8. Cấu trúc luận án
2.6.2. Hạ tầng giao thông
Mặc dù là tỉnh miền núi có địa hình phức tạp, nhưng mạng lưới giao thông đường bộ của tỉnh khá phát triển. Đường Quốc lộ 3 là trục giao thông chính của tỉnh (125,5 km) từ Thái Nguyên, chạy dọc qua trung tâm một số huyện thị (Chợ Mới, TP. Bắc Kạn, Bạch Thông, Ngân Sơn) lên Cao Bằng đến biên giới Việt – Trung. Các tuyến Tỉnh lộ 212, 254, 255, 256, 258b cùng với hệ thống đường liên huyện, liên xã tạo thành mạng lưới giao thông quan trọng nối tỉnh Bắc Kạn với các tỉnh khác.
Hệ thống đường giao thông phân bố khá hợp lý, phần lớn các tuyến đường đều xuất phát từ Quốc lộ 3 tỏa đi các trung tâm huyện lị, các khu dân cư, khu công nghiệp, khu du lịch và danh lam thắng cảnh trên địa bàn tỉnh. Tổng chiều dài các tuyến đường khoảng 1600 km. Nhìn chung một số tuyến đường giao thông (Quốc lộ, tỉnh lộ) trên địa bàn tỉnh có chất lượng tương đối tốt. Tuy nhiên vẫn còn một số tuyến đường chất lượng còn thấp, hay bị trượt lở đất về mùa mưa, gây khó khăn cho việc đi lại, vận chuyển hàng hóa của nhân dân.
2.6.3. Các hoạt động nhân sinh làm mất ổn định sườn dốc
Ảnh hưởng của các hoạt động nhân sinh đến tai biến trượt lở đất có thể là trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua nhiều quá trình biến đổi lâu dài. Tuy nhiên dù
89
diễn ra theo cơ chế nào thì tác động của nó cũng rất lớn. Những tác động này có thể theo chiều hướng tích cực làm hạn chế tai biến hoặc theo hướng kích thích tai biến, tạo điều kiện để tai biến phát triển. Tác động của các hoạt động nhân sinh có khi quan sát trực tiếp ở hiện trường hoặc thông qua sự tương tác với từng yếu tố nguyên nhân như:
+ Dốc địa hình: Trong phần lớn các quá trình xây dựng, làm đường giao thông, nhà cửa,...tại các vùng đồi núi con người đã làm gia tăng độ dốc sườn, phá vỡ trạng thái cân bằng động lực nội khối của đất đá.
+ Đặc tính cơ lý của đất, đá và vỏ phong hóa: Quá trình hoạt động canh tác bất hợp lý trên bề mặt, cùng với hoạt động chặt phá rừng, phá hủy lớp phủ ở vị trí những công trình xây dựng lớn đã tạo điều kiện thuận lợi cho những yếu tố phong hóa và các tác nhân khác tương tác làm thay đổi tính chất cơ lý sẵn có của đất đá. Các hoạt động khai thác khoáng sản, nổ mìn cũng làm biến dạng, thay đổi kết cấu khối của đất đá.
Xét theo góc độ này, một số hoạt động nhân sinh trong khu vực có ảnh hưởng đến tai biến trượt lở gồm:
2.6.3.1. Xây dựng đường giao thông
Hiện trạng vùng nghiên cứu cho thấy không phải ngẫu nhiên mà hiện tượng trượt lở đất thường diễn ra trên các trục đường giao thông xung yếu. Tuyến quốc lộ 3 nằm trùng với đứt gãy lớn, nơi tập trung phần lớn các điểm trượt lở. Thiếu thông tin về điều kiện địa chất, thủy văn khu vực và những khó khăn kinh tế trong công tác khảo sát xây dựng và duy tu cũng như việc thực hiện những giải pháp khắc phục là nguyên nhân gây ra hàng loạt vụ trượt lở hàng năm trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn. Các tuyến đường này, khi xây dựng để hạ độ cao của toàn tuyến và duy trì mức chênh cao cần thiết các đơn vị thi công đã phải bạt núi tạo những taluy rất dốc. Nhiều nơi taluy này nằm ngay trong tầng phong hóa dày đã tăng mức độ nhạy cảm trượt lở đất cho khu vực. Ngoài ra, hoạt động xây dựng nhà cửa của người dân với xu hướng chuyển dần ra phía đường giao thông cũng góp phần không nhỏ làm phức tạp thêm bề mặt địa hình, tăng cường độ chênh cao kích thích các quá trình sườn phát triển.
90
Hình 2.15: Bản đồ buffer giao thông tỉnh Bắc Kạn
Để đánh giá mức độ ảnh hưởng của việc xây dựng đường giao thông tới nguy cơ trượt lở đất, yếu tố khoảng cách từ một vị trí bất kỳ trong khu vực nghiên cứu tới hệ thống đường giao thông được xem xét như một yếu tố quan trọng. Qua khảo sát thực địa, các vết trượt thực tế xảy ra ở gần đường giao thông. Thống kê cho thấy có 479 điểm (82,59%) nằm trong buffer 200m, 243 điểm (41,9%) nằm trong buffer 100m. Đây là cơ sở để phân chia bản đồ buffer giao thông thành 3 lớp (hình 2.15):
91
+ Lớp 1: < 100m, là khu vực trực tiếp chịu tác động của việc bạt taluy làm đường, xây nhà. Đặc biệt tại các vị trí tuyến đường đi qua các lớp vỏ phong hóa dày, các quá trình sườn diễn ra mạnh mẽ do mất cân bằng sườn. Vì thế, tính bền vững của lớp này thấp đối với quá trình trượt lở đất.
+ Lớp 2: 100 –200m, khu vực này cách đường giao thông không xa, việc xẻ núi làm đường ít ảnh hưởng tới độ ổn định của sườn dốc nằm trong lớp này. Tuy nhiên, tại các tuyến quốc lộ, tỉnh lộ nơi mà chiều rộng của mặt đường tương đối lớn, thì một số sườn dốc vẫn chịu tác động trực tiếp của việc xẻ núi để mở rộng đường giao thông. Ngoài ra, tại một số tuyến đường đang tiến hành nâng cấp có hiện tượng nắn thẳng tuyến, tránh các khúc cua quanh co dẫn đến một số vị trí nằm trong buffer từ 100 – 200m, nhưng thực tế lại nằm trong buffer 100m của tuyến đường mới nhưng chưa được cập nhật. Do đó, lớp 2 có tính bền vững thấp với trượt lở đất.
+ Lớp 3: > 200 m, đây là khu vực nằm ngoài khả năng ảnh hưởng của giao thông tới tai biến trượt lở đất, quá trình trượt lở chủ yếu xảy ra trên các sườn tự nhiên.
Hình 2.16: Trượt lở đất xảy ra trên tỉnh lộ 258 do mở rộng đường 2.6.3.2. Khai thác khoáng sản
Hiện nay trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn có 165 mỏ và điểm quặng, chủ yếu bao gồm chì – kẽm, vàng, sắt, đá vôi xây dựng, cát xây dựng. Hoạt động khai thác khoáng sản ảnh hưởng đến trượt lở đất chủ yếu thông qua việc mở mới các tuyến
92
đường dẫn đến các vị trí, điểm khai thác khoáng sản. Ngoài ra, đối với khoáng sản chì kẽm, việc khai thác chủ yếu theo phương pháp hầm lò nên tác động của nó đối với hiện tượng trượt lở đất khó đánh giá vì các công trường khai thác thường nằm xa khu dân cư và hệ thống hầm lò chạy ngầm dưới lòng núi tạo nên những nguy cơ khó lường. Mặt khác, với đặc thù của ngành khai thác khoáng sản, nhìn chung các hoạt động khai thác đều để lại những khu vực có bề mặt địa hình phức tạp, với lượng chất bở rời lớn là điều kiện thuận lợi cho tai biến trượt lở đất.
Khu vực huyện Chợ Đồn và huyện Ngân Sơn là hai địa phương có diện tích đất sử dụng cho mục đích khai thác khoáng sản và đất sản xuất vật liệu xây dựng gốm sứ nhiều nhất. Trong đó các mỏ ở huyện Chợ Đồn đã khai thác từ lâu, tương đối ổn định và ảnh hưởng đến trượt lở đất không nhiều. Huyện Ngân Sơn là nơi tập trung các mỏ, điểm khoáng sản mới phát hiện như mỏ Cốc Lót ở thị trấn Nà Phặc, mỏ Sáo Sào, Mỏ đá silic Thượng Quan, mỏ vàng Bản Lim (Thuần Mang), mỏ Cốc Chặm ở thị trấn Nà Phặc, mỏ Bản Khét, Nà Điếu (Thượng Quan), mỏ vàng Pác Lạng. Khoáng sản chủ yếu là chì, kẽm, vàng sa khoáng, vàng gốc. Tuy nhiên, tình trạng lộn xộn trong khai thác tài nguyên khoáng sản ở huyện Ngân Sơn liên tục tái diễn, gây tổn hại không nhỏ tới môi trường, và ảnh hưởng không nhỏ đến quá trình phát sinh tai biến trượt lở đất.
Bảng 2.4: Diện tích sử dụng đất cho mục đích khai thác khoáng sản
Đơn vị hành chính
Hiện trạng năm 2011 (ha) Quy hoạch đến năm 2020 (ha)
Đất SX VLXD gốm xứ Đất cho hoạt động KS Đất SX VLXD gốm xứ Đất cho hoạt động KS Toàn tỉnh 168 2.468 383 3509 1. TP. Bắc Kạn 66 118 2. H. Pác Nặm 5 39 5 172 3. H. Ba Bể 36 40 36 143 4. H. Ngân Sơn 21 340 59 576 5. H. Chợ Đồn 11 1.779 11 1.951 6. H. Bạch Thông 12 19 18 66 7. H. Na Rì 16 58 103 378 8. H. Chợ Mới 1 193 33 223
93
Hình 2.17:Khai thác khoáng sản trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn 2.6.3.3. Hoạt động sử dụng tài nguyên đất
Vấn đề sử dụng đất hợp lý có khả năng hạn chế nhất định đối với sự xuất hiện tai biến trượt lở. Hiện nay đất trong vùng được sử dụng cho một số mục đích chính: đất dùng canh tác nông nghiệp; đất phát triển lâm nghiệp; đất chuyên dụng và dân cư; các loại đất khác (Núi đá, ao hồ, sông ngòi…). Đất hiện chưa được sử dụng trên địa bàn tỉnh tương đối lớn tập trung nhiều ở huyện Chợ Đồn, Na Rì, Pác Nặm do các nguyên nhân khác nhau (đồi núi trọc, đất bỏ hoang hóa…).
Bảng 2.5: Diện tích đất tự nhiên của tỉnh Bắc Kạn
Đơn vị
hành chính Đất nông nghiệp Đất phi nông nghiệp Đất chưa sử dụng
1. TP. Bắc Kạn 11.262 1.195 1.231 2. H. Pác Nặm 33.603 1.376 6.646 3. H. Ba Bể 66.778 2.964 1.670 4. H. Ngân Sơn 55.873 3.208 5.506 5. H. Chợ Đồn 66.941 6.909 14.265 6. H. Bạch Thông 55.649 1.215 2.915 7. H. Na Rì 74.803 2.301 8.196 8. H. Chợ Mới 55.651 2.323 2.849 Toàn tỉnh 420.560 21.491 43.278
94
Những bất hợp lý nổi bật nhất trong sử dụng đất đóng vai trò thúc đẩy hình thành trượt lở ở Bắc Kạn đáng phải lưu ý bao gồm:
+ Đất rừng tự nhiên chiếm tỷ lệ thấp lại bị suy giảm, đặc biệt là các rừng phòng hộ, rừng đầu nguồn, vì vậy không có khả năng điều tiết nước trong mùa mưa. Rừng trồng mới mức sinh trưởng chậm, độ che phủ thấp, khả năng điều tiết nước mưa cũng ở tình trạng tương tự.
+ Đất canh tác nông nghiệp chủ yếu là đất dốc thuộc các sườn lưu vực, đất luân canh bởi các canh trồng ngắn ngày (ngô, khoai, sắn, đỗ, mía, lúa nương…) hoặc được phát triển một số loại cây ăn quả như nhãn, vải và cây nguyên liệu giấy: bồ đề, keo lá, chàm, tếch…Hiện trạng sử dụng đất đai ở những phạm vi nêu trên với phương thức canh tác lạc hậu, cùng với sự bùng nổ về dân số, thực trạng này qua một số năm đã dẫn đến suy giảm đất, thuận lợi cho trượt lở hình thành.
+ Đất chuyên dụng và đất dân cư. Trên phạm vi này, những ảnh hưởng của con người góp phần làm phát sinh trượt lở phổ biến và thể hiện ở hai khía cạnh: làm tăng độ dốc dốc của sườn thông qua các hoạt động xẻ núi làm đường, tăng tải trọng trên các sườn dốc phổ biến là việc xây dựng nhà cửa…tạo nên sự quá tải các công trình xây dựng trên các địa hình, sườn dốc hoặc các nền đất yếu với khả năng kháng trượt kém; làm thay đổi chế độ thủy văn trên sườn thông qua việc ngăn cản sự vận động tự nhiên của các dòng chảy bề mặt, dòng chảy tạm thời và dòng chảy ổn định gây nên những khu vực ứ đọng cục bộ một cách đột ngột trong mùa mưa.
95
Tiểu kết chương 2
Điều kiện tự nhiên và đặc điểm kinh tế xã hội tỉnh Bắc Kạn chứa đựng các yếu tố ảnh hưởng đến quá trình phát sinh tai biến trượt lở đất. Đó là các yếu tố về địa chất, địa địa hình, khí hậu thủy văn, lớp phủ thực vật, và các hoạt động kinh tế xã hội của cư dân trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn. Các yếu tố này có thể thay đổi nhiều hay ít theo thời gian, nên mức độ ảnh hưởng của các yếu tố này đến tai biến trượt lở đất cũng thay đổi theo thời gian. Hoạt động kinh tế xã hội có thể làm thay đổi trực tiếp, ngay lập tức đến quá trình trượt lở đất hoặc cũng có thể gián tiếp gây ra trượt lở đất thông qua việc làm thay đổi các điều kiện tự nhiên. Trong một giai đoạn nào đó, các yếu tố này có thể là nhân tố gây ra trượt lở nhưng cũng có thể là nhân tố kháng trượt; và ưu thế có thể thuộc về một yếu tố nào đó.
Trên cơ sở phân tích các điều kiện tự nhiên và đặc điểm kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu, kết hợp với dữ liệu khảo sát thực địa, 11 yếu tố gây trượt được lựa chọn để đánh giá ảnh hưởng của các điều kiện tự nhiên và nhân sinh đến tai biến trượt lở đất tỉnh Bắc Kạn và được bản đồ hóa. Đó là các bản đồ về (1) thạch học, (2) vỏ phong hóa, (3) độ lệch hướng cắm, (4) lineament, (5) địa mạo, (6) độ dốc, (7) chia cắt sâu, (8) chia cắt ngang, (9) lượng mưa, (10) lớp phủ thực vật, (11) khoảng cách đến đường giao thông.
Nhìn chung các hoạt động kinh tế xã hội như nâng cấp, xây mới các tuyến đường giao thông, khai thác khoáng sản là các nguyên nhân dẫn đến sự xuất hiện của phần lớn các khối trượt trên địa bàn tỉnh Bắc Kạn, thông qua việc thay đổi độ dốc của sườn dẫn đến sự mất cân bằng sườn.
96
Chƣơng 3. HIỆN TRẠNG, NGUY CƠ TRƢỢT LỞ ĐẤT TỈNH BẮC KẠN VÀ CÁ C GIẢI PHÁ P GIẢM THIỂU
3.1. ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG TRƢỢT LỞ ĐẤT TỈNH BẮC KẠN
Bản đồ hiện trạng trƣợt lở đất là tập hợp dữ liệu đại diện cho sự kiện trƣợt lở. Nội dung của bản đồ này cung cấp thông tin về vị trí xảy ra trƣợt lở (phân bố không gian của trƣợt lở), ngoài ra còn cung cấp các thông tin khác nhƣ kiểu trƣợt lở, thời điểm xảy ra trƣợt, độ lớn của khối trƣợt, trạng thái của khối trƣợt (đang hoạt động hay không còn hoạt động)…Trong nghiên cứu này, ngoài thông tin về vị trí trƣợt lở đất (tọa độ), bản đồ hiện trạng trƣợt lở đất còn thể hiện độ lớn của các khối trƣợt (dƣới dạng các khoanh vi).
3.1.1. Thành lập bản đồ hiện trạng trƣợt lở đất
Trên cơ sở dữ nguồn dữ liệu ảnh vệ tinh độ phân giải siêu cao phong phú (bảng 3.1), luận án sử dụng phƣơng pháp giải đoán ảnh vệ tinh kết hợp với khảo sát thực địa để thành lập bản đồ hiện trạng trƣợt lở đất tỉnh Bắc Kạn (hình 3.1).
97
Bảng 3.1: Tư liệu ảnh vệ tinh sử dụng để thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở
Ảnh Sensor Độ phân giải Ngày chụp Nguồn
GeoEye-1 Pancromatic 0,4 m 19/04/2009 Google Earth GeoEye-1 Pancromatic 0,4 m 10/11/2010 Google Earth GeoEye-1 Pancromatic 0,4 m 30/08/2011 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 18/10/2011 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 04/12/2013 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 17/12/2013 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 19/12/2013 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 30/09/2014 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 22/12/2014 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 23/12/2014 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 31/12/2014 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 13/04/2015 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 29/05/2015 Google Earth GeoEye-1 Multi-spectral 1,6 m 30/06/2015 Google Earth SPOT 4 Multi-spectral 10 m 11/2008 Cục Viễn thám SPOT 5 Multi-spectral 2,5m 10/03/2011 Cục Viễn thám
Giai đoạn tiền xử lý: ảnh vệ tinh sau khi nắn chỉnh, cùng với DEM (nội suy
từ giá trị độ cao địa hình) đƣợc chồng phủ trong môi trƣờng ArcGIS, nhằm tạo ra ảnh lập thể (3D) cho khu vực nghiên cứu (hình 3.2).
Giai đoạn xử lý (giải đoán các vị trí trượt lở đất): Từ dữ liệu ảnh lập thể
đƣợc tạo ra trong giai đoạn tiền xử lý, giải đoán sơ bộ đƣợc tiến hành bằng cách số hóa các khoanh vi nghi là trƣợt lở dựa trên một số dấu hiệu nhận biết trên ảnh nhƣ: - Màu sắc: các vết trƣợt thƣờng có màu sáng hơn so với các đối tƣợng xung quanh. Tuy nhiên dấu hiệu này dễ bị nhầm với các hoạt động canh tác trên sƣờn dốc. - Hình dạng: Có dạng hình bán nguyệt, hình thang, hoặc chuỗi cung bán nguyệt với dấu hiệu kéo dài thành vệt và có xu hƣớng mở rộng về phía chân của các điểm trƣợt lở, đây là dấu hiệu quan trọng nhất.