5. Tính tỉ lệ diện tích phân bố của từng khoảng giá trị có trọng số nguy cơ trượt ở từng thơn (W (Si)*Si/S)
2. Tính trọng số nguy cơ trượt cho từng khoảng giá trị (W (Si))
3. Tính diện tích phân bố của từng thơn trên từng khoảng giá trị (Si)
4. Tính tỉ lệ diện tích phân bố của từng khoảng giá trị ở từng thôn
(Si/S – diện tích thơn) 1. Phân khoảng giá trị cho
từng chỉ số
Bƣớc 2. Trọng số nguy cơ trượt cho từng khoảng giá trị của chỉ số được tính
dựa trên mật độ khối trượt phân bố trong từng khoảng và quy mô khối trượt (khối trượt lớn, trung bình, nhỏ/ km2, Phạm Văn Hùng và Nguyễn Văn Dũng, 2013). Theo điều tra và từ các kết quả nghiên cứu, xã Nấm Dẩn có nhiều khối trượt rất lớn nhưng có nhiều khối trượt quy mô rất nhỏ như khối trượt taluy đường giao thông. Quy mô khối trượt được xác định thành 3 loại lớn, trung bình và nhỏ dựa trên thể tích từng khối trượt. Áp dụng phương pháp chuẩn hóa chỉ số dựa vào cách tính (2) chia khoảng với các chỉ số bán định lượng được phân loại theo thể tích khối trượt: 1/3 là thể tích nhỏ, 2/3 là thể tích trung bình, 3/3 là thể tích lớn, tính tốn được mật độ khối trượt trung bình cho từng khoảng. Từ đó, suy ra giá trị trọng số nguy cơ trượt của từng khoảng giá trị của chỉ số dựa vào công thức xác định mối tương quan giữa các khoảng giá trị (cơng thức 1); 5 nhóm giá trị trọng số tương đương các khoảng giá trị của chỉ số từ nhỏ đến lớn là 1/5; 2/5; 3/5; 4/5; 5/5.
Bƣớc 3+4. Tính diện tích của từng thơn trên từng khoảng giá trị nhằm xác
định tỉ lệ phân bố diện tích của từng khoảng giá trị đó ở từng thơn (=diện tích từng thơn ở mỗi khoảng giá trị/diện tích thơn).
Bƣớc 5. Giá trị tỉ lệ phân bố diện tích của các khoảng giá trị ở từng thơn tính
ở bước 3+4 chưa tính đến trọng số nguy cơ trượt. Nhân giá trị tỉ lệ phân bố diện tích của các khoảng giá trị ở từng thơn tính tốn ở bước 3+4 với trọng số tương ứng tính ở bước 2 nhằm xác định tỉ lệ diện tích từng thơn phân bố trên các khoảng giá trị có trọng số nguy cơ trượt.
Bƣớc 6. Giá trị trung bình của các giá trị tỉ lệ phân bố diện tích của các
khoảng giá trị ở từng thơn là giá trị chỉ số cần tìm. Giá trị này đặc trưng cho nguy cơ trượt đất đá của từng thôn trong trường hợp coi một tác nhân (một chỉ số) đóng vai trị phát sinh tai biến.
c. Các chỉ số có dữ liệu ở cấp độ thơn
Các chỉ số cịn lại được thu thập và tính tốn từ các bản đồ không gian, niên giám thống kê, báo cáo sở/ban/ngành ở cấp độ thơn được chuẩn hóa trong khoảng từ 0 đến 1 theo giá trị tỉ lệ phần trăm giữa các thơn. Nhìn chung, giá trị chuẩn hóa
của 42 chỉ số trên nằm trong khoảng 0-1, càng tiệm cận 1 nghĩa là mức độ phơi bày, mức độ nhạy cảm, khả năng thích ứng, mức độ tổn thương càng cao.
d. Giá trị các hợp phần E, S, AC
Giá trị định lượng của các tiêu chí là giá trị trung bình của các chỉ số cấu thành nên tiêu chí đó. Giá trị các hợp phần E, S, AC được tính tốn thơng qua giá trị các tiêu chí theo cơng thức 4 như sau:
Trong đó: C là giá trị các hợp phần E/S/AC; Mi là giá trị các tiêu chí thứ i trong từng hợp phần; Q (Mi) là số lượng các chỉ số cấu tạo nên các tiêu chí thứ i.
1.3.5. Phương pháp thành lập sơ đồ mức độ tổn thương
Sau khi được tính tốn và chuẩn hóa, các chỉ số được đưa vào phần mềm ArcGIS là cơ sở đầu vào xây dựng sơ đồ mức độ phơi bày, mức độ nhạy cảm, khả năng thích ứng và mức độ tổn thương do trượt đất đá. Sơ đồ mức độ tổn thương được thành lập (Hình 1.4) dựa trên các sơ đồ mức độ phơi bày, mức độ nhạy cảm và khả năng thích ứng. Các sơ đồ này phân vùng mức độ nguy hiểm theo cấp độ thôn mà khơng phải trên mơ hình khơng gian tự nhiên do các dữ liệu đầu vào bao gồm các yếu tố tự nhiên và xã hội được thu thập trong khu vực nghiên cứu, xử lí và chuẩn hóa các chỉ số đều ở cấp độ thôn. Phân vùng này phản ánh mối tương quan về mức độ nguy hiểm giữa các thôn trong khu vực nghiên cứu.
Trên sơ đồ thể hiện các khoảng màu tương ứng theo mức độ nguy hiểm từ thấp đến cao của từng hợp phần: vùng có mức độ nguy hiểm cao nhất là màu đỏ đậm, và mức độ nguy hiểm thấp nhất là màu xanh đậm. Phân vùng mức độ nguy hiểm của từng hợp phần dựa trên phương pháp chuyên gia áp dụng cách tính phân thành 5 khoảng rất cao, cao, trung bình, thấp và rất thấp. Áp dụng công thức (1) nhằm xác định mối tương quan giá trị giữa các thơn, khi đó, giá trị của các yếu tố này nằm trong khoảng từ 0 – 1. Năm khoảng mức độ rất cao, cao, trung bình, thấp và rất thấp tương đương các khoảng giá trị lần lượt là 4/5-5/5; 3/5-4/5; 2/5-3/5; 1/5- 2/5 và 0/5-1/5.
Chƣơng 2
ĐẶC ĐIỂM ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, KINH TẾ - XÃ HỘI XÃ NẤM DẨN, HUYỆN XÍN MẦN, TỈNH HÀ GIANG
2.1. Điều kiện tự nhiên
2.1.1. Vị trí địa lý
Khu vực nghiên cứu là xã Nấm Dẩn, nằm ở phía Tây Nam của huyện Xín Mần, cách trung tâm huyện khoảng 13 km. Xã Nấm Dẩn có vị trí: phía Bắc giáp xã Chế Là và xã Bản Ngị; phía Nam giáp xã Nà Chì; phía Đơng giáp xã Quảng Nguyên và xã Chế Là; và phía Tây giáp xã Tà Củ Tỷ (huyện Bắc Hà, tỉnh Lào Cai) (Hình 2.1).
Xã có diện tích 39,35 km², dân số năm 2011 là 3.510 người, mật độ dân số đạt 89.2 người/km², chia thành 12 thôn bản: Nấm Chanh, Nấm Chà, Ngam Lâm, Lủng Cháng, Thống Nhất, Nấm Lu, Na Chăn, Đoàn Kết, Nấm Chiến, Nấm Dẩn, Lủng Mở, Tân Sơn và khu vực Đèo Gió.
2.1.2. Đặc điểm địa hình, địa mạo.
Khu vực xã Nấm Dẩn có địa hình dốc và bị phân cắt mạnh tạo các thung lũng sâu hình chữ V với sườn dốc. Phần lớn diện tích của xã có địa hình dốc trên 25 độ, đặc biệt ở phần phía Tây và Tây Bắc của xã. Xã Nấm Dẩn có suối Nấm Dẩn chảy theo hướng Bắc Nam, chia khu vực xã thành 2 phần, phần Đơng địa hình thoải hơn phần Tây. Địa hình phân cắt mạnh với độ cao từ 500m đến 1700m, có nhiều ngọn núi cao như ngọn Đan Đét cao 1751m, ngọn Đá Tràng cao 1813 nằm trên ranh giới phía đơng và ngọn Ngai Lơm cao 1728m nằm trên ranh giới phía Tây.
Bằng cách phân loại địa hình theo ngun tắc các bề mặt có cùng nguồn gốc phát sinh, địa hình khu vực xã Nấm Dẩn được phân chia thành 13 dạng và được gộp trong 3 nhóm nguồn gốc (Hình 2.2, Nguyễn Hiệu và nnk, 2015):
Nhóm địa hình nguồn gốc bóc mịn tổng hợp bao gồm các bề mặt địa hình:
+ Bề mặt địa hình cao 1800-2000m tuổi Mioxen sớm: diện tích rất nhỏ, phân bố phía Tây Nam thơn Nấm Chanh;
+ Bề mặt địa hình cao 1400-1600m tuổi Mioxen giữa: phân bố ở khu vực Tây thơn Nấm Chà, thơn Lủng Cháng, phía Đơng thơn Nấm Chanh;
+ Bề mặt địa hình cao 900-1200m tuổi Mioxen muộn: phân bố ở trung tâm thôn Nấm Chanh, Nấm Chiến, Lùng Cháng, Ngam Lâm; phía Tây thơn Đồn Kết;
+ Bề mặt địa hình cao 600-800m tuổi Pliocen sớm - Mioxen muộn: phân bố ở khu vực trung tâm thơn Na Chăn, phía Đơng thơn Thống Nhất, thơn Nấm Dẩn;
+ Bề mặt sườn đổ lở là một dạng đặc biệt của sườn trọng lực nhanh với quá trình đổ lở xảy ra ở nơi địa hình nổi cao được cấu tạo bởi đá biến chất của hệ tầng sông Chảy, đặc trưng là các vách dốc đứng lộ trơ đá gốc.
+ Sườn bóc mịn - đổ lở có độ dốc 30-45 độ, chiếm diện tích nhỏ khoảng 4% khu vực nghiên cứu.
+ Sườn xâm thực - đổ lở phân bố khá phổ biến ở khu vực nghiên cứu với độ dốc lớn hơn 30 độ, trên sườn có xen các chỏm đá gốc và có các khe rãnh xâm thực.
+ Sườn xâm thực - bóc mịn là các sườn phân bố bị phá huỷ bởi ở phần rìa các bậc địa hình cao 1400-1600m và 900-1200m, có độ dốc trung bình 25-30 độ;
+ Sườn vách xâm thực dọc khe suối phân bố phổ biến dọc theo các khe suối nhỏ và các dòng chảy tạm thời.
Hình 2.2. Bản đồ địa mạo xã Nấm Dẩn
(theo Nguyễn Hiệu và nnk, 2015)
Nhóm địa hình nguồn gốc tích tụ đa nguồn gốc gồm các bề mặt địa hình:
+ Bề mặt tích tụ lở tích - sườn tích khá phổ biến ở khu vực nghiên cứu và cũng là những đới tiềm ẩn nguy cơ trượt đất đá với quy mơ lớn. Địa hình này thường phân bố dọc theo các khe suối, có độ nghiêng dốc nhỏ và thường có các tảng đá gốc nằm lổn nhổn trên mặt. Bề mặt này phân bố chủ yếu ở độ cao từ 600-800m.
+ Sườn các q trình lở tích – sườn tích 15-30độ, nhóm này chiếm diện tích rất nhỏ khoảng 1% khu vực nghiên cứu.
+ Bề mặt tích tụ lũ tích - lở tích - sườn tích: các bề mặt này phân bố không đáng kể tại vị trí các cửa khe suối.
Nhóm địa hình nguồn gốc dịng chảy bao gồm các bề mặt địa hình:
+ Lịng sơng: vào mùa khơ lịng sơng lộ trơ đá gốc.
Nhìn chung, các dạng địa hình này thường có lớp vỏ phong hố dày và được phủ trên mặt là các vật liệu dạng tảng lăn nằm hỗn độn cùng với các sản phẩm sườn tích. Do được cấu tạo bởi lớp vỏ phong hố dày, lại được phủ bởi các trầm tích bở rời của q trình sườn tích và lở tích, cùng với đó là hoạt động xâm thực, chia cắt của các suối và mương xói nên hầu hết các khối trượt phát triển ở dạng địa hình này đều có quy mơ tương đối lớn và luôn tiềm ẩn nguy cơ cao.
2.1.3. Đặc điểm địa chất
Đặc điểm địa chất là một yếu tố nội sinh, đặc trưng cho nguồn gốc, thành phần vật chất của đất đá. Các yếu tố này chi phối tính chất cơ lý của đất đá, tác động tới độ bền đá, sự ổn định của nền địa chất. Tùy thuộc vào thành phần thạch học, thế nằm của đất đá, mức độ phá hủy của đứt gãy kiến tạo mà có các phương thức, hình dạng mặt trượt, cấu tạo sườn dốc trượt khác nhau . Thành phần thạch học của các đá gốc đóng vai trò quan tro ̣ng cho sự hình thành hiê ̣n tượng trượt đất đá . Hiện tượng trượt đất đá có thể xảy ra ở tất cả các loại đá gốc có thành phần khác nhau, tuy nhiên các vật liệu có độ bền thấp biểu hiện mối nguy hiểm lớn nhất.
Trong khu vực nghiên cứu, đá gốc là đá magma xâm nhập thuộc phức hệ Sông Chảy (aD3sc) là một phần của khối batholit lớn thuộc “vịm nâng Sơng Chảy”. Các đá granitoid cấu thành khối magma xâm nhập Sơng Chảy có lịch sử phát triển lâu dài từ Proterozoi và kết thúc vào trước Devon sớm (aD1). Các đá phức hệ Sông Chảy được chia thành 2 pha xâm nhập chính với các tướng khác nhau và 1 pha đá mạch (Hình 2.3).
- Pha 1 gồm 3 tướng (D3sc) là tướng ven rìa (D3sc11) ít granodiorit dạng porphyr, granit hai mica hạt lớn dạng gneis; tướng chuyển tiếp (D3sc12) granit hai mica hạt lớn tới vừa dạng gneiss, dạng porphyr; tướng trung tâm (D3sc13) granit bioti, granit biotit, granit hai mica hạt vừa dạng gneiss. Đá màu xám sáng, hạt lớn đến thô, đơi khi hạt rất lớn với ban tinh plagioclas kích thước lớn 0,5-1cm có khi tới một vài cm. Các ban tinh (ban biến tinh) chiếm từ 5-10%, có khi tới 50%, chủ yếu là felspat kiềm (26-60%) và plagioclas (14-30%). Các khoáng vật sắp xếp định hướng và đôi khi cắt theo phương cấu tạo dạng gneis, có kiến trúc dạng porphyr.
- Pha 2 gồm granit hai mica, granit biotit hạt vừa dạng khối ((D3sc2). Chúng có dạng thấu kính dài và nằm chỉnh hợp với phương định hướng của granit dạng gneis xẫm mầu. Đá thường có dạng kiến trúc porphyr yếu với các ban tinh felspat kiềm kích thước khơng q 2cm, nổi trên nền hạt nhỏ - trung bình gồm felspat kali, thạch anh và mica (trong đó hàm lượng biotit không quá 5%). Nhiều chỗ đá chuyển sang kiến trúc hạt đều, khơng cịn các ban tinh. Tuy vậy vẫn còn cấu tạo dạng gneis rõ, gồm các tấm vảy mica sắp xếp định hướng tương đối rõ.
- Pha 3 gồm các thể nhỏ, thể mạch granit aplit, granit pegmatite có turmalin và granat (, D3sc3) chúng xuyên cắt qua các đá pha 1 và pha 2 tạo thành mạch hoặc chùm mạch với bề dày khác nhau từ 0,2 – 100 cm đến hàng trăng mét, dài 10 m đến 1 km.
Các thành tạo đá gốc nói chung khơng trực tiếp gây ra trượt đất đá nhưng là điều kiện gián tiếp cho các hiện tượng trượt đất đá xảy ra. Mối quan hệ gần nhất giữa đá gốc và trượt đất đá là q trình phong hóa của các đá phiến và các đá xâm nhập để tạo nên các lớp vật liệu phong hóa và đất bở rời có khả năng gây ra trượt đất đá. Đá gốc trong khu vực nghiên cứu là các lớp đá granit, granitoid với thành phần khá giàu khoáng vật feldspat và mica, có cấu tạo gneiss, ranh giới các đá mạch (granit aplit) xuyên cắt các đá khác của Phức hệ Sông Chảy là những đặc trưng tạo điều kiện cho quá trình phong hóa diễn ra mạnh mẽ, mức độ phong hóa càng triệt để thì khả năng trượt đất đá càng lớn.
Kiến tạo: Xã Nấm Dẩn, huyện Xín Mần nằm giáp kề với đới shear Sông
Hồng là đới hoạt động mạnh trong Kainozoi. Do đó chịu ảnh hưởng mạnh mẽ bởi hoạt động của đới shear Sông Hồng. Khu vực đã trải qua 3 pha biến dạng (Chu Văn Ngợi và nnk, 2015) là pha cổ - pha xảy ra trước Kainozoi với cường độ mạnh đã làm cho phức hệ sông Chảy biến dạng và biến chất, kết quả đá tạo ra các gơ nai dạng mắt, ép phiến; pha sớm trong Kainozoi (Oligocen – Miocen) được ghi nhận bằng các khe nứt cắt các mặt ép phiến theo phương á vĩ tuyến; pha muộn trong Kainozoi (Pliocen – Đệ tứ) hoạt động mạnh, hình thành hàng loạt các đới xiết trượt. Các đới xiết trượt trong khu vực nghiên cứu phát triển với quy mô khác nhau. Đặc trưng là các thành tạo địa chất bị dập vỡ và nghiền vụn được giới hạn bởi các thành tạo địa chất rắn chắc, tạo thành đới đan xen nhau.
Trong khu vực nghiên cứu, xác định được 3 hệ thống đứt gãy (Chu Văn Ngợi và nnk, 2015) như sau: Hệ đứt gẫy phương Bắc Nam (đứt gãy suối Nấm Dẩn) phân chia xã Nấm Dẩn ra hai khối đông và tây. Dọc đứt gãy suối Nấm Dẩn biểu hiện hoạt động kiến tạo mạnh mẽ, các thành tạo địa chất bị phân cắt mạnh. Hai cánh đứt gẫy chuyển động nâng tương đối đều do đó thung lũng của sông khá đối xứng. Hệ đứt gẫy á vĩ tuyến gồm đứt gãy Lủng Cháng và đứt gãy Lủng Mở chuyển động theo cơ chế trượt bằng trái. Đứt gãy Lủng Cháng này thể hiện rõ ở thôn Lùng Cháng, trẻ hơn đứt gãy suối Nấm Dẩn. Hệ đứt gãy ĐB – TN hình thành các đới xiết trượt trẻ nhất.
Các hoạt động trong Kainozoi tuy không trực tiếp gây ra trượt đất đá nhưng là tiền đề tạo điều kiện thuận lợi cho các yếu tố mặt đệm gây trượt như dập vỡ, nghiền vụn đất đá, gia tăng chiều dày vỏ phong hóa, thay đổi dị thường độ dốc địa hình. Hoạt động của hệ thống đứt gãy còn tạo nên các khe nứt tách là những kênh