Chương 1: Tổng quan về tai biến trượt lở và phương pháp đánh giá rủi ro - Chương 2: Đặc điểm điều kiện tự nhiên khu vực đèo Gió - Chương 3: Đặc điểm hiện trạng và nguyên nhân gây trượt lở khu vực Đèo Gió - Chương 4: Đánh giá rủi ro trượt lở khu vực Đèo Gió - Kết luận Luận văn này được hoàn thành tại Bộ môn Địa kỹ thuật, Khoa Địa chất, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, dưới sự hướng dẫn khoa học của thầy giáo – PGS. Nhân dịp này em xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành đối với thầy giáo hướng dẫn và các thầy cô giáo khác trong bộ môn Địa kỹ thuật cũng như trong Khoa Địa chất. 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ TAI BIẾN TRƢỢT LỞ VÀ PHƢƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ RỦI RO 1. Tổng quan về trƣợt lở 1.
Trên Thế giới Trươt lở là một trong những tai biến tự nhiên chủ yếu, xảy ra hàng năm, gây thiệt hại đáng kể một cách trực tiếp và gián tiếp đến tính mạng, tài sản của con người. Trượt lở được định nghĩa là sự di chuyển của khối đá, các mảnh vụn hay đất xuống suờn dốc (Cruden, 1991), có thể gây ra bởi rất nhiều các tác nhân bên ngoài như mưa lớn, động đất, sự thay đổi mực nước, sóng hoặc xói mòn do dòng chảy đã làm tăng ứng suất cắt hoặc làm giảm sức kháng cắt của các vật liệu tạo nên suờn dốc. Thêm vào đó, cùng với sự phát triển về không ổn định ở các vùng đồi núi dưới áp lực của sự tăng dân số và đô thị hoá, các hoạt động của con nguời như phá rừng hay khai đào các sườn dốc để mở đường và tạo mặt bằng xây dựng, … đã trở thành các nhuyên nhân quan trọng gây nên trượt lở. Theo thống kê của Ngân Hàng Thế Giới, tổng diện tích đất bị trượt lở vào khoảng 3.7 triệu km2 với thiệt hại dân số gần 300 triệu người, hay 5% tổng dân số thế giới.
Các khu vực có nguy cơ tương đối cao (trên 3 thang 10) bao gồm khoảng 820.000 km2 với dân số thiệt hại ước tính là 66 triệu người. Thống kê của Ngân Hàng Thế Giới về thiệt hại do trượt lở trên toàn thế giới Diện tích GDP nông Chiều dài đường Dân số GDP Tai biến đất nghiệp bộ/đường sắt (106) (109$) (106km2) (109$) (103km) Trượt lở 0.6 Trong đó rủi ro trượt lở đáng kể nhất cả về tỷ lệ tử vong và tổn thất kinh tế là ở Trung Mỹ, tây bắc của Nam Mỹ, vùng Cáp-ca, và Đài Loan. Nguy cơ tử vong cao trong khu vực Himalaya, Philippines, và Indonesia, nhưng thấp ở miền nam châu Âu và Nhật Bản (Hình 1.1), những nơi có rủi ro thiệt hại về kinh tế cao (Hình 1.2) 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Phân bố tỷ lệ tử vong Hình 1.
Phân bố tổng thiệt hại kinh tế Các vụ trượt lở đất tai hại nhất đã cướp đi khoảng 100. Tại Mỹ, trượt lở đất gây thiệt hại về kinh tế ước tính 1-2 tỷ USD và khoảng 25-50 người tử vong mỗi năm, do đó vượt quá những thiệt hại trung bình do động đất gây ra (Schuster và Fleming, 1986). Tại Trung Quốc số lượng người chết do trượt lở tổng cộng hơn 5000 người trong suốt thời kỳ 1951-1989. Kết quả là trung bình hơn 125 người tử vong mỗi năm, và thiệt hại về kinh tế hằng năm khoảng 500 triêu USD (Li và Wang, 1992).
Ở Italia, do địa hình và đặc điểm thạch học và cấu trúc, Italia là một đất nước có rủi ro trượt lở đặc biệt cao. Trượt lở đất 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com xảy ra phổ biến rộng rãi trên cả nước, là thảm họa tự nhiên xảy ra thường xuyên nhất và là nguyên nhân tạo ra số nạn nhân cao nhất sau động đất. Sự gia tăng đáng kể áp lực của con người tới các khu vực không ổn định như sự mở rộng của các khu đô thị, đượng bộ, đường sắt, và kết cấu hạ tầng làm cho hiện tượng trượt lở trở thành một vấn đề lớn đối với sự an toàn của người dân và thiệt hại cho khu dân cư, cơ sở hạ tầng, mạng lưới dịch vụ, môi trường và cả các di sản văn hóa. Trượt lở đất xảy ra ở khắp nơi trên thế giới, nhưng nguy cơ trượt lở đất do mưa lớn có xu hướng mạnh hơn ở khu vực nhiệt đới miền núi như Philippines, Trung và Nam Mỹ, và Đông Nam Á.
Trên cơ sở các dữ liệu vệ tinh và nghiên cứu mối quan hệ giữa lượng mưa và các điều kiện mặt đất, Robert Adler and Yang Hong đã thành lập một bản đồ rủi ro trượt lở toàn cầu. Bản đồ rủi ro trượt lở toàn cầu Theo đó các vùng dễ bị trượt lở nhất là thường là vùng miền núi, có đất thô hoặc thiếu thực vật để neo giữ đất. Các vùng có rủi ro trượt lở cao nhất là vùng có màu hồng. Vùng có rủi ro trung bình là vùng có màu xanh nhạt hơi đỏ, và vùng có rủi ro nhẹ là vùng có màu xanh nhạt.
Các điểm màu đen là các khu vực trượt lở đất xảy ra giữa năm 2003 và 2006. Đồng thời cũng trên cơ sở thu thập dữ liệu lượng mưa từ Multi-satellite Precipitation Analysis, dựa trên các đo đạc được ghi lại bởi các vệ tinh Tropical Rainfall Measuring Mission (TRMM). Khi lượng mưa trở nên đủ mạnh để gây ra một vụ trượt lở, họ đánh dấu vị trí trên một ―bản đồ các khu vực trượt lở tiềm năng‖. Bản đồ này là cơ sở cho hệ thống cảnh báo sớm và cung cấp một hình thức cảnh báo ở những nơi không có hệ thống cảnh báo khác tại chỗ.
10 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Bản đồ các khu vực trượt lở tiềm năng Với các tác hại to lớn rõ rệt như vậy, để giảm thiểu, nhiều tổ chức, chương trình đã được lập ra. Chẳng hạn như từ giữa năm 1970, USGS (Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ) đã cho thành lập ―Chương trình tai biến trượt lở‖ (Landslide Hazards Program-LHP). Mục tiêu chính của Chương trình là để giảm thiệt hại lâu dài từ tai biến trượt lở đất bằng cách cải thiện sự hiểu biết của chúng ta về những nguyên nhân của sự phá hủy mặt đất và đề xuất các chiến lược giảm nhẹ thiên tai.
Đặc biệt là, Ủy ban xúc tiến toàn cầu của Chương trình trượt lở đất quốc tế (International Programme on Landslides- IPL) bao gồm Hiệp hội quốc tế về lở đất (ICL); Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa (UNESCO); cùng nhiều các tổ chức, cơ quan khác tiến hành tổ chức ―Diễn đàn trượt lở đất thế giới lần thứ hai‖ (The Second World Landslide Forum) từ ngày 3-9/10/2011 tại Rome Italia. Diễn đàn có mục tiêu nhằm cấp một thông tin xuyên suốt toàn cầu và nền tảng hợp tác với tất cả các loại tổ chức đại diện học viện, các tổ chức Liên Hợp Quốc, các chính phủ, doanh nghiệp tư nhân và cá nhân đóng góp vào nghiên cứu, thực hành, giáo dục về trượt lở đất và các hệ thống chiến lược giảm thiểu rủi ro toàn cầu. Tuy nhiên, mặc dù cải tiến trong nhìn 11 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com nhận, dự đoán, các biện pháp giảm thiểu, và hệ thống cảnh báo, nhưng hoạt động trượt lở trên toàn thế giới vẫn đang tăng lên. Xu hướng này sẽ vẫn tiếp tục trong thế kỷ XXI vì những lý do sau đây (Schuster, 1996): - Gia tăng đô thị hóa và phát triển ở khu vực dễ bị trượt lở; - Tiếp tục phá rừng của các khu vực dễ bị trượt lở đất; và - Gia tăng lượng mưa trong khu vực bởi sự biến đổi khí hậu.
Ở Việt Nam Trên thế giới trượt lở đất đã trở thành một loại tai biến có ảnh hưởng lớn, và Việt Nam cũng không là một ngoại lệ. Theo thống kê của Ngân Hàng Thế Giới, khi chịu tổng hai tai biến hoặc nhiều hơn thì Việt Nam đứng thứ 7 trong số 75 quốc gia chịu thiệt hại nặng nề nhất dựa trên GDP. Theo đó phần trăm tổng diện tích chịu rủi ro là 33.2%, phần trăm dân số trong diện tích chịu ảnh hưởng của rủi ro là 75.7%, và phần trăm của GDP trong diện tích chịu rủi ro là 89. Cũng theo thống kê, thể tích các khối trượt hàng năm trên đường giao thông sau mỗi mùa mưa ở Việt Nam lên đến hàng trăm nghìn mét khối, không chỉ phá hủy đường giao thông mà còn làm chết khoảng 30 người mỗi năm.
Ở khu vực miền núi phía Bắc, các vụ trượt lở liên tiếp từ thập niên 1990 đến nay đã vùi lấp nhiều nhà cửa của dân, bồi lấp đất canh tác, và cướp đi nhiều sinh mạng, đáng kể nhất là các vụ xảy ra ở Mường Lay, thị xã Lai Châu, Bát Xát - Lào Cai, thị xã Hòa Bình, Thái Nguyên, Bắc Kạn. Đặc biệt trên các tuyến giao thông quan trọng ở Tây Bắc. Trượt lở đất thường xuyên tái diễn trong mùa mưa với quy mô lớn, xảy ra trên cả taluy dương và taluy âm, làm nhiều đoạn đường bị phá hủy hoàn toàn. Trước nguy cơ tai biến trượt đất ngày càng có tác động đáng kể đến tình hình phát triển kinh tế - xã hội, công tác đánh giá trượt lở đã trở thành một yêu cầu cấp thiết.
Tuy nhiên tại Việt Nam số nghiên cứu về vấn đề nêu trên không nhiều và còn tương đối sơ lược. Một số nghiên cứu điển hình như: Phân vùng dự báo sơ bộ trượt lở Tây Bắc của Vũ Cao Minh và nnk (1997), xây dựng bản đồ dự báo tai biến trượt lở lưu vực hồ thủy điện Hòa Bình của Trần Văn Dương, Trần Trọng Huệ (2004), sử dụng ảnh viễn thám trong nghiên cứu và dự báo trượt đất vùng Lào Cai – Sa Pa của Đào Văn Thịnh và nnk (2002). Trong các nghiên cứu của 12 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com tác giả, bước đầu sử dụng phương pháp định lượng kết hợp với sự trợ giúp của công nghệ GIS đã phân vùng dự báo tiềm năng trượt lở trong vùng nghiên cứu thành các mức độ mạnh, trượt lở trung bình và trượt lở yếu tại một số khu vực trọng điểm của tỉnh Bắc Kạn. Phần lớn trượt lở đất ở Việt Nam do mưa gây nên.
Ngoài ra còn do sụt lở núi chặn dòng suối, tạo thành những hồ chứa lớn, sau đó gây vỡ bờ bao, tạo ra dòng lũ quét xuống hạ lưu, cuốn theo đất đá (PGS.TSKH Vũ Cao Minh). Tại các vùng miền núi, hiện tượng trượt lở xảy ra khá phổ biến sau các trận mưa lớn, nó gây ra những thiệt hại to lớn cả về người và của.