Tổng quan nghiên cứu

Thiên tai trượt lở đất là một hiện tượng địa chất phổ biến và gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản trên toàn cầu. Tại Việt Nam, đặc biệt là khu vực duyên hải miền Trung, hiện tượng này diễn ra với tần suất và mức độ ngày càng gia tăng do điều kiện địa hình phức tạp, khí hậu mưa bão kéo dài và biến đổi khí hậu toàn cầu. Tỉnh Quảng Ngãi, nằm trong vùng chịu ảnh hưởng mạnh của bão và áp thấp nhiệt đới, có địa hình núi đồi chiếm phần lớn diện tích, là một trong những địa phương chịu thiệt hại nặng nề do trượt lở đất. Theo thống kê, trên địa bàn tỉnh có khoảng 300 điểm trượt lở, tập trung chủ yếu ở các huyện miền núi như Sơn Hà, Ba Tơ, Tây Trà, Sơn Tây, với các vụ trượt lở gây tắc nghẽn giao thông, thiệt hại về nhà cửa và đe dọa tính mạng người dân.

Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là phân tích nguyên nhân, đánh giá mức độ ảnh hưởng của thiên tai trượt lở đất tại Quảng Ngãi, từ đó đề xuất các giải pháp phòng tránh và giảm nhẹ thiệt hại phù hợp với điều kiện thực tế của địa phương. Nghiên cứu tập trung trong phạm vi tỉnh Quảng Ngãi, với dữ liệu thu thập từ các vụ trượt lở trong giai đoạn gần đây, đặc biệt là các năm mưa bão lớn như 2007, 2008 và 2009. Ý nghĩa của nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp cơ sở khoa học cho công tác quản lý rủi ro thiên tai, bảo vệ an toàn tính mạng và tài sản của người dân, đồng thời góp phần nâng cao hiệu quả đầu tư xây dựng các công trình hạ tầng tại vùng núi.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn áp dụng các lý thuyết cơ học đất đá và địa kỹ thuật để phân tích cơ chế trượt lở đất, bao gồm:

  • Lý thuyết ổn định sườn dốc: Phân tích trạng thái ứng suất và điều kiện cân bằng giới hạn của khối đất đá trên sườn dốc, xác định các giai đoạn hình thành mặt trượt, phát triển mặt trượt và trượt sườn dốc hoàn toàn.
  • Mô hình đồng chảy (flow): Mô tả hiện tượng trượt đồng chảy của đất đá theo mô hình Herschel-Bulkley, giải thích sự vận động của dòng đất đá bùn lầy với các đặc tính nhớt và ma sát.
  • Cơ chế sập lở đá (rockfall): Phân tích sự tách rời và rơi tự do của các khối đá trên sườn dốc, tính toán lực phá hủy và phạm vi ảnh hưởng của các khối đá rơi.
  • Các khái niệm chính: Ứng suất pháp tuyến, ứng suất tiếp xúc, lực ma sát, độ bền cắt, biến dạng dẻo, áp lực lỗ rỗng, mặt trượt, dòng chảy bùn đá.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu sử dụng phương pháp tổng quan tài liệu, phân tích lý thuyết và ứng dụng phần mềm địa kỹ thuật Geo-Slope để mô phỏng và đánh giá ổn định các khối trượt tại Quảng Ngãi. Dữ liệu thu thập bao gồm:

  • Số liệu thực địa về các điểm trượt lở, đặc điểm địa hình, địa chất, khí tượng thủy văn.
  • Báo cáo thiệt hại và khảo sát hiện trường các vụ trượt lở trong các năm gần đây.
  • Thông tin về cấu trúc địa chất, thành phần đất đá, chỉ tiêu cơ lý từ các cơ quan chuyên môn.

Cỡ mẫu nghiên cứu gồm khoảng 20-30 điểm trượt điển hình được lựa chọn theo phương pháp chọn mẫu có chủ đích, đảm bảo đại diện cho các dạng trượt phổ biến tại tỉnh. Phân tích số liệu sử dụng phương pháp thống kê mô tả, đánh giá nguy cơ trượt dựa trên điểm số các yếu tố địa hình, địa chất và sinh vật. Thời gian nghiên cứu kéo dài trong khoảng 12 tháng, từ khảo sát thực địa đến phân tích và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Phân bố và đặc điểm trượt lở: Các điểm trượt tập trung chủ yếu ở độ cao từ 100 đến 400 m, với độ dốc sườn từ 10° đến 30°, chiếm khoảng 70% tổng số điểm khảo sát. Các dạng trượt phổ biến là trượt thực thụ và trượt đồng chảy, trong đó trượt thực thụ chiếm khoảng 60%, trượt đồng chảy chiếm 30%, còn lại là sập lở đá và sụt lún.

  2. Nguyên nhân gây trượt: Yếu tố địa chất như cấu trúc địa chất phức tạp, mặt yếu phân lớp, đứt gãy và nứt nẻ chiếm tỷ lệ ảnh hưởng trên 80%. Yếu tố khí hậu với lượng mưa lớn kéo dài, đặc biệt trong mùa mưa bão, làm tăng áp lực nước trong đất, giảm sức kháng trượt. Hoạt động nhân sinh như phá rừng, xây dựng san gạt sườn dốc làm tăng nguy cơ trượt lên khoảng 40%.

  3. Mức độ nguy hiểm và thiệt hại: Các vụ trượt lở tại Quảng Ngãi trong giai đoạn 2007-2009 đã gây thiệt hại khoảng 3.400 ha đất nông nghiệp bị phá hủy, hàng trăm hộ dân phải di dời, giao thông bị ách tắc kéo dài nhiều ngày. Tỷ lệ thiệt hại về nhà cửa và công trình hạ tầng lên đến 25% tại các khu vực trượt nặng.

  4. Hiệu quả mô phỏng Geo-Slope: Phần mềm Geo-Slope cho phép đánh giá chính xác các khối trượt, xác định mặt trượt tiềm năng và dự báo khả năng trượt trong điều kiện mưa lớn. Kết quả mô phỏng phù hợp với hiện trạng thực tế tại các điểm khảo sát, giúp đề xuất các biện pháp kỹ thuật phù hợp.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của trượt lở đất tại Quảng Ngãi là sự kết hợp giữa điều kiện tự nhiên phức tạp và tác động của con người. Địa hình núi cao, sườn dốc lớn cùng với cấu trúc địa chất có nhiều mặt yếu tạo điều kiện thuận lợi cho sự hình thành và phát triển các khối trượt. Lượng mưa lớn kéo dài trong mùa mưa bão làm tăng áp lực nước trong đất, giảm sức kháng trượt, kích hoạt các hiện tượng trượt đồng chảy và trượt thực thụ.

So sánh với các nghiên cứu tại các tỉnh miền Trung khác, mức độ trượt lở tại Quảng Ngãi tương đối cao do địa hình phức tạp và mật độ dân cư tập trung ở vùng đồi núi thấp. Các kết quả mô phỏng và đánh giá nguy cơ trượt phù hợp với các báo cáo của ngành địa chất và thủy lợi, khẳng định tính ứng dụng thực tiễn của phương pháp nghiên cứu.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ phân bố điểm trượt theo độ cao và độ dốc, bảng tổng hợp thiệt hại theo từng huyện, cũng như bản đồ nguy cơ trượt lở được xây dựng từ mô hình Geo-Slope, giúp trực quan hóa mức độ rủi ro và hỗ trợ công tác quản lý.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường công tác cảnh báo và dự báo thiên tai: Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm dựa trên dữ liệu mưa và mô hình địa kỹ thuật, nhằm giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản. Thời gian thực hiện: trong 1-2 năm, chủ thể: Sở TN&MT, Ban chỉ huy phòng chống thiên tai tỉnh.

  2. Áp dụng các giải pháp kỹ thuật công trình: Thiết kế và thi công các công trình thoát nước, giảm trọng lượng sườn dốc, tường chắn đất đá, cọc neo chống trượt tại các điểm nguy hiểm. Mục tiêu giảm thiểu nguy cơ trượt lở ít nhất 30% trong 3 năm. Chủ thể: Sở Xây dựng, các đơn vị thi công.

  3. Quản lý và sử dụng đất hợp lý: Kiểm soát việc san gạt, khai thác đất đá, hạn chế phá rừng và xây dựng trái phép trên sườn dốc nguy hiểm. Thực hiện quy hoạch sử dụng đất phù hợp với đánh giá nguy cơ trượt lở. Thời gian: liên tục, chủ thể: UBND các huyện, Sở NN&PTNT.

  4. Nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tuyên truyền về phòng tránh thiên tai trượt lở cho người dân, đặc biệt tại các vùng nguy hiểm. Mục tiêu nâng cao nhận thức trên 70% dân cư trong 2 năm. Chủ thể: Ban chỉ huy phòng chống thiên tai, các tổ chức xã hội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Cán bộ quản lý thiên tai và phòng chống thiên tai: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng kế hoạch ứng phó, cảnh báo và giảm nhẹ rủi ro thiên tai trượt lở đất.

  2. Kỹ sư, chuyên gia địa kỹ thuật và xây dựng: Áp dụng các mô hình phân tích và giải pháp kỹ thuật trong thiết kế, thi công và quản lý công trình tại vùng núi.

  3. Nhà hoạch định chính sách và quy hoạch đô thị, nông thôn: Tham khảo để xây dựng các quy hoạch sử dụng đất, phát triển bền vững, hạn chế rủi ro thiên tai.

  4. Cộng đồng dân cư tại các vùng nguy cơ trượt lở: Nâng cao hiểu biết về nguyên nhân, dấu hiệu và biện pháp phòng tránh thiên tai, góp phần bảo vệ an toàn tính mạng và tài sản.

Câu hỏi thường gặp

  1. Trượt lở đất là gì và tại sao lại xảy ra nhiều ở Quảng Ngãi?
    Trượt lở đất là hiện tượng khối đất đá trên sườn dốc bị mất cân bằng và di chuyển xuống dưới do trọng lực. Quảng Ngãi có địa hình núi đồi phức tạp, mưa bão lớn kéo dài, cấu trúc địa chất nhiều mặt yếu nên dễ xảy ra trượt lở.

  2. Nguyên nhân chính gây trượt lở đất là gì?
    Nguyên nhân bao gồm yếu tố tự nhiên như địa chất, địa hình, mưa lớn kéo dài và yếu tố nhân sinh như phá rừng, san gạt sườn dốc, xây dựng không hợp lý làm giảm sức kháng trượt của đất đá.

  3. Phần mềm Geo-Slope được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
    Geo-Slope mô phỏng trạng thái ổn định của sườn dốc, xác định mặt trượt tiềm năng và đánh giá nguy cơ trượt dựa trên các thông số địa kỹ thuật, giúp đề xuất giải pháp kỹ thuật phù hợp.

  4. Các biện pháp phòng tránh trượt lở đất hiệu quả là gì?
    Bao gồm xây dựng công trình thoát nước, tường chắn, cọc neo chống trượt, quản lý sử dụng đất hợp lý, cảnh báo sớm và nâng cao nhận thức cộng đồng.

  5. Làm thế nào để cộng đồng dân cư có thể giảm thiểu rủi ro do trượt lở đất?
    Người dân cần theo dõi cảnh báo thiên tai, tránh xây dựng ở vùng nguy hiểm, tham gia các chương trình đào tạo, và phối hợp với chính quyền trong công tác phòng chống thiên tai.

Kết luận

  • Trượt lở đất tại Quảng Ngãi diễn ra phổ biến, tập trung ở các sườn dốc có độ cao 100-400 m và độ dốc 10°-30°, gây thiệt hại lớn về người và tài sản.
  • Nguyên nhân chủ yếu là do điều kiện địa chất phức tạp, lượng mưa lớn kéo dài và tác động của hoạt động nhân sinh.
  • Phần mềm Geo-Slope là công cụ hiệu quả trong đánh giá nguy cơ và hỗ trợ đề xuất giải pháp kỹ thuật.
  • Các giải pháp phòng tránh cần kết hợp kỹ thuật công trình, quản lý đất đai và nâng cao nhận thức cộng đồng.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác quản lý rủi ro thiên tai tại Quảng Ngãi, đề xuất các bước tiếp theo là triển khai thực hiện các giải pháp trong vòng 1-3 năm tới nhằm giảm thiểu thiệt hại do trượt lở đất.

Hành động ngay hôm nay để bảo vệ cộng đồng và phát triển bền vững vùng núi Quảng Ngãi!