Tai biến TLĐ, LBĐ ở Lào Cai được đề cập khỏ nhiều trong cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu, do hiện tượng này rất phổ biến ở khu vực tỉnh và cũng khỏ điển hỡnh cho trượt lở ở khu vực nhiệt đới giú mựa. Nếu cỏc cụng trỡnh theo hướng tiếp cận chi tiết thỡ diện nghiờn cứu thường rất nhỏ, cỏc cụng trỡnh tập trung nghiờn cứu ở bờ phải Sụng Hồng (sườn đụng của dóy Hoàng Liờn Sơn), ớt được đề cập nghiờn cứu ở bờ phải Sụng Hồng, khu vực cú sự xuất hiện nhiều của cỏc đỏ cacbonat. Cỏc cụng trỡnh nghiờn cứu ở toàn bộ tỉnh chỉ dừng lại ở mức độ phõn tớch hiện trạng, lý giải nguyờn nhõn và dự bỏo định tớnh. Cỏc kết quả ở khu vực Lào Cai là những nghiờn cứu mẫu để hoàn thiện hơn cỏc quy chuẩn đỏnh giỏ cỏc nhõn tố ảnh hưởng của cỏc nhõn tố nội, ngoại sinh đến trượt lở trong điều kiện nhiệt đới ẩm giú mựa Việt Nam. Cỏc đỏnh giỏ tổng hợp và đối chiếu với thực tế cũng là cơ sở tốt để hiệu chỉnh thụng số đầu vào khi ỏp dụng nhiều mụ hỡnh định lượng tớnh toỏn TLĐ tiờn tiến trờn thế giới vào điều kiện thực tế của Việt Nam.
Năm 2000, Nguyễn Trọng Yờm và cộng sự nghiờn cứu điều tra và đỏnh giỏ tai biến trượt lở nguy hiểm tại tỉnh Lào Cai, trong đú tập trung nghiờn cứu chi tiết tại tuyến quốc lộ 4D đoạn Lào Cai - Sa Pa và khụng gian phụ cận [110]. Mặc dự mới chỉ dừng ở bước điều tra và đỏnh giỏ định tớnh cỏc khu vực trọng điểm nhưng kết quả thu được cú ý nghĩa cao trờn thực tiễn. Giải phỏp kỹ thuật được kiến nghị là thay đổi hệ
trọng lực tải động lờn khối trượt (đỏnh cấp địa hỡnh, giảm độ dốc,…) và tăng cường sự ổn định của cỏc khối trượt (phõn tỏn nước, bỏ mương thủy lợi, trồng cõy, xõy cụng trỡnh,…). Trờn quan điểm địa động lực, Lại Huy Anh (1997, 2000) đó nghiờn cứu và phõn vựng địa động lực tỉnh Lào Cai thành cỏc vựng, miền khỏc nhau theo nguyờn tắc phõn vựng tự nhiờn, cho phộp xỏc định ranh giới cỏc vựng cú đặc tớnh mụi trường, cỏc quỏ trỡnh địa động lực tương đối đồng nhất và phõn biệt với vựng liền kề [4, 5]. Năm 2001, Lờ Đức An và cộng sự nghiờn cứu địa mạo đới đứt góy Sụng Hồng và tai biến liờn quan, trong đú đề cập đến tai biến TLĐ, LBĐ trong mối liờn quan với cỏc đặc điểm địa mạo khu vực Lào Cai [1]. Cụng trỡnh này đó làm sỏng tỏ vai trũ của đới đứt góy Sụng Hồng đối với đặc điểm địa mạo khu vực. Năm 2006, trong khuụn khổ đề tài cấp Nhà nước “Nghiờn cứu xõy dựng bản đồ phõn vựng tai biến mụi trường tự nhiờn lónh thổ Việt Nam” và “Nghiờn cứu đỏnh giỏ trượt - lở, LQ - LBĐ một số vựng nguy hiểm ở miền nỳi Bắc Bộ, kiến nghị cỏc giải phỏp phũng trỏnh, giảm nhẹ thiệt hại” do Nguyễn Trọng Yờm làm chủ nhiệm, tai biến TLĐ và LBĐ ở Lào Cai được nghiờn cứu ở hai mức độ chi tiết khỏc nhau [109]. Ở tỷ lệ nhỏ, đó xõy dựng được bản đồ của dạng tai biến này trờn phạm vi toàn quốc và cụng bố một số số liệu về hiện trạng TLĐ, LBĐ khu vực tỉnh Lào Cai. Cụng trỡnh này đó bước đầu tiếp cận đến đỏnh giỏ rủi ro, xỏc định mức độ thiệt hại của cỏc đối tượng khi tai biến TLĐ, LBĐ tỏc động đến.Hiện nay, hàng năm cú cỏc bỏo cỏo về trượt lở do Sở Khoa học và Cụng nghệ Tỉnh Lào Cai thực hiện. Cụng trỡnh tiờu biểu là đề ỏn “Điều tra đỏnh giỏ hiện tượng trượt lở nguy hiểm và kiến nghị cỏc giải phỏp phũng trỏnh giảm nhẹ thiệt hại ở một số vựng trọng điểm thuộc
tỉnh Lào Cai” đó đỏnh giỏ được hiện trạng tai biến ở cỏc vựng trọng điểm
như thành phố Lào Cai, thị xó Cam Đường và cỏc tuyến đường chớnh trong tỉnh [108]. Địa mạo và tai biến ngoại sinh tại Lào Cai cũn được đầu tư nhiờn cứu bởi nhúm nghiờn cứu thuộc Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiờn, ĐHQG Hà Nội. Liờn tục trong cỏc năm từ 2000 tới nay, nhúm nghiờn cứu này cụng bố cỏc kết quả nghiờn cứu của mỡnh trờn cỏc tạp chớ và hội thảo khoa học theo cỏc hướng “cảnh bỏo – dự bỏo tai biến trờn cỏc tuyến đường giao thụng và cỏc điểm dõn cư” [13, 9, 12, 37], “tỡm hiểu những dấu hiệu cảnh bỏo LBĐ” [10].
Trong thời gian thực hiện cụng trỡnh, tỏc giả cựng với cỏc nhà khoa học Khoa Địa lý, Đại học Quốc gia Hà Nội cựng tham gia thực hiện nhiều đề tài liờn quan đến tai biến TLĐ và LBĐ tại nhiều khu vực khỏc nhau trong lónh thổ Việt Nam. Năm 2003, tỏc giả tham gia thành lập bản đồ địa mụi trường tỉnh Lào Cai trong khuụn khổ đề tài "Xõy dựng chiến lược bảo vệ mụi trường tỉnh Lào Cai” [42]. Năm 2006, tỏc giả thực hiện nghiờn cứu đặc điểm địa mạo trong mối liờn hệ với hoạt động TKT và tai biến thiờn nhiờn ở khu vực tỉnh Lào Cai, trong đú đó phõn tớch tai biến trờn quan điểm địa động lực và hoạt động TKT nhằm đỏnh giỏ vai trũ hoạt động của đới đứt góy Sụng Hồng trong Neogen-Đệ tứ. Năm 2007, tỏc giả tiến hành nghiờn cứu mức độ an toàn của cỏc điểm quần cư và cỏc tuyến đường giao thụng tỉnh Lào Cai trờn cơ sở ứng dụng GIS và viễn thỏm. Cũng trong năm này, tỏc giả đó sử dụng mụ hỡnh phõn tớch khụng gian của GIS kết hợp với đỏnh giỏ đa tiờu chuẩn (MCE) nghiờn 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 phõn bố năng lượng địa hỡnh và bỡnh đồ địa động lực khu vực.
Việc chọn Lào Cai làm địa bàn nghiờn cứu của tỏc giả nhằm nhấn mạnh một hướng tiếp cận truyền thống nhưng lại đúng vai trũ hết sức quan trọng trong đỏnh giỏ cỏc tai biến TLĐ, LBĐ. Cỏc kết quả nghiờn cứu liờn quan đến khu vực cú địa hỡnh nỳi cao, phõn cắt mạnh này một mặt là nguồn tài liệu tham khảo hữu ớch, mặt khỏc lại là những vớ dụ đối chứng cho luận điểm nghiờn cứu của tỏc giả trong cụng trỡnh này.
1.2. C sI nghiờn cCu đXa mYo ph\c v\ gi]m thi^u thiTt hYi do tai biPn trGt lI đKt, lL bựn đỏ
1.2.1. Cơ sở địa mạo trong nghiờn cứu trượt lở đất, lũ bựn đỏ
a) Cơ sở lý luận
Khoa học địa mạo đó xỏc nhận, địa hỡnh là sản phẩm của mối tỏc động tương hỗ phức tạp, lõu dài giữa cỏc quỏ trỡnh nội, ngoại sinh. Sự phỏt sinh, phỏt triển của địa hỡnh cú mối liờn hệ cụ thể và chặt chẽ với đặc điểm của mụi trường mà nú tồn tại. Nú được xem như là một hợp phần của mụi trường vốn cú khả năng tự điều chỉnh, nghĩa là nú luụn cú quan hệ tương hỗ và quan hệ chi phối nhõn - quả với những hợp phần
khỏc. Bề mặt Trỏi Đất chớnh là trường hoạt động của cỏc lực đối lập nhau, nhưng tỏc động của chỳng lại cú mối quan hệ mật thiết với nhau. Chỳng thường xuyờn thay đổi và làm cho địa hỡnh mặt đất cũng biến đổi khụng ngừng: cú sinh ra, phỏt triển và bị mất đi, nghĩa là biến đổi từ trạng thỏi này sang trạng thỏi khỏc. Ở mỗi thời điểm và khụng gian cụ thể, địa hỡnh mặt đất cú một trạng thỏi nhất định phụ thuộc vào mối quan hệ giữa cỏc nhõn tố lỳc bấy giờ. Núi cỏch khỏc, chỳng lại là chủ thể chịu và định hướng động lực của cỏc quỏ trỡnh ngoại sinh hiện đại. Từ đú cho thấy việc nghiờn cứu địa mạo bao gồm cả nghiờn cứu cỏc quỏ trỡnh xảy ra trong quỏ khứ dẫn tới sự hỡnh thành bề mặt địa hỡnh và cỏc quỏ trỡnh địa mạo động lực hiện đại đúng vai trũ hết sức quan trọng trong việc xỏc định nguyờn nhõn cũng như gúp phần giảm thiểu tỏc hại của cỏc tai biến thiờn nhiờn thụng qua việc cảnh bỏo khụng gian cú nguy cơ phỏt sinh tai biến.
Cỏc quỏ trỡnh tự nhiờn xảy ra trờn bề mặt Trỏi Đất luụn cú xu hướng tạo nờn sự cõn bằng về mặt trọng lực và trạng thỏi hiện tại của bề mặt địa hỡnh là sự ổn định tương đối. Núi cỏch khỏc, địa hỡnh và vật chất phõn bố trờn bề mặt Trỏi Đất luụn ở trạng thỏi cõn bằng động. Cỏc nguyờn nhõn làm phỏ vỡ trạng thỏi cõn bằng tương đối của địa hỡnh hiện tại như tăng độ dốc, tăng tải trọng sườn,… sẽ thỳc đẩy cường độ của cỏc quỏ trỡnh địa mạo, đặc biệt là TLĐ, LBĐ. Sự tăng độ dốc sườn bởi cỏc tỏc nhõn tự nhiờn và nhõn sinh cú thể trở thành nguyờn nhõn phỏ huỷ độ ổn định của đất đỏ cấu tạo nờn sườn dốc. Cỏc tỏc nhõn tự nhiờn làm tăng độ dốc sườn chủ yếu gồm hoạt động xúi lở của dũng chảy và sự xõm thực giật lựi của mương xúi ở giai đoạn trẻ.
b) Những nguyờn lý địa mạo trong nghiờn cứu tai biến TLĐ, LBĐ
Địa hỡnh mặt đất là một thực thể vật chất cú cấu trỳc ba chiều, được sinh ra và tiến húa phụ thuộc vào mối quan hệ vật chất và năng lượng trong mụi trường nú tồn tại. Khi tớch tụ vật chất thỡ xảy ra quỏ trỡnh giải phúng năng lượng, cũn khi giải phúng vật chất thỡ xảy ra quỏ trỡnh tớch lũy năng lượng và ngược lại.
Để làm rừ bản chất của địa hỡnh, cỏc nhà địa mạo cũn phải tỡm hiểu đối tượng nghiờn cứu của một số mụn khoa học khỏc, như tớnh chất của đất đỏ
(đối tượng của Thạch học), sự chuyển động của nước (Thuỷ văn học), của khụng khớ (Khớ hậu, Khớ tượng học), hay cỏc quỏ trỡnh chuyển động của vỏ Trỏi Đất (Kiến tạo học)... Mặt khỏc, địa hỡnh phỏt triển cũn tuõn theo quy luật vận động của thế giới vật chất. Bởi vậy, ngoài việc sử dụng cỏc tài liệu về địa chất, địa lý để làm rừ bản chất địa hỡnh, địa mạo học cũn phải ỏp dụng cả những định luật trong vật lý như: định luật bảo toàn, biến đổi năng lượng và vật chất, cỏc định luật về chuyển động vật chất... Mặt khỏc, cũng như cỏc khoa học khỏc, nghiờn cứu địa mạo cũng được dựa trờn những nguyờn lý của riờng mỡnh. Cỏc nguyờn lý địa mạo đú là:
+ Tớnh đồng dạng (Uniformity): Nguyờn lý núi lờn rằng, cỏc sự kiện
địa mạo đó, đang và sẽ xảy ra đều cú những nột tương đồng. Đõy là cơ sở quan trọng cho việc khụi phục và dự bỏo cỏc hoạt động địa mạo khi xỏc định được cỏc nhõn tố tham gia vào quỏ trỡnh trờn cơ sở nghiờn cứu hiện tại. Nghiờn cứu những dấu vết TLĐ, LBĐ cổ để lại trờn địa hỡnh hay trong vật liệu trầm tớch, cú thể khụi phục lại được những điều kiện cổ địa mạo, hay cũng cú thể nhận biết được quy mụ và mức độ tàn phỏ của những khối trượt hay những trận lũ mới xảy ra, làm cơ sở cho cụng tỏc cảnh bỏo nguy cơ tai biến trong tương lai. Quan điểm này đó được đỳc kết lại thành cõu “hiện tại là chỡa khoỏ đi vào quỏ khứ” (The present is the key to the past).
+ Tớnh đột biến ngưỡng (Threshold Stress): Đõy là nguyờn lý núi về sự
đột biến của cỏc sự kiện địa mạo. Tớnh đột biến ngưỡng chớnh là bước nhảy vọt trong quỏ trỡnh tiến húa để chuyển từ trạng thỏi địa mạo này sang trạng thỏi khỏc, vớ dụ sự chuyển đổi trạng thỏi của cỏc sườn từ ổn định sang trượt lở, từ cỏc đập chắn tạm thời sinh ra dũng LBĐ.
+ Phản ứng dõy truyền (Complex response): Khi cú một nhõn tố địa mạo
nào đú thay đổi vượt quỏ giỏ trị ngưỡng thỡ cỏc nhõn tố khỏc trờn phạm vi lónh thổ nào đú cũng bị thay đổi. Trong quỏ trỡnh này, cỏc phản ứng sẽ dần tiến đến trạng thỏi ổn định trong điều kiện mới với sự chiếm ưu thế của một hoặc vài nhõn tố nào đú.
+ Thời gian (Time): Khoảng thời gian hoạt động của một quỏ trỡnh
(hay nhõn tố) địa mạo nào đú rất khỏc nhau. Nú cú thể mất đi hoặc bị thay thế vai trũ trong quỏ trỡnh phỏt triển địa hỡnh lónh thổ theo thời
gian. Tuy nhiờn, theo thời gian nú cũng cú thể được lặp lại nhưng trong hoàn cảnh khỏc và cú thể với cường độ khỏc. Trong thực tế, đa số cỏc quỏ trỡnh địa mạo đều diễn ra lõu dài, nhưng cũng khụng hiếm trường hợp đột biến.
Nghiờn cứu địa hỡnh mặt đất trong trạng thỏi vật chất luụn biến động trờn cơ sở cỏc nguyờn lý địa mạo là cỏch đi tốt nhất để hiểu rừ bản chất của địa hỡnh. Đú là cơ sở phương phỏp luận chung cho việc nghiờn cứu địa mạo ở bất kỳ quy mụ nào, bất cứ quỏ trỡnh địa mạo nào. Trong mỗi giai đoạn phỏt triển của địa hỡnh chỳng đều thể hiện trờn bề mặt cỏc đặc điểm cụ thể về hỡnh thỏi và nguồn gốc. Nếu như trong quỏ khứ và hiện tại, hiện tượng TLĐ, LBĐ đó xảy ra thỡ đối với những điều kiện tương tự, hiện tượng này cũng cú thể xảy ra trong tương lai. Chớnh vỡ vậy, nghiờn cứu điều kiện địa mạo khu vực là cơ sở quan trọng cho đỏnh giỏ tai biến TLĐ, LBĐ. Trờn cơ sở này, việc nghiờn cứu hiện trạng TLĐ, LBĐ và những điều kiện phỏt sinh tai biến là khụng thể thiếu. Nghiờn cứu hiện trạng sẽ cho ta biết quy luật vận động của quỏ trỡnh TLĐ, LBĐ trong những điều kiện khu vực cụ thể. Đú cũng là cơ sở để đỏnh giỏ đơn tớnh và tổng hợp cỏc nhõn tố ảnh hưởng tới quỏ trỡnh gõy tai biến.
1.2.2. Cỏch tiếp cận trong nghiờn cứu trượt lở đất, lũ bựn đỏ
Mụi trường tự nhiờn được coi là một hệ thống hoàn chỉnh và phức tạp nhất, trong đú cỏc yếu tố của mụi trường như đất, nước, khụng khớ, sinh vật tương tỏc lẫn nhau và tạo ra những biến đổi khụn lường của sự sống. Địa hỡnh mặt đất - đối tượng nghiờn cứu của địa mạo, là sản phẩm của mối tỏc động qua lại giữa cỏc quỏ trỡnh nội sinh và ngoại sinh, và thường xuyờn thay đổi theo khụng gian, thời gian. Phương phỏp phõn tớch hệ thống giỳp cho việc nghiờn cứu, đỏnh giỏ cỏc quỏ trỡnh địa mạo núi chung và cỏc tai biến địa mạo núi riờng một cỏch tổng thể và toàn diện nhất trong mối quan hệ giữa cỏc quỏ trỡnh tự nhiờn, nhõn sinh với chỳng.
Trờn quan điểm tổng hợp, TLĐ, LBĐ là những quỏ trỡnh chịu nhiều tỏc động của cỏc nhõn tố. Mỗi nhõn tố ảnh hưởng tỏc động đến quỏ trỡnh ở quy mụ và cường độ khỏc nhau. Cụ thể, cú thể nờu ra 3 cỏch tiếp cận phổ biến nhất là kế thừa, phỏt sinh và tổng hợp theo sơ đồ sau:
Hỡnh 1.1: Sơđồ nguyờn tắc tiếp cận nghiờn cứu dự bỏo tai biến
TLĐ, LBĐ [107, 109]
Tiếp cận kế thừa: Dựa vào nhận thức rằng, sự phỏt triển trong tương
lai của tai biến TLĐ, LBĐ (quỏ trỡnh, hiện tượng) nào đú, nhất định sẽ theo những khuynh hướng chủ yếu, những quy luật chủ yếu và cú những đặc tớnh chủ yếu của tai biến trong quỏ khứ. Theo cỏch tiếp cận này phải phõn tớch, đỏnh giỏ cỏc tài liệu tai biến TLĐ, LBĐ trong quỏ khứ và hiện tại. Tài liệu càng nhiều (cả về khụng gian và thời gian), phương phỏp càng hay, chuyờn gia càng giỏi thỡ chất lượng dự bỏo càng cao. Phương phỏp quan trọng và phổ biến nhất ở đõy là thống kờ, xỏc suất kết hợp với một số mụ hỡnh toỏn.
Tiếp cận phỏt sinh: Trờn quan niệm cho rằng sự phỏt 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 tỏc động tổng hợp của những nhõn tố ảnh hưởng đến sự phỏt sinh và phỏt triển của tai biến đú quyết định. Với điều kiện kỹ thuật hiện nay, đặc biệt là cụng nghệ GIS, người ta càng muốn và càng cú thể đưa nhiều nhõn tố vào đỏnh giỏ dự bỏo sự phỏt triển của TLĐ, LBĐ. Hướng tiếp cận này thường được ỏp dụng trong trường hợp nghiờn cứu sơ bộ, thành lập cỏc bản đồ trong tỷ lệ nhỏ, trong trường hợp thiếu hoặc khụng cú cỏc tài liệu lịch sử và hiện trạng.
Cỏch tiếp cận tổng hợp (bao gồm cả tiếp cận thừa kế và phỏt sinh): Cỏch