Bảng 3 .3 Bảng thống kê các hố sụt xảy ra ở khuvực Quảng Hồng
Bảng 3.6 Ma trận hệ số tương quan cặp đôi
y a1 a2 a3 a4 a5 a1 -0,252317 1 -0,675914 0,584214 -0,831555 -0,038229 a2 -0,124122 -0,675914 1 -0,816926 0,481198 -0,220584 a3 0,331963 0,584214 -0,816926 1 -0,463985 0,401619 a4 0,082920 -0,831555 0,48119 -0,463986 1 0,232418 a5 0,272664 -0,038229 -0,220584 0,401619 0,232419 1 Xây dựng phương trình tính tốn như cơng thức (2) và tìm được nghiệm có kết quả như sau:
β1 = -1,124447588 β3 = 0,637352324 β5 = 0,076793216 β2 = -0,091375422 β4 = -0,530276095
Tính hệ số tương quan nhiều chiều theo công thức (3) được kết quả: R2 = 0,4836 => R = 0,695.
Hê ̣ số tương quan nhiều chi ều cho phép xem xét các yếu tố phát triển được đưa vào để tính tốn phân vùng có hợp lý , đầy đủ hay khơng. Qua tính tốn thực nghiệm , hê ̣ sớ tương quan nhiều chiều R > 0.7 thì các tham số lựa chọn là đủ , với R = 0,695,
cho thấy các yếu tố lựa chọn là chấp nhận được. Tỷ trọng của các tham số được tính tốn theo cơng thức (4). Và có kết quả như sau:
Bảng 3.6: Tỷ trọng của các yếu tố phát sinh sụt đất
a1 a2 a3 a4 a5
0,4964 0,02 0,3702 0,0769 0,0365
Từ kết quả trên cho thấy, mức độ ảnh hưởng tới nguy cơ sụt đất của yếu tố bề dày lớp đất xung yếu và độ cao bề mặt đá gốc là hai yếu tố chiếm tỷ trọng lớn nhất. Hai yếu tố này ảnh hưởng chủ yếu đến cường độ phát triển tai biến đó là thể tích hố sụt.
3.3.4 Chuẩn hóa lại các yếu tố phát sinh tai biến
Việc chuẩn hóa lại các yếu tố phát sinh tai biến được hiểu là đưa các yếu tố đó về cùng thứ nguyên, và cùng một khoảng giá trị đối với tất cả các yếu tố. Sau khi chuẩn hóa lại thì các yếu tố điều kiện ĐCCT có khoảng giá trị thay đổi từ 0 đến 1. Các yếu tố được chuẩn hóa lại trên phần mềm ArcGis, được tính tốn cho tất cả các ơ mạng (pixcel) trên tồn vùng nghiên cứu.
3.3.5 Tính tốn chỉ tiêu tích hợp các yếu tố phát sinh tai biến
Chỉ tiêu tích hợp các yếu tố điều kiện ĐCCT được tính theo cơng thức (1) tại chương 1. I = 0,4964*a1’ + 0,02*a2’ + 0,3702*a3’ + 0,0769*a4’ + 0,0365*a5
Trong đó: ai’ là tham số đi ̣nh lượng của yếu tố của ô mạng thứ i đã được chuẩn hóa
lại.
Tính tốn cho tất cả các ơ trong khu vực nghiên cứu trên phần mềm ArcGis.
3.3.6 Xây dựng mơ hình trường biến đổi chỉ tiêu tích hợp và phân vùng nguy cơ sụt đất
Sau khi tính tốn chỉ tiêu tích hợp các yếu tố phát triển tai biến sụt đất, tiến hành xây dựng trường biến đổi, là cơ sở để tiến hành phân vùng.
Khi có mơ hình trường biến đổi của chỉ tiêu tích hợp các yếu tố phát triển tai biến, đồng thời đánh giá mối quan hệ trên cơ sở đường cong tích lũy của chỉ tiêu tích hợp và hàm mục tiêu, sẽ cho ra kết quả phân vùng nguy cơ sụt đất có cơ sở chặt chẽ.
Để xây dựng đường cong tích lũy, ln phải xác định rõ được đâu là yếu tố được tích lũy, và yếu tố cịn lại là yếu tố phân vùng. Như vậy, hàm mục tiêu là thể tích hố sụt, là yếu tố được cộng dồn, được tính trên tồn bộ khu vực nghiên cứu. Cịn giá trị chỉ tiêu tích hợp là giá trị để phân vùng. Biểu đồ đường cong tích lũy được thể hiện như hình 3.18
Hình 3.18: Biểu đồ đường cong tích lũy
Từ mơ hình trường biến đổi các yếu tố phát triển tai biến, kết hợp với phân tích mối quan hệ giữa chỉ tiêu tích hợp và hàng mục tiêu, cho ra kết quả phân vùng nguy cơ sụt đất khu vực ven biển thành phố Cẩm Phả như sau:
Bảng 3.8: Bảng phân chia mức độ nguy cơ sụt đất khu vực nghiên cứu
Mức độ Chỉ tiêu tích hợp Thể tích cộng dồn
Không xảy ra 0 0
Thấp 0,01 - 0,6 0.468 - 60.643
Cao 0,6 - 0,8 60.643 - 195.52
Kết quả phân vùng được thể hiện qua bản đồ “Hình 3.19: Bản đồ phân vùng nguy cơ sụt đất khu vực ven biển thành phố Cẩm Phả” theo mơ hình chỉ tiêu tích hợp các yếu tố phát sinh tai biến.
Nhìn vào bản đồ phân vùng, khu vực nguy cơ xảy ra sụt rất cao tập trung phía trung tâm khu vự nghiên cứu. Đây là khu vực có khoảng bề dày lớp đất nhạy cảm dao động trong khoảng từ 4-5m, nơi đây cũng là nơi có bề mặt đá gốc dao động từ -5m đến -10m, và gần các dứt gãy, đá gốc bị dập vỡ, nứt nẻ nhiều, thuận lợi cho việc hình thành các hang, hốc ngầm karst. Từ đó, dẫn đến nguy cơ cao về việc hình thành các hố sụt karst.
Đối chiếu với những hố sụt đã xảy ra trong thực tế, thấy có sự trùng khớp với kết quả phân vùng nguy cơ cao và rất cao trên bản đồ.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ * Kết luận
* Các yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến cường độ phát sinh tai biến sụt đất khu vực ven biển thành phố Cẩm Phả là bề dày lớp đất xung yếu (a1), bề dày các lớp đất trên lớp đất xung yếu (a2), độ cao bề mặt đá vôi (a3), khoảng cách đến đứt gãy (a4) và khoảng cách đến đường giao thơng (a5). Trong đó, yếu tố chiếm tỷ trọng cao nhất a1 = 0,4964 và a3 = 0,3702, yếu tố chiếm tỷ trọng ít hơn là a4 = 0,0769, a5 = 0,0365 và a2 = 0,02. Với hệ số tương quan nhiều chiều là R = 0,695.
* Kết quả đưa ra từ mơ hình tính tốn chỉ tiêu tích hợp phụ thuộc vào hàm mục tiêu là thể tích hố sụt và các yếu tố phát triển tai biến cho phép chia khu vực nghiên cứu thành 4 vùng có mức độ nguy cơ phát sinh tai biến sụt đất khác nhau. Kết quả phân vùng tại những nơi có nguy cơ cao và rất cao phù hợp với những hố sụt đã xảy ra trong thực tế.
* Kiến nghị
* Cần phải có thêm thơng tin, số liệu về địa chất thủy văn, dao động mực nước ngầm để đưa vào tính tốn. Như vậy kết quả sẽ đảm bảo tính chính xác cao hơn.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
1. Trần Quốc Cường và nnk (2016), “Nghiên cứu xác định nguyên nhân và đề xuất giải
pháp giảm thiểu sụt lún đất trên địa bàn thành phố Cẩm Phả”, Viện Địa chất – Viện Hàn
lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam.
2. Đỗ Minh Đức và nnk (2012), “Nghiên cứu cơ chế hình thành các hố sụt ở khu vực phân
bố karst ngầm (lấy ví dụ khu vực Chợ Đồn, tỉnh Bắc Kạn)”, tạp chí KTKT Mỏ - Địa chất,
số 38/4-2012, tr16-24.
3. Trần Trọng Huệ và nnk (2006), "Nghiên cứu nguyên nhân cơ chế xuất hiện và dự báo
vùng tiềm ẩn sụt đất tại thơn Tân Hiệp-tỉnh Quảng Trị", Tạp trí khoa học đại học Quốc
gia Hà Nội, (2) tr.1-10.
4. Nguyễn Xuân Huyên và nnk (2008), “Nghiên cứu khoanh vùng dự báo nứt sụt đất tại
huyện Thanh Ba, tỉnh Phú Thọ, đề xuất các giải pháp phòng tránh và quy hoạch phục vụ phát triển bền vững”, Báo cáo tổng kết đề tài khoa học công nghệ, Viện Địa chất.
5. Trần Mạnh Liểu (2008) “Một vài phương pháp đánh giá định tính và định lượng vai trị
của các yếu tố hình thành và phát triển tai biến địa chất), Tuyển tập hội nghị Khoa học
Trường Đại học Mỏ - Địa chất
6. Trần Mạnh Liểu (2007), “Cơ sở tiếp cận hệ thống và đánh giá dự báo tổng hợp tai biến
địa chất”, Tạp chí Địa kỹ thuật, số 2/2007.
7. Trần Mạnh Liểu (2007), “ Phương pháp phân vùng dự báo khả năng phát triển tai biến
địa chất theo chỉ tiêu tích hợp các yếu tố phát triển tai biến”, Tạp chí xây dựng số 9/2007.
8. Trần Mạnh Liểu và nnk ( 2011),” Nghiên cứu đánh giá rủi ro và Dự báo nguy cơ trượt lở
thị xã Bắc Kạn”, Chương trình SRV-07/056, Trung tâm nghiên cứu đô thị (Đại học Quốc
gia Hà Nội)
9. Trần Mạnh Liểu và nnk (2015), “Nghiên cứu đánh giá rủi ro và dự báo trượt lở, sụt lún
10. Tống Ngọc Thanh and nnk (2012), “Điều tra, khảo sát đánh giá hiện trạng điều kiện địa
chất và cảnh báo tai biến địa chất của vùng Ninh Dân và khu vực lân cận trên địa bàn
huyện Thanh Ba”, tr.170.
11. Trần Đức Thạnh (1998), Lịch sử địa chất vịnh Hạ Long, Nxb Thế Giới, BQL vịnh Hạ Long, Hà Nội, tr.94.
12. Đỗ Đình Thơng (1979), “Báo cáo kết quả thi cơng thăm dị bổ sung NDĐ vùng Bãi Cháy
Cửa Ông”.
13. Nguyễn Đình Uy và nnk (1995), “Điều tra địa chất đô thị thành phố Hạ Long”. Lưu trữ Trung tâm Thông tin lưu trữ Địa chất.
14. UBND thành phố Cẩm Phả, “Bản đồ địa chính thành phố Cẩm Phả”, Cẩm Phả.
15. UBND Thị xã Cẩm Phả (24/12/1998), “Báo cáo kết quả khảo sát, đo đạc các điểm sụt lún
đất ở phường Cẩm Phú và giải pháp xử lý tại hai điểm sụt”.
16. Phạm Tích Xuân và nnk (2007), “Nghiên cứu đánh giá hiện tượng sụt đất ở khu vực xã
Tân Thành (Hàm Yên), Ỷ La (thị xã Tuyên Quang), xây dựng cơ sở dự báo nhằm phòng ngừa, giảm nhẹ thiệt hại do sụt đất gây ra”, Viện Địa chất.
17. Phạm Tích Xuân và nnk (2009), “Tai biến sụt đất trên vùng đá cacbonat ở các tỉnh miền
núi phía Bắc và giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại”, Viện Địa chất.
18. A. C. Waltham and P. G. Fookes (2003), Engineering classification of karst ground
conditions, Quarterly Journal of Engineering Geology and Hydrogeology, vol. 36, pp. 101-118.
19. Brinkmann, R., M. Parise, et al. (2008), "Sinkhole distribution in a rapidly developing
urban environment: Hillsborough County, Tampa Bay area, Florida", Engineering
Geology, 99(3–4), pp.169-184.
20. Guoqing Zhou, Hongbo Yan, Kunhua Chen and Rongtin Zhang (2016), “Spatial analysis
for susceptibility of second-time karst sinkholes: A cas study of Jili Village in Guangxi,
21. Sowers G.F. (1986), “Correction and protection in limestone terrane”. Environmental
Geology and Water Science 8, 77-82.
22. Sowers G.F. (1996), “Building on Sinkholes”. ASCE Press: New York, 202pp.
23. Statham I. and Baker M. 1986. Foundation problems on limestone: a case history from the Carboniferous Limestone at Chepstow, Gwent. Quarterly Journal of Engineering Geology 19, 191-201.
24. Sharp TM (2003) Cover-collapse sinkhole formation and soil plasticity. In: Beck BF (ed)
“Sinkholes and the engineering and environmental impacts of karst” Geotechnical
Special Publication No.122. American Society of Civil Engineers, Reston, pp 110– 123 25. Styles P. and Thomas E. 2001. “The use of microgravity for the characterisation of
karstic cavities on Grand Bahama”, Bahamas.
26. B.F. and Herring J.G. (Eds.) “Geotechnical and Environmental Applications of Karst
Geology and Hydrology”, Balkema: Rotterdam, 389-394.
27. Waltham T., Bell F., and Culshaw M. 2005. “Sinkholes and Subsidence: karst and cavernous rocks in engineering and construction”. Springer: Berlin, 382pp.
28. Wanfang Zhou Ỉ Barry F. Beck (2008), “Management and mitigation of sinkholes on karst lands: an overview of practical applications”, Environ Geol (2008) 55:837–851 29. W. Zhou 7 B.F. Beck 7 J.B. Stephenson (2000), “Reliability of dipole-dipole electrical
resistivity tomography for defining depth to bedrock in covered karst terranes”
Environmental Geology 39 (7) May 2000.
30. Zhou W, Beck BF, Adams AL (2003) “Sinkhole risk assessment along highway-70 near
Frederick, Maryland. In: Beck BF (ed) Sinkholes and the engineering and environmental impacts of karst”. Geotechnical Special Publication No. 122, American Society of Civil