5. CẤU TRÚC LUẬN VĂN
3.1.2. Xây dựng bản đồ nguy cơ trƣợt lở đất
Bản đồ dự báo TLĐ (bản đồ nguy cơ TLĐ) thể hiện việc dự báo sự phát triển trong không gian (trƣớc hết) theo một thông số (cũng có thể một thông số tổng hợp) nào đó trên những đơn vị từ nhỏ nhất mà kỹ thuật bản đồ có thể phản ánh đƣợc, phụ thuộc vào tỷ lệ bản đồ. Các đơn vị diện tích lớn nhỏ khác nhau với các cấp độ nguy hiểm khác nhau, phân bố đan xen nhau, nhiều khi rất phức tạp, tuy rằng, nói chung, có quy luật, nhƣng phải qua một quá trình phân tích nhất định, trong nhiều trƣờng hợp, rất khó khăn mới nhận ra đƣợc. Quá trình phân tích nhận ra quy luật phân bố không gian của tai biến TLĐ và phản ánh quy luật đó trên bản đồ chính là nghiên cứu, phân vùng và xây dựng bản đồ phân vùng tai biến TLĐ. Bản đồ dự báo (hay bản đồ nguy cơ) TLĐ chỉ phản ánh sự phân bố không gian của tai biến TLĐ theo dự báo, còn bản đồ phân vùng dự báo phản ánh quy luật của sự phân bố tai biến TLĐ đƣợc dự báo. Bản đồ dự báo TBĐC thƣờng chỉ phản ánh một thông số (hoặc thông số tổng hợp) trên một bình diện, một cấp phân vùng. Thông thƣờng, trong nghiên cứu TBĐC nói chung, TLĐ nói riêng phải dựa vào các bản đồ hiện trạng, bản đồ các yếu tố phát sinh tai biến mà xây dựng bản đồ dự báo (hay bản đồ nguy cơ tai biến TLĐ), nghĩa là phải trên cơ sở phân tích những bản đồ nói trên để tìm ra quy luật phát triển về mặt không gian mà xây dựng bản đồ nguy cơ tai biến TLĐ. Trong công trình này, tập thể tác giả dựa vào đánh giá môi trƣờng phát sinh (các yếu tố tác động phát sinh tai biến TLĐ), dựa
73
vào đánh giá tổng hợp các nhân tố quyết định sự phát triển của tai biến TLĐ để tiến hành nghiên cứu dự báo, xây dựng bản đồ nguy cơ tai biến TLĐ.
Theo cách tiếp cận hiện đại (kế thừa và phát sinh), việc dự báo tai biến TLĐ càng chính xác hơn. Nhƣ đã biết, trong nghiên cứu tai biến TLĐ, trong nhiều nhân tố ảnh hƣởng đến sự phát sinh và phát triển của TLĐ, cần đƣợc đánh giá có một nhân tố là địa chất. Nhân tố địa chất gồm nhiều tập hợp đá khác nhau. Mỗi tập hợp ảnh hƣởng đến TLĐ một cách khác nhau. Để đánh giá những ảnh hƣởng khác nhau đó một cách định lƣợng, ngoài việc dựa vào thành phần và tính chất của các tập hợp đá, rất cần thiết phải dựa vào tài liệu lịch sử - hiện trạng TLĐ, liên kết những tài liệu này với các tập hợp đá. Đƣơng nhiên, tập hợp đá nào, trên đó đã phát triển mạnh mẽ TLĐ hơn thì ảnh hƣởng của chúng trong thành tạo TLĐ phải lớn hơn so với tập hợp đá khác và chúng phải đƣợc điểm nhiều hơn, nếu muốn đánh giá qua hình thức cho điểm, từ quan điểm ảnh hƣởng đến phát sinh và phát triển TLĐ.
Các nhân tố ảnh hƣởng đến sự hình thành và phát triển TLĐ có vai trò và tầm quan trọng khác nhau, vì thế, vấn đề cực kì quan trọng là đánh giá đúng tầm quan trọng khác nhau đó và chọn đƣợc những nhân tố có tầm quan trọng hàng đầu. Việcđánh giá một cách định lƣợng tầm quan trọng của các nhân tố khác nhau trong tập hợp các nhân tố quyết định sự phát triển của TLĐ thƣờng thông qua việc xác định trọng số của các nhân tố, dựa vào thống kê các kết quả đo, các kết quả phân tích thành phần kiến trúc của các nhân tố và vào nhận thức của chuyên gia.
Các công trình nghiên cứu về TLĐ trên thế giới cũng nhƣ ở nƣớc ta trong thời gian qua đã khẳng định, hiện tƣợng TLĐ hình thành và phát triển do tác động của nhiều yếu tố khác nhau, trong đó, độ dốc sƣờn là quan trọng nhất, kế tiếp là lƣợng mƣa trung bình năm và các yếu tố khác. Kết quả nghiên cứu của công trình này ở lƣu vực hồ thủy điện Sơn La cho thấy, TLĐ hình thành và phát triển dƣới tác động của 11 yếu tố thuộc các nhóm: địa mạo, khí hậu thuỷ văn, địa chất, kiến tạo, độ che phủ thực vật và hoạt động kinh tế của con ngƣời. Trong đó, độ dốc sƣờn đóng vai trò rất quan trọng, có quan hệ trực tiếp đến sự thay đổi hệ số ổn
74
định sƣờn dốc, rồi tiếp đến các yếu tố khác nhƣ: lƣợng mƣa trung bình năm, kiểu vỏ phong hoá, đới ảnh hƣởng động lực đứt gẫy hoạt động, địa chất thủy văn, địa chất thạch học, mật độ đứt gẫy, độ che phủ thực vật, mật độ chia cắt ngang, mật độ chia cắt sâu và mật độ giao thông. Căn cứ vào mối quan hệ giữa mức độ trƣợt lở với đặc điểm từng yếu tố trong tổng thể các yếu tố, tiến hành cho điểm từng yếu tố tác động phát sinh TLĐ ở lƣu vực hồ thủy điện Sơn La.
Trên cơ sở điểm của 11 yếu tố nêu trên, xác định trọng số của mỗi yếu tố bằng phƣơng pháp phân tích so sánh cặp của Saaty.
Bảng 3.1: Ma trận so sánh cặp thông minh của yếu tố tác động phát sinh trượt lở ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La
Yếu tố Đd (9) Lm (7) Vph (5) Mđđg (5) Đcct (5) Đctv (3) Đđl (3) Mđcs (1) Mđcn (1) Đcptv (1) Mđgt (3) Đd (9) 1 1,286 1,800 1,800 1,800 3,000 3,000 9,000 9,000 9,000 3 Lm (7) 0,777 1 1,400 1,400 1,400 2,333 2,333 7,000 7,000 7,000 2,333 Vph (5) 0,555 0,714 1 1,000 1,000 1,667 1,667 5,000 5,000 5,000 1,667 Mđđg(5) 0,555 0,714 1,000 1 1,000 1,667 1,667 5,000 5,000 5,000 1,667 Đcct (5) 0,555 0,714 1,000 1,000 1 1,667 1,667 5,000 5,000 5,000 1,667 Đctv (3) 0,333 0,428 0,600 0,600 0,600 1 1,000 3,000 3,000 3,000 1,000 Đđl (3) 0,333 0,428 0,600 0,600 0,600 1,000 1 3,000 3,000 3,000 1,000 Mđcs(1) 0,111 0,143 0,200 0,200 0,200 0,333 0,333 1 1,000 1,000 3,000 Mđcn(1) 0,111 0,143 0,200 0,200 0,200 0,333 0,333 1,000 1 1,000 3,000 Đcptv(1) 0,111 0,143 0,200 0,200 0,200 0,333 0,333 1,000 1,000 1 3,000 Mđgt (3) 0,333 0,428 0,600 0,600 0,600 1,000 1,000 3,000 3,000 3,000 1
Từ ma trận này, theo Vector nguyên lí eigen tính đƣợc một “tập hợp các trọng số phù hợp nhất”. Kết quả tính toán cho thấy, trọng số của yếu tố độ dốc là 0,209; lƣợng mƣa là 0,163; vỏ phong hoá, địa chất công trình và đới động lực đứt gẫy đều là 0,116; địa chất thuỷ văn, mật độ đứt gẫy, mật độ giao thông đều là 0,070; mật độ chia cắt ngang, mật độ chia cắt sâu và độ che phủ thực vật đều là
75
0,023 (bảng 3.2). Bản đồ nguy cơ trƣợt lở đất thành phần đƣợc xây dựng trên cơ sở phân tích theo từng yếu tố tác động nói trên.
Bảng 3.2: Trọng số của yếu tố tác động phát sinh trượt lở ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La Yếu tố Đd (9) Lm (7) Vph (5) Mđđg (5) Đcth (5) Đctv (3) Đđl (3) Mđcs (1) Mđcn (1) Đcptv (1) Mđgt (3) Trọng số 0,209 0,163 0,116 0,116 0,116 0,070 0,070 0,023 0,023 0,023 0,070
Chú thích: Đd- Độ dốc, Lm- Lượng mưa trung bình năm, Vph- Vỏ phong hoá, Đđl- Đới động lực đứt gẫy, Mđđg- Mật độ đứt gẫy, Đcct- Địa chất công trình, Đctv- Địa chất thuỷ văn, Mđcn- Mật độ chia cắt ngang, Mđcs- Mật độ chia cắt sâu, Đcptv- Độ che phủ thực vật, Mđgt- Mật độ giao thông, đcthủy văn,
Bản đồ nguy cơ TLĐ trên địa bàn lƣu vực hồ thủy điện Sơn La đƣợc xây dựng bằng phƣơng pháp phân tích không gian trong môi trƣờng GIS. Đó là sự tích hợp 11 bản đồ thành phần theo công thức sau:
LSI (H) = 0,209 Bđ_Đd + 0,163 x Bđ_Lm + 0,116 x Bđ_Đcct + 0,116 x Bđ_Vph + 0,116 x Bđ_ Đđl + 0,070 x Bđ_ Mđđg + 0,070 x Bđ_Đctv + 0,023 x
Bđ_Mđcn + 0,023 x Bđ_Mđcs + 0,023 x Bđ_Đcptv + 0,070 Bđ_Mđgt.
Trong đó: LSI - bản đồ nguy cơ trượt lở đất, Bđ-Đd: bản đồ độ dốc, Bđ_Lm: bản đồ lượng mưa trung bình năm, Bđ_Đcct: bản đồ địa chất thạch học, Bđ_Vph: bản đồ vỏ phong hoá và trầm tích Đệ tứ, Bđ_ Mđđg: bản đồ mật độ đứt gẫy, Bđ_Đdl: bản đồ đới động lực đứt gẫy, Bđ_Đctv: bản đồ địa chất thuỷ văn, Bđ_Mđcn: bản đồ mật độ chia cắt ngang, Bđ_Mđcs: bản đồ mật độ chia cắt sâu, Bđ_Đcptv: bản đồ độ che phủ thực vật và Bđ_Mđgt – bản đồ mật độ đường giao thông.
76
Hình 3.1: Bản đồ phân vùng cảnh báo nguy cơ trượt lở đất khu vực hồ thủy điện Sơn La
Bản đồ nguy cơ TLĐ đƣợc tích hợp từ 11 bản đồ thành phần thể hiện bằng giá trị số với mỗi pixel có một giá trị nguy cơ trƣợt lở tƣơng ứng. Do đó, để xây dựng bản đồ nguy cơ TLĐ, cần phân chia các giá trị nguy cơ trƣợt lở trên bản đồ
77
giá trị số thành các cấp nguy cơ phù hợp. Nguyên tắc và phƣơng pháp phân chia các cấp nguy cơ từ các giá trị nguy cơ trƣợt lở nhƣ sau: ngƣỡng để phân cấp bản đồ trƣợt lở giá trị số đƣợc lựa chọn sau khi thực hiện phân tích xử lý thống kê, xây dựng đƣờng cong tích luỹ xác suất (biểu đồ thống kê tích luỹ nguy cơ TLĐ giá trị số). Kết quả xử lý thống kê cho các thông số sau: giá trị tối thiểu Xmin= 2,115, trung bình Avg = 5,795, tối đa Xmax= 8,28, độ lệch tiêu chuẩn StD = 0.856.
Hình 3.2.: Biểu đồ thống kê phân bố giá trị số nguy cơ trượt lở đất trên lưu vực hồ thủy điện Sơn La
Hình 3.3: Biểu đồ thống kê khối trượt theo cấp nguy cơ trượt lở đất ở lưu vực hồ thủy điện Sơn La
78
Việc phân chia số lƣợng cấp nguy cơ TLĐ đƣợc lựa chọn theo công thức: ∆x = (Xmax- X min)/n. Trong đó: n- số cấp cần phân chia.