- Xây dựng mô hình quan hệ giữa các nhân tố có vai trò
4 Miocen giữa-muộn (N12 N 13)
5 Paleogen 1
Về cách thức cho điểm, cho đến nay ch−a có những con số định l−ợng chính xác về mối liên hệ giữa tuổi/diện tích của các bề mặt địa hình với bề dày của vỏ phong hóa, bởi vậy, b−ớc đầu, việc đánh giá của luận án chỉ dừng lại ở so sánh mức độ bảo tồn và phát triển vỏ phong hóa trên các bề mặt địa hình khác nhau. Điểm trọng số cho các đối t−ợng đ−ợc đánh giá trên cơ sở phép thống kê và so sánh giữa
tuổi địa hình, diện tích của các bề mặt với bề dày vỏ phong hóa đo đ−ợc tại một số mặt cắt chuẩn đã đ−ợc điều tra cơ bản [49].
Việc xác định các bề mặt địa hình có vỏ phong hóa bảo tồn khác nhau rất có ích cho việc đánh giá tr−ợt lở. Trên thực tế, các khối tr−ợt xảy ra ở phần vỏ phong hóa trên s−ờn th−ờng không đ−a xuống l−ợng vật liệu lớn, bởi vì vỏ phong hóa ở đây th−ờng rất mỏng. Nguy hiểm nhất phải là các khối tr−ợt phát triển lên tới lớp vỏ phong hóa ở bề mặt nằm ngang hay hơi nghiêng ở phần đỉnh, vì lớp vỏ phong hóa ở đây dày, lại có độ chênh cao lớn, bởi vậy khi xảy ra tr−ợt sẽ lôi kéo một l−ợng vật liệu rất lớn xuống phía d−ới. Tuy nhiên, việc xác định đâu là nơi các m−ơng xói đã phát triển tới các bề mặt đỉnh thì không hề dễ chút nào. Lý do là, các bề mặt địa hình nằm ngang và hơi nghiêng, trên thực tế đã bị chia cắt và biến cải đi rất nhiều, nếu chỉ nhìn vào địa hình thực mà không có kiến thức chuyên gia sẽ không thể nhận diện đ−ợc ra chúng. Tuy nhiên, khi nghiên cứu thành lập bản đồ địa mạo vùng đồi núi khu vực nghiên cứu chúng tôi có thể khoanh định rõ ràng các bề mặt địa hình này. Bởi vậy, tích hợp giữa lớp thông tin địa mạo với lớp thông tin về mật độ chia cắt ngang đ−ợc xây dựng từ bản đồ địa hình chi tiết, sẽ giúp chúng tôi giải quyết một cách hiệu quả bài toán đặt ra.
Ngoài yếu tố đá gốc, vỏ phong hóa và các đặc tr−ng địa mạo, hệ thống các khe nứt, đứt gãy, đặc biệt là các đới đứt gãy còn đang hoạt động nh− đã đ−ợc trình bày trong ch−ơng 2, cũng đ−ợc chúng tôi đ−a vào mô hình đánh giá trong GIS. Dọc các đới đứt gãy, đá gốc th−ờng bị dập vỡ mạnh, tạo điều kiện cho quá trình phong hóa phát triển mạnh, thậm trí còn gây ra tr−ợt ngay trên tầng đá gốc đã bị vụn rời do hoạt động kiến tạo.
3. Xác định các khu vực có nguy cơ tr−ợt lở
Các nguồn vật liệu đã xác định ở b−ớc một sẽ đ−ợc xem xét, đánh giá trong những điều kiện địa mạo cụ thể, thông qua các yếu tố về độ dốc, độ chia cắt ngang, chia cắt sâu, quan hệ giữa h−ớng s−ờn và cấu trúc đất đá cùng đặc điểm về l−ợng m−a. Sự kết hợp này sẽ cho chúng ta bức tranh về mức độ ổn định của các bề mặt s−ờn đối
124
với nguy cơ tr−ợt lở. Đây cũng xem nh− đã xác định đ−ợc điều kiện tiên quyết thứ nhất đối với nguy cơ phát sinh lũ quét - bùn đá.
Trên bản đồ địa mạo đ−ợc xây dựng theo nguyên tắc nguồn gốc phát sinh, phần địa hình đ−ợc phân chia thành các bề mặt s−ờn là không gian phát sinh tr−ợt lở đất. Tuỳ thuộc vào độ dốc, độ chia cắt bởi các khe xói và quá trình địa mạo s−ờn mà mỗi bề mặt s−ờn có nguy cơ tr−ợt lở khác nhau. Bản thân mỗi bề mặt s−ờn khi đ−ợc phân chia theo nguyên tắc nguồn gốc lịch sử nó đã hàm chứa các thông tin về vai trò hoạt động của n−ớc trong quá trình phá huỷ địa hình và đặc điểm di chuyển của các vật liệu trên s−ờn. Các thông tin này có ý nghĩa quan trọng cho việc đánh giá nguy cơ tr−ợt lở và phát sinh dòng bùn đá cung cấp vật liệu cho dòng chảy. Các đơn vị địa mạo của l−u vực sông Thu Bồn có ý nghĩa khác nhau đối với nguy cơ phát sinh tr−ợt lở đ−ợc thể hiện trong bảng 4.6.
Bảng 4.6. Điểm trọng số cho các đơn vị địa mạo
đối với khả năng tr−ợt lở trên l−u vực sông Thu Bồn
STT Đơn vị phân chia trong bản đồ trọng số Điểm
1 Các bề mặt san bằng 5 2 S−ờn bóc mòn tổng hợp dốc d−ới 200; S−ờn bóc mòn kiến trúc, bóc mòn thạch học dốc d−ới 200. 4 3 S−ờn bóc mòn tổng hợp dốc trên 20-300; S−ờn bóc mòn kiến trúc, bóc mòn thạch học dốc trên 20- 300; S−ờn xâm thực-bóc mòn dốc 20-300. 3 4 S−ờn bóc mòn tổng hợp dốc trên 300; S−ờn bóc mòn kiến trúc, bóc
mòn thạch học dốc trên 300; S−ờn xâm thực dọc thung lũng khe suối dốc trên 300.
2 5 Các địa hình do dòng chảy; địa hình hỗn hợp sông - biển; địa hình do 5 Các địa hình do dòng chảy; địa hình hỗn hợp sông - biển; địa hình do
quá trình biển và địa hình tích tụ hỗn hợp. 1
Độ chia cắt ngang của địa hình l−u vực không chỉ đ−ợc tính theo hệ thống các dòng chảy th−ờng xuyên, các khe rãnh có dòng chảy tạm thời cũng đ−ợc đ−a vào tính toán. Bởi vậy cần phải vẽ bổ sung thêm hệ thống các dòng chảy tạm thời vào mạng l−ới thuỷ văn. Để thực hiện công việc này, mô hình số độ cao của l−u vực sông Thu bồn đ−ợc “làm sạch” và phân tách thành những l−u vực nhỏ bằng phép lọc Fill sinks. Sản phẩm sau phép lọc này đ−ợc đ−a vào để nội suy mạng l−ới sông suối. Kết quả thu đ−ợc ngoài mạng l−ới sông suối có dòng chảy th−ờng xuyên còn
có các dòng chảy tạm thời, chúng chính là những khe rãnh xâm thực chia cắt các bề mặt s−ờn.
Độ dốc địa hình đ−ợc xem nh− một tham số quan trọng cần phải đ−ợc nghiên cứu và đánh giá chi tiết khi xem xét đến tai biến lũ lụt. Độ dốc địa hình càng lớn thì gradien dòng chảy càng cao, thời gian tập trung dòng chảy càng nhanh và đỉnh lũ cũng tăng nhanh. Mặt khác, độ dốc địa hình càng lớn thì nguy cơ tr−ợt lở, dòng bùn đá ở phần th−ợng và trung l−u cũng sẽ cao và làm tăng khả năng xuất hiện lũ quét- bùn đá.
Các nghiên cứu cho thấy, s−ờn với độ dốc > 20o có hệ số ổn định nhỏ hơn 1 và do đó không ổn định, biến dạng tr−ợt có thể xảy ra trong t−ơng lai. Khi giảm độ dốc s−ờn dốc sẽ đạt tới cân bằng, tức hệ số ổn định của nó tiến tới bằng 1. Nếu góc nghiêng còn thoải hơn nữa, sẽ tạo ra dự trữ độ ổn định cho đất đá trên s−ờn dốc. Đây là cơ sở để đánh giá mức độ ảnh h−ởng của độ dốc tới khả năng phát sinh tr−ợt lở lũ bùn đá trong khu vực nghiên cứu. Các s−ờn dốc trên 400 th−ờng là các s−ờn đổ lở hay đổ lở kiến tạo phát triển trên các đá rắn chắc nh− trên các đá xâm nhập granit hay trên đá cuội kết. Các bề mặt s−ờn này không đ−ợc đánh giá đối với quá trình tr−ợt lở đất.
Độ dốc địa hình l−u vực sông Thu Bồn đ−ợc tính toán từ mô hình số độ cao địa hình và đ−ợc chia thành 6 cấp để đánh giá đối với nguy tr−ợt lở (hình 4.19, bảng 4.7). Sự xâm thực giật lùi của m−ơng xói dẫn tới việc hình thành một dạng s−ờn hẹp có trắc diện khá dốc. Sự tập trung n−ớc ở phần chân s−ờn dốc này vào mùa m−a là cơ sở cho việc phát sinh các khối tr−ợt. Ngày nay, khi các hoạt động nhân sinh ngày càng gia tăng, sự can thiệp của con ng−ời vào độ ổn định của s−ờn càng lớn. Nếu nh− dọc các tuyến đ−ờng giao thông ở miền núi, hiện t−ợng tr−ợt lở xảy ra mạnh do sự thay đổi đột biến của độ dốc s−ờn do các hoạt động xẻ taluy đ−ờng, thì dọc theo các thung lũng sông suối, hoạt động chặt phá rừng làm n−ơng rẫy dẫn đến sự gia tăng của dòng chảy mặt, đồng nghĩa với việc các bề mặt s−ờn bị cắt xẻ làm mất trạng thái cân bằng nhanh chóng hơn, dẫn đến hiện t−ợng tr−ợt lở và phát sinh dòng bùn đá (nh− quan sát thấy dọc theo thung lũng sông Tranh, th−ợng nguồn sông A Vuơng, sông Vu Gia).
126
Nh− vậy, ngoài ý nghĩa là độ chia cắt địa hình, đối với đánh giá tr−ợt lở và dòng bùn đá dọc theo các thung lũng sông, mật độ chia cắt ngang còn là chỉ tiêu địa mạo để đánh giá tính mất ổn định của s−ờn. Các nghiên cứu cho thấy, khi không có sự thay đổi đột biến về độ dốc của s−ờn (chủ yếu do hoạt động nhân sinh), trên các bề mặt s−ờn tự nhiên, hầu hết các khối tr−ợt và dòng bùn đá đều phát triển kế thừa trên các khe rãnh xâm thực, vì đây là nơi tập trung n−ớc ngầm và n−ớc mặt cao và độ kích thích do hoạt động của dòng n−ớc vào bề mặt s−ờn lớn. Bởi vậy, vai trò của mật độ chia cắt ngang đối với đánh giá tr−ợt lở và dòng bùn đá d−ợc xem là quan trọng thứ hai sau sau độ dốc trong các yếu tố trắc l−ợng hình thái của địa hình.
Mật độ chia cắt ngang của l−u vực sông Thu Bồn đ−ợc tính toán và phân chia thành 5 cấp để đánh giá đối với nguy cơ tr−ợt lở (hình 4.20, bảng 4.7).
Chỉ số chia cắt thẳng đứng địa hình hay còn gọi là chia cắt sâu, hay năng l−ợng địa hình là biên độ dao động độ cao của bề mặt trái đất, tức là độ chệnh cao từ đỉnh của các dạng địa hình d−ơng đối với dạng địa hình âm kề bên. Đại l−ợng này chính là độ sâu chia cắt địa hình (độ sâu gốc xâm thực địa ph−ơng), có ý nghĩa lớn đối với đánh giá tr−ợt lở và tốc độ dịch chuyển của dòng lũ bùn đá. Bản đồ độ chia cắt sâu của l−u vực sông Thu Bồn đ−ợc tính toán từ mô hình số độ cao địa hình và cũng đ−ợc phân chia thành các cấp có trọng số khác nhau đối với khả năng phát sinh tr−ợt lở, dòng bùn đá (hình 4.21, bảng 4.7).
Bảng 4.7. Điểm trọng số đối với khả năng phát sinh tr−ợt lở, dòng bùn đá
trong các lớp thông tin trắc l−ợng địa hình đ−ợc đ−a vào mô hình đánh giá
STT Đơn vị phân chia trong bản đồ Điểm trọng số
1 Độ dốc > 400 2