Ở một số nước tiờn tiến (Nga, Trung Quốc, Mỹ), trờn cơ sở nghiờn cứu TBĐC, họ đó tổng kết kinh nghiệm, xỏc lập được hệ phương phỏp chuẩn về nghiờn cứu TBĐC cho nước mỡnh. Ở Việt Nam, vấn đề nghiờn cứu đỏnh giỏ TBĐC là vấn đề phức tạp. Vận dụng kết quả nghiờn cứu của cỏc nước tiờn tiến, với kinh nghiệm nghiờn cứu nhiều năm trong lĩnh vực này, triển khai nhiều đề tài nghiờn cứu TBĐC ở nước ta, GS Nguyễn Trọng Yờm đó tổng kết, đưa ra hệ phương phỏp nghiờn cứu TBĐC kết hợp truyền thống và hiện đại tương đối hoàn chỉnh, phự hợp với điều kiện hiện tại [14, 15]. Thực tiễn đó và đang diễn ra, tuỳ từng KVNC, cỏc nhà khoa học Việt Nam ỏp dụng hệ cỏc phương phỏp nghiờn cứu cụ thể theo những mục tiờu đặt ra. Trong nghiờn cứu đỏnh giỏ tai biến XLBS ở sụng Ba đoạn qua TX. Ayun Pa, tỏc giả lựa chọn hệ phương phỏp nghiờn cứu được ứng dụng rộng rải ở Việt Nam để triển khai nghiờn cứu.
- Phƣơng phỏp điều tra, khảo sỏt thực địa
Điều tra, khảo sỏt nghiờn cứu chi tiết ngoài thực địa cho phộp thu thập cỏc số liệu về hiện trạng, sơ bộ đỏnh giỏ nguyờn nhõn phỏt sinh và những thiệt hại do tai biến XLBS gõy ra trờn địa bàn nghiờn cứu. Ngoài việc điều tra thu thập cỏc thụng tin về cỏc vị trớ, quy mụ, tỡnh hỡnh thiệt hại do cỏc điểm XLBS đó gõy ra trong thời gian trước đõy; ngoài thực địa, điểm XLBS được đo vẽ chi tiết, xỏc định cỏc đặc trưng về vị trớ (toạ độ địa lý), kớch thước (chiều dài, rộng, sõu của cung xúi lở), phõn loại, thời gian xuất hiện và thiệt hại do tai biến gõy ra. Khảo sỏt đỏnh giỏ vai trũ của từng yếu tố tỏc động phỏt sinh tai biến ở từng vị trớ XLBS, cung xúi lở cụ thể. Đú là
24
những tài liệu quan trọng làm cơ sở để phõn tớch tổng hợp, khoanh vựng cảnh bỏo nguy cơ XLBS đạt độ tin cậy và chớnh xỏc cao. Mặt khỏc, ngoài thực địa cần điều tra cỏc giải phỏp khắc phục hậu quả, xem xột cỏc giải phỏp phũng chống XLBS đó được ỏp dụng, mức độ và hiệu quả của chỳng.
- Phƣơng phỏp phõn tớch ảnh viễn thỏm và bản đồ
Viễn thỏm là phương phỏp mới và hiện đại, được ứng dụng để nghiờn cứu TBĐC nhờ ỏp dụng cỏc tiến bộ mới nhất của cụng nghệ thụng tin. Phương phỏp phõn tớch viễn thỏm sẽ là chủ đạo, hỗ trợ đắc lực việc giải quyết cỏc nội dung nghiờn cứu tai biến. Bề mặt Trỏi Đất thể hiện đầy đủ, rừ nột trờn cỏc dữ liệu ảnh viễn thỏm: tai biến XLBS, địa hỡnh, địa chất và những thiệt hại về KT-XH của con người. Chớnh vỡ vậy, giải đoỏn ảnh vệ tinh bằng mắt thường trờn cơ sở cỏc dấu hiệu trực tiếp: tụn màu, sắc màu, hoa văn,… và cỏc dấu hiệu giỏn tiếp: thực vật, thuỷ văn,…; đồng thời bằng phõn tớch ảnh số trờn cơ sở phần mềm chuyờn dụng và bằng phương phỏp tổ hợp màu cho phộp nhận dạng tai biến XLBS diễn ra trờn bề mặt Trỏi đất cũng như cỏc yếu tố tỏc động phỏt sinh tai biến. Phõn tớch ảnh viễn thỏm đa thời gian cho phộp nhận dạng lịch sử hiện trạng XLBS diễn ra trờn bề mặt Trỏi đất, từ đú cho phộp xỏc lập quy luật, diễn biến và dự bỏo tai biến làm cơ sở đề xuất cỏc giải phỏp phũng trỏnh, phũng chống trượt lở đất một cỏch hợp lý.
Như vậy, phõn tớch, xử lý cỏc dữ liệu ảnh viễn thỏm trong nghiờn cứu địa chất núi chung và tai biến XLBS núi riờng khụng những cho nhiều tài liệu quý mà cũn cú hiệu quả cao. Sử dụng kỹ thuật phõn tớch ảnh viễn thỏm khụng chỉ cho phộp xỏc định vị trớ, quy mụ XLBS. Mà cũn cho phộp xỏc định đặc điểm của cỏc yếu tố tỏc động phỏt sinh XLBS như: địa mạo, uốn khỳc, hướng dũng,… Trong cụng trỡnh này, tập thể tỏc giả đó sử dụng ảnh Landsat 2014 và bản đồ địa hỡnh tỷ lệ 1/25.000 (năm 2000) để nghiờn cứu đỏnh giỏ hiện trạng tai biến XLBS ở KVNC.
- Cỏc phƣơng phỏp nghiờn cứu, đo đạc và phõn tớch chuyờn ngành
Cỏc phương phỏp nghiờn cứu, đo đạc và phõn tớch chuyờn ngành được ứng dụng chủ yếu trong việc xỏc định cỏc yếu tố tỏc động đến quỏ trỡnh XLBS. Phương phỏp phõn tớch trắc lượng hỡnh thỏi địa hỡnh, địa chất xỏc định yếu tố động lực nội,
25
ngoại sinh, đỏnh giỏ vai trũ của chỳng trong phỏt sinh cỏc tai biến được sử dụng bổ trợ cho nghiờn cứu đỏnh giỏ yếu tố tỏc động phỏt sinh XLBS được chiết xuất từ ảnh viễn thỏm và bản đồ địa hỡnh tỷ lệ lớn. Phương phỏp phõn tớch trắc lượng hỡnh thỏi địa hỡnh và cỏc biến dạng địa mạo cho phộp đỏnh giỏ vai trũ của cỏc yếu tố địa mạo, tõn kiến tạo và kiến tạo hiện đại phỏt sinh tai biến XLBS. Cỏc phương phỏp phõn tớch biến dạng địa mạo, địa chất trẻ cho phộp xỏc định cỏc đới nứt nẻ, đứt gẫy hoạt động trờn thực địa đối sỏnh với phõn tớch giải đoỏn ảnh viễn thỏm. Từ đú cho phộp đỏnh giỏ vai trũ của yếu tố này trong phỏt sinh tai biến XLBS.
Phõn tớch cỏc đặc địa chất thạch học cụng trỡnh (độ dớnh kết, độ cứng của cỏc nhúm đất đỏ), thủy động lực (tốc độ dũng chảy, hướng dũng chảy), độ uốn khỳc, phõn cắt ngang, phõn cắt sõu,… làm cơ sở đỏnh giỏ vai trũ của từng yếu tố gõy tai biến XLBS.
Cỏc phương phỏp phõn tớch xử lý thống kờ hiện trạng XLBS đối với từng yếu tố phỏt sinh XLBS cho phộp xỏc định vai trũ của từng yếu tố trong tổng thể cỏc yếu tố phỏt sinh tai biến XLBS. Ứng dụng phương phỏp thống kờ xõy dựng những biểu đồ của cỏc chuỗi số liệu thống kờ hiện trạng nhằm tỡm ra tớnh quy luật khi đối sỏnh với diễn biến của tai biến XLBS theo thời gian.
Như vậy, nhúm cỏc phương phỏp phõn tớch chuyờn ngành này đúng vai trũ quan trọng trong nghiờn cứu tai biến XLBS. Như đó nờu ở trờn, tai biến XLBS hỡnh thành và phỏt triển do tỏc động của cỏc yếu tố nội sinh và ngoại sinh và nhõn sinh. Do đú, để làm sỏng tỏ vai trũ của từng yếu tố tỏc động phỏt sinh tai biến XLBS cần phải ỏp dụng cỏc phương phỏp phõn tớch địa mạo, địa chất, kiến tạo.
- Phƣơng phỏp phõn tớch đỏnh giỏ tai biến
Đõy là phương phỏp quan trọng quyết định thành cụng của đề tài. Việc tổng hợp xử lý số liệu được thực hiện dựa vào một số phần mềm ỏp dụng hiệu quả trong phõn tớch đỏnh giỏ TBĐC núi chung, XLBS núi riờng như: Mapinfow, Ilwis, GIS,.... Cỏc số liệu đầu vào là cỏc kết quả nghiờn cứu giải đoỏn ảnh viễn thỏm, điều tra khảo sỏt thực địa, phõn tớch tổng hợp cỏc yếu tố tiềm ẩn phỏt sinh tai biến. Cỏc tài
26
liệu sử dụng là cỏc bản đồ, ảnh viễn thỏm ở tỷ lệ phự hợp và được thực hiện trong những năm gần đõy.
Hiện nay, trong đỏnh giỏ nguy cơ TBĐC núi chung, XLBS núi riờng, cỏc nhà khoa học Việt Nam đó tiếp cận theo hướng mụ hỡnh hoỏ cỏc quỏ trỡnh gõy tai biến. Mụ hỡnh tất định (deterministic) là một dạng mụ hỡnh dựa trờn phõn tớch bản chất vật lý của quỏ trỡnh gõy tai biến và điều kiện địa kỹ thuật của KVNC. Với mụ hỡnh này, quỏ trỡnh gõy tai biến là quỏ trỡnh vật lý, với cỏc lực tỏc động làm phỏ vỡ trạng thỏi cõn bằng. Mụ hỡnh này giỳp đỏnh giỏ khả năng gõy tai biến. Mụ hỡnh thống kờ là dạng mụ hỡnh được xõy dựng dựa hoàn toàn vào phõn tớch thống kờ về mặt toỏn học cỏc điểm đó xảy ra tai biến. Cú hai nhúm phõn tớch thống kờ: nhị biến (hồi quy tuyến tớnh, phõn tớch tỏch biệt) và đa biến (chỉ số thụng kờ, xỏc suất, trọng số, chứng cứ, độ lệch chuẩn). Mụ hỡnh này giỳp đỏnh giỏ xỏc xuất xảy ra tai biến, hoặc nguy cơ tai biến. Mụ hỡnh suy nghiệm là dạng mụ hỡnh dựa trờn phõn tớch về cỏc nhõn tố cú thể gõy ảnh hưởng tới tai biến, cỏc chuyờn gia đỏnh giỏ vai trũ của cỏc nhõn tố ảnh hưởng thụng qua quỏ trỡnh cho trọng số. Mụ hỡnh này đỏnh giỏ nguy cơ tai biến theo cụng thức [16, 18]: H = n j wj 1 m i Xij 1
Trong đú : H - là chỉ số nhậy cảm với XLBS, Wj - là trọng số của yếu tố thứ j, Xij - là giỏ trị của lớp thứ i trong yếu tố gõy trượt j.
Phương phỏp so sỏnh cặp thụng minh của Saaty (1994) được ứng dụng để nghiờn cứu khoanh vựng nguy cơ TBĐC núi chung, XLBS núi riờng. Trong đú nội dung chủ yếu là đỏnh giỏ vai trũ của từng yếu tố trong mối quan hệ phỏt sinh TBĐC, được thể hiện bằng cỏch cho điểm và tớnh trọng số. Độ nhạy cảm tai biến (Suceptibility map) được xỏc lập trờn cơ sở phõn tớch đỏnh giỏ cỏc yếu tố nguyờn nhõn sinh tai biến. Bản đồ nhạy cảm tai biến là kết quả của sự tớch hợp cỏc bản đồ nhạy cảm thành phần và tuõn thủ theo cụng thức nờu trờn. Bản đồ nguy cơ tai biến (Hazard map) được tạo lập từ kết quả phõn tớch khụng gian và thực hiện trong mụi trường GIS.
27
Cỏc nhõn tố ảnh hưởng đến sự hỡnh thành và phỏt triển XLBS cú vai trũ và tầm quan trọng khỏc nhau, vỡ thế, vấn đề quan trọng là đỏnh giỏ đỳng tầm quan trọng khỏc nhau đú và chọn được những nhõn tố cú tầm quan trọng hàng đầu. Việc đỏnh giỏ một cỏch định lượng tầm quan trọng của cỏc nhõn tố khỏc nhau trong tập hợp cỏc nhõn tố quyết định sự phỏt triển của XLBS thường thụng qua việc xỏc định trọng số của cỏc nhõn tố, dựa vào thống kờ cỏc kết quả đo đạc, phõn tớch thành phần kiến trỳc của cỏc nhõn tố và vào nhận thức của chuyờn gia. Ngày nay, để đỏnh giỏ trọng số của cỏc nhõn tố một cỏch phự hợp hơn, chớnh xỏc hơn, người ta thường dựng phương phỏp phõn tớch cấp bậc (Anatycal Hiearchy Process - AHP) của Saaty dựa trờn nguyờn tắc so sỏnh giữa cỏc cặp nhõn tố mà thường được gọi là “so sỏnh cặp thụng minh” [18].
Phương phỏp Saaty dựa vào sự so sỏnh giữa 2 nhõn tố theo nguyờn tắc là nếu nhõn tố A quan trọng hơn nhõn tố B thỡ A/B>1 và ngược lại, A kộm quan trọng hơn B thỡ A/B<1. Đương nhiờn, nếu A và B quan trọng như nhau thỡ 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 nhiờn, nếu tỷ số A/B càng nhỏ thỡ mức độ quan trọng của A so với B càng giảm. Saaty đưa ra thang tỷ lệ lý thỳ cho một “cặp so sỏnh thụng minh” (Bảng 2.1) [18]. Từ những so sỏnh cặp cỏc yếu tố tỏc động phỏt sinh XLBS cho thấy vai trũ của từng cặp yếu tố với nhau, từng yếu tố trong tổng thể cỏc yếu tố phỏt sinh tai biến. Từ đõy cho phộp đỏnh giỏ yếu tố nào cú vai trũ quyết định, yếu tố nào cú vai trũ ở mức độ nhất định và yếu tố nào cú vai trũ khụng rừ ràng trong phỏt sinh tai biến địa chất núi chung, XLBS núi riờng.
Bảng 2.1: Bảng so sỏnh cặp thụng minh
<<Kộm quan trọng hơn Quan trọng hơn>>
1/9 1/7 1/5 1/3 1 3 5 7 9 Kộm quan trọng hơn rất rất nhiều Kộm quan trọng hơn rất nhiều Kộm quan trọng hơn nhiều Kộm 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
28
Trờn nguyờn tắc so sỏnh núi trờn, người ta xõy dựng ma trận cỏc cặp so sỏnh. Và từ ma trận này, theo Vector nguyờn lớ Eigen tớnh được một “tập hợp cỏc trọng số phự hợp nhất”. Cú thể hỡnh dung phương phỏp “So sỏnh cặp thụng minh” qua vớ dụ sau đõy (5 yếu tố với cỏc điểm tương ứng 1, 3, 5, 7, 9):
Cho cỏc nhõn tố tỏc động phỏt sinh tai biến: A, B, C, D, E và xõy dựng ma trận so sỏnh cặp (Bảng 2.2).
Bảng 2.2: Ma trận so sỏnh cặp cỏc yếu tố phỏt sinh tai biến địa chất
Cỏc nhõn 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 nguyờn lớ Eigen tớnh được tổ hợp cỏc trọng số phự hợp sau: A = 0,36, B = 0,28, C = 0,20, D = 0,12, E = 0,04.
Trờn KVNC, phương phỏp phõn tớch so sỏnh cặp của Saaty (cho điểm, tớnh trọng số) đó được ứng dụng để đỏnh giỏ vai trũ của cỏc yếu tố tỏc động phỏt sinh tai biến XLBS. Việc cho điểm, tớnh trọng số của mỗi yếu tố thể hiện vai trũ của từng yếu tố trong tổng thể cỏc yếu tố tỏc động phỏt sinh tai biến XLBS. Cơ sở của việc cho điểm chớnh là mức độ phõn bố XLBS trờn mỗi yếu tố đú. Việc đỏnh giỏ mức độ nhậy cảm trờn thang cho điểm cú thể biểu thị sự ưu tiờn của chỳng một cỏch thớch đỏng đối với XLBS. Để đem đến cho thang điểm này một ý nghĩa cụ thể, người ta đó sử dụng nguyờn lý của sự phõn húa về ngữ nghĩa: một đầu của thang điểm này được gỏn với đại lượng định tớnh và đầu kia nhận một đại lượng định tớnh nghịch đảo (Bảng 2.3).
Bảng 2.3: Thang điểm độ nhạy cảm XLBS của cỏc yếu tố
Nhậy cảm 10 9 8 7 6 5 4 3 2 1 -10 Khụng nhậy cảm Phõn tớch độ nhạy cảm tai biến của yếu tố thành phần (nguy cơ XLBS theo từng yếu tố phỏt sinh) dựa trờn cơ sở đỏnh giỏ mối tương quan yếu tố tỏc động phỏt sinh tai biến với hiện trạng phõn bố XLBS. Phõn tớch so sỏnh cặp được ứng dụng nhằm xỏc định vai trũ của từng yếu tố thể hiện bằng trọng số của nú trong tổng thể
29
cỏc yếu tố tỏc động phỏt sinh XLBS. Trờn cơ sở đú cho phộp xõy dựng cỏc bản đồ nguy cơ XLBS thành phần. Bản đồ nguy cơ XLBS là tổng hợp cỏc bản đồ nguy cơ thành phần. Phương phỏp này được ứng dụng để xõy dựng bản đồ nguy cơ XLBS KVNC.
30
Chƣơng 3
HIỆN TRẠNG VÀ CÁC YẾU TỐ GÂY XểI LỞ BỜ SễNG 3.1. Hiện trạng xúi lở bờ sụng
Hiện trạng xúi lở bờ sụng được xõy dựng trờn cơ sở phõn chia mức độ xúi lở thành 3 mức: mạnh, trung bỡnh, yếu dựa vào sự đỏnh giỏ tổng hợp hai đặc điểm xúi lở của khu vực Ayun Pa (Bảng 3.1).
Bảng 3.1. Bảng phõn chia mức độ xúi lở KVNC
Mức độ xúi lở Thụng số
Chiều dài cung xúi lở Tần suất xúi lở
Mạnh >500m Thường xuyờn
Trung bỡnh <500m Thường xuyờn
Yếu - Khụng thường xuyờn
(Cú thể xảy ra vào mưa lũ) Khụng xúi lở (Bờ đỏ
gốc rắn chắc) - -
Ở đõy tần suất xúi lở được hiểu là sự thường xuyờn hay khụng thường xuyờn bị xúi lở của bờ sụng. Vớ dụ ở KVNC cỏc cung bờ lừm dũng nước luụn chảy thẳng vào chõn bờ gõy xúi lở thường xuyờn. Cũn tại cỏc cung bờ lồi được cấu tạo bời cỏc trầm tớch bở rời, gắn kết yếu. Khi dũng cạn (mựa khụ) bờ được ngăn cỏch với dũng nước bởi cỏc bói cuội sỏi sạn. Vỡ vậy khụng xảy ra xúi lở. Tuy nhiờn, vào mựa mưa, lũ bóo dũng nước dõng cao, động lực lớn cú thể gõy xúi lở tại cỏc cung bờ lồi này. Tại cỏc cung cú tần suất xúi lở khụng thường xuyờn này được xếp vào mức xúi lở yếu.
31
Bảng 3.2. Bảng thống kờ hiện trạng xúi lở bờ sụng KVNC
Số cung Chiều dài (m) Xó_ Phƣờng Huyện_Thị Mức độ XL
1 396 Ia Hiao H. Phỳ Thiện Yếu
2 529 Ia Hiao H. Phỳ Thiện Mạnh
3 377 Ia Hiao H. Phỳ Thiện Yếu
4 1.082 Cheo Reo TX. Ayun Pa Mạnh
4’ 493 Cheo Reo TX. Ayun Pa Yếu
5 104 Chõn cầu Quý Đức TX. Ayun Pa Khụng XL
6 686 Cheo Reo TX. Ayun Pa Yếu
7 1.942 P. Hũa Bỡnh TX. Ayun Pa Mạnh
8 583 P. Hũa Bỡnh TX. Ayun Pa Yếu
9 741 P. Hũa Bỡnh TX. Ayun Pa Mạnh
10 1.811 P. Đoàn Kết TX. Ayun Pa Yếu
11 1.045 P. Sụng Bờ TX. Ayun Pa Yếu
12 330 Chõn cầu Bến Mộng TX. Ayun Pa Khụng XL