Chương 1: Tổng quan nghiên cứu trượt lở đất, lũ bùn đá và cở sở địa mạo phục vụ giảm nhẹ thiệt hại do tai biến; Chương 2: Các nhân tố ảnh hưởng tới quá trình thành tạo địa hình và phát sinh tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai; Chương 3: Đặc điểm địa mạo tỉnh Lào Cai; Chương 4: Đánh giá tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai trên cơ sở nghiên cứu địa mạo. 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Chƣơng 1 TỔNG QUAN VỀ TRƢỢT LỞ ĐẤT, LŨ BÙN ĐÁ VÀ CƠ SỞ NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO PHỤC VỤ GIẢM NHẸ THIỆT HẠI DO TAI BIẾN 1. Nghiên cứu trƣợt lở đất, lũ bùn đá trên thế giới và Việt Nam 1. Tai biến thiên nhiên Trong lịch sử có rất nhiều sự kiện quan trọng do thiên nhiên gây ra làm ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống xã hội loài người.
Động đất năm 1556 ở Trung Quốc đã làm cho khoảng 830.000 người bị thiệt mạng [17], trận bão năm 1991 đổ bộ vào Băng La Đét đã làm chết 138.000 người, trượt đất liên quan với động đất ở Yacitan (Peru) năm 1970 đã cướp đi sinh mạng của hơn 18. Thống kê trong 20 năm (1980-2000), trên thế giới đã có hơn 3,5 triệu người bị chết và khoảng 800 triệu người khác lâm vào tình cảnh khó khăn do các tai biến thiên nhiên gây ra, tổng thiệt hại ước tính khoảng trên 200 tỷ USD [155]. Đó là vấn đề mang tính toàn cầu và con người đã nhận thức được tầm quan trọng trong việc phòng chống cũng như thích ứng với chúng. Trong đó, tai biến TLĐ, LBĐ là đối tượng nghiên cứu của đề tài luận án, thuộc loại tai biến thiên nhiên làm biến đổi bề mặt địa hình mà tác nhân chính là trọng lực [124].
Hiện nay, phổ biến nhiều quan niệm khác nhau về tai biến thiên nhiên (natural hazard); là “các hiện tượng địa chất, địa mạo, thủy văn,. có khả năng gây thiệt hại cho con người và hoạt động của con người” (D. Kamp - 1986) [113], “một tai biến có liên quan đến sự tương tác giữa con người và bất cứ một quá trình tự nhiên nào của Trái Đất” (M. Call, 1992) [139], “sự tương tác giữa hệ thống quản lí tài nguyên của con người và các hiện tượng tự nhiên cực đoan và hiếm hoi có nguồn gốc khác nhau (nội lực, ngoại lực) và gây nhiều tổn thất cho con người cả về vật chất lẫn tính mạng” (D.
Mặc dù có nhiều quan niệm khác nhau nhưng tất cả đều thống nhất tai biến thiên nhiên là sự kiện tự nhiên gây nhiều tổn thất cho con người cả về vật chất lẫn tính mạng, sinh ra do 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com sự tương tác giữa hệ thống quản lý tài nguyên của con người với các hiện tượng tự nhiên cực đoan hoặc hiếm hoi có nguồn gốc khác nhau. Vì vậy, một sự kiện tự nhiên trở thành tai biến chỉ khi có quan hệ với khả năng đối phó của xã hội hoặc cá nhân nào đó. Nghiên cứu trƣợt lở đất, lũ bùn đá trên thế giới Hướng nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ trên thế giới đã được các nhà khoa học Nga (và Liên Xô), các nhà nghiên cứu Pháp, Đức và Thụy Sỹ… quan tâm với các hướng nghiên cứu liên quan đến vùng núi Himalaya, An-pơ, Kacpat, các vùng khí hậu lục địa khô hạn như Trung Á, các vùng hoang mạc Bắc Phi và Bắc Mỹ, Trung Mỹ. Trên cơ sở các công trình công bố, những kết luận ban đầu về cơ chế hoạt động cũng như những nguyên nhân phát sinh của các dạng tai biến này đã được xác định.
Tại Liên Xô, phải kể đến công trình “Lũ bùn đá và những biện pháp phòng chống” đã phân tích bản chất vật lý, mô hình cơ học, sự phân bố và những tác hại khủng khiếp của TLĐ, LBĐ qua hàng loạt ví dụ cụ thể [52, 157]. Những kết luận về cơ chế hoạt động của dạng tai biến này đến nay vẫn còn nguyên giá trị: điều kiện tiên quyết để xảy ra LBĐ điển hình là phải có lượng vật liệu vụn phong phú để khi mưa với cường độ lớn có cơ hội trượt - lở ồ ạt vào dòng nước lũ. Những điều kiện như vậy thường gặp trong các miền khí hậu lục địa bán khô khan hoặc khô khan và các vùng giàu băng tích. Song, cần nhận xét thêm rằng tất cả đều dừng lại ở những kết luận về bản chất quá trình, về cảnh báo nguy cơ tai biến, cũng hoàn toàn bỏ ngỏ khâu dự báo.
Chính vì vậy, cho đến nay dạng tai biến này vẫn hoàn toàn bất ngờ đối với các nạn nhân trên toàn thế giới, các điểm dân cư vẫn cứ tiếp tục bị tàn phá nặng nề, thậm chí bị vùi lấp hoàn toàn, mà hầu như không được báo trước. Từ những năm cuối thế kỷ XX, những dạng tai biến nói trên lại bùng phát trên khắp các châu lục, gây tổn hại lớn về người và tài sản. Đó là lý do tại nhiều nước Tây Âu cũng như Bắc Mỹ đã hình thành một bộ môn khoa học mới nghiên cứu “Tai biến thiên nhiên” (“Natural hazards” trong tiếng Anh và “Risques Naturels” trong tiếng Pháp), trong đó tập trung mô tả bản chất và mức độ thiệt hại. Sự kiện quan trọng nhất là Liên Hiệp Quốc công bố thập niên 1990-2000 là Thập niên Quốc tế Giảm thiểu Tai biến Thiên nhiên (IDNDR) [132, 156].
Ngoài 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com ra, có nhiều tổ chức quốc tế nghiên cứu về TLĐ được thành lập như Nhóm Nghiên cứu Trượt lở Đất Quốc tế (1993), Hội Địa kỹ thuật Quốc tế,. Hàng năm, Ủy ban Kiểm kê và Đánh giá Tai biến Trượt lở đất (thuộc UNESCO) công bố các báo cáo về hiện trạng tai biến TLĐ, LBĐ trên phạm vi toàn thế giới [183]. Đây cũng là một nội dung quan trọng trong báo cáo thường nhiên về hiểm họa trái đất của Liên Hiệp Quốc. Từ cuối thế kỷ XX cho đến nay, nhiều ấn phẩm đã được công bố liên quan đến tai biến TLĐ, LBĐ trên thế giới với nhiều cách tiếp cận khác nhau như sau: Làm rõ khái niệm và cơ chế của tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá Theo hướng này, Glade (2001), Anderson và J.Crozier (2005) đã tổng quan và phân tích rõ các khái niệm “tai biến trượt lở”, “rủi ro do trượt lở” và “tổn thương do trượt lở” [115, 137], trong đó nhấn mạnh việc xác định được bản chất của tai biến và các tính chất của nguy hiểm có khả năng xảy ra là những nội dung rất quan trọng trong nghiên cứu tai biến TLĐ, LBĐ.
Cruden và Varnes (1996), Dikau (1996) đưa ra bảng phân loại các loại hình trượt và dòng chảy được cộng đồng quốc tế chấp nhận [132, 137, 150, 156]. Trên quan điểm địa mạo, Panizza (1987), Hartlen và Viberg (1988) định nghĩa “tai biến được giới hạn là xác định sự xuất hiện của trượt lở, trong khi rủi ro liên quan đến những thiệt hại không mong muốn được gây ra bởi trượt lở” (số người chết, thiệt hại về cơ sở hạ tầng…). Vấn đề sẽ trở nên rõ ràng hơn khi tai biến trượt lở được đánh giá đầy đủ về quy mô để có những dự báo sát thực về mức độ thiệt hại do chúng gây ra. Năm 1995, Hutchinson bổ sung nguyên tắc thứ tư: "Các dạng trượt lở có thể được nhận dạng và phân loại dựa vào các dấu hiệu theo các đặc điểm hình thái, địa chất và địa kỹ thuật”, trong đó nhấn mạnh vai trò của địa kỹ thuật trong nghiên cứu TLĐ [148].
8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.com Quy mô nghiên cứu Các hướng nghiên cứu tập trung ở hai mức độ là phân tích từng trường hợp và đánh giá cho toàn khu vực. Mức độ nghiên cứu cụ thể tập trung vào phân tích các yếu tố trắc lượng hình thái của khối trượt, phân tích các nguyên nhân của gây ra trượt, phân loại trượt ở quy mô chỉ vài mét vuông cho tới cả một khối núi. Ở mức độ này, mục tiêu cụ thể của các cuộc điều tra thường bao gồm các hoạt động liên quan đến lập sơ đồ khối trượt và mức độ phá vỡ sườn dốc, lập sơ đồ những tác động tới môi trường, xác định mức độ hoạt động bằng cách đo lường trên bề mặt và trong thân khối trượt, tiến hành quan sát, thu thập mẫu đất đá hay phân tích địa vật lý và đặc tính của đất đá, đánh giá độ dốc của gương nước ngầm hay áp lực thủy tĩnh, xây dựng sơ đồ cấu trúc địa mạo lập mô hình cho các khối trượt và tính toán độ ổn định của sườn dốc. Quy mô nghiên cứu này thường liên quan đến các khối trượt đã xảy ra hoặc dự đoán hoạt động của khối trượt trong tương lai có liên quan tới các công trình hạ tầng như đường giao thông, hồ chứa, đập thủy điện, các tòa nhà, đường ống,… thường dựa trên phương pháp địa kỹ thuật, địa mạo, địa lý và địa vật lý.
Mức độ nghiên cứu, đánh giá cho toàn khu vực có quy mô từ một vài ha đến hàng ngàn km², phần lớn dựa vào các mô hình lý thuyết, xác định sự ảnh hưởng của các nhân tố bằng các tham số gián tiếp để xây dựng mô hình ổn định sườn dốc hay phân tích dựa vào các số liệu thống kê của các khối trượt trong quá khứ để tìm ra quy luật chung. Mục tiêu chính là để xác định các khu vực có nguy cơ trượt lở gây tai biến cao trong tương lai. Hướng tiếp cận này thường được thực hiện bằng việc liên kết bởi các chuyên gia trong nhiều lĩnh vực khoa học khác nhau như địa chất, địa mạo, địa lý, thổ nhưỡng và lâm nghiệp. Các khu vực nghiên cứu thường liên quan đến các dự án quy hoạch sử dụng đất, trồng rừng hay nông nghiệp.
Cả hai các tiếp cận về quy mô nghiên cứu trượt lở trên được đề cập trong các công trình của Turner và Schuster (1996) [194], Dikau (1996), Crozier (1989), Selby (1993), Veder và Hilbert (1981), Berry và Reid (1987), Craig (1992), Terzaghi và Peck (1948), Wu (1976), Záruba và Mencl (1969), Brunsden và Prior (1984), Anderson và Richards (1987). Ngoài ra, còn phải kể đến các công bố gần đây về lũ bùn đá (Chen, 1997; Wieczorek và Naeser, 2000), trượt lở 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail. Đánh giá nguy cơ trượt lở đất, lũ bùn đá Một trong các nội dung nghiên cứu tai biến TLĐ và LBĐ là xác định được nguy cơ xảy ra của chúng trong tương lai. Nhìn chung, các công trình nghiên cứu đều xác định nguy cơ tai biến bằng các mô hình lý thuyết, đó là cách tiếp cận giả định với các điều kiện như trong thực tế.