Hình 3 .1 Quy trình thành lập bản đồ nhạy cảm trượt lở đất
Hình 3.10 Biểu đồ diện tích đất KVNC
Trong q trình phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến trượt lở đất thì sử dụng đất (SDĐ) được xem xét ở khía cạnh ảnh hưởng của lớp phủ thực vật. Loại thực vật, mật độ lớp phủ là những thông số quan trọng trong đánh giá ảnh hưởng của lớp phủ thực vật đối với tai biến trượt lở đất.
Bảng 9: Đánh giá ảnh hưởng của sử dụng đất đến trượt lở đất KVNC
Kết quả thống kê, đánh giá và tính tốn được thể hiện trong bảng 9
KVNC đa phần là rừng tự nhiên và ruộng nương chiếm 69% diện tích đẩt khu vực nghiên cứu. Đây cũng là 2 khu vực xảy ra nhiều điểm trượt lở đất nhất với 24/44 điểm trượt lở.
Khu vực có mật độ trượt lở đất cao nhất là khu dân cư và đất trống, núi trọc với cấp độ ảnh hưởng 5 là cấp độ ảnh hưởng mạnh đến trượt lở đất do mật độ che phủ thấp kết hợp với hoạt động của con người làm tăng khả năng mất ổn định sườn dốc gây trượt.
TT Sử dụng đất Diện tích (km2) Số điểm trượt Mật độ (điểm/km2) CĐAH 1 Nước 13.1404 0 0 2 Rừng phòng hộ 72.6838 3 0.041275 1 3 Rừng Tự Nhiên 212.614 10 0.047034 2
4 Cây ăn Quả 13.9492 1 0.071689 3
5 Ruộng Nương 131.573 14 0.106405 3
6 Rừng Sản Suất 22.6118 5 0.221123 4
7 khu dân cư 16.8981 6 0.35507 5
8 đât trống, núi trọc 14.0091 5 0.356911 5 3% 15% 43% 3% 26% 4%3%3% biểu đồ diện tích đất kvnc nước Rừng phòng hộ Rừng Tự Nhiên Cây ăn Quả
Ruộng Nương
Rừng Sản Suất
khu dân cư
Hình 3.10. Biểu đồ diện tích đất KVNC KVNC
Khu vực mặt nước không bao giờ xảy ra trượt đất vì vậy khơng cho điểm đánh giá cấp độ ảnh hưởng.
3.2.5 Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của các loại đất đến trượt lở đất KVNC
Mỗi loại đất thường có độ dày khác nhau và điển hình cho một tập hợp về cơ lý hóa khác nhau dẫn đến tính ổn định của sườn dốc cũng khác nhau, các loại đất đá có tính liên kết yếu thường xảy ra trượt lở đất. 5 loại đất đưa vào phân tích bao gồm: Eutric Fluvisols (EF), Ferralic acrisols(FA), Humic acrisols (HA), RHodic ferrasols(RF), limestone mountain (LM)
Bảng 10: Đánh giá ảnh hưởng của các loại đất đến trượt lở đất KVNC
Kết quả thống kê, đánh giá và tính tốn được thể hiện trong bảng 10 và hình 3.13
Humic acrisols (đất
mùn vàng đỏ trên núi) chiếm 42% diện tích đất khu vực, Loại đất này nằm ở những nơi có địa hình cao, độ dốc từ 15 - 30°.Tầng đất dày từ 0,6 - 1,2m, thành phần chủ yếu là mùn. Đã ghi nhân được 15 điểm trượt trên diên tích đất. Limestone mountain
khu vực núi đá vôi không xảy ra trượt lở đất
Eutric Fluvisols (EF) Ðất phù sa trung tính ít chua tại khu vưc nghiên cứu có mật độ trượt lở đất 0.1 được xếp vào cấp 4 là mức độ ảnh hưởng mạnh đến trượt lở đất khu vực nghiên cứu.
TT Loại Đất Diện tích (km2) Số điểm trượt Mật độ (điểm/km2) CĐAH
1 Humic acrisols ( HA) 201.485 15 0.074447 3
2 limestone mountain (LM) 44.2835 0 0 1
3 Eutric Fluvisols (EF) 19.8644 2 0.100683 4 4 Ferralic acrisols( FA) 162.489 7 0.04308 2 5 Rhodic ferralsols ( RF) 56.1774 20 0.356015 5 42% 9% 4% 33% 12%
BIỂU ĐỒ DIỆN TÍCH CÁC LOẠI ĐẤT KVNC
Humic acrisols ( HA)
limestone mountain (LM) Eutric Fluvisols (EF)
Ferralic acrisols( FA)
Rhodic ferralsols ( RF)
Hình 3.12 Biều đồ diện tích các loại đất KVNC KVNC
Ferralic acrisols (FA) Đất đỏ vàng trên đá sét và đá biến chất. Tầng đất dày trên 1.5 m, thành phần cơ giới trung bình và nặng, thường có kết cấu cục, hạt, lớp đất mặt khá tơi xốp. Tại khu vực nghiên cứu đã ghi nhận được 7 điểm trượt lở đất xếp cấp độ ảnh hưởng 2 mức ít ảnh hưởng
Rhodic ferralsols (RF) đất nâu đỏ chiếm 12% diện tích đất khu vực nghiên cứu. Khu vực này đã khảo sát có 20 điểm trượt, là khu vực có mật độ cao nhất và được xếp vào cấp 5 mức độ ảnh hưởng mạnh nhất đến trượt lở đất khu vực nghiên cứu.
3.2.6 Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của lượng mưa đến trượt lở đất KVNC
Lượng mưa được xem là yếu tố kích hoạt trượt lở đất và là một trong những yếu tố chính.
Bảng 10: Đánh giá ảnh hưởng của lượng mưa đến trượt lở đất KVNC TT lượng mưa Diện tích TT lượng mưa Diện tích
(km2) Số điểm trượt Mật độ (điểm/km2) CĐAH 1 1200 - 1435 60.93 1 0.016412 2 2 1435 - 1535 166.027 7 0.042162 3 3 1535 - 1635 144.035 14 0.097199 4 4 1635 - 1858 113.448 22 0.193921 5 Kết quả thống kê, đánh giá và tính tốn được thể hiện trong bảng 9 và hình 3.15
Mật độ trượt lở đất cao nhất xảy ra ở những khu vực có lượng mưa cao. Theo bảng 9 nhận thấy khu vực có lượng mưa từ 1635 – 1858 ghi nhận được 22 điểm là mức độ ảnh hưởng rất mạnh tới trưởt lở của khu vực nghiên cứu.
- Lượng mưa từ 1535- 1635 chiếm 30% diện tích khu vực có mật độ 0.097 được xếp vào cấp 4 là mức độ ảnh hưởng mạnh đến trượt lở đất khu vưc nghiên cứu
- Lượng mưa 1200 – 1435 có mật độ thấp nhất là khu vực ít xảy ra trượt lở đất được xếp cấp 2 là mức độ ảnh hưởng thấp.
13%
34% 30%
23%
Biểu đồ diện tích các lượng mưa (mm) KVNC
1200 - 1435 1435 - 1535 1535 - 1635 1635 - 1858
Hình 3.14 Biểu đồ diện tích các lượng mưa (mm) KVNC (mm) KVNC
3.2.7 Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của giao thông đến trượt lở đất KVNC
Khoảng cách đến đường giao thông được lựa chọn là một trong những nhân tố quan trọng nhất gây ảnh hưởng đến trượt lở đất
Bảng 11: Đánh giá ảnh hưởng của giao thông đến trượt lở đất KVNC TT khoảng cách TT khoảng cách đến GT Diện tích (km2) Số điểm trượt Mật độ (điểm/km2) CĐAH 1 0-100 44.755 28 0.625628 5 2 100-200 42.5406 11 0.258577 4 3 200-300 40.0128 4 0.099968 3 4 300-400 37.5278 1 0.026647 2 5 >400 319.6876 0 0 1
Kết quả thống kê, đánh giá và tính tốn được thể hiện trong bảng 10 và hình 3.16 - Các điểm trượt lở đất xảy ra chủ yếu ở khoảng cách 0 – 100m với 28/44 điểm, là khoảng cách có mật độ cao nhất và được đánh trọng số 5 mức ảnh hưởng mạnh nhất.
- Tiếp theo đó ở khoảng cách từ 100 – 200m đến đường giao thơng có 11/44 được xếp cấp 4 là mức ảnh hưởng mạnh.
- Khoảng cách lớn hơn 400m so với đường giao thông không khảo sát được điểm trượt nên được xếp cấp 1 mức không ảnh hưởng.
3.2.8 Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của sông suối đến trượt lở đất KVNC
Mật độ sông suối thể hiện sự phân cắt theo chiều ngang của địa hình, là thông số xác định gián tiếp nguy cơ xảy ra trượt lở đất.
Bảng 12: Đánh giá ảnh hưởng của sông suối đến trượt lở đất KVNC TT đến sơng suối Khoảng cách TT đến sơng suối Khoảng cách
Diện tích (km2) Số điểm trượt Mật độ (điểm/km2) CĐAH 1 0-100 80.507 12 0.149055362 5 2 100-200 69.5328 9 0.129435317 4 3 200-300 57.9937 6 0.103459514 3 4 300-400 46.658 4 0.085730207 2 5 >400 229.6054 13 0.056618877 1
Kết quả thống kê, đánh giá và tính tốn ảnh hưởng của khoảng cách đến sông suối được thể hiện trong bảng 12 và hình 3.17
- Khu vưc có khoảng cách 100m đến sơng suối có mật độ trươt lở cao nhất và được đánh trọng số 5 mức ảnh hưởng rất mạnh đến trượt lở đất khu vực nghiên cứu
- Tiếp theo là mức 100 – 200 được đánh trọng số 4 mức ảnh hưởng mạnh - khoảng cách 200 – 400 mật độ trượt lở đất thấp hơn và được đánh trọng số ở mức 3 mức ảnh hưởng.
- Khoảng cách >400 mật độ trượt lở đất giảm dần được đánh trọng số ở mức ít ảnh hưởng.
3.2.9 Thành lập bản đồ đánh giá ảnh hưởng của đứt gãy đến trượt lở đất KVNC
Các đứt gãy địa chất đã được coi là một yếu tố ảnh hưởng đến trượt lở đất. Ngồi ra, mức độ đứt gãy cũng đóng một vai trị quan trọng trong việc xác định độ dốc sự bất ổn (Varnes 1984). Đứt gãy hoạt động thể hiện mức độ hoạt đông địa chấn của khu vực. Các rung động của hoạt động địa chấn làm giảm một cách cơ bản lực kết dính và góc ma sát trong của đất. Do đó khoảng cách tới đứt gãy đã được đưa vào phân tích trượt lở đất. [30]
Bảng 13: Đánh giá ảnh hưởng của đứt gãy đến trượt lở đất KVNC TT khoảng cách TT khoảng cách đến đứt gãy Diện tích (km2) Số điểm trượt Mật độ (điểm/km2) CĐAH 1 0-500m 139.884 14 0.10008 5 2 500-1000m 161.299 12 0.0744 4 3 1000-1500m 88.8543 6 0.06753 3 4 >1500m 94.2599 3 0.03183 2
Kết quả thống kê, đánh giá và tính tốn ảnh hưởng của khoảng cách đến đứt gãy được thể hiện trong bảng 13 và hình 3.18.
Khu vực 0 - 500m theo thơng kế có 14 điểm trượt lở đất đây cũng là khu vưc có mật độ điểm trượt lở đất cao nhất và được đánh trọng số ở mức 5 mức ảnh hưởng mạnh nhất.
Tiếp theo đó là khoảng cách 500 - 1000m có 12 điểm trượt có mật độ điểm trượt cao thứ 2 được đánh trọng số mức 4 mức ảnh hưởng mạnh.
Khoảng cách >1500 trên khu vực này chỉ thông kê được 3 điểm trượt và được xếp ở mức ít ảnh hưởng
3.3 Thành lập bản đồ nhạy cảm trượt lở đất dọc quốc lộ 6 tỉnh Hịa Bình 3.3.1 Xác định và tính trọng số các yếu tố ảnh hưởng đến trượt lở đất KVNC 3.3.1 Xác định và tính trọng số các yếu tố ảnh hưởng đến trượt lở đất KVNC
Trong luận văn đã thu thập và sử dụng 9 yếu tố ảnh hưởng đến trượt lở đất bao gồm: độ dốc (1), thạch học (2), khoảng cách đến đường giao thông (3), lượng mưa (4), sử dụng đất (5), các loại đất (6), hướng dốc (7), khoảng cách đến đứt gẫy (8), khoảng cách đến sống suối (9).
Gán giá trị số cho những so sánh chủ quan về mức độ quan trọng của từng yếu tố ảnh hưởng dựa theo bảng phân loại mức độ quan trọng của các chỉ tiêu của Thomas L.Saaty đưa ra để tiến hành xây dựng ma trận so sánh cặp và tính trọng số phù hợp. Vai trò của các yếu tố ảnh hưởng tới trượt lở đất dọc quốc lộ 6 ở khu vực tỉnh Hịa Bình được phản ánh như sau.
Bảng 14: Bảng ma trận tương quan giữa các yếu tố gây trượt
Việc đánh giá mức độ nhạy cảm của các nhân tố trên thang điểm biểu thị sự ưu tiên của chúng một cách thích đáng đối với q trình trượt lở đất. Trong đó, độ dốc sườn là nhân tố quan trọng bậc nhất ảnh hưởng đến trượt lở đất, do đó được cho 9 điểm, Yếu tố thạch học là yếu tố có vai trị tiếp theo trong phát sinh trượt lở đất, thành phần thạch học thể hiện ở độ cứng, độ bền chắc của đất đá cung cấp
Yếu tố (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Độ dốc (1) 1 3 5 5 7 7 8 9 9 Thạch học (2) 1/3 1 3 3 5 5 7 8 8 KC_giao thông (3) 1/5 1/3 1 1 3 3 5 7 7 Lượng mưa (4) 1/5 1/3 1 1 3 3 5 7 7 Sử dụng đất (5) 1/7 1/5 1/3 1/3 1 1 3 5 5 Các loại đất (6) 1/7 1/5 1/3 1/3 1 1 3 5 5 Hướng dốc (7) 1/8 1/7 1/5 1/5 1/3 1/3 1 3 3 KC_đứt gãy (8) 1/9 1/8 1/7 1/7 1/5 1/5 1/3 1 1 KC_Sông suối (9) 1/9 1/8 1/7 1/7 1/5 1/5 1/3 1 1 Tổng 2.37 5.46 11.1 11.1 20.7 20.7 32.5 46 46
nguồn vật liệu cho quá trình trượt lở được cho 8 điểm. Yếu tố khoảng cách đến đường giao thông được cho 7 điểm bởi lẽ khu vực nghiên cứu dọc quốc lộ 6 nên sẽ bị ảnh hưởng rất nhiều bởi phương tiện đi lại gây rung động và 2 bên taluy của đường giao thơng có độ dốc cao. Yếu tố lượng mưa, cụ thể ở khu vực này là xem xét vai trị của lượng mưa trung bình năm trong phát sinh TLĐ và được cho 7 điểm. Các nhân tố còn lại, ứng với mức độ nhạy cảm đến khả năng gây ra tai biến trượt lở đất khác nhau được trình bày trên bảng 14
Trọng số của các nhân tố ảnh hưởng được xác định thông qua việc lập ma trận so sánh tương quan giữa các nhân tố và tính được trọng số tương ứng của từng nhân tố theo bảng 15
Bảng 15: Ma trận xác định trọng số của các yếu tố Yếu tố (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Trọng Yếu tố (1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) Trọng số Độ dốc (1) 0.4226 0.5495 0.4483 0.4483 0.3376 0.3376 0.2449 0.1957 0.1957 0.3534 Thạch học (2) 0.1409 0.1832 0.2690 0.2690 0.2412 0.2412 0.2143 0.1739 0.1739 0.2118 KC_giao thông (3) 0.0845 0.0611 0.0897 0.0897 0.1447 0.1447 0.1531 0.1522 0.1522 0.1191 Lượng mưa (4) 0.0845 0.0611 0.0897 0.0897 0.1447 0.1447 0.1531 0.1522 0.1522 0.1191 Sử dụng đất (5) 0.0604 0.0366 0.0299 0.0299 0.0482 0.0482 0.0918 0.1087 0.1087 0.0625 Các loại đất (6) 0.0604 0.0366 0.0299 0.0299 0.0482 0.0482 0.0918 0.1087 0.1087 0.0625 Hướng dốc (7) 0.0528 0.0262 0.0179 0.0179 0.0161 0.0161 0.0306 0.0652 0.0652 0.0342 KC_đứt gãy (8) 0.0470 0.0229 0.0128 0.0128 0.0096 0.0096 0.0102 0.0217 0.0217 0.0187 KC_Sông suối (9) 0.0470 0.0229 0.0128 0.0128 0.0096 0.0096 0.0102 0.0217 0.0217 0.0187 Với CI = 0,08; RI = 1,45; CR = 0,056 < 0,1 => Thỏa mãn
3.3.2 Bản đồ nhạy cảm trượt lở đất dọc quốc lộ 6 tỉnh Hịa Bình.
Bản đồ nhạy cảm trượt lở đất được chồng chập từ các lớp bản đồ MĐAH của các yếu tố bằng công cụ Intersect (Analysis) Trong arcgis 10.3 sau đó tạo thêm trường thuộc tính Tong_TC (tổng tiêu chí) tính tốn cho trường này.
Tong_TC = LSI (chỉ số nhạy cảm trượt lở đất)
• LSI: chỉ số nhạy cảm trượt lở • Wj: trọng số của yếu tố thứ j
• Xij: trọng số của lớp thứ i trong yếu tố gây trượt j LSI = 0.3534*A + 0.2118*B + 0.1191*C + 0.1191*D + 0.0625*E + 0.0625*F +
0.0342*G + 0.0187*H + 0.0187* I
Trong đó:
A: Yếu tố độ dốc B: Yếu tố Thạch Học
C: Yếu tố khoảng cách đến đường giao thông D: Yếu tố Lượng Mưa
E: Yếu tố sử dụng đất F: Yếu tố các loại đất
G: yếu tố hướng dốc địa hình.
H: Yếu tố khoảng cách đến sông suối. I: Yếu tố khoảng cách đến đứt gẫy.
Kết quả xử lý thống kê cho các thông số sau: giá trị tối thiểu Xmin = 1.1966, tối đa Xmax = 4.7873, Việc phân chia số lượng cấp nhạy cảm TLĐ được lựa chọn theo công thức:
∆x = (Xmax- X min)/n
Trong đó: n số cấp cần phân chia.
Theo nguyên tắc nêu trên cho phép lựa chọn phân chia 5 cấp nhạy cảm (n = 5, ∆x = 0.71814):
Bản đồ nhạy cảm trượt lở đất dọc quốc lộ 6 ở tỉnh Hịa Bình chia thành 5 cấp nhạy cảm trượt lở đất theo các chỉ sổ LSI. Gồm các mức độ như sau.
- Rất Thấp với LSI = 1.1966 – 1.9147 - Thấp với LSI = 1.9147 – 2.6329
- Trung Bình với LSI = 2.6329 – 3.3510 - Cao với LSI = 3.3510 – 4.0692
- Rất cao với LSI = 4.0692 – 4.7873.
Cấp nhạy cảm rất thấp thể hiện ở vùng rất ít xảy ra trượt lở đất, hoặc có xảy ra với khối lượng rất nhỏ. Cấp nhạy cảm trượt lở đất thấp là ở vùng đó trượt lở đất có thể xảy ra ít, hoặc xảy ra với khối lượng, quy mô nhỏ. Cấp nhạy cảm trượt lở đất trung bình là vùng có thể xảy ra trượt lở đất với quy mô và khối lượng vừa. Cấp nhạy cảm trượt lở đất cao là vùng có thể xảy ra trượt lở đất nhiều, quy mô và khối lượng lớn. Cấp nhạy cảm trượt lở đất rất cao là vùng có thể xảy ra trượt lở đất rất nhiều, quy mô và khối lượng rất lớn. Bản đồ cảnh báo nguy cơ trượt lở đất đảm bảo độ tin cậy, thể hiện bởi kết quả kiểm định các cấp nhạy cảm