo định tính Các kết quả ở khu vực Lào Cai là những nghiên cứu mẫu để hoàn thiện hơn các quy chuẩn đánh giá các nhân tố ảnh hưởng của các nhân tố nội, ngoại sinh đến trượt lở trong điều kiện nhiệt đới

ẩm gió mùa Việt Nam Các đánh giá tổng hợp và đối chiếu với thực tế cũng là cơ

sở tốt để hiệu chỉnh thông số đầu vào khi áp dụng nhiều mô hình định lượng tính toán TLĐ tiên tiến trên thế giới vào điều kiện thực tế của Việt Nam

Năm 2000, Nguyễn Trọng Yêm và cộng sự nghiên cứu điều tra và đánh giá tai biến trượt lở nguy hiểm tại tỉnh Lào Cai, trong đó tập trung nghiên cứu chi tiết tại tuyến quốc lộ 4D đoạn Lào Cai - Sa Pa và không gian phụ cận [110] Mặc

dù mới chỉ dừng ở bước điều tra và đánh giá định tính các khu vực trọng điểm

nhưng kết quả thu được có ý nghĩa cao trên thực tiễn Giải pháp kỹ thuật được kiến nghị là thay đổi hệ trọng lực tải động lên khối trượt (đánh cấp địa hình, giảm

độ dốc,…) và tăng cường sự ổn định của các khối trượt (phân tán nước, bỏ mương thủy lợi, trồng cây, xây công trình,…) Trên quan điểm địa động lực, Lại Huy Anh (1997, 2000) đã nghiên cứu và phân vùng địa động lực tỉnh Lào Cai thành các vùng, miền khác nhau theo nguyên tắc phân vùng tự nhiên, cho phép xác định ranh giới các vùng có đặc tính môi trường, các quá trình địa động lực tương đối đồng nhất và phân biệt với vùng liền kề [4, 5] Năm 2001, Lê Đức An

và cộng sự nghiên cứu địa mạo đới đứt gãy Sông Hồng và tai biến liên quan, trong đó đề cập đến tai biến TLĐ, LBĐ trong mối liên quan với các đặc điểm địa mạo khu vực Lào Cai [1] Công trình này đã làm sáng tỏ vai trò của đới đứt gãy Sông Hồng đối với đặc điểm địa mạo khu vực Năm 2006, trong khuôn khổ đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân vùng tai biến môi trường tự nhiên lãnh thổ Việt Nam” và “Nghiên cứu đánh giá trượt - lở, LQ - LBĐ một số vùng nguy hiểm ở miền núi Bắc Bộ, kiến nghị các giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại” do Nguyễn Trọng Yêm làm chủ nhiệm, tai biến TLĐ và LBĐ ở Lào Cai được nghiên cứu ở hai mức độ chi tiết khác nhau [109] Ở tỷ lệ nhỏ, đã xây dựng được bản đồ của dạng tai biến này trên phạm vi toàn quốc và công bố một số số liệu về hiện trạng TLĐ, LBĐ khu vực tỉnh Lào Cai Công trình này đã bước đầu tiếp cận đến đánh giá rủi ro, xác định mức độ thiệt hại của các đối tượng khi tai biến khi TLĐ, LBĐ tác động đến Hiện nay, hàng năm có các báo cáo về trượt lở do Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Lào Cai thực hiện Công trình

tiêu biểu là đề án “Điều tra đánh giá hiện tượng trượt lở nguy hiểm và kiến nghị

các giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại ở một số vùng trọng điểm thuộc tỉnh Lào Cai” đã đánh giá được hiện trạng tai biến ở các vùng trọng điểm như

thành phố Lào Cai, thị xã Cam Đường và các tuyến đường chính trong tỉnh [108] Địa mạo và tai biến ngoại sinh tại Lào Cai còn được đầu tư nhiên cứu bởi nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội Liên tục trong các năm từ 2000 tới nay, nhóm nghiên cứu này công bố các kết quả nghiên cứu của mình trên các tạp chí và hội thảo khoa học theo các hướng “cảnh báo – dự báo tai biến trên các tuyến đường giao thông và các điểm dân cư” [13, 9, 12, 37], “tìm hiểu những dấu hiệu cảnh báo LBĐ” [10],

Trong thời gian thực hiện đề tài luận án, tác giả cùng với các nhà khoa học Khoa Địa lý, Đại học Quốc gia Hà Nội cùng tham gia thực hiện nhiều đề tài liên quan đến tai biến TLĐ đá và LBĐ tại nhiều khu vực khác nhau trong lãnh thổ Việt Nam Năm 2003, tác giả tham gia thành lập bản đồ địa môi trường tỉnh Lào Cai trong khuôn khổ đề tài "Xây dựng chiến lược bảo vệ môi trường tỉnh Lào Cai” [42] Năm 2006, tác giả thực hiện nghiên cứu đặc điểm địa mạo trong mối liên hệ với hoạt động TKT và tai biến thiên nhiên ở khu vực tỉnh Lào Cai, trong

đó đã phân tích tai biến trên quan điểm địa động lực và hoạt động TKT nhằm đánh giá vai trò hoạt động của đới đứt gãy Sông Hồng trong Neogen-Đệ tứ Năm

2007, tác giả tiến hành nghiên cứu mức độ an toàn của các điểm quần cư và các tuyến đường giao thông tỉnh Lào Cai trên cơ sở ứng dụng GIS và viễn thám Cũng trong năm này, tác giả đã sử dụng mô hình phân tích không gian của GIS kết hợp với đánh giá đa tiêu chuẩn (MCE) nghiên cứu TLĐ ở tỉnh Lào Cai [144] Kết quả nổi bật là bản đồ TLĐ tiềm năng tỉnh Lào Cai ở tỷ lệ 1:100.000 thể hiện được quy luật phân bố năng lượng địa hình và bình đồ địa động lực khu vực

Việc chọn Lào Cai làm địa bàn nghiên cứu của đề tài luận án nhằm nhấn mạnh một hướng tiếp cận truyền thống nhưng lại đóng vai trò hết sức quan trọng trong đánh giá các tai biến TLĐ, LBĐ Các kết quả nghiên cứu liên quan đến khu vực có địa hình núi cao, phân cắt mạnh này một mặt là nguồn tài liệu tham khảo hữu ích, mặt khác lại là những ví dụ đối chứng cho luận điểm nghiên cứu của NCS trong đề tài luận án

1.2 Cơ sở nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm thiểu thiệt hại do tai

mà nó tồn tại Nó được xem như là một hợp phần của môi trường vốn có khả năng

tự điều chỉnh, nghĩa là nó luôn có quan hệ tương hỗ và quan hệ chi phối nhân - quả với những hợp phần khác Bề mặt Trái Đất chính là trường hoạt động của các lực

đối lập nhau, nhưng tác động của chúng lại có mối quan hệ mật thiết với nhau Chúng thường xuyên thay đổi và làm cho địa hình mặt đất cũng biến đổi không ngừng: có sinh ra, phát triển và bị mất đi, nghĩa là biến đổi từ trạng thái này sang trạng thái khác Ở mỗi thời điểm và không gian cụ thể, địa hình mặt đất có một trạng thái nhất định phụ thuộc vào mối quan hệ giữa các nhân tố lúc bấy giờ Nói cách khác, chúng lại là chủ thể chịu và định hướng động lực của các quá trình ngoại sinh hiện đại Từ đó cho thấy việc nghiên cứu địa mạo bao gồm cả nghiên cứu các quá trình xảy ra trong quá khứ dẫn tới sự hình thành bề mặt địa hình và các quá trình địa mạo động lực hiện đại đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc xác định nguyên nhân cũng như góp phần giảm thiểu tác hại của các tai biến thiên nhiên thông qua việc cảnh báo không gian có nguy cơ phát sinh tai biến

Các quá trình tự nhiên xảy ra trên bề mặt Trái đất luôn có xu hướng tạo nên

sự cân bằng về mặt trọng lực và trạng thái hiện tại của bề mặt địa hình là sự ổn định tương đối Nói cách khác, địa hình và vật chất phân bố trên bề mặt Trái Đất luôn ở trạng thái cân bằng động Các nguyên nhân làm phá vỡ trạng thái cân bằng tương đối của địa hình hiện tại như tăng độ dốc, tăng tải trọng sườn,… sẽ thúc đẩy cường độ của các quá trình địa mạo, đặc biệt là TLĐ, LBĐ Sự tăng độ dốc sườn bởi các tác nhân tự nhiên và nhân sinh có thể trở thành nguyên nhân phá huỷ độ ổn định của đất đá cấu tạo nên sườn dốc Các tác nhân tự nhiên làm tăng độ dốc sườn chủ yếu gồm hoạt động xói lở của dòng chảy và sự xâm thực giật lùi của mương xói ở giai đoạn trẻ

b) Những nguyên lý địa mạo trong nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ

Địa hình mặt đất là một thực thể vật chất có cấu trúc ba chiều, được sinh

ra và tiến hóa phục thuộc vào mối quan hệ vật chất và năng lượng trong môi trường nó tồn tại Khi tích tụ vật chất thì xảy ra quá trình giải phóng năng lượng, còn khi giải phóng vật chất thì xảy ra quá trình tích lũy năng lượng và ngược lại

Để làm rõ bản chất của địa hình, các nhà địa mạo còn phải tìm hiểu đối tượng nghiên cứu của một số môn khoa học khác, như tính chất của đất đá (đối tượng của Thạch học), sự chuyển động của nước (Thuỷ văn học), của không khí (Khí hậu, Khí tượng học), hay các quá trình chuyển động của vỏ Trái Đất (Kiến tạo học) Mặt khác, địa hình phát triển còn tuân theo quy luật vận động của thế giới vật chất Bởi vậy, ngoài việc sử dụng các tài liệu về địa chất, địa lý để làm rõ bản chất địa hình, địa mạo học còn phải áp dụng cả những định luật trong vật lý

như: định luật bảo toàn, biến đổi năng lượng và vật chất, các định luật về chuyển động vật chất Mặt khác, cũng như các khoa học khác, nghiên cứu địa mạo cũng được dựa trên những nguyên lý của riêng mình Các nguyên lý địa mạo đó là:

+ Tính đồng dạng (Uniformity): Nguyên lý nói lên rằng, các sự kiện địa

mạo đã, đang và sẽ xảy ra đều có những nét tương đồng Đây là cơ sở quan trọng cho việc khôi phục và dự báo các hoạt động địa mạo khi xác định được các nhân

tố tham gia vào quá trình trên cơ sở nghiên cứu hiện tại Nghiên cứu những dấu vết TLĐ, LBĐ cổ để lại trên địa hình hay trong vật liệu trầm tích, có thể khôi phục lại được những điều kiện cổ địa mạo, hay cũng có thể nhận biết được quy

mô và mức độ tàn phá của những khối trượt hay những trận lũ mới xảy ra, làm cơ

sở cho công tác cảnh báo nguy cơ tai biến trong tương lai Quan điểm này đã được đúc kết lại thành câu “hiện tại là chìa khoá đi vào quá khứ” (The present is the key to the past)

+ Tính đột biến ngưỡng (Threshold Stress): Đây là nguyên lý nói về sự

đột biến của các sự kiện địa mạo Tính đột biến ngưỡng chính là bước nhảy vọt trong quá trình tiến hóa để chuyển từ trạng thái địa mạo này sang trạng thái khác,

ví dụ sự chuyển đổi trạng thái của các sườn từ ổn định sang trượt lở, từ các đập chắn tạm thời sinh ra dòng LBĐ

+ Phản ứng dây truyền (Complex response): Khi có một nhân tố địa mạo

nào đó thay đổi vượt quá giá trị ngưỡng thì các nhân tố khác trên phạm vi lãnh thổ nào đó cũng bị thay đổi Trong quá trình này, các phản ứng sẽ dần tiến đến trạng thái ổn định trong điều kiện mới với sự chiếm ưu thế của một hoặc vài nhân

tố nào đó

+ Thời gian (Time): Khoảng thời gian hoạt động của một quá trình (hay

nhân tố) địa mạo nào đó rất khác nhau Nó có thể mất đi hoặc bị thay thế vai trò trong quá trình phát triển địa hình lãnh thổ theo thời gian Tuy nhiên, theo thời gian nó cũng có thể được lặp lại nhưng trong hoàn cảnh khác và có thể với cường

độ khác Trong thực tế, đa số các quá trình địa mạo đều diễn ra lâu dài, nhưng cũng không hiếm trường hợp đột biến

Nghiên cứu địa hình mặt đất trong trạng thái vật chất luôn biến động trên

cơ sở các nguyên lý địa mạo là cách đi tốt nhất để hiểu rõ bản chất của địa hình

Đó là cơ sở phương pháp luận chung cho việc nghiên cứu địa mạo ở bất kỳ quy

mô nào, bất cứ quá trình địa mạo nào Trong mỗi giai đoạn phát triển của địa

hình chúng đều thể hiện trên bề mặt các đặc điểm cụ thể về hình thái và nguồn gốc Nếu như trong quá khứ và hiện tại, hiện tượng TLĐ, LBĐ đã xảy ra thì đối với những điều kiện tương tự, hiện tượng này cũng có thể xảy ra trong tương lai Chính vì vậy, nghiên cứu điều kiện địa mạo khu vực là cơ sở quan trọng cho đánh giá tai biến TLĐ, LBĐ Trên cơ sở này, việc nghiên cứu hiện trạng TLĐ, LBĐ và những điều kiện phát sinh tai biến là không thể thiếu Nghiên cứu hiện trạng sẽ cho ta biết quy luật vận động của quá trình TLĐ, LBĐ trong những điều kiện khu vực cụ thể Đó cũng là cơ sở để đánh giá đơn tính và tổng hợp các nhân

tố ảnh hưởng tới quá trình gây tai biến

1.2.2 Cách tiếp cận trong nghiên cứu trƣợt lở đất, lũ bùn đá

Môi trường tự nhiên được coi là một hệ thống hoàn chỉnh và phức tạp nhất, trong đó các yếu tố của môi trường như đất, nước, không khí, sinh vật tương tác lẫn nhau và tạo ra những biến đổi khôn lường của sự sống Địa hình mặt đất - đối tượng nghiên cứu của địa mạo, là sản phẩm của mối tác động qua lại giữa các quá trình nội sinh và ngoại sinh, và thường xuyên thay đổi theo không gian, thời gian Phương pháp phân tích hệ thống giúp cho việc nghiên cứu, đánh giá các quá trình địa mạo nói chung và các tai biến địa mạo nói riêng một cách tổng thể và toàn diện nhất trong mối quan hệ giữa các quá trình tự nhiên, nhân sinh với chúng

Trên quan điểm tổng hợp, TLĐ, LBĐ là những quá trình chịu nhiều tác động của các nhân tố Mỗi nhân tố ảnh hưởng tác động đến quá trình ở quy mô

và cường độ khác nhau Cụ thể, có thể nêu ra 3 cách tiếp cận phổ biến nhất là kế thừa, phát sinh và tổng hợp theo sơ sau:

Hình 1.1: Sơ đồ nguyên tắc tiếp cận nghiên cứu dự báo tai biến TLĐ, LBĐ [107, 109]

Tiếp cận kế thừa: Dựa vào nhận thức rằng, sự phát triển trong tương lai

của tai biến TLĐ, LBĐ (quá trình, hiện tượng) nào đó, nhất định sẽ theo những khuynh hướng chủ yếu, những quy luật chủ yếu và có những đặc tính chủ yếu của tai biến trong quá khứ Theo cách tiếp cận này phải phân tích, đánh giá các tài liệu tai biến TLĐ, LBĐ trong quá khứ và hiện tại Tài liệu càng nhiều (cả về không gian và thời gian), phương pháp càng hay, chuyên gia càng giỏi thì chất lượng dự báo càng cao Phương pháp quan trọng và phổ biến nhất ở đây là thống

kê, xác suất kết hợp với một số mô hình toán

Tiếp cận phát sinh: Trên quan niệm cho rằng sự phát triển của TLĐ, LBĐ

trong tương lai sẽ theo khuynh hướng nào, theo quy luật nào và ở độ lớn như thế nào là do tác động tổng hợp của những nhân tố ảnh hưởng đến sự phát sinh và phát triển của tai biến đó quyết định Với điều kiện kỹ thuật hiện nay, đặc biệt là công nghệ GIS, người ta càng muốn và càng có thể đưa nhiều nhân tố vào đánh giá dự báo sự phát triển của TLĐ, LBĐ Hướng tiếp cận này thường được áp dụng trong trường hợp nghiên cứu sơ bộ, thành lập các bản đồ trong tỷ lệ nhỏ, trong trường hợp thiếu hoặc không có các tài liệu lịch sử và hiện trạng

Cách tiếp cận tổng hợp (bao gồm cả tiếp cận thừa kế và phát sinh): Cách

tiếp cận này ưu việt hơn và làm cho công tác dự báo càng chính xác hơn Theo cách tiếp cận này, trước hết vẫn phải ứng dụng triệt để cả hai cách tiếp cận trên

và sau đó là liên kết một cách hữu cơ giữa chúng với nhau Chất lượng dự báo càng cao khi khả năng liên kết càng lớn Ví dụ như đối với nhân tố địa chất, chúng gồm nhiều tập hợp đá khác nhau Mỗi tập hợp ảnh hưởng đến trượt lở một cách khác nhau Để đánh giá những ảnh hưởng khác nhau đó một cách định lượng, ngoài việc dựa vào thành phần và tính chất của các tập hợp đá, rất cần thiết phải dựa vào tài liệu lịch sử và hiện trạng trượt lở, liên kết những tài liệu này với các tập hợp đá Tập hợp đá nào đã phát triển mạnh mẽ trượt lở hơn thì ảnh hưởng của chúng tới quá trình phải lớn hơn so với tập hợp đá khác và chúng phải được đánh giá mức độ ảnh hưởng nhiều hơn

Trên quan điểm tổng hợp, TLĐ, LBĐ là những quá trình chịu nhiều tác động của các nhân tố Mỗi nhân tố ảnh hưởng tác động đến quá trình ở quy mô

và cường độ khác nhau Để đánh giá tổng hợp sự tác động của các nhân tố này, GIS là sự lựa chọn tối ưu vì bản chất của ứng dụng GIS là xác lập mối liên hệ giữa các đối tượng và hiện tượng mang thuộc tính không gian Trong nghiên cứu

xác lập mô hình cho ứng dụng GIS, người ta phải tìm được mối liên hệ giữa các hiện tượng để từ đó xác lập những lớp thông tin cần phải đưa vào mô hình Vì vậy, cơ sở của việc ứng dụng công nghệ GIS trong đánh giá tai biến TLĐ, LBĐ chính là xem xét mối quan hệ không gian của các nhân tố tác động đến quá trình

và tổng hợp sự tác động của chúng theo nguyên lý phát sinh

1.2.3 Nội dung nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm thiểu tác hại do tai biến

trƣợt lở đất, lũ bùn đá

a) Nghiên cứu các nhân tố thành tạo địa hình và phát sinh tai biến

Theo phương pháp luận của địa mạo học, địa hình được xem như là những

sự vật có phát sinh, phát triển theo lôgic tiến hóa và là kết quả của tác động tương

hỗ và đồng thời lên bề mặt Trái đất của các quá trình nội sinh và ngoại sinh Hai nhóm động lực này luôn đồng thời tồn tại và gây những tác động ngược nhau đối với mặt đất Tùy thuộc vào tương quan mạnh hay yếu giữa chúng mà địa hình mặt đất sẽ phát triển theo những khuynh hướng khác nhau Địa hình luôn có những mối liên hệ cụ thể và chặt chẽ với đặc điểm của môi trường địa lí, xem nó như là một trong những hợp phần của môi trường vốn có khả năng tự điều chỉnh, nghĩa là nó luôn luôn có quan hệ tương hỗ và quan hệ chi phối nhân-quả với những hợp phần khác của môi trường địa lý TLĐ, LBĐ là các quá trình địa mạo, khi nghiên cứu các dạng tai biến này ta phải chú ý đầy đủ đến toàn bộ quan hệ qua lại phức tạp giữa các địa quyển: thạch quyển, khí quyển, thủy quyển và sinh quyển, kể cả những tác động của con người Đó là những nhân tố hình thành và phát sinh tai biến

a) Nghiên cứu hình thái, kiến trúc và nguồn gốc của địa hình trong mối liên hệ với tai biến

Diện mạo bên ngoài, hay là hình thái địa hình có ý nghĩa hết sức quan trọng đối với sự phân bố lại vật chất và các dạng năng lượng tự nhiên trên bề mặt Trái đất Hình thái chi phối hoạt động của các quá trình tạo thành và cải biến địa hình, quy định khả năng sử dụng địa hình cho những mục đích khác nhau, và nhiều khi phản ánh những thông tin quan trọng về địa chất, nhất là thạch học và kiến tạo Mỗi loại tai biến xảy ra đều theo những quy luật nhất định và chúng chịu sự chi phối bởi các yếu tố địa hình, địa mạo khác nhau, tuỳ theo mỗi yếu tố

nổi trội mà hình thành nên từng loại hình tai biến đặc trưng cho chúng Đối với các tai biến về trượt lở, đổ lở, xói mòn đất, thường xảy ra phổ biến ở những vùng núi cao, sườn dốc quá trình xâm thực sâu là chủ yếu Trong khi đó ở vùng độ chênh cao địa hình không lớn, chủ yếu tích tụ các trầm tích bở rời do đó quá trình xâm thực ngang lại chiếm ưu thế dẫn đến tai biến trượt, xói lở bờ của các sông lớn Còn ở những vùng trũng giữa núi, xuất hiện chủ yếu loại hình tai biến LQ, LBĐ, bởi vì đây là nơi phát triển phổ biến mạng sông suối có dạng hội tụ, ở xung quanh vùng trũng, địa hình có độ chênh cao lớn, sườn dốc, khi có mưa lớn, nước kèm theo các sản phẩm trượt từ trên cao dồn tụ tại đây, gây ra hiện tượng tai biến nói trên Do đó nghiên cứu, phân tích và xác định không gian các dạng địa hình, phân loại độ dốc cũng như các quá trình địa mạo rõ ràng là cần thiết, nó sẽ giúp cho chúng ta hiểu rõ hơn nguyên nhân nào là chính gây ra cho từng loại tai biến khác nhau và làm cơ sở cho việc phân vùng dự báo tiềm năng gây tai biến Trên

cơ sở nghiên cứu hiện trạng tai biến ở khu vực cũng như phân tích chi tiết một số khu vực điển hình sẽ rút ra được một số quy luật về mối quan hệ giữa hình thái, kiến trúc và nguồn gốc của địa hình đối với tai biến TLĐ, LBĐ

b) Những đặc trưng địa mạo liên quan tới tai biến TLĐ, LBĐ

Ngày nay, về lí thuyết người ta đã biết những tác nhân chủ yếu của các tai biến TLĐ, LBĐ nhưng chưa có trường hợp nào chỉ rõ cu ̣ thể vì sao nơi này hay nơi kia bi ̣ tai biến và vì sao nhiều khi chúng cứ lă ̣p đi lă ̣p la ̣i trên cùng mô ̣t đi ̣a bàn TLĐ, LBĐ khi xảy ra đều làm biến đổi địa hình và tùy vào những điều kiện địa mạo nhất định mới xuất hiện các tai biến này Nghiên cứu những đặc trưng địa mạo liên quan đến tai biến TLĐ, LBĐ được quan tâm nghiên cứu gần đây ở Việt Nam (Đào Đình Bắc, Trần Thanh Hà, 2006)[10] Bằng việc phân tích một

số khối trượt và khu vực xảy ra LBĐ điển hình trong và ngoài khu vực nghiên cứu, chúng tôi có thể rút ra được những đặc trưng địa mạo riêng cho từng kiểu trượt, lũ Việc làm sáng tỏ tập hợp những dấu hiệu địa mạo cụ thể có giá trị cảnh báo nguy cơ xuất hiện của tai biến suy ra từ những nghiên cứu chìa khóa và sự kiểm chứng ta ̣i mô ̣t số khu vực k hác có điều kiê ̣n tương tự là việc làm rất có ý nghĩa trong đánh giá loại hình tai biến này Tiến tới phân loại những dấu hiệu đặc trưng ứng với những trường hợp cụ thể được đánh giá như những chỉ thị về các địa điểm có nguy cơ cao về dạng tai biến TLĐ, LBĐ

c) Đánh giá tính ổn định của địa hình

Đối tượng nghiên cứu của địa mạo ứng dụng là những mối quan hệ giữa địa hình và các mục tiêu kinh tế Trong nghiên cứu các tai biến địa động lực ngoại sinh, địa mạo học đóng vai trò quan trọng Cơ sở của hướng nghiên cứu này là dựa vào những quy luật phát triển địa hình, coi địa hình là một hệ cân bằng động, lực liên kết đóng vai trò giữ được sự ổn định của địa hình còn trọng lực đóng vai trò tiềm ẩn của quá trình phá vỡ địa hình Không phải nơi nào cũng xảy ra các quá trình tách sườn, trượt đất, lở đá, mà chúng chỉ phát triển trong một số trường hợp riêng biệt, có tính chất địa phương Tính năng động của quá trình này không chỉ phụ thuộc vào độ dốc của sườn mà còn cả đặc tính bao phủ của lớp trầm tích bở rời, thành phần cơ học và cả độ ẩm của đất đá.Trong quá trình phát triển của mình, địa hình trải qua các giai đoạn phát triển khác nhau Chỉ tiêu của những giai đoạn khác nhau là đặc điểm hình thái sườn, hình thái chạm trổ của nó, sự có mặt của các thung lũng và dạng vi địa hình khác nhau Giữa hình thái và cấu tạo sườn có một mối liên quan chặt chẽ và rất phức tạp Khi biết các mối quan hệ này, theo hình thái có thể xác định theo cấu tạo của vật liệu bở rời trên sườn, đặc điểm tướng của nó Đó là cơ sở để đánh giá các quá trình hiện tại và dự đoán chúng trong tương lai

Chỉ tiêu địa mạo từ lâu được sử dụng để đánh giá độ ổn định của sườn trong địa chất công trình - địa chất so sánh Nội dung chủ yếu là phân tích lịch sử phát triển của sườn, xác định hướng phát triển của những quá trình hiện tại và chuyển động kiến tạo mới nhất Khi phân tích sự hình thành thung lũng sông miền núi hay đồng bằng thì có thể hình thành khái niệm về mức độ ổn định của các bộ phận sườn khác nhau và vạch ra những bộ phận nguy hiểm Những bộ phận sườn thấp và dốc phù hợp với chia cắt Holocen và Đệ tứ muộn cấu tạo bởi các đá bị phá hủy nhất và có thể xem là ổn định hơn Phần giữa các sườn được hình thành vào thời gian Đệ tứ giữa và muộn mà các đá thành tạo nó đã bị phá huỷ mạnh mẽ và bị phong hoá, là không ổn định nhất Những bộ phận sườn phía trên bị phá huỷ lâu dài nhất cũng bị thay đổi đáng kể và không ổn định Nhưng tác động lâu dài của quá trình di chuyển thường sinh ra những loại sườn thoải hơn Điều đó giảm mức độ nguy hiểm của chúng trên quan điểm đổ lở

1.2.4 Bản đồ địa mạo phục vụ nghiên cứu trƣợt lở đất, lũ bùn đá

Qua tổng quan các công trình nghiên cứu tại Việt Nam cũng như trên thế giới cho thấy tai biến TLĐ, LQ, LBĐ có thể xảy ra ở nhiều quy mô khác nhau Trên thực tế, để nghiên cứu các dạng tai biến nói chung hay TLĐ và LBĐ cần có những nghiên cứu tổng quan nhiều khía cạnh địa chất, địa mạo, thủy văn, cho đến những nghiên cứu chi tiết như lập trạm đo tốc độ dịch chuyển thân khối trượt hay camera theo dõi, Tương ứng, trong phương pháp địa mạo nghiên cứu tai biến cũng cần có những tiếp cận từ khái quát đến chi tiết

* Nguyên tắc thành lập

Xét về góc độ tự nhiên của các quá trình TLĐ thì đó chính là quá trình tiến hóa của sườn đến một trạng thái cân bằng mới Nghiên cứu về quá trình trượt lở cũng là nghiên cứu về nguồn gốc và quá trình hình thành sườn Hướng nguồn gốc đã được hình thành từ những năm 50-60 của thế kỷ XX Một trong những nhà địa mạo đầu tiên thuộc Liên Xô đã đưa ra nguyên tắc phân loại địa hình theo các bề mặt đồng nhất về nguồn ngốc là Efremov I.UK(1949), sau đó đã được Xpiriđonov A.I (1959) phát triển và đưa ra hệ thống phân loại thống nhất cho các bản đồ tỷ lệ 1:1.000.000 và 1:50.000 [24] Theo Apiridonov.A.I thì quá trình trượt lở nằm trong lớp địa hình có nguồn gốc ngoại sinh và thuộc nhóm kiểu địa hình trọng lực

Cho đến hiện nay, bản đồ địa mạo ở Việt Nam vẫn chưa có được một hệ thống chú giải thực sự mang tính quy chế chung vì tính linh hoạt trong ứng dụng của chúng Ứng dụng địa mạo cho tai biến TLĐ, LQ càng không có được sự đồng nhất Vì vậy, trong luận án NCS sẽ đưa ra những quy tắc chung cho việc thành lập bản đồ địa mạo trong nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ Một mặt đảm bảo được nội dung của bản đồ địa mạo theo nguyên tắc nguồn gốc lịch sử, mặt khác trên bản đồ còn bổ sung thêm nhiều yếu tố trắc lượng hình thái Nguyên tắc thành lập cụ thể như sau:

- Đảm bảo các đối tượng và nội dung chung của bản đồ địa mạo;

- Nguyên tắc chính để phân loại địa hình là nguyên tắc các bề mặt đồng nhất về nguồn gốc;

- Thành lập các sơ đồ địa mạo phân cắt ngang, phân cắt sâu, độ cao, độ dốc, hướng sườn, nhóm các mặt cắt trùng hợp, để bổ sung các giá trị định lượng cụ thể cho vùng nghiên cứu

* Nội dung thể hiện trên bản đồ địa mạo

Qua những phần trình bày ở trên, chúng tôi sử dụng bảng phân loại địa hình theo nguyên tắc các bề mặt đồng nhất về nguồn gốc thành lập bản đồ địa mạo vừa là bản đồ địa mạo chung vừa là bản đồ địa mạo ứng dụng để nghiên cứu các vấn đề tai biến thiên nhiên Trên đó còn bổ sung thêm nhiều các yếu tố trắc lượng địa hình và hiện trạng tai biến Bản đồ địa mạo Lào Cai tỷ lệ 1:100.000 phục vụ nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ được thành lập với 32 dạng địa hình theo nguồn gốc (xem bản đồ địa mạo chương 3), với 4 nhóm dạng địa hình như sau: I- Nhóm địa hình kiến tạo và kiến trúc bóc mòn (Các dạng địa hình sườn có nguồn gốc kiến tạo và kiến trúc bóc mòn, độ đốc địa hình lớn); II- Nhóm địa hình do bóc mòn tổng hợp (Bao gồm các bề mặt nằm ngang, hơi nghiêng có nguồn gốc san bằng ở các bậc độ cao khác nhau và các địa hình sườn có nguồn gốc xâm thực, bóc mòn, rửa trôi bề mặt); III- Nhóm địa hình karst (Tập hợp các dạng địa hình phát triển trên các trầm tích cacbonat có nguồn gốc hình thành khác nhau); IV- Nhóm địa hình do dòng chảy (Bao gồm các dạng địa hình có nguồn gốc dòng chảy như thềm, bãi bồi, bề mặt tích tụ sông, lũ tích, )

1.3 Phương pháp và quy trình nghiên cứu

1.3.1 Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện mục tiêu và nhiệm vụ của đề tài, các nhóm phương pháp chính sau đây đã được sử dụng:

a) Nhóm phương pháp nghiên cứu thực địa

Các phương pháp thực địa truyền thống được sử dụng nhằm mục đích: bổ sung, kiểm tra các kết quả nghiên cứu và giải đoán trong phòng (trên bản đồ địa hình, trên ảnh viễn thám ) về địa hình, các quá trình địa mạo, cấu trúc địa chất

và thành phần thạch học, lớp phủ thực vật, ; quan sát, đo vẽ, mô tả các biểu hiện

có liên quan đến tai biến địa mạo Trong quá trình thực hiện luận án, các phương pháp này được sử dụng để khảo sát theo tuyến và điểm trên toàn lãnh thổ tỉnh Lào Cai, bao gồm các nội dung chính sau: nghiên cứu địa mạo và phân tích một