Nghiên cứu đánh giá nguy cơ trượt lở đất lưu vực hồ thủy điện sơn la bằng công nghệ viễn thám và GIS

Bước đầu tiếp cận và vận dụng quan điểm địa chất học hiện đại của thế giới trong nghiên cứu TBĐC, đã đi đến nhận định: đối với mỗi loại TBĐC, mức độ tác động của mỗi yếu tố nguyên nhân c

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGUYỄN VĂN DŨNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT LƯU VỰC HỒ THỦY ĐIỆN SƠN LA

BẰNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

HÀ NỘI - 2015

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN

-

NGUYỄN VĂN DŨNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT LƯU VỰC HỒ THỦY ĐIỆN SƠN LA

BẰNG CÔNG NGHỆ VIỄN THÁM VÀ GIS

Chuyên ngành: Bản đồ viễn thám và hệ thông tin Địa lý

Mã số: 60440214

LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: HDC : PGS.TS Lại Vĩnh Cẩm

HDP : TS Phạm Văn Hùng

HÀ NỘI - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các đoạn trích dẫn và số liệu sử dụng trong luận văn đều đƣợc dẫn nguồn Các số liệu, kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Học viên

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên, em xin gửi lời cảm ơn đến tất cả các Quý thầy cô khoa Địa lý đặc biệt các thầy cô bộ môn Bản đồ Viễn thám và Hệ thông tin Địa lý - Trường Đại học Khoa hoc tự nhiên - Đại học Quốc gia Hà Nội, những người đã truyền đạt những kiến thức hữu ích về Bản đồ Viễn thám và Hệ thông tin Địa lý làm cơ sở cho em thực hiện tốt luận văn này

Em xin chân thành cảm ơn PGS.TS Lại Vĩnh Cẩm và TS.Phạm Văn Hùng

đã tận tình hướng dẫn tôi trong thời gian làm luận văn Mặc dù trong quá trình thực hiện luận văn có giai đoạn không được thuận lợi, nhưng những gì các Thầy đã hướng dẫn, chỉ bảo cho em nhiều kinh nghiệm trong thời gian thực hiện đề tài

Em cũng xin gửi lời cảm ơn đến TS Phạm Quang Sơn - Chủ nhiệm đề tài:

“Nghiên cứu ứng dụng ảnh vệ tinh VNREDSat-1 và tương đương trong điều tra, dự báo và đánh giá các tai biến địa chất các công trình hồ thuỷ điện và đường giao thông các tỉnh khu vực Tây Bắc” mang mã số VT/UD-03/13-15 đã cũng cấp số liệu

để em hoàn thành luận văn

Sau cùng em xin gửi lời biết ơn sâu sắc đến gia đình đã luôn tạo điều kiện tốt nhất cho em trong suốt quá trình học cũng như thực hiện luận văn

Do thời gian có hạn và kinh nghiện nghiên cứu khoa học chưa nhiều nên luận văn còn nhiều thiếu sót, rất mong nhận được ý kiến góp ý của Thầy Cô và các anh chị học viên

Hà Nội, ngày 18 tháng 01 năm 2015

Học viên

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI 2

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU 2

4 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU 2

5 CẤU TRÚC LUẬN VĂN 3

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU TRƯỢT LỞ ĐẤT 4

1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRƯỢT LỞ ĐẤT 4

1.1.1 Một số vấn đề chung 4

1.1.2 Tình hình nghiên cứu tai biến trượt lở đất trên thế giới 6

1.1.3 Tình hình nghiên cứu trượt lở đất ở nước ta 9

1.1.4 Tình hình nghiên cứu trượt lở đất ở lưu vực thủy điện Sơn La 14

1.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU 15

1.2.1 Cách tiếp cận 15

1.2.2 Phương pháp nghiên cứu 17

1.3 Đánh giá chung 27

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ PHÁT SINH TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT LƯU VỰC HỒ THỦY ĐIỆN SƠN LA 30

2.1 HIỆN TRẠNG TRƯỢT LỞ ĐẤT 30

2.2 YẾU TỐ PHÁT SINH TRƯỢT LỞ ĐẤT 31

2.2.1 Nhóm yếu tố địa mạo 31

2.2.2 Yếu tố khí hậu thuỷ văn 42

2.2.3 Nhóm yếu tố địa chất 46

2.2.4 Nhóm yếu tố kiến tạo 55

2.2.5 Nhóm yếu tố che phủ thực vật và hoạt động kinh tế của con người 60

CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT LƯU VỰC HỒ THỦY

ĐIỆN SƠN LA 67

3.1 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT 67

3.1.1 Nguyên tắc xây dựng bản đồ tai biến thiên nhiên 67

3.1.2 Xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất 72

3.2 ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT Ở LƯU VỰC HỒ THỦY ĐIỆN SƠN LA 78

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

DANH MỤC HÌNH

Hình 1: Vị trí địa lý lưu vực hồ thủy điện Sơn La 2

Hình 1.1: Hiệu chỉnh hình học khu vực nghiên cứu 25

Hình 1.2: Vị trí điểm trược lở ở đập thủy điện Sơn La 26

Hình 1.3: Khối trượt trên ảnh SPOT-5 và chụp mặt đất tại nam Mường Lay 26

Hình 2.1: Bản đồ hiện trạng trượt lở đất lưu vực hồ thủy điện Sơn La 30

Hình 2.2: bản đồ nguy cơ trượt theo yếu tố độ dốc khu vực hồ thủy điện Sơn La 36

Hình 2.3: Bản đồ nguy cơ trượt theo yếu tố chia cắt sâu khu vực hồ thủy điện Sơn La 39

Hình 2.4: Bản đồ nguy cơ trượt theo yếu tố chia cắt ngang 42

Hình 2.5: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo yếu tố lượng mưa 45

Hình 2.6: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo yêu tố vỏ phong hóa 49

Hình 2.7: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo yếu tố địa chất thạch học 52

Hình 2.8: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo yếu tố địa chất thủy văn 55

Hình 2.9: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo mật độ đứt gãy 57

Hình 2.10: Bản đồ nguy cở trượt lở đất theo yếu tố đới động lực 60

Hình 2.11: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo yếu tố lớp phủ thực vật lưu vực thủy điện Sơn La 63

Hình 2.12: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo yếu tố giao thông 66

Hình 3.1: Bản đồ phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất khu vực hồ thủy điện Sơn La 76

Hình 3.2: Biểu đồ thống kê phân bố giá trị số nguy cơ trượt lở đất trên lưu vực hồ thủy điện Sơn La 77

Hình 3.3: Biểu đồ thống kê khối trượt theo cấp nguy cơ trượt lở đất ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 77

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1.1: Phân loại trượt lở theo cơ chế dịch chuyển 4

Bảng 1.2: Phân loại trượt lở theo kích thước khối trượt 5

Bảng 1.3: Bảng so sánh cặp thông minh 22

Bảng 1.4: Ma trận so sánh cặp các nhân tố quyết định TBĐC 23

Bảng 1.5: Thang điểm độ nhạy cảm trượt lở của các yếu tố 23

Bảng 2.1: Thống kê trượt lở và điểm số theo cấp độ dốc địa hình ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 35

Bảng 2.2: Thống kê trượt lở và điểm số theo mật độ chia cắt sâu ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 38

Bảng 2.3: Thống kê trượt lở và điểm số theo mật độ chia cắt ngang ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 41

Bảng 2.4: Thống kê trượt lở và điểm số theo cấp lượng mưa trung bình năm ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 45

Bảng 2.5: Thống kê trượt lở và điểm số theo kiểu vỏ phong hoá và trầm tích Đệ Tứ ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 48

Bảng 2.6: Thống kê trượt lở và điểm số theo kiểu vỏ phong hoá và trầm tích Đệ Tứ ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 51

Bảng 2.7: Thống kê trượt lở và điểm số theo mức độ chứa nước ngầm của đất đá ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 54

Bảng 2.8: Thống kê trượt lở và điểm số theo cấp mật độ đứt gẫy ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 57

Bảng 2.9: Thống kê trượt lở và điểm số theo cấp đới ảnh hưởng đới động lực đứt gẫy ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 59

Bảng 2.10: Thống kê trượt lở và điểm số theo yếu tố độ che phủ thực vật ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 63

Bảng 2.11: Thống kê trượt lở và điểm số theo yếu tố mật độ giao thông ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 66

Bảng 3.1: Ma trận so sánh cặp thông minh của yếu tố tác động phát sinh trượt lở ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 74

Bảng 3.2: Trọng số của yếu tố tác động phát sinh trượt lở ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La 75Bảng 3.3: Thống kê trượt lở và điểm số nguy cơ trượt lở đất khu vực lưu vực hồ thủy điện Sơn La 78

MỞ ĐẦU

1 TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Công trình hồ thủy điện Sơn La là công trình cấp đặc biệt quan trọng của nhà nước, hàng năm cung cấp 109KWh hòa vào lưới điện quốc gia Ngoài mục tiêu chính là cung cấp nguồn điện năng để phát triển kinh tế - xã hội phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, công trình này còn mang những

sứ mệnh quan trọng khác như: góp phần chống lũ về mùa mưa và cung cấp nước về mùa khô cho đồng bằng Bắc Bộ Đồng thời, công trình này đóng vai trò quan trọng trong phát triển kinh tế - xã hội vùng Tây Bắc

Lưu vực hồ thủy điện Sơn La lại nằm trong vùng có lịch sử địa chất phức tạp; các hoạt động kiến tạo, địa động lực hiện đại cùng các tai biến địa chất: động đất, nứt đất, trượt lở đất, lũ quét, lũ bùn đá, xói mòn,… xảy ra đã tác động trực tiếp đến sự tồn tại và sử dụng lâu dài vào công cuộc phát triển KT-

XH Đặc biệt, khi hồ thủy điện Sơn La tích nước, một diện tích lớn ngập chìm trong nước, làm thay đổi trạng thái môi trường, gây tác động vừa tích cực và tiêu cực cho đời sống của cư dân địa phương

Trong những năm gần đây, các tai biến động đất, nứt đất, trượt lở đất, lũ quét, lũ bùn đá, … diễn ra với tần xuất và cường độ khó kiểm soát Mặc dù, khi xây dựng công trình thủy điện Sơn La cũng đã triển khai nghiên cứu đánh giá tác động môi trường, đặc biệt là đánh giá các điều kiện địa chấn và động đất, nhưng khi hồ tích nước, trạng thái môi trường thay đổi phức tạp hơn Do vậy, trước

những yêu cầu của thực tiễn, Học viên lựa chọn đề tài của luận văn: “Nghiên cứu

đánh giá nguy cơ trượt lở đất lưu vực hồ thủy điện Sơn La bằng Công nghệ viễn thám và GIS” Kết quả nghiên cứu của đề tài luận văn vừa có ý nghĩa khoa

học, vừa có ý nghĩa thực tiễn sâu sắc

Ý nghĩa khoa học của luận văn là đóng góp phần phương pháp luận và phương pháp nghiên cứu hiện đại vào nghiên cứu tai biến địa chất

Ý nghĩa thực tiễn của luận văn là xây dựng cơ sở khoa học cho đề xuất giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiên tai, quy hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên lãnh thổ và bảo vệ môi trường

2 MỤC TIÊU CỦA ĐỀ TÀI

- Làm sáng tỏ hiện trạng phân bố tai biến trượt lở đất ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La

- Cảnh báo nguy cơ trượt lở đất ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La

3 NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU

- Nghiên cứu, xây dựng bản đồ hiện trạng tai biến trượt lở đất ở lưu vực

hồ thủy điện Sơn La và đánh giá hiện trạng tai biến trượt lở đất

- Nghiên cứu, xây dựng bản đồ nguy cơ trượt lở đất lưu vực hồ thủy điện Sơn La và đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở đất

4 PHẠM VI VÀ ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU

Lưu vực hồ thủy điện Sơn La (LVHSL) nằm trên lưu vực sông Đà, thuộc khu

vực Tây Bắc Việt Nam (hình 1), có tọa độ từ 21o15’15’’ đến 22o45’10’’ vĩ độ Bắc,

từ 102o50’10’’ đến 104o35’15’’ kinh độ Đông Lưu vực hồ thủy điện Sơn La có diện tích khoảng 11.135 km2, chiếm một phần diện tích các tỉnh Sơn La, Lai Châu, Lào Cai và Điện Biên

Hình 1: Vị trí địa lý lưu vực hồ thủy điện Sơn La

Đối tượng nghiên cứu của đề tài luận văn là quá trình trượt lở đất gây tai biến (tai biến trượt lở đất) Tai biến trượt lở đất là một trong những tai biến địa chất điển hình ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống dân sinh

5 CẤU TRÚC LUẬN VĂN

Luận văn gồm 82 trang in vi tính, 19 bảng, 19 hình vẽ, được cấu trúc thành

3 chương chính không kể phần Mở đầu và Kết luận

Cấu trúc của luận văn gồm:

Chương 1: Tổng quan về tình hình và phương pháp nghiên cứu trượt lở đất Chương 2: Đặc điểm hiện trạng và vai trò của các yếu tố phát sinh trượt lở đất lưu vực hồ thủy điện Sơn La

Chương 3: Đánh giá nguy cơ trượt lở đất lưu vực hồ thủy điện Sơn La

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH HÌNH VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

TRƯỢT LỞ ĐẤT 1.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU TRƯỢT LỞ ĐẤT

1.1.1 Một số vấn đề chung

Tai biến địa chất (Hazard): Hiện nay, các nhà khoa học đều thống nhất

nhận định rằng, tai biến địa chất (TBĐC) là các hiểm hoạ thiên nhiên vô cùng nguy hiểm đối với con người và môi trường sống Do vậy, định nghĩa TBĐC được các nhà khoa học trên thế giới chấp nhận: “Tai biến địa chất là các quá trình (hiện tượng) địa chất hoặc có liên quan đến địa chất xuất hiện tự nhiên hoặc do con người gây ra, gây nguy hiểm hoặc có tiềm năng gây nguy hiểm cho tính mạng và tài sản của con người và môi trường”

Trượt lở đất (TLĐ) được hiểu là một dạng chuyển động nhanh xuống dưới

theo sườn dốc của đất đá ít kết dính Ngoài ra, nó cũng thường được sử dụng như một chuyên từ tổng hợp cho bất kỳ một dạng chuyển động nào theo sườn dốc của vật liệu đất đá TLĐ sẽ lại xảy ra đối với chính khối trượt hoặc trong bản thân khối trượt khi thế cân bằng của sườn dốc bị phá vỡ Trong nghiên cứu hiện tượng TLĐ, cần phải phân định rõ các quá trình và cơ chế trượt lở Kiểu dịch chuyển của đất

đá trong mọi trường hợp là yếu tố cơ bản để nhận dạng các kiểu TLĐ Một số dạng dịch chuyển đất đá đã được tổng hợp, phân định rõ ràng trong các công trình khoa học trên thế giới như: đổ lở, trượt lở, trượt dòng và dịch chuyển hỗn hợp

[10,11] (bảng 1.1)

Bảng 1.1: Phân loại trượt lở theo cơ chế dịch chuyển

Kiểu chuyển động Nguồn vật liệu

Đá Vỏ phong hoá Trượt Trượt chẩy Trượt dòng

+ + Vật liệu bở rời

+

Lở + +

Trượt lở Các loại vật liệu

Trượt lở đất là hiện tượng phổ biến ở vùng đồi, núi dưới tác động của

trọng lực, do tác động của nhiều yếu tố: độ dốc sườn, nước mặt, nước ngầm,

chuyển động kiến tạo hiện đại của vỏ Trái Đất hoặc các lực tác động khác Vật liệu trượt lở có thể là đất đá sản phẩm phong hoá hoặc các thành tạo trầm tích Đệ

tứ bở rời, có thể là đá gốc; song vật liệu trượt lở phổ biến là hỗn hợp đất đá, trong nhiều trường hợp có cả lớp phủ thực vật Ở điều kiện thực địa, khối trượt được mô

tả theo chiều rộng (R), chiều dài (D) và độ sâu của tầng đất đá bị trượt (S) Khối trượt được coi là một phần nửa của khối elipxoid Do vậy, thể tích của khối trượt được tính theo công thức:

V =

6

1

.R.D.S (m3) Trượt lở rất đa dạng về hình thái, kích thước, cấu trúc, rất phức tạp về nguyên nhân thành tạo, rất đa dạng về cơ chế và động lực phát triển Hiện nay có các bảng phân loại dựa vào hình thái, cấu trúc khối trượt hoặc về dạng chuyển động Những bảng phân loại càng về sau, càng mang tính tổng hợp cao Những bảng phân loại TLĐ tuy khác nhau về mặt chi tiết thể hiện, nhưng chủ yếu dùng để phân loại những hiện tượng TLĐ đã xảy ra Trong phân loại đó, chưa thể hiện nguyên nhân tiềm ẩn cũng như tức thời của sự cố và khó cho ta một định hướng chung về tình hình phát triển tai biến trong mỗi khu vực nghiên cứu Điều này xuất phát từ thực tế là mỗi sự cố trượt lở, đặc biệt, trượt lở lớn đều xảy ra do tổ hợp các nguyên nhân và trong nhiều trường hợp người ta không thể phân biệt được đâu là nguyên nhân chủ yếu, đâu là nguyên nhân thứ yếu Vì lẽ đó, để khoanh vùng nguy cơ TLĐ lưu vực hồ thủy điện Sơn La, luận văn này sẽ không đi quá sâu vào các hiện tượng trượt lở mà xem xét chúng ở những khía cạnh thể hiện

quy mô (bảng 1.2), tính phổ biến, tần xuất lặp lại của sự cố, sâu hơn nữa là xác

định nguyên nhân, những khu vực trượt lở nguy hiểm và khoanh vùng nguy cơ TLĐ

Bảng 1.2: Phân loại trượt lở theo kích thước khối trượt Phân loại của Lomtadze V.Đ [15] Phân loại của luận văn [11]

Quy mô Kích thước khối trượt Quy mô Kích thước khối trượt Rất nhỏ Vài m3, vài tảng

Nhỏ <200 m3Nhỏ 10- 200 m3

Trung bình 201- 1000m3 Trung bình 201 - 1000 m3

Lớn 1001- 200000m3 Lớn 1001 - 100000 m3

Rất lớn >200000m3 Rất lớn > 100000 m3

Một điểm quan trọng đối với công tác khảo sát trượt lở là nghiên cứu chi tiết các điều kiện địa chất, kiến tạo, địa mạo và các điều kiện địa lý tự nhiên trên địa bàn, tức là nghiên cứu những nguyên nhân tiềm ẩn dẫn đến trượt lở để khoanh vùng nguy cơ và xây dựng các giải pháp phòng chống tai biến TLĐ có hiệu quả cao hơn

- Bản đồ nguy cơ trượt lở đất (hay còn gọi là bản đồ dự báo TLĐ) giúp

người ta thấy trước được sự phát triển của tai biến TLĐ trong tương lai, giúp trả lời câu hỏi "Ở đâu?" "Khi nào?" và "Với độ nguy hiểm nào?" Bản đồ nguy cơ TLĐ có thể trả lời các câu hỏi nói trên đến từng vị trí cụ thể với mức độ chi tiết và chính xác, phụ thuộc vào tỷ lệ của bản đồ Bản đồ nguy cơ TLĐ là cơ sở không thể thiếu để xây dựng các bản đồ chuyên ngành phục vụ quy hoạch phát triển bền vững KT-XH và bảo vệ môi trường ở mỗi địa phương

1.1.2 Tình hình nghiên cứu tai biến trượt lở đất trên thế giới

Tai biến TLĐ đã và đang là mối nguy hiểm cho đời sống của con người ở nhiều nước trên thế giới Những nước có địa hình phân dị mạnh mẽ, cấu trúc địa chất, kiến tạo hiện đại phức tạp, lại nằm trong những miền khí hậu có mưa nhiều, cường độ lớn, như: Trung Quốc, Nga, Ấn Độ, Nhật Bản, Hàn Quốc,… là những nước thường xuyên xảy ra tai biến địa chất nói chung, TLĐ nói riêng Nhận thức được mối hiểm hoạ này, hầu hết các nước như: Mỹ, Nga, Ấn Độ, Nhật Bản, Trung Quốc đã tập trung nghiên cứu dự báo tai biến TLĐ, đưa ra các giải pháp phòng chống, phòng tránh, giảm đến mức thấp nhất thiệt hại do chúng gây ra, mang lại hiệu quả thiết thực cho đời sống của con người Do đó, những nghiên cứu về tai biến TLĐ ở các nước nói trên đã đạt được những thành tựu to lớn, thực sự đã làm giảm nhẹ và phòng tránh tai biến có hiệu quả; đồng thời giúp các nước đang phát triển tiếp cận và ứng dụng tổ hợp phương pháp nghiên cứu tai biến một cách có hiệu quả

Trung Quốc là nước chịu thiệt hại lớn về con người cũng như tài sản vật chất do thiên tai gây ra Trong đó, tai biến TLĐ gây thiệt hại hàng chục tỷ Nhân dân tệ hàng năm Đặc biệt, vào tháng 8 năm 2010, tại tỉnh Tứ Xuyên đã diễn ra

TLĐ lớn nhất trong lịch sử trăm năm trở lại đây, gây thiệt hại hàng chục tỷ Nhân dân tệ và chết hàng nghìn người Do đó, ngay từ những năm 1989-1990, Trung Quốc đã thiết lập Atlas Phòng trị tai biến địa chất, xây dựng 31 bản đồ TBĐC ở các tỷ lệ và khu vực khác nhau trên lãnh thổ Trung Quốc Đây là một công trình

đồ sộ với quy mô lớn, phản ánh đầy đủ những nội dung chủ yếu về nguồn gốc phát sinh, lịch sử phát triển, cảnh báo nguy cơ của từng loại tai biến, để cho mọi người dân có thể hiểu, nắm rõ nguyên nhân và tính nguy hại của từng loại tai biến, từ đó nâng cao ý thức của người dân về bảo vệ môi trường, phòng tránh thiên tai Đặc biệt, trong những năm gần đây, Trung Quốc đã trang bị hệ thống quan trắc tự động tại các khối trượt gồm: máy đo lún, máy đo tự động hiệu chỉnh nhiệt độ co dãn, máy đo mực nước, máy đo lưu lượng nước, máy đo mưa và máy cảnh báo nguy hiểm Hệ thống cảnh báo này được lắp đặt ở nơi có nguy cơ cao thuộc các tỉnh miền núi của Trung Quốc, nhờ đó đã cảnh báo tự động và giảm thiểu thiệt hại cho cuộc sống của người dân Các nhà khoa học Nga đã coi TLĐ là loại hình tai biến nguy hiểm và nghiên cứu nó trên quan điểm địa chất học hiện đại Chính vì vậy, Sheko A.I (2002) đã tiến hành phân loại TLĐ theo đặc điểm chuyển động, cơ chế

phát sinh và nguồn vật liệu (bảng 1.1) Theo cách phân loại trên, TLĐ phát sinh do

nhiều nguyên nhân, có thể xảy ra khi không có mưa, hoặc do tác động của các quá trình địa chất khác như: động đất, nứt đất Do đó, các nhà khoa học Nga cho rằng, khi nghiên cứu xác định nguyên nhân phát sinh TLĐ phải căn cứ vào từng khu vực cụ thể Oxilov V.I, Soigu X.K, Sheko A.I, Ragozin A.L đã xác lập nguyên tắc

dự báo nguy cơ TLĐ Trong đó, nghiên cứu chi tiết hiện trạng, đánh giá vai trò của các yếu tố tự nhiên có ý nghĩa quyết định đối với việc khoanh vùng nguy cơ TLĐ Đặc biệt, các nhà khoa học Nga còn đi sâu đánh giá rủi ro (Risk) do tai biến gây nên Trên cơ sở đó, các nhà quản lý quy hoạch phát triển KT-XH và bảo vệ môi trường Đây cũng chính là giải pháp cảnh báo tối ưu nhất Như vậy, các nhà khoa học Nga đã đóng góp hướng nghiên cứu mới cho nền khoa học trên thế giới trong nghiên cứu tai biến TLĐ nói riêng, tai biến địa chất nói chung Nhật Bản là

nơi thường xuyên diễn ra tai biến địa chất, đặc biệt là tai biến địa chất nội sinh (động đất, nứt đất, núi lửa)

Như vậy, trong điều kiện khoa học và kỹ thuật phát triển ngày càng mạnh mẽ, nhiều nước trên thế giới đã ứng dụng phương tiện kỹ thuật hiện đại, tập trung nguồn lực cho nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai gây ra và đã đạt được những thành tựu quan trọng

1) Ở nhiều nước trên thế giới đã hình thành các tổ chức chuyên biệt về tai biến địa chất (Trung Quốc, Nga, Mỹ, Nhật Bản, Hàn Quốc,…), đội ngũ cán bộ chuyên môn thành thạo, được trang bị đầy dủ các phương tiện kỹ thuật nghiên cứu hiện đại, với mạng lưới quan trắc, giám sát và cảnh báo phù hợp, nên một số dạng tai biến đã được phòng trị kịp thời Các tổ chức này luôn được đảm bảo lượng kinh phí đầy đủ cho các hoạt động cần thiết Các dạng TBĐC điển hình nguy hiểm như: động đất, nứt sụt đất, TLĐ, LQ-LBĐ,… trên thế giới đã được đầu tư nghiên

cứu ở trình độ cao ở nhiều quốc gia phát triển

2) Ở nhiều nước, đã xây dựng chiến lược quốc gia về nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ một loại hoặc nhiều loại TBĐC Kết quả nghiên cứu triển khai về lĩnh vực này đã được tổng kết phân tích trong nhiều công trình chuyên khảo có giá trị lớn cả về lý thuyết và thực tiễn Nhiều cách tiếp cận và các tổ hợp phương pháp mới được áp dụng thành công đã mang lại những hiệu quả to lớn Các phương pháp nghiên cứu ngày càng được hoàn thiện hơn; nghiên cứu định tính đã dần dần thay thế bằng nghiên cứu định lượng được thực hiện bởi các thiết bị kỹ thuật hiện đại Bên cạnh đó, tăng cường tiềm lực thiết bị được đặc biệt chú trọng Đầu tư công nghệ, kỹ thuật hiện đại để theo dõi, quan trắc, cảnh báo tự động TBĐC, trong

đó, có đặt máy cảnh báo tự động ở những vùng có nguy cơ cao đã được tiến hành Chính vì vậy, nghiên cứu dự báo và phòng tránh tai biến ở một số nước đã mang lại những hiệu quả rõ rệt

3) Các dạng TBĐC được nghiên cứu toàn diện trên các phương diện khác nhau: hiện trạng tai biến (hình thái, nguồn gốc, cơ chế và yếu tố phát sinh, cường

độ, tần suất và hậu quả ), độ nhạy cảm của môi trường tự nhiên đối với tai biến,

lập bản đồ phân vùng tai biến và cuối cùng là đánh giá rủi ro do TBĐC gây ra Tuỳ thuộc vào mức độ quan tâm đầu tư của từng nước mà kết qủa nghiên cứu phòng tránh tai biến mang lại các thành công khác nhau Ở các nước có tiềm lực kinh tế và khoa học công nghệ phát triển, nghiên cứu phòng tránh tai biến đã có các bước phát triển mạnh Chính nhờ những cơ sở khoa học này mà nhiều nước đã đưa ra các giải pháp phòng tránh, phòng chống và ứng phó hiệu quả

4) Điểm nổi bật trong nghiên cứu TBĐC trong thời gian qua là việc tăng cường sử dụng các công nghệ và phương pháp mới, đặc biệt là công nghệ viễn thám và hệ thống thông tin địa lý (GIS) cũng như mô hình hoá các quá trình TBĐC, nhằm dự báo chính xác hơn về diễn biến của TBĐC (Mỹ, Nhật Bản, Ấn

Độ, Hà Lan, Canada, Australia ) Nghiên cứu và lập bản đồ TBĐC đã là một bước không thể thiếu trong quá trình qui hoạch tổng thể của nhiều quốc gia có trình độ phát triển cao trên thế giới và một số nước đang phát triển: Đài Loan tiến hành từ những năm 70 của thế kỷ 20, Ấn Độ, Indonesia, Malaysia - từ những năm

80 Viện Hàn lâm Khoa học Trung Quốc đã giao việc phân vùng TBĐC cho nhiều viện nghiên cứu bắt đầu từ những năm 90

5) Nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ TBĐC đã trở thành nhiệm vụ toàn cầu, được nhiều nước quan tâm Nhiều hội nghị, hội thảo quốc tế về TBĐC đã được tổ chức tại nhiều nơi trên thế giới: diễn đàn quốc tế về lập bản đồ tai biến thiên nhiên (1994), Hội nghị Quốc tế về giảm thiểu các tai biến thiên nhiên (1997)

tổ chức tại Nhật Bản Ở đó, nhiều kinh nghiệm nghiên cứu và ứng dụng thực tế

đã được chia sẻ giữa các nhà khoa học của các quốc gia, đã giúp cho công tác nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ tai biến ở mỗi quốc gia ngày càng hiệu quả hơn

1.1.3 Tình hình nghiên cứu trượt lở đất ở nước ta

Ở Việt Nam, tai biến tự nhiên đã được nhận biết từ rất sớm Ngay từ xa xưa, ông cha ta đã biết dựa vào quy luật biến động của dòng chảy sông và vùng cửa sông ven biển để tiến hành quai đê chống lũ và quai đê lấn biển lập điền phát triển kinh tế Kinh nghiệm thực tế truyền từ thế hệ này qua thế hệ khác đã giúp chúng ta tồn tại và phát triển Một số tai biến tự nhiên như: động đất, TLĐ, LQ-

LBĐ, lũ lụt, hạn hán, đã được nghiên cứu nhận dạng và đưa ra các giải pháp phòng chống, phòng tránh từ khá sớm

Trong những năm 80 thuộc thế kỷ 20, một số dạng TBĐC xuất hiện và phổ biến rầm rộ trên nhiều khu vực lãnh thổ như: nứt đất, TLĐ, LQ-LBĐ,… cũng đã được quan tâm nghiên cứu Nhiều năm trở lại đây, TBĐC bùng phát ngày càng nhiều, với cường độ và tần xuất ngày càng lớn Hầu như trên phần lớn lãnh thổ của nước ta, đặc biệt các khu vực miền núi không năm nào là không xảy ra các tai biến địa chất

Khái niệm về tai biến địa chất mới chỉ xuất hiện ở Việt Nam vào những năm 90 cuối thế kỷ 20 Lần đầu tiên, các nhà địa chất Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã vận dụng phân loại tai biến tự nhiên của một số nước trên thế giới (Nga, Mỹ, Trung Quốc, Nhật, Hàn Quốc, ), cho rằng, TBĐC trước tiên là tai biến tự nhiên, được hình thành do các quá trình địa chất (bao gồm cả nội sinh

và ngoại sinh) gây ảnh hưởng trực tiếp hoặc gián tiếp đến các hoạt động dân sinh

và tính mạng của con người Với cách tiếp cận này, các tai biến tự nhiên như: động đất, nứt đất, trượt lở đất, sụt đất, lũ quét-lũ bùn đá,… đã được xếp vào các dạng TBĐC và được tiến hành nghiên cứu ở các phạm vi và quy mô khác nhau

Có thể khẳng định rằng, chính khái niệm này đã làm thay đổi cách tiếp cận cũng như việc lựa chọn phương pháp áp dụng đồng bộ, phù hợp và hiệu quả trong nghiên cứu các dạng tai biến ở Việt Nam Nhờ đó, những sản phẩm nghiên cứu tạo

ra, ngoài những giá trị khoa học lớn lao, đồng thời có khả năng áp dụng hiệu quả nhất định trong phòng ngừa và giảm thiểu thiệt hại

Hàng năm nước ta phải chịu biết bao những thiệt hại do tai biến thiên nhiên, trong đó có TBĐC gây ra Theo số liệu thống kê, mỗi năm nước ta thiệt hại tới 4000 tỷ đồng và khoảng 750 người chết Đặc biệt, tai biến TLĐ gây ra những tổn thất không nhỏ cho đời sống KT-XH ở các địa phương Bước vào Thế kỷ 21 chắc chắn những thiệt hại đó sẽ tiếp diễn, gây hậu quả xấu đến đời sống KT-XH, nếu không có những đầu tư nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại do TBĐC gây ra Do đó, nghiên cứu phòng tránh thiên tai nói chung, tai biến trượt lở đất nói

riêng đã được khởi đầu từ những năm 90 của thế kỷ 20 Trong những năm gần đây Nhà nước và Chính phủ đã tập trung đầu tư nghiên cứu phòng chống, giảm nhẹ thiệt hại do thiên tai gây ra, coi đây là nhiệm vụ trọng tâm trong công cuộc công nghiệp hoá, hiện đại hoá đất nước, phát triển bền vững KT-XH và bảo vệ môi trường Các công trình của Vũ Văn Chinh (2002), Nguyễn Đăng Túc (2002), Nguyễn Văn Hùng (2001, 2002), Phạm Văn Hùng (1996, 1998, 2000, 2001, 2004), Bùi văn Thơm (2001, 2002, 2004), Lại Vĩnh Cẩm ( 2004,2005), Lưu Thị Thu Hiền ( 2010, 2011), Nguyễn Tứ Dần (2010-2011) đã đạt được những thành tựu nhất định Phần lớn các công trình nghiên cứu đã tập trung nghiên cứu trên quan điểm của địa chất học hiện đại Hiện nay, TLĐ là loại hình TBĐC thường có mối quan hệ mật thiết với các tai biến nứt đất và LQ-LBĐ, xảy ra ở nhiều nơi Các công trình khoa học đã thành lập các bản đồ hiện trạng TLĐ ở Bắc Trung Bộ, Tây Bắc Bộ, duyên hải Nam Trung Bộ,… Một số công trình đã đánh giá cụ thể tác động của TLĐ đến các công trình xây dựng, giao thông vận tải, các cụm dân cư;

đã khoanh vùng nguy cơ tai biến ở tỷ lệ trung bình và nhỏ; đồng thời đưa ra những giải pháp phòng chống, phòng tránh trước mắt Trong đó, nổi lên các công trình: Nguyễn Trọng Yêm và nnk (2006) đã khoanh vùng cảnh báo nguy cơ TLĐ lãnh thổ Việt Nam tỷ lệ 1/500.000 Đặc biệt, các dữ liệu ảnh viễn thám đã được Viện Địa Lý, Viện Địa chất ứng dụng vào nghiên cứu dự báo TBĐC cho các kết quả chính xác, tin cậy và hiệu quả cao Lần đầu tiên trong lĩnh vực tai biến tự nhiên (Đề tài cấp Nhà nước KC.08.01, KC.08.01BS), GS Nguyễn Trọng Yêm đưa ra hệ phương pháp luận nghiên cứu 10 loại tai biến môi trường quan trọng, trong đó có tai biến TLĐ Đây là những đóng góp rất quan trọng về mặt lý thuyết và phương pháp luận, phương pháp nghiên cứu TBĐC Sản phẩm khoa học là bộ bản đồ phân vùng tai biến (10 bản đồ cho 10 tai biến) cho cả nước ở tỷ lệ 1/500.000 Riêng tai biến TLĐ một số vùng trọng điểm của các tỉnh Hà Giang, Lào Cai và Điện Biên được nghiên cứu đầy đủ, chi tiết và đã được lượng hóa trong nghiên cứu đánh giá, xây dựng bản đồ nguy cơ TLĐ, LQ-LBĐ, rủi ro do TLĐ và LQ-LBĐ gây ra ở tỷ

lệ lớn (1/50.000) đến cấp huyện

Như vậy, có thể tổng kết những nét chính về tình hình nghiên cứu phòng tránh và giảm nhẹ tai TBĐC ở nước ta như sau:

1) Đã xác định được tính nguy hại và nguy cơ của TBĐC, góp phần đưa vấn

đề TLĐ, lũ quét-lũ bùn đá,… được quan tâm ngang tầm với bão, lụt và một số

thiên tai khác

2) Bước đầu tiếp cận và vận dụng quan điểm địa chất học hiện đại của thế giới trong nghiên cứu TBĐC, đã đi đến nhận định: đối với mỗi loại TBĐC, mức độ tác động của mỗi yếu tố nguyên nhân có những biểu hiện khác nhau; ở mỗi khu vực, vai trò của mỗi yếu tố nguyên nhân đối với một loại tai biến cũng thể hiện khác nhau; mỗi loại tai biến hình thành thường bởi một nhóm các yếu tố nguyên nhân gây nên; các yếu tố có mối quan hệ khăng khít và tác động qua lại với nhau làm gia tăng độ nhạy cảm TBĐC Hoạt động kinh tế của con người có vai trò thúc đẩy việc hình thành một số tai biến Yếu tố địa chất luôn đóng vai trò chủ đạo làm phát sinh một số TBĐC nguy hiểm như : nứt đất, sụt đất, TLĐ, LQ-LBĐ, sạt lở bờ sông và đồng thời tạo cho TBĐC này thường xuyên tái diễn ở các khu vực nhất định

3) Đã xây dựng quy phạm, quy chế về nghiên cứu lập bản đồ TBĐC Trong

đó, nghiên cứu đánh giá, theo dõi, dự báo tài nguyên thiên nhiên, tai biến môi trường cần phải sử dụng các dữ liệu ảnh vệ tinh, đặc biệt là ảnh vệ tinh phân giải cao và ảnh hàng không Đã áp dụng các phương pháp và kỹ thuật hiện đại, các phần mềm phân tích ảnh hiện đại nghiên cứu dự báo TBĐC, do đó đã giảm thiểu thiệt hại do chúng gây nên

4) Từ thực tế nghiên cứu đánh giá TBĐC, đã phân lập được nhiều loại hình tai biến điển hình đặc thù cho các vùng miền khác nhau, từng loại cấu tạo địa chất, để từ đó có cách tiếp cận nghiên cứu và đưa ra các giải pháp chỉnh trị tương đối phù hợp Nghiên cứu TBĐC dần được tiến hành theo một trình tự thống

nhất gồm các bước: nghiên cứu lịch sử hiện trạng TBĐC; nguyên nhân phát sinh

TBĐC; khoanh vùng nguy cơ, đánh giá thiệt hại (còn hạn chế); đề xuất các giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại

5) Giúp tham vấn cho một số địa phương lập kế hoạch phòng tránh TLĐ, LQ-LBĐ Phối hợp với các ngành: Nông nghiệp và PTNT, Xây dựng, Giao thông,… lập kế hoạch nghiên cứu phòng chống TLĐ, LQ-LBĐ trong qui hoạch phát triển kinh tế và xây dựng công trình,… Đã chuyển giao kết quả nghiên cứu tới các địa phương, đạt hiệu quả tốt

6) Hiện vẫn còn một số tồn tại về phương pháp tiếp cận dẫn đến có sự khác biệt lớn về công nghệ phân tích, xử lý cũng như đánh giá nguyên nhân phát sinh, quá trình hình thành và phát triển TBĐC Các nhà địa chất phân tích tương đối toàn diện về các yếu tố tác động phát sinh tai biến Do đó, kết quả nghiên cứu đảm bảo độ tin cậy, phục vụ cho quy hoạch sử dụng hợp lý tài nguyên lãnh thổ Các nhà nghiên cứu sử dụng các phần mềm GIS (như ILWIS, ARCGIS, ARCINFOW, MAPINFOW, ) để tích hợp thông tin cho các diện tích không gian khác nhau tạo cho kết quả nghiên cứu các TBĐC đạt được kết quả cao

7) Do mức độ nghiên cứu ở tỷ lệ nhỏ, nên hiệu quả sử dụng các sản phẩm bản đồ cho phòng chống TBĐC còn hạn chế; kết quả mới chỉ đáp ứng được công tác quy hoạch vùng, lãnh thổ, định hướng cho những nghiên cứu tiếp theo mà chưa có khả năng sử dụng phục vụ cho quy hoạch chi tiết đối khu vực nhỏ từ đơn

vị hành chính cấp huyện trở xuống

8) Chưa có cơ sở khoa học và phương thức hữu hiệu để thông báo cho các địa phương về nguy cơ tai biến sắp hình thành ở các khu vực tiềm ẩn tai biến để chủ động đối phó; nguy cơ tai biến TLĐ, LQ-LBĐ đối với một số khu dân cư rất cao, song chưa được nghiên cứu đánh giá, nhất là khi xảy ra tổ hợp các tác động tai biến song hành bất lợi

9) So với nhiều quốc gia trên thế giới, đầu tư vốn cho nghiên cứu phòng tránh giảm thiểu TBĐC còn rất ít ỏi Mặt khác, các đầu tư lại mang tính dàn trải, cùng một lúc nhiều cơ quan cùng thực hiện nhiệm vụ nghiên cứu phòng tránh giảm nhẹ thiên tai, trong đó không ít cơ quan kém năng lực nghiên cứu về đối tượng này

10) Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học cho công tác giám sát quá trình hình thành TBĐC trên các vùng trọng Xác lập cơ sở về TBĐC để ổn định đời

sống dân cư thôn bản trong các vùng trọng điểm đã được đánh giá có nguy cơ cao

và rất cao cho dân cư địa phương chủ động ứng phó

11) Đã nghiên cứu thử nghiệm các giải pháp công nghệ giảm nhẹ thiệt hại và

sử dụng các khu vực thường xuyên bị TBĐC phục vụ vào phát triển kinh tế

1.1.4 Tình hình nghiên cứu trượt lở đất ở lưu vực thủy điện Sơn La

Công trình thủy điện Sơn La là công trình cấp đặc biệt quan trọng của nhà nước, ngoài mục tiêu chính là cung cấp nguồn điện năng để phát triển kinh tế - xã hội phục vụ sự nghiệp công nghiệp hóa, hiện đại hóa đất nước, công trình này còn mang những sứ mệnh quan trọng khác như: góp phần chống lũ về mùa mưa và cung cấp nước về mua khô cho đồng bằng Bắc Bộ và cũng như góp phần thúc đẩy kinh tế - xã hội vùng Tây Bắc

Với tính chất quan trong và đặc biệt như vậy, nhưng khu vực lưu vực hồ thủy điện Sơn La lại nằm trong một miền địa chất phức tạp, các hoạt động kiến tạo, địa động lực xảy ra mạnh mẽ, cùng với đó là các quá trình ngoại sinh như trượt lở, lũ quét, lũ bún đá, xói mòn… thường xuyên xảy ra Điều là là hoàn toàn bất lợi với một hồ Thủy Điện Sơn La tích nước, một diện tích lớn sườn bờ hồ bị chìm và bị ngập trong nước và khi đó trạng thái ứng suất của đất đá cấu tạo phần sườn đó chịu tác động của tải trọng rất lớn của đất đá ở các sườn cao đè xuống

Hiện tượng này sẽ trở nên nghiêm trọng hơn khi các sườn cấu tạo bằng đá bị phong hóa hoặc bán phong hóa, mà thành phần sét chiếm tỷ lệ lớn Do đó, ngoài hiện tượng trượt vốn có, khi hồ tích nước và đi vào hoạt động, trượt- lở sẽ xảy ra mạnh hơn, bờ hồ bị tái tạo và phải mất một khoảng thời gian nhất định mới đạt đến trạng thái cân bằng mới

Khu vực hồ thủy điện Sơn La với điều kiện địa chất, địa hình, khí tượng- thủy văn, hoạt động kiến tạo,lớp vỏ phong hóa và lớp phủ thực vật đa dạng, do đó

ở mỗi điểm trượt lở có các nguyên nhân không giống nhau Tính phức tạp tăng lên khi hồ bắt đầu tích nước Đáng chú ý trong số đó đáng chú ý là công trình “ Nghiên cứu, đánh giá tai biến trượt lở đất khu vực các tỉnh miền núi phía Bắc và các giải pháp phòng tránh” của Trần Trọng Huệ Tác giả tập trung đánh giá vai

trò của yếu tố địa chất cấu tạo và vỏ phong hoá trong phát sinh trượt lở đất Công trình của Nguyễn Trọng Yêm và cộng sự ( 1997) về sự cố môi trường đã mô tả và bước đầu đánh giá các nguyên nhân gây ra chúng- các tác giả của công trình đã thành lập Bản đồ phân vùng trượt- lở đất toàn quốc Tuy nhiên, do tỷ lệ nhỏ, bản

đồ này chỉ có tính chất tham khảo, định hướng là chủ yếu

Đề tài “ Trượt- lở các tuyến giao thông Lai Châu, hiện trạng, diễn biến và các phương hướng xử lý” của Nghiêm Phúc Hải và cộng sự, (1996) và đề tài “ điều tra đánh giá hiện tượng trượt- lở- lũ bùn đá ở Lai Châu và đề xuất biện pháp phòng chống” của Vũ Cao Minh và cộng sự, (1997) nghiên cứu hiện trạng và đánh giá tiềm năng trượt- lở đất đối với từng vùng cụ thể và đề xuất các biện pháp phồng chống, giảm nhẹ thiên tai

Tóm lại, đối với tỉnh Sơn La nói chung, lưu vực hồ thủy điện Hòa Bình vấn

đề nghiên cứu đánh giá tai biến TLĐ còn có nhiều bất cập, hạn chế, có thể cho những nhận xét sau:

+ Lượng các công trình nghiên cứu chuyên về TLĐ còn rất ít, quy mô nghiên cứu còn rất khái quát

+ Các phân tích đánh giá về TLĐ mới chỉ mang tính thống kê ở các vị trí khối trượt và những thiệt hại đi kèm Các phân tích về yếu tố tác động phát sinh các tai biến TLĐ còn rời rạc, chưa mang tính hệ thống, còn phiến diện

1.2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ CƠ SỞ TÀI LIỆU

1.2.1 Cách tiếp cận

Trượt lở đất là quá trình địa chất động lực, hình thành và phát triển trong bối cảnh tác động của nhiều yếu tố tự nhiên và xã hội Do vậy, để đánh giá hiện trạng, khoanh vùng cảnh báo nguy cơ TLĐ cần phải có cách tiếp cận đồng bộ và đúng đắn

1) Tiếp cận không gian và thời gian: các tư liệu viễn thám kết hợp với các tài liệu thu thập được chứa đựng những thông tin một cách đầy đủ nhất, chính xác nhất các yếu tố phủ trên bề mặt Trái đất trong không gian và theo thời gian Các TBĐC diễn ra cùng các yếu tố tác động phát sinh chúng trên bề mặt Trái đất được

chiết xuất từ ảnh viễn thám thể hiện theo cả hai hướng không gian và thời gian Tiếp cận không gian cho phép đánh giá hiện trạng, dự báo TBĐC theo cấp quy

mô Tiếp cận thời gian cho phép đánh giá hiện trạng, dự báo TBĐC theo quy luật xuất hiện, phát triển

2) Tiếp cận trực tiếp: khảo sát, đo vẽ chi tiết ngoài thực địa các đặc trưng của khối trượt, điểm nứt đất, xác định các yếu tố phát sinh là cơ sở quan trọng trong nghiên cứu hiện trạng, khoanh vùng cảnh báo nguy cơ và đề xuất giải pháp phòng tránh tai biến TLĐ Trên cơ sở điều tra khảo sát đo vẽ chi tiết ngoài thực địa các đặc trưng về khối trượt (chiều dài, chiều rộng, chiều sâu, kiểu trượt), đặc điểm nứt đất (phương, chiều dài, độ mở, chiều sâu khe nứt kiến tạo, đặc điểm phân

bố và kiểu hình hài kiến trúc khe nứt), đặc điểm các yếu tố phát sinh tai biến, cho phép đánh giá quy mô, cường độ, tần xuất và vai trò của từng yếu tố trong phát sinh tai biến TLĐ

3) Tiếp cận hệ thống: TLĐ là sản phẩm tác động tương hỗ của các quá trình địa chất ngoại sinh, nội sinh và hoạt động KT-XH của con người Trượt lở đất được hình thành và phát triển trong một hệ thống mở, chịu sự tác động tương tác của các yếu tố thành phần Mỗi yếu tố thành phần có tính đặc thù, mức độ tác động phát sinh TLĐ khác nhau Trên cơ sở đánh giá hiện trạng tai biến và đối sánh với mỗi yếu tố trong hệ thống mở đó, cho phép tiến hành đánh giá nguy cơ tai biến theo các yếu tố thành phần và tiến tới khoanh vùng cảnh báo nguy cơ tai biến TLĐ

4) Tiếp cận lịch sử: trong lịch sử địa chất, tai biến địa chất thường diễn ra với tần xuất, quy mô khác nhau Từ những số liệu thống kê ghi nhận trong quá khứ, kết quả khảo sát thực địa các điểm trượt lở đất cổ và hiện tại, cho phép nhận dạng sự xuất hiện và diễn biến của chúng trong quá khứ, hiện tại và khả năng xuất hiện trong tương lai Do đó, căn cứ vào những tài liệu lịch sử và những kết quả khảo sát hiện trạng trượt lở đất cho phép xác lập sự phân bố, diễn biến và quá trình phát triển của chúng

5) Tiếp cận phát sinh, dựa vào nhận thức rằng, sự phát triển của TBĐC trong tương lai sẽ theo khuynh hướng nào, theo quy luật nào và ở độ lớn nào là do

tác động tổng hợp những nhân tố ảnh hưởng đến sự phát sinh và phát triển của TBĐC đó quyết định Với điều kiện công nghệ và kỹ thuật hiện đại, 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 TBĐC Cần nhấn mạnh, cách tiếp cận phát sinh đơn thuần chỉ áp áp dụng trong trường hợp nghiên cứu đánh giá tai biến, thành lập các bản đồ tai biến ở tỷ lệ nhỏ, trung bình trong trường hợp thiếu hoặc không có các tài liệu về hiện trạng tai biến đó

6) Tiếp cận đa ngành, đa lĩnh vực: hậu quả của tai biến đã tác động trực tiếp đến nhiều ngành, lĩnh vực của nền kinh tế quốc dân và đời sống xã hội Do đó, để đánh giá một cách đầy đủ, chính xác hiện trạng, các yếu tố tác động phát sinh cũng như hậu quả mà tai biến gây ra, đòi hỏi phải có sự quan tâm nghiên cứu từ nhiều ngành, lĩnh vực khác nhau như: Địa mạo, Địa chất, Khí tượng Thủy văn, Lâm nghiệp, Giao thông, Thủy lợi, Các cơ sở dữ liệu của các ngành, lĩnh vực nói trên cho ta có một cách nhìn đầy đủ, tổng quan về vai trò của các yếu tố tác động phát sinh tai biến Trên cơ sở đó, cho phép đánh giá vai trò của những yếu tố chính, yếu

tố trực tiếp, yếu tố gián tiếp trong phát sinh, phát triển tai biến trên toàn vùng nghiên cứu Từ đó giúp cho việc khoanh vùng cảnh báo nguy cơ, đi đến dự báo tai biến có độ tin cậy và phòng tránh chúng đạt được hiệu quả cao

1.2.2 Phương pháp nghiên cứu

Trên thế giới cũng như ở nước ta, chưa có một công trình nào tổng hợp các phương pháp nghiên cứu TBĐC nói chung, trượt lở đất nói riêng một cách đầy đủ nhất Ở một số nước tiên tiến, trên cơ sở nghiên cứu TBĐC, họ đã tổng kết kinh nghiệm, xác lập được hệ phương pháp chuẩn về nghiên cứu TBĐC cho nước mình (Nga, Trung Quốc, Mỹ) Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu đánh giá TBĐC là vấn

đề mới và khó Vận dụng kết quả nghiên cứu của các nước tiên tiến, với kinh nghiệm nghiên cứu nhiều năm trong lĩnh vực này, GS Nguyễn Trọng Yêm đã tổng kết, đưa ra hệ phương pháp nghiên cứu TBĐC kết hợp truyền thống và hiện đại tương đối hoàn chỉnh, phù hợp với điều kiện hiện tại Thực tiễn đã và đang diễn

ra, tuỳ từng khu vực nghiên cứu, các tác giả áp dụng hệ thống phương pháp nghiên cứu cụ thể Nghiên cứu đánh giá tai biến trượt lở đất, tác giả lựa chọn hệ phương

pháp nghiên cứu đó là chính để triển khai luận văn của mình Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện luận văn sẽ có những cập nhật phương pháp mới hoặc điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện thực tế ở khu vực nghiên cứu Trong đó phải kể đến các phương pháp như: khảo sát thực địa, đặc biệt là phân tích ảnh viễn thám, phân tích địa mạo, địa chất, kiến tạo, phân tích so sánh cặp và phân tích không gian trong môi trường GIS Các phương pháp đã áp dụng nghiên cứu đánh giá trượt lở đất ở lưu vực thủy điện Sơn La

Trên thế giới cũng như ở nước ta, chưa có một công trình nào tổng hợp các phương pháp nghiên cứu TBĐC nói chung, trượt lở đất nói riêng một cách đầy đủ nhất Ở một số nước tiên tiến, trên cơ sở nghiên cứu TBĐC, họ đã tổng kết kinh nghiệm, xác lập được hệ phương pháp chuẩn về nghiên cứu TBĐC cho nước mình (Nga, Trung Quốc, Mỹ) Ở Việt Nam, vấn đề nghiên cứu đánh giá TBĐC là vấn

đề mới và khó Vận dụng kết quả nghiên cứu của các nước tiên tiến, với kinh nghiệm nghiên cứu nhiều năm trong lĩnh vực này, GS Nguyễn Trọng Yêm đã tổng kết, đưa ra hệ phương pháp nghiên cứu TBĐC kết hợp truyền thống và hiện đại tương đối hoàn chỉnh, phù hợp với điều kiện hiện tại Thực tiễn đã và đang diễn

ra, tuỳ từng khu vực nghiên cứu, các tác giả áp dụng hệ thống phương pháp nghiên cứu cụ thể Nghiên cứu đánh giá tai biến trượt lở đất, tác giả lựa chọn hệ phương pháp nghiên cứu đó là chính để triển khai luận văn của mình Tuy nhiên, trong quá trình thực hiện luận văn sẽ có những cập nhật phương pháp mới hoặc điều chỉnh cho phù hợp với điều kiện thực tế ở khu vực nghiên cứu Trong đó phải kể đến các phương pháp như: khảo sát thực địa, đặc biệt là phân tích ảnh viễn thám, phân tích địa mạo, địa chất, kiến tạo, phân tích so sánh cặp và phân tích không gian trong môi trường GIS Các phương pháp đã áp dụng nghiên cứu đánh giá trượt lở đất ở lưu vực thủy điện Sơn La

a Phương pháp phân tích đánh giá tổng hợp các số liệu và thông tin thu thập về tai biến trượt lở đất

Các tài liệu thống kê hàng năm về TBĐC nói chung, trượt lở đất nói riêng

và thiệt hại ở các ngành, địa phương là cơ sở để phân tích xác lập quy mô, tần xuất xuất hiện và mức độ phát triển tiếp theo Các số liệu thu thập được giúp người

thực hiện nhiệm vụ có những nét khái quát về thực trạng và diễn biến của trượt lở đất đã diễn ra ở địa phương Đồng thời, phân tích các tài liệu này cho chúng ta những cơ sở để định hướng nội dung về các bước tiến hành nghiên cứu tiếp theo

b Phương pháp phân tích ảnh viễn thám và sử dụng các mô hình không gian nghiên cứu đánh giá trượt lở đất

Viễn thám là phương pháp mới và hiện đại được thực hiện nhờ áp dụng các tiến bộ mới nhất của công nghệ thông tin được đề tài đặc biệt chú trọng và sử dụng triệt để Phương pháp phân tích viễn thám sẽ là chủ đạo, hỗ trợ đắc lực việc giải quyết các nội dung nghiên cứu tai biến: làm sáng tỏ lịch sử và hiện trạng của tai biến trượt lở đất, xác định các yếu tố nguyên nhân tác động (địa chất- kiến tạo, đới đứt gãy hoạt động, địa hình - địa mạo, điều kiện thuỷ văn, biến động của lớp phủ rừng, biến động sử dụng đất,…) phát sinh tai biến Bề mặt Trái Đất thể hiện đầy

đủ, rõ nét trên các dữ liệu ảnh viễn thám: tai biến trượt lở đất, địa hình, địa chất, lớp phủ thực vật và những hoạt động kinh tế của con người Chính vì vậy, giải đoán ảnh vệ tinh cho phép nhận dạng tai biến trượt lở đất diễn ra trên bề mặt Trái đất cũng như các yếu tố tác động phát sinh tai biến bằng mắt thường trên cơ sở các dấu hiệu trực tiếp: tôn màu, sắc màu, hoa văn,… và các dấu hiệu gián tiếp: thực vật, thuỷ văn,…; đồng thời bằng phân tích ảnh số trên cơ sở phần mềm chuyên dụng và bằng phương pháp tổ hợp màu

c Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa

Điều tra, khảo sát nghiên cứu chi tiết ngoài thực địa cho phép thu thập các

số liệu về hiện trạng, sơ bộ đánh giá nguyên nhân phát sinh và những thiệt hại do tai biến trượt lở đất gây ra Ngoài việc điều tra thu thập các thông tin về các vị trí, quy mô, tình hình thiệt hại do các điểm trượt lở đất đã gây ra trong thời gian trước đây; ngoài thực địa, các khối trượt, điểm nứt đất được đo vẽ chi tiết, xác định các đặc trưng về vị trí (toạ độ địa lý), kích thước (chiều dài, rộng, sâu của khối trượt; chiều dài, rộng, sâu, phương của khe nứt), phân loại, thời gian xuất hiện và thiệt hại do tai biến gây ra Khảo sát đánh giá vai trò của từng yếu tố tác động phát sinh tai biến ở từng vị trí nứt đất, khối trượt cụ thể Đó là những tài liệu quan trọng

làm cơ sở để phân tích tổng hợp, khoanh vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất đạt

độ tin cậy và chính xác cao Mỗi khối trượt được mô tả cụ thể về toạ độ địa lý, mặt trượt, kiểu trượt, vật liệu trượt, kích thước khối trượt (chiều dài, chiều rộng, chiều sâu của khối trượt), thời gian diễn biến trượt

d Các phương pháp nghiên cứu, đo đạc và phân tích chuyên ngành

Các phương pháp nghiên cứu, đo đạc và phân tích chuyên ngành được ứng dụng chủ yếu trong việc xác định các yếu tố tác động phát sinh tai biến trượt lở đất Phương pháp phân tích trắc lượng hình thái địa hình, biến dạng địa mạo, địa chất xác định yếu tố động lực nội, ngoại sinh, đánh giá vai trò của chúng trong phát sinh các tai biến được sử dụng bổ trợ cho nghiên cứu đánh giá yếu tố trượt lở đất được chiết xuất từ ảnh viễn thám Phương pháp phân tích trắc lượng hình thái địa hình (đặc điểm phân bố độ dốc, mật độ chia cắt địa hình, bình đồ mạng lưới thuỷ văn, hình thái lưu vực suối, độ dốc lòng, chiều dài dòng,…) đánh giá vai trò của các yếu tố địa mạo

Các phương pháp phân tích biến dạng địa mạo, địa chất trẻ cho phép xác định các đới nứt nẻ, đứt gẫy hoạt động trên thực địa đối sánh với phân tích giải đoán ảnh viễn thám

Phân tích biến dạng địa mạo, địa chất trầm tích trẻ, kiến tạo vật lý là chủ đạo trong nghiên cứu đặc điểm của yếu tố đứt gẫy hoạt động, cho phép xác định đới ảnh hưởng động lực đứt gẫy, mật độ đứt gẫy

Phân tích các đặc điểm địa chất thuỷ văn (đặc điểm chứa nước ngầm), địa chất công trình (độ dính kết, độ cứng của các nhóm đất đá), vỏ phong hoá (kiểu vỏ phong hoá) trên các thành tạo địa chất khác nhau làm cơ sở đánh giá vai trò của từng yếu tố địa chất thuỷ văn, địa chất công trình và vỏ phong hoá trong nhóm yếu tố địa chất tác động phát sinh trượt lở đất

Các phương pháp phân tích xử lý thống kê xác định vai trò của yếu tố khí hậu, khí tượng thuỷ văn và hoạt động KT-XH trong phát sinh tai biến TLĐ được ứng dụng

e Phương pháp phân tích đánh giá tai biến trượt lở đất

Hiện nay, trong đánh giá nguy cơ tai biến TLĐ, các nhà khoa học Việt Nam

đã tiếp cận theo hướng mô hình hoá các quá trình gây tai biến Mô hình tất định

(deterministic) là một dạng mô hình dựa trên phân tích bản chất vật lý của quá

trình gây tai biến và điều kiện địa kỹ thuật của khu vực nghiên cứu Với mô hình này, quá trình gây tai biến là quá trình vật lý, với các lực tác động làm phá vỡ trạng thái cân bằng Mô hình này giúp đánh giá khả năng gây tai biến Mô hình thống kê là dạng mô hình được xây dựng dựa hoàn toàn vào phân tích thống kê về mặt toán học các điểm đã xảy ra tai biến Có hai nhóm phân tích thống kê: nhị biến (hồi quy tuyến tính, phân tích tách biệt) và đa biến (chỉ số thông kê, xác suất, trọng số chứng cứ, độ lệch chuẩn) Mô hình này giúp đánh giá xác xuất xảy ra tai biến, hoặc nguy cơ tai biến Mô hình suy nghiệm là dạng mô hình dựa trên phân tích về các nhân tố có thể gây ảnh hưởng tới tai biến, các chuyên gia đánh giá vai trò của các nhân tố ảnh hưởng thông qua quá trình cho trọng số Mô hình này đánh giá nguy cơ tai biến theo công thức:

yếu tố thứ j, Xij - là giá trị của lớp thứ i trong yếu tố gây trượt j

Phương pháp so sánh cặp thông minh của Saaty (1994) được ứng dụng để nghiên cứu phân vùng nguy cơ TBĐC nói chung, TLĐ nói riêng Trong đó nội dung chủ yếu là đánh giá vai trò của từng yếu tố trong mối quan hệ phát sinh TBĐC, được thể hiện bằng cách cho điểm và tính trọng số Độ nhạy cảm tai biến (Suceptibility map) được xác lập trên cơ sở phân tích đánh giá các yếu tố nguyên nhân sinh tai biến Bản đồ nhạy cảm tai biến là kết quả của sự tích hợp các bản đồ nhạy cảm thành phần và tuân thủ theo công thức nêu trên Bản đồ nguy cơ tai biến (Hazard map) được tạo lập từ kết quả phân tích không gian và thực hiện trong môi trường GIS

Các nhân tố ảnh hưởng đến sự hình thành và phát triển TLĐ có vai trò và tầm quan trọng khác nhau, vì thế, vấn đề quan trọng là đánh giá đúng tầm quan trọng khác nhau đó và chọn được những nhân tố có tầm quan trọng hàng đầu Việc đánh giá một cách định lượng tầm quan trọng của các nhân tố khác nhau trong tập hợp các nhân tố quyết định sự phát triển của TLĐ thường thông qua việc xác định trọng số của các nhân tố, dựa vào thống kê các kết quả đo đạc, phân tích thành phần kiến trúc của các nhân tố và vào nhận thức của chuyên gia Ngày nay, để đánh giá trọng số của các nhân tố một cách phù hợp hơn, chính xác hơn, người ta

thường dùng phương pháp phân tích cấp bậc (Anatical Hiearchy Process - AHP)

của Saaty dựa trên nguyên tắc so sánh giữa các cặp nhân tố mà thường được gọi là

“so sánh cặp thông minh”

Phương pháp Saaty dựa vào sự so sánh giữa 2 nhân tố theo nguyên tắc là nếu nhân tố A quan trọng hơn nhân tố B thì A/B>1 và ngược lại, A kém quan trọng hơn B thì A/B<1 Đương nhiên, nếu A và B quan trọng như nhau thì A/B=1 Và mức độ quan trọng của A so với B càng tăng khi tỷ số A/B càng lớn

Và ngược lại, đương nhiên, nếu tỷ số A/B càng nhỏ thì mức độ quan trọng của A

so với B càng giảm Saaty đã đưa ra một thang tỷ lệ lý thú cho một “cặp so sánh

thông minh” (bảng 1.3):

Bảng 1.3: Bảng so sánh cặp thông minh

<<Kém quan trọng hơn Quan trọng hơn>>

1/9 1/7 1/5 1/3 1 3 5 7 9 Kém

Kém quan trọng hơn

Quan trọng bằng nhau

Quan trọng hơn

Quan trọng hơn nhiều

Quan trọng hơn rất nhiều

Quan trọng hơn rất rất nhiều

Trên nguyên tắc so sánh nói trên, người ta xây dựng ma trận các cặp so sánh Và từ ma trận này, theo Vector nguyên lí Eigen tính được một “tập hợp các

trọng số phù hợp nhất” Có thể hình dung phương pháp “So sánh cặp thông minh” qua ví dụ sau đây (5 yếu tố với các điểm tương ứng 1, 3, 5, 7, 9):

Cho các nhân tố tác động phát sinh tai biến: A, B, C, D, E và xây dựng ma

trận so sánh cặp (bảng 1.4)

Bảng 1.4: Ma trận so sánh cặp các nhân tố quyết định TBĐC

Các nhân tố A(1) B(3) C(5) D(7) E(9) A(1) 1 3 5 7 9 B(3) 1/3 1 1,67 2,33 3 C(5) 1/5 1/3 1 1,4 1,80 D(7) 1/7 1/5 1/3 1 1,29 E(9) 1/9 1/7 1/5 1/3 1 Dựa theo ma trận này, theo Vector nguyên lí Eigen tính được tổ hợp các trọng số phù hợp sau: A = 0,36, B = 0,28, C = 0,20, D = 0,12, E = 0,04

Trên khu vực nghiên cứu, phương pháp phân tích so sánh cặp của Saaty (cho điểm, tính trọng số) đã được ứng dụng để đánh giá vai trò của các yếu tố tác động phát sinh tai biến TLĐ Việc cho điểm, tính trọng số của mỗi yếu tố thể hiện vai trò của từng yếu tố trong tổng thể các yếu tố tác động phát sinh tai biến TLĐ

Cơ sở của việc cho điểm chính là mức độ phân bố TLĐ trên mỗi yếu tố đó Việc đánh giá mức độ nhậy cảm trên thang cho điểm có thể biểu thị sự ưu tiên của chúng một cách thích đáng đối với TLĐ Để đem đến cho thang điểm này một ý nghĩa cụ thể, người ta đã sử dụng nguyên lý của sự phân hóa về ngữ nghĩa: một đầu của thang điểm này được gán với đại lượng định tính và đầu kia nhận một đại

lượng định tính nghịch đảo (bảng 1.5)

Bảng 1.5: Thang điểm độ nhạy cảm trượt lở của các yếu tố

Nhậy cảm 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 -10 Không nhậy cảm Phân tích độ nhạy cảm tai biến của yếu tố thành phần (nguy cơ TLĐ theo từng yếu tố phát sinh) dựa trên cơ sở đánh giá mối tương quan yếu tố tác động phát sinh tai biến với hiện trạng phân bố TLĐ Phân tích so sánh cặp được ứng dụng nhằm xác định vai trò của từng yếu tố thể hiện bằng trọng số của nó trong tổng thể

các yếu tố tác động phát sinh TLĐ Trên cơ sở đó cho phép xây dựng các bản đồ nguy cơ TLĐ thành phần Bản đồ nguy cơ TLĐ là tổng hợp các bản đồ nguy cơ thành phần bằng phương pháp phân tích không gian trong môi trường GIS

1.2.3 Cơ sở tài liệu

Trên địa bàn lưu vực hồ thủy điện Sơn La nước ta, một khối lượng lớn các tài liệu về lịch sử, hiện trạng và yếu tố phát sinh tai biến TLĐ đã được đề cập ở các công trình nghiên cứu trước đây Tuy nhiên, việc cập nhật các tài liệu mới nhất

về vấn đề này làm cơ sở cho nghiên cứu dự báo tai biến TLĐ là nhiệm vụ rất quan trọng hiện nay Trong đó phải kể đến nguồn tài liệu lớn được phân tích, chiết xuất

từ các dữ liệu ảnh viễn thám Trên cơ sở phân tích ảnh viễn thám và khảo sát thực địa cho phép xác lập hiện trạng và các yếu tố phát sinh TBĐC ở khu vực Tây Bắc

1) Phân tích giải đoán hiện trạng tai biến địa chất

Trong nghiên cứu dự báo tai biến TLĐ, các thông tin chiết xuất từ ảnh vệ tinh (hiện trạng và yếu tố phát sinh TLĐ) đảm bảo chi tiết, đầy đủ Thông qua các dấu hiệu ảnh: dấu hiệu trực tiếp (phổ ảnh, hoa văn, tổ hợp màu,…), gián tiếp là những yếu tố lớp phủ, địa hình, địa mạo và thành phần vật chất trên bề mặt,… cho phép xác lập hiện trạng phân bố và các yếu tố phát sinh TBĐC Ví dụ như, các đới phá huỷ đứt gẫy trên thực tế tồn tại dưới dạng một cảnh quan rất đặc biệt bao gồm các yếu tố về địa hình, thực vật, thổ nhưỡng và thuỷ văn Sự thể hiện của các yếu

tố của cảnh quan này trên ảnh viễn thám sẽ là các dấu hiệu gián tiếp để giải đoán đứt gẫy hoạt động, sự phân bố trong không gian, tính chất dịch chuyển của chúng

và đới ảnh hưởng động lực đứt gẫy Ảnh viễn thám phân giải cao VNREDSat-1, SPOT-5 được ứng dụng để giải đoán vị trí, quy mô các khối trượt, ở vùng sườn,

bờ hồ thủy điện, đường giao thông và giải đoán các yếu tố tác động phát sinh tai biến TLĐ Những kết quả giải đoán trên ảnh viễn thám được kiểm chứng bằng khảo sát thực địa kiểm tra và đối sánh

2) Phân tích giải đoán hiện trạng tai biến trượt lở đất

Để giải đoán hiện trạng TLĐ trên lưu vực hồ thủy điện Sơn La trước tiên ta phải hiệu chỉnh hình học tất cả các ảnh thu thập được như ảnh Spot 5 và ảnh

Vnredsat-1 về đúng hệ tọa độ khu vực nghiên cứu hay nói cách khác ta coi các lớp hành chính của khu vực nghiên cứu là chuẩn như lớp giao thông, sông suối, đặc biêt vị trị các điểm TLĐ đã thu thập được

Hình 1.1: Hiệu chỉnh hình học khu vực nghiên cứu

Trong nghiên cứu TLĐ, các thông tin chiết xuất từ ảnh vệ tinh (hiện trạng

và yếu tố phát sinh TBĐC) đảm bảo chi tiết, đầy đủ Thông qua các dấu hiệu ảnh: dấu hiệu trực tiếp (phổ ảnh, hoa văn, tổ hợp màu,…), gián tiếp là những yếu tố lớp phủ, địa hình, địa mạo và thành phần vật chất trên bề mặt,… cho phép xác lập hiện trạng phân bố và các yếu tố phát sinh TLĐ Ví dụ như, các đới phá huỷ đứt gẫy trên thực tế tồn tại dưới dạng một cảnh quan rất đặc biệt bao gồm các yếu tố về địa hình, thực vật, thổ nhưỡng và thuỷ văn Sự thể hiện của các yếu tố của cảnh quan này trên ảnh viễn thám sẽ là các dấu hiệu gián tiếp để giải đoán đứt gẫy hoạt động,

sự phân bố trong không gian, tính chất dịch chuyển của chúng và đới ảnh hưởng động lực đứt gẫy Ảnh viễn thám phân giải cao như Spot 5 và Vnredsat -1 được ứng dụng để giải đoán vị trí, quy mô các khối trượt ở vùng sườn, bờ hồ thủy điện, đường giao thông và giải đoán các yếu tố tác động phát sinh

Hình 1.2: Vị trí điểm trược lở ở đập thủy điện Sơn La

Hình 1.3: Khối trượt trên ảnh SPOT-5 và chụp mặt đất tại nam Mường Lay

Hình 1.4: Khối trượt tại cầu Mông Sến trên ảnh SPOT-5 và ảnh chụp mặt đất

3) Phân tích giải đoán các yếu tố phát sinh tai biến địa chất

Kết quả phân tích giải đoán ảnh vệ tinh phân giải cao kết hợp với tổng hợp các tài liệu về tự nhiên và KT-XH cho phép xây dựng các bản đồ yếu tố phát sinh tai biến TLĐ [10,11] Luận văn đã phân tích giải đoán các yếu tố: lớp phủ thực vật, hiện trạng sử dụng đất, địa chất thạch học, cấu trúc tân kiến tạo, lineamen- đứt gẫy Các bản đồ yếu tố phát sinh tai biến TLĐ đã được xây dựng bao gồm: bản đồ địa chất thạch học, lineamen-đứt gẫy, cấu trúc tân kiến tạo, độ che phủ thực vật, hiện trạng

sử dụng đất Bản đồ địa chất thạch học lưu vực hồ thủy điện Sơn La thể hiện 5 nhóm đá: trầm tích bở rời, trầm tích gắn kết, biến chất, magma acit, magma bazơ

và đá vôi Bản đồ lineamen-đứt gẫy khu vực lưu vực hồ thủy điện Sơn La đã được xây dựng, thể hiện hệ thống các lineamen là các đứt gẫy tân kiến tạo và đứt gẫy hoạt động Bản đồ hiện trạng sử dụng đất và độ che phủ thực vật được xây dựng, thể hiện các kiểu rừng và độ che phủ khác nhau Độ che phủ >90% chủ yếu là rừng tự nhiên; 70-90% - rừng tái sinh; 45-70% - rừng trồng, sản xuất; 20-45% - đất nông nghiệp và <20% là đất dân cư và đồi núi trọc

1.3 Đánh giá chung

Trên thế giới, các nước có nền khoa học kỹ thuật hiện đại như: Trung Quốc, Nga, Mỹ, Nhật Bản,… đã áp dụng phương tiện khoa học và kỹ thuật hiện đại, tập trung nguồn lực cho nghiên cứu phòng tránh thiên tai Công tác dự báo diễn biến tai biến TLĐ trong không gian và theo thời gian được chú trọng đầu tư nghiên

cứu, do đó, các giải pháp áp dụng phòng chống, phòng tránh tai biến đạt hiệu quả cao Một loạt các mạng lưới cảnh báo tự động TBĐC nguy hiểm đã được thiết lập

ở những nơi có nguy cơ cao, giúp cho người dân phòng tránh tai biến kịp thời, giảm thiệt hại đến mức thấp nhất

Ở nước ta, mặc dù đã được quan tâm nghiên cứu TBĐC, nhưng vẫn còn nhiều tồn tại và hạn chế nhất định Do có những cách tiếp cận khác nhau, nên các kết quả nghiên cứu cũng còn có những bất cập Hầu hết các nhà nghiên cứu về địa chất công trình tập trung nghiên cứu từng khối trượt, đi sâu nghiên cứu nhóm nguyên nhân trực tiếp (gồm các thông số địa kỹ thuật như: cường độ kháng cắt, kháng nén, hệ số ma sát trong, lực dính kết, độ tan dã,…) gây trượt lở Trong khi

đó, các nhà nghiên cứu về địa lý lại chủ yếu phân tích các yếu tố mặt đệm như: địa hình (độ dốc sườn, mức độ phân cắt địa hình, hướng sườn, chiều dài hướng sườn, lớp phủ thực vật, sử dụng đất) và các yếu tố khí hậu khí tượng (lượng mưa, cường

độ mưa) để đánh giá TLĐ; các nhà địa chất lại quan tâm hơn đến tổng thể các yếu

tố tiềm ẩn như: ngoại sinh và nội sinh Đây là những yếu tố tác động phát sinh TLĐ Tuỳ thuộc vào mức độ nghiên cứu ở khu vực mà số lượng các yếu tố đánh giá có thể rất lớn, đến 20 yếu tố Cách tiếp cận này thuận lợi cho nghiên cứu thành lập bản đồ nguy cơ TBĐC ở khu vực

Đối với lưu vực thủy điện Sơn La, vấn đề này lại càng có nhiều tồn tại và bất cập, do chưa được đầu tư nghiên cứu chi tiết về vấn đề này Các phân tích đánh giá hiện tượng mới chỉ mang tính thống kê ở các vị trí xảy ra và những thiệt hại đi kèm Cách tiếp cận và phương pháp đánh giá tai biến TLĐ còn hạn chế Phân tích đánh giá vai trò của các yếu tố tác động phát sinh tai biến TLĐ còn rời rạc, chưa mang tính hệ thống, do đó, kết quả đánh giá nguy cơ tai biến TLĐ còn ở mức khiêm tốn, các giải pháp phòng tránh còn mang tính tổng thể, chưa cụ thể cho từng đối tượng diễn ra trên địa bàn Do vậy, kết quả nghiên cứu của luận văn:

“Nghiên cứu đánh giá nguy cơ trượt lở đất lưu vực hồ Thủy điện Sơn La bằng

Công nghệ viễn thám và GIS” là thực sự cấp thiết hiện nay, đáp ứng được những đòi

hỏi của thực tiễn đặt ra đối với lưu vực thủy điện Sơn La

Như vậy, phân tích, xử lý các dữ liệu ảnh viễn thám trong nghiên cứu địa chất nói chung và tai biến trượt lở đất nói riêng không những cho nhiều tài liệu quý mà còn có hiệu quả cao Sử dụng kỹ thuật phân tích ảnh viễn thám không chỉ cho phép xác định vị trí, đặc trưng của các khối trượt, điểm nứt đất và đứt gẫy hoạt động; mà còn trên cơ sở phân tích những biến dạng địa mạo, địa chất trẻ từ các dữ liệu ảnh viễn thám cho phép xác định đặc điểm của các yếu tố tác động phát sinh trượt lở đất như: địa mạo, địa chất, kiến tạo trẻ và những hoạt động KT-XH của con người Trong luận văn này, tác giả đã sử dụng ảnh có độ phân giải cao là Spot

5 và Vnredsat-1 được ứng dụng để giải đoán vị trị, quy mô khối trượt trên lưu vực thủy điện Sơn La

CHƯƠNG 2 ĐẶC ĐIỂM HIỆN TRẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ PHÁT SINH TAI BIẾN

TRƯỢT LỞ ĐẤT LƯU VỰC HỒ THỦY ĐIỆN SƠN LA

2.1 HIỆN TRẠNG TRƯỢT LỞ ĐẤT

Trên cơ sở tổng hợp các kết quả phân tích ảnh viễn thám phân giải cao và khảo sát chi tiết ngoài thực địa đã cho phép xác lập 392 khối trượt lớn nhỏ (phụ lục), phân bố trên diện tích 11.135 km 2

của lưu vực hồ thủy điện Sơn La (hình 2.1)

Hình 2.1: Bản đồ hiện trạng trượt lở đất lưu vực hồ thủy điện Sơn La