Hình 3.7. Cơng trình giao thơng bị phá hủy do trượt lở đất
Hình 3.8. Điểm động đất và bản đồ thạch học
3.4. Xây dựng các bản đồ tai biến
3.4.1. Xây dựng hệ thống các bản đồ đánh giá [3,4,5,6,7,8,9,10,19,20]
Bản đồ đánh giá khả năng bền vững về mặt cơ lý cho các đơn vị thạch học:
5 mức.
Hệ thống đứt gãy: được xây dựng từ kết quả giải đoán ảnh vệ tinh. Các hệ thống
đứt gãy gồm có :
- Các đứt gãy hướng TB-ĐN - Các đứt gãy hướng ĐB-TN
- Các đứt gãy hướng BN - Các đứt gãy hướng khác
Bản đồ mật độ đứt gãy: phân tích bằng phần mềm ARC/GIS. Đơn vị bản đồ được tính là: độ dài đứt gãy (Km)/Km2
Bản đồ đánh giá mật độ khe nứt với khả năng dễ xảy ra trượt lở: 5 mức
Xử lý thông tin cho bản đồ đánh giá khả năng nhạy cảm với trượt lở của các đơn vị địa hình
Bản đồ đánh giá địa hình với khả năng dễ xảy ra trượt lở : 5 mức
Bản đồ chia cắt ngang địa hình, được tính bằng mật độ sông suối ( Km )/Km 2. Bản đồ đánh giá chia cắt ngang địa hình với khả năng dễ xảy ra trượt lở: 5 mức
Bản đồ độ dốc và đánh giá độ dốc theo các tiêu chuẩn phân cấp địa mạo (0-30, 3-50, 5-80, 8-150, 15-250, >250)
Bảng 3.14. Đánh giá trọng số các lớp thông tin với trượt lở.
STT Lớp thông tin Trọng số.
1 Thực vật 2
2 Vỏ phong hóa 4
3 Thổ nhưỡng 3
4 Thủy văn: Mật độ sông suối. 3
5 Thủy văn: Buffer sông suối. 4
6 Địa mạo 1 7 Thạch học 1 8 Buffer đứt gãy. 3 9 Mật độ lineament 4 10 Lượng mưa 5 11 Độ dốc. 4
Hình 3.10. Bản đồ thành phần
3.4.3. Tích hợp các lớp thơng tin
Vận dụng những mơ hình tốn và cách giải hợp lý trong các tình huống thực tiễn cụ thể để tìm cách tiếp cận đến đáp số thoả đáng nhất thông qua nhiều phương pháp khác nhau.
- Phương pháp sử dụng kiến thức chun gia trong q trình xử lý thơng tin: Các phương pháp toán học sẽ giúp con người xử lý khối lượng thông tin lớn ban đầu, chuẩn bị sẵn các phương án khac nhau ,vai trò quyết định vẫn là con người điều khiển q trình xử lý thơng tin.
-Xây dựng bản đồ của các nhân tố liên quan và đánh giá
-Tự động hoá xác định trọng số bản đồ các hợp phần và xử lý tích hợp
Hình 3.11. Sơ đồ tính tốn và phân loại độ dốc từ điểm độ cao
Từ sơ đồ ta thấy để tính tốn được độ dốc của khu vực thì bước đầu tiên dữ liệu đầu vào là điểm độ cao (diemdocao.shp) thông qua hàm nội suy (Natural neighbor) tính được mơ hình số độ cao (DEMVP), từ mơ hình số độ cao ta tính được độ dốc khu vực thông qua hàm (slope) và dùng hàm (Reclassify) để phân loại lại các cấp độ dốc ta được bản đồ phân cấp độ dốc (Recslop).
Các thuật toán xử lý:
* Tích hợp thơng tin: là phương pháp điều hành nhiều lớp thông tin, mỗi đơn
vị của từng lớp lại có trọng số riêng theo công thức sau: T= 1/n 1n (A+B+...)
Trong đó:
n - số lớp thơng tin đánh giá
- Trọng số của lớp A A - Lớp thông tin A - Trọng số của lớp B B - Lớp thông tin B
Model (Mơ hình) tính tốn này được tích hợp trên phần mềm Arcgis 9.1 . Mơ hình này dựa trên lý thuyết hệ thống bao gồm có đầu vào, q trình và đầu ra. ở đây cụ thể là:
Đầu vào (Input): Đó là các lớp thơng tin dữ liệu ban đầu bao gồm ( địa mạo, độ cao, hiện trạng thủy văn giao thông….)
Q trình (Proccess): Đó là các hàm tốn tính tốn, phân tích các lớp thơng tin dữ liệu theo một mục tiêu ban đầu như (hàm tốn tính độ dốc, mật độ, khoảng cách từ đường giao thông, hàm cộng, nhân đại số…..)
Đầu ra (Output): Được quy định bởi dữ liệu đầu vào, các Funcion(hàm tính tốn phân tích).
Model phân tích tích hợp ở đây đó chính là sự hệ thống hố các q trình phân tích trong Gis cụ thể ở đây đây là mơ hình phân tích dự báo trượt lở.
Mỗi mơ hình được xây dựng đều có 3 u tố chính là: Dữ liệu, quá trình và các mỗi quan hệ đó là các mũi tên quan hệ.
Phương pháp xây dựng mơ hình hệ thống các q trình có ưu điểm là hệ thống hố các q trình phân tích trên cơ sở đó đưa ra các phương án đánh giá khác nhau và áp dụng được mơ hình cho các cơng việc tiếp theo ở các khu vực khác nhau khác (như mơ hình phân vùng mức độ trượt lở cho các khu vực miền núi), nó tiết kiệm thời gian chi phí và xây dựng các kịch bản và các phương án khác nhau trong đánh giá.
Đối với mơ hình dự báo tai biến trượt lở đề tài đã xây dựng 2 mơ hình đánh giá: đó là mơ hình khơng trọng số giữa các lớp dữ liệu và mơ hình có tính đến trọng số của các lớp thông tin. phương pháp xử lý là xử lý mơ hình dạng raster (Grid) với kích thước mỗi pixel cho cả khu vực với độ phân giải 30 m và áp dụng cho tất cả các lớp thông tin đưa vào đánh giá. Dữ liệu đầu vào bao gồm:
- Dữ liệu về hiện trạng sử dụng đất - Địa mạo
- Thổ nhưỡng (lớp thông tin tầng dầy của đất) - Các kiểu vỏ phong hoá
- Thạch học.
- Mạng lưới giao thông - Mạng lưới thuỷ văn - Đường bình độ
- Hệ thống các đứt gẫy... - Dữ liệu về tai biến
3.4.4. Các kết quả
Xử lý tích hợp các thơng tin đó cho một số kết quả cụ thể như sau
3.3.4.1. Bản đồ phân vùng ngập lụt
Xây dựng trên cơ sở dấu hiệu về lũ và mơ hình DEM
3.4.4.2. Bản đồ lũ ống lũ quét
Trên cơ sở phân tích địa mạo theo nguyên tắc nguồn gốc, hình thái, bản đồ lũ ống lũ quét được thành lập thể hiện các khu vực có nguy cơ phát sinh lũ ống, lũ quét.
3.4.4. 3. Bản đồ nguy cơ trượt lở
Bản đồ được xây dựng trên cơ sở tích hợp các lớp đánh giá với điểm và trọng số khác nhau.
- Đánh giá cho địa hình
- Đánh giá cho lớp phủ
Ten SDD Danh gia
Rung cay bui 3
Cat ven song 5
Cay bui co go rai rac 2
Cay co xen nuong ray 2
Cay cong nghiep dai ngay 3
Dat chuyen lua 5
Dat chuyen rau, mau va cay CNNN 4
Dat lua, mau 5
Dat trong 4
Dong co 3
Nui da 4
Nuoc nuoi trong thuy san 5
Rung trong 3
Rung tu nhien giau va trung 1
Rung tu nhien ngheo 2
Tho cu 4
- Đánh giá cho Thạch học
FID DIATANG
TINH DIEM
0 Ben Giang-Que Son Complex Phase 1: gabbrodiorite, diorite, quartz-biotit-hornblende diorite 2 1 Các thành tạo xâm nhập không rõ tuổi : granit porphyr, microgranit porphyr (b) 1
2 Các thành tạo xâm nhập không rõ tuổi: , b-gabrođiabas 1
3 Các đá mạch cha rõ tuổi : a-Gabro điabas, b-Đá mạch trung t_nh, c-Aplit granit 2 ...........
220 Pleistocen trung-thợng (ad): cát, s_t xám vàng. Dày 4-10m 3
221
Pleistocen trung-thợng (m): cát, cát bột, bột s_t, _t sỏi, cuội; (am): cát, sạn, s_t, bột; (a): cuội, sỏi,
cát, bột. Dày 4,5-26m. 3
222 Xâm nhập tuổi không xác định : granit porphyr, granit aplit 1
223 Xâm nhập tuổi không xác định: granit porphyr, granit aplit 1
224 Đệ tứ không phân chia (ad, ap): sỏi, sạn, cuội, cát, s_t 2
225 Đệ tứ không phân chia (ad, de, ap): cuội, sạn, cát, laterit. Dày 2-5m 2 226 Đệ tứ không phân chia (ap, ad, ed, md, a): cuội, sạn, cát, s_t. Dày 3-10m 2 227 ệ tứ không phân chia (ed): cát, sạn, s_t, kaolin, laterit. Dày 3-10m 4 228 Phức hệ B_n Giằng- Qu_ Sơn Pha 2: granođiorit biotit- horblend, tonalit 2 229 Phức hệ B_n Giằng- Qu_ Sơn Pha 2: granođiorit biotit- horblend, tonalit 2
- Đánh giá ảnh hƣởng của đứt gãy phụ với trƣợt lở.
Mật độ đứt gãy (km/km2) Cấp nhạy cảm 0 – 1.2 1 1.2 – 2.4 2 2.4 – 3.6 3 3.6 – 4.8 4 > 4.8 5
- Đánh giá các đới ảnh hƣởng của các đứt gãy chính.
STT Khoảng rộng đới ảnh hƣởng (m) Cấp độ nhạy cảm.
1 > 5000 1
2 1500 2
3 1000 3
4 500 4
Hình 3.19. Bản đồ thành phần
Bảng 3.15 . Xác định trong số chuyên gia và các lớp cần đánh giá
STT Lớp thông tin Trọng số
1 Thực vật 2
2 Vỏ phong hóa 4
3 Thổ nhưỡng 3
4 Thủy văn : mật độ sông suối 3
5 Thủy văn : bufer song suối 4
6 Địa mạo 1
7 Thạch học 3
8 Bufer đưt gãy 3
9 Mật độ Lineament 4
10 Lượng mưa 5
11 Xói mịn 4
Bản đồ dự báo nguy cơ trượt lở đất thành lập dựa trên Model Builder Tool của ArcGIS như sau:
Hình 3.20. Bản đồ nguy cơ trượt lở đất
3.4.4.4. Bản đồ phân vùng nhạy cảm tai biến địa chất
Trên cơ sở tích hợp các loại hình tai biến, bản đồ nhạy cảm đươc thành lập với nội dung thể hiện mức độ phát sinh tai biến địa chất khác nhau, tập trung vào động đất, trượt lở , lũ quét và lũ bùn đá. (Hình 3.16)
Hình 3.21. Bản đồ phân vùng nhậy cảm tai biến
Qua phân tích trên bản đồ có thể thấy được các khu vực nhậy cảm với tai biến thiên nhiên trên khu vực Trung Trung Bộ như sau:
+Tỉnh Quảng Ngãi : Khu vực Thị Xã , Mộ Đức
+Tỉnh Bình Định : khu vực Hồi Nhơn,Phù Mỹ, Tuy Phước và phía tây thành Phố Quy Nhơn
Nhận xét chung về tai biến trên khu vực nghiên cứu :
- Trên các bản đồ tai biến, có thể thấy khu vực Trung Trung bộ là nơi có tiềm ẩn những tai biến tự nhiên , tập trung vào 2 nhóm chính là tai biến địa chất gồm có trượt lở, động đất và tai biến thủy văn gồm có lũ lụt, lũ ống, lũ quét .
- Tai biến địa chất phân bố ở các khu vực vùng núi phía tây, khu vực đèo Hải Vân ở phía bắc và vùng đèo Cả ở phía nam của khu vực, bao gồm các loại hình như trượt lở, động đất
- Tai biến thủy văn bao gồm lũ ống , lũ quét và ngập lụt phân bố ở một số vùng trũng thấp ven biển của các tỉnh với các mức ngập khác nhau : 0,5-1m, 1-1,5m, 1,5-2m , 2-2,5m, 2,5-3m, 3,5-4m và trên 4m .
+ Đà nẵng: khu vực Liên Chiểu và đồng bằng phía nam sơng Cái, Quận hải Châu, Quận Ngũ Hành Sơn
+ Tỉnh Quảng Nam: khu vực Hội An,Tam Kỳ, Núi Thành,
+ Tỉnh Quảng Ngài: Các khu vực Bình sơn,Đức Phổ , Nghĩa hành,Sơn Tịnh + Tỉnh Quảng nam: Khu vực Duy Xuyên , Núi Thành , Quế Sơn , Thanh Bình và đặc biệt Là Hội an, Tam Kỳ
+ Tỉnh Phú n: huyện Sơng Cầu , Tuy Hịa , Tuy An
3.5. Các giải pháp ứng xử với tai biến. a. Về lũ lụt a. Về lũ lụt
- Cần có quy hoạch chi tiết cho từng khu vực có nguy cơ ngập lũ khác nhau. - Cần nghiên cứu toàn diện hiện trạng, nguyên nhân gây nên hiện tượng xói lở.
- Xây dựng bản đồ dịng chảy sơng theo mực nước sông ở các cấp báo động khác nhau.
- Tăng cường công tác tuyên truyền, giáo dục cộng đồng bằng nhiều hình thức. - Nghiêm cấm việc xây dựng nhà cửa, các cơng trình ngồi bãi sơng, đắp bồi khoanh vùng làm cản trở thoát lũ của sơng.
- Quản lí chặt chẽ, khai thác cát hợp lý và khoa học ở các vị trí để khơi thơng dịng chảy, nhưng khơng làm thay đổi dịng dẫn.
- Nắm chắc quy luật thủy triều, nâng cao chất lượng dự báo lũ, mưa khu vực. - Hàng năm thực hiện tổng kiểm tra đánh giá chất lượng cơng trình đê điều, kè, cống…
- Xây dựng kế hoạch phòng chống lụt bão, tập huấn kĩ thuật hộ đê.
b. Đối với khu vực trƣợt lở đất
Tùy thuộc vào điều kiện tự nhiên của từng vùng, cũng như hiện trạng trượt lở trên các tuyến đường mà chúng tơi đưa ra những giải pháp phịng chống trượt lở đất đá thích hợp. Có 2 nhóm giải pháp kĩ thuật sau:
Nhóm giải pháp phi cơng trình
- Tuyên truyền rộng rãi cho người dân nhận thức tầm quan trọng các hiểm họa do tai biến trượt lở đất gây ra để có biện pháp phịng tránh.
thác đá, các cơng trình xây dựng, các điểm dân cư nằm trong phạm vi hành lang bảo vệ.
- Xây dựng hệ thống biển cảnh báo cách tối thiểu là 500m ở cả hai đầu các khu vực có nguy cơ tai biến trượt lở đất cao.
- Khẩn trương di dời các điểm dân cư, các cơng trình cơng cộng nằm trong vùng nguy hiểm do tai biến trượt lở đất đá đến các vị trí an tồn.
- Thành lập các đội cứu hộ cơ động để ứng cứu, xử lý và khắc phục các hậu quả do tai biến tự nhiên gây ra.
Nhóm giải pháp cơng trình
- Đối với các vách đường đang có nguy cơ trượt lở, cần có biện pháp chống tác động phá hoại của nước mặt bằng cách xây dựng hệ thống rãnh thoát nước, các rãnh nghiêng phân bậc trên sườn dốc, nhằm hạn chế quá trình thấm nước, trồng cỏ Vetiver chống xói mịn đất để giữ ổn định cho sườn.
- Giảm tải trọng trên sườn bằng cách đào bỏ một phần đất đá, bạt thoải mái dốc và hạ cấp độ cao của vách dốc, tạo ra các bậc thang trên sườn dốc để tăng sự cân bằng tĩnh của sườn.
- Có các biện pháp gia cố bằng cọc bê tơng nhồi nhiều hàng tới tận lớp đá gốc và xây dựng các tường chắn để cắt cung trượt nhằm đảm bảo ổn định cho các vách dương và âm.
c. Đối với tai biến địa chất khác
Các tai biến như động đất cần phải được xem xét vào trong những thiết kế cơng trình để tăng khả năng chống chịu của cơng trình khi có động đất xảy ra.
KẾT LUẬN
- Đề tài nghiên cứu đã khẳng định hướng mới trong việc áp dụng kết hợp giữa Viễn thám và hệ thông tin địa lý để nghiên cứu lập bản đồ tai biến lũ lụt và trượt lở cho một khu vực có địa hình đa dạng và có q trình khai thác sử dụng lãnh thổ tương đối điển hình cho tình trạng chung ở các tỉnh vùng ven biển ở Việt Nam.
- Xử lý hệ thông tin địa lý là quá trình tích hợp nhiều lớp thơng tin theo các mơ hình và bằng các hàm tốn cụ thể. Trong q trình đó, có thể kế thừa nhiều nguồn tư liệu đã có, bổ sung nhiều lớp thơng tin mới trong một cơ sở dữ liệu thống nhất với sự trợ giúp của các phần mềm ứng dụng đa chức năng.
- Viễn thám là một phương pháp nghiên cứu có thể cung cấp nhiều lớp thông tin mới trong cơ sở dữ liệu của Hệ thống thông tin địa lý.
- Muốn tích hợp thơng tin tốt trong nghiên cứu tai biến để đưa ra kết quả chính xác phải kết hợp nhuần nhuyễn kiến thức địa chất, địa mạo, thủy văn và các môn khoa học địa lý khác với kiến thức về tin học và khoa học máy tính.