Ứng dụng viễn thám và GIS đánh giá tai biến trượt lở đất và phân tích mối quan hệ với sử dụng đất khu vực Sa Pa - tỉnh Lào Cai

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN







ĐẶNG NGUYÊN VŨ



ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN
TRƯỢT LỞ ĐẤT VÀ PHÂN TÍCH MỐI QUAN HỆ VỚI
SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰC SAPA - TỈNH LÀO
CAI









LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC

Hà Nội – 2013


ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN







ĐẶNG NGUYÊN VŨ



ỨNG DỤNG VIỄN THÁM VÀ GIS ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN
TRƯỢT LỞ ĐẤT VÀ PHÂN TÍCH MỐI QUAN HỆ VỚI
SỬ DỤNG ĐẤT KHU VỰC SAPA - TỈNH LÀO
CAI

Chuyên ngành: Bản đồ, viễn thám và GIS
Mã số: 60.44.76



LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC



Người hướng dẫn: TS. Vũ Kim Chi







Hà Nội – 2013


ii

MỤC LỤC
Nội dung
Trang
Danh mục hình vẽ, ảnh, biểu bảng
iv

Mở đầu
1
Chương 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VIỄN THÁM -
GIS TRONG ĐÁNH GIÁ TRƯỢT LỞ ĐẤT
4
1.1. Khái quát chung về trượt lở
4
1.1.1. Khái niệm
4
1.1.2. Cơ chế và phân loại trượt đất
5
1.1.3. Điều kiện xảy ra trượt lở đất và các nhân tố ảnh hưởng
7
1.2. Khái quát tình hình nghiên cứu trượt lở đất
13
1.2.1. Thế giới
13
1.2.2. Trong nước
15
1.3. Nghiên cứu địa mạo trong cảnh báo nguy cơ trượt lở đất
16
1.4. Ứng dụng viễn thám trong nghiên cứu trượt lở đất
19
1.4.1. Các dạng tài liệu viễn thám trong nghiên cứu trượt lở đất
19
1.4.2. Phương pháp trộn ảnh đa phổ trong nghiên cứu trượt lở đất
20
1.4.3. Phân loại đa phổ ảnh vệ tinh
22
1.4.4. Ứng dụng viễn thám xác định hiện trạng trượt lở đất

22
1.5. Công nghệ GIS trong nghiên cứu trượt lở đất
23
1.6. Các phương pháp nghiên cứu khác
25
1.6.1. Điều tra, khảo sát thực địa
25
1.6.2. Thu thập và tổng hợp tài liệu
25
1.6.3. Phương pháp thống kê bằng thuật toán Saaty
25
Chương 2. PHÂN TÍCH CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TRƯỢT
LỞ ĐẤT
HUYỆN SA PA
27
2.1. Nhóm các nhân tố tự nhiên
27
2.1.1. Đặc điểm địa chất
27
2.1.2. Địa hình và quá trình địa mạo
31
2.1.3. Đặc điểm khí hậu
37
2.1.4. Đặc điểm mạng lưới thủy văn
40
2.1.5. Đặc điểm thổ nhưỡng
41
iii

2.1.6. Đặc điểm lớp phủ thực vật

44
2.2. Các hoạt động nhân sinh
44
Chương 3. PHÂN TÍCH, ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NGUY CƠ TAI
BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT HUYỆN SA PA TRÊN CƠ SỞ ỨNG DỤNG
VIỄN THÁM - GIS KẾT HỢP MỐI QUAN HỆ VỚI SỬ DỤNG ĐẤT
46
3.1. Cơ sở dữ liệu và quy trình đánh giá trượt lở đất
46
3.1.1. Cơ sở dữ liệu

46
3.1.2. Quy trình đánh giá
46
3.2. Phân tích hiện trạng và xác lập các chỉ tiêu đánh giá tai biến trượt
lở đất huyện Sa Pa
47
3.2.1. Xác định hiện trạng trượt lở đất qua dữ liệu thống kê và khảo sát
47
3.2.2. Xác định hiện trạng trượt lở trên cơ sở tích hợp thực tế và ứng dụng
viễn thám
54
3.2.3. Đánh giá ảnh hưởng của các yếu tố thành phần tới trượt lở đất
58
3.2.4. Đánh giá trọng số cho các nhân tố gây trượt lở đất
67
3.2.5. Xây dựng bản đồ nhạy cảm trượt lở đất khu vực huyện Sapa
68
3.2.6. Kiểm chứng kết quả bản đồ nhạy cảm trượt với hiện trạng trượt lở
71

3.3. Phân tích mối quan hệ giữa tai biến trượt lở đất với biến đổi sử
dụng đất
73
3.3.1. Phân tích bản đồ hiện trạng và biến động sử dụng đất
73
3.3.2. Tích hợp độ nhạy cảm trượt lở đất tự nhiên với hiện trạng sử dụng
đất
76
Kết luận
82
Tài liệu tham khảo
83

iv

DANH MỤC HÌNH VẼ
STT
Tên hình vẽ
Trang
1.
Hình 1. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu
4
2.
Hình 1.1. Phân loại trượt đất (theo Varnes, 1978)
6
3.
Hình 1.2. Các bộ phận của một khối trượt
7
4.
Hình 1.3. Sơ đồ biểu diễn các lực tác động lên một khối trượt

8
5.
Hình 1.4. Mô hình quan niệm ứng dụng nghiên cứu địa mạo và GIS
trong nghiên cứu cảnh báo tai biến trượt lở đất
17
6.
Hình 1.5. Ảnh Multi và Pan khu vực trung tâm huyện Sapa
21
7.
Hình 1.6. Các ảnh sau khi merge: A. Principal Component, B.IHS,
C. Brovey Transform, D. HPF
21
8.
Hình 2.1. Bản đồ địa chất huyện Sa Pa (được số hoá và biên tập từ
bản đồ địa chất tỷ lệ 1:200000 tỉnh Lào Cai)
27
9.
Hình 2.2. Sơ đồ phân tầng độ cao
33
10.
Hình 2.3. Sơ đồ phân tầng độ dốc
33
11.
Hình 2.4. Sơ đồ chia cắt ngang
33
12.
Hình 2.5. Sơ đồ chia cắt sâu
33
13.
Hình 2.6. Bản đồ địa mạo khu vực Sa Pa

35
14.
Hình 2.7. Bản đồ lượng mưa trung bình năm
40
15.
Hình 2.8. Bản đồ đất huyện Sa Pa
43
16.
Hình 3.1. Quy trình đánh giá trượt lở đất và mối quan hệ với sử dụng
đất huyện Sa Pa
47
17.
Hình 3.2 Ảnh Landsat TM năm 2009 (trái) và SOPT năm 2010
(phải)
54
18.
Hình 3.3. Bình đồ khu vực trượt lở ở cầu Móng Sến - Sa Pa và Mặt
cắt khối trượt ở cầu Móng Sến - Sa Pa
55
19.
Hình 3.4. So sánh vết trượt tại cầu Mống Sến trên ảnh VT (trái) và
thực tế (phải)
55
20.
Hình 3.5. Bản đồ hiện trạng trượt lở đất khu vực Sapa
57
21.
Hình 3.6 . Thang đánh giá trọng số trong mỗi lớp thông tin đối với
TLĐ
58

22.
Hình 3.7. Dạng địa hình thay đổi trên sườn dốc
59
23.
Hình 3.8. Hình thai sườn lồi ( Convexity) và lõm (Concavity)
59
24.
Hình 3.9. Dạng địa hinh được nhận dạng theo độ cong
59
v

25.
Hình 3.10. Độ cong cơ bản (General Curvature)
59
26.
Hình 3.11. Bản đồ phân cấp ảnh hưởng của độ cong địa hình đến
trượt lở đất
61
27.
Hình 3.12. Bản đồ phân cấp ảnh hưởng của độ dốc đến trượt lở đất
61
28.
Hình 3.13. Bản đồ phân cấp ảnh hưởng của phân cắt ngang đến
trượt lở đất
61
29.
Hình 3.14. Bản đồ phân cấp ảnh hưởng của chia cắt sâu đến trượt
lở đất
61
30.

Hình 3.15. Bản đồ phân cấp ảnh hưởng của thạch học đến trượt lở
đất
64
31.
Hình 3.16. Bản đồ phân cấp ảnh hưởng của vỏ phong hóa đến trượt
lở đất
64
32.
Hình 3.17. Bản đồ phân cấp ảnh hưởng của đứt gãy đến trượt lở đất
64
33.
Hình 3.18. Bản đồ phân cấp ảnh hưởng của lượng mưa đến trượt lở
đất
64
34.
Hình 3.19. Bản đồ nhạy cảm trượt lở đất khu vực Sa Pa, tỉnh Lào Cai
69
35.
Hình 3.20. Biểu đồ so sánh kết quả xác định hiện trạng và độ nhạy
cảm trượt lở đất
71
36.
Hình 3.21. Bản đồ tích hợp giữa hiện trạng trượt lở với độ nhạy cảm
trượt lở đất khu vực Sapa
72
37.
Hình 3.22. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất khu vực Sapa năm 1999
74
38.
Hình 3.23. Bản đồ hiện trạng sử dụng đất khu vực Sapa năm 2010

74
39.
Hình 3.24. Tỷ lệ giữa các loại hình sử dụng đất các năm 1999 và
2010
74
40.
Hình 3.25. Bản đồ biến động sử dụng đất khu vực Sapa giai đoạn
1999 – 2010
75
41.
Hình 3.26. Biểu đồ các kiểu biến động sử dụng đất khu vực Sapa
76
42.
Hình 3.27. Bản đồ nhạy cảm trượt lở đất liên quan với hiện trạng sử
dụng đất khu vực Sapa năm 1999
77
43.
Hình 3.28. Bản đồ nhạy cảm trượt lở đất liên quan với hiện trạng sử
dụng đất khu vực Sapa năm 2010
78
44.
Hình 3.29 Biểu đồ tỷ lệ các cấp trượt lở đất liên quan đến hiện trạng
sử dụng đất năm 1999 (trái) và năm 2010 (phải)
80
45.
Hình 3.30. Biểu đồ tỷ lệ mức độ nhạy cảm trượt lở trên loại đất cây
bụi năm 1999 (trái) và năm 2010 (phải)
80
vi

DANH MỤC ẢNH
STT
Nội dung ảnh
Trang
1.
Ảnh 3.1 Khối trượt lở phía đông bãi đá cổ Sa Pa cắt ngang
qua tuyến đường Sa Pa – Bản Hồ
49
2.
Ảnh 3.2 Trượt lở theo mặt lớp dọc quốc lộ Sa Pa – Bản
Khoang
49
3.
Ảnh 3.3. Trượt lở đất phát sinh dòng lũ bùn đá tại khu vực
cầu Mống Sến
49
4.
Ảnh 3.4 và 3.5 Toàn cảnh khối trượt lở đất trên tuyến đường
Lao Cai – Sa Pa, cách Sa Pả khoảng 3 km về phía đông
50
5.
Ảnh 3.6 và 3.7. Khối trượt lở đất Mống Sến năm 2005 (ảnh
trái) đã được ổn định hơn với sự gia tăng lớp phủ thực vật
năm 2011 (ảnh phải)
50
6.
Ảnh 3.8. Các hoạt động san ủi mặt bằng tại Bản Hồ cần
được phân biệt với các khối trượt lở tự nhiên
56
vii

DANH MỤC BẢNG
STT
Tên bảng
Trang
1.
Bảng 2.1. Đặc điểm hình thái sông suối huyện Sa Pa
41
2.
Bảng 3.1 Thống kê các điểm trượt lở đất tại khu vực
huyện Sa Pa theo tài liệu thống kê của tỉnh và thực tế
khảo sát tại hiện trường
51
3.
Bảng 3.2. Phân cấp ảnh hưởng của độ cong địa hình đến
trượt lở đất

60
4.
Bảng 3.3. Phân cấp ảnh hưởng của độ dốc tới trượt lở đất
62
5.
Bảng 3.4. Phân cấp mức độ ảnh hưởng của chia cắt ngang
đến trượt lở đất

62
6.
Bảng 3.5. Phân cấp mức độ ảnh hưởng của chia cắt sâu
đến trượt lở đất

63
7.
Bảng 3.6. Phân cấp mức độ ảnh hưởng của thạch học đến
trượt lở đất

63
8.
Bảng 3.7. Phân cấp mức độ ảnh hưởng của vỏ phong hóa
đến trượt lở đất

65
9.
Bảng 3.8. Phân cấp mức độ ảnh hưởng của đứt gãy đến
trượt lở đất
66
10.
Bảng 3.9. Phân cấp ảnh hưởng của lượng mưa tới trượt lở
đất
66
11.
Bảng 3.10. So sánh cặp thông minh của Saaty

67
12.
Bảng 3.11. Ma trận tương quan giữa các yếu tố gây trượt
68
13.
Bảng 3.12.Ma trận trọng số giữa các yếu tố gây trượt.
68
14.

Bảng 3.13. Trọng số của các loại sử dụng đất cho đánh
giá trượt lở đất
79

1

MỞ ĐẦU
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. Trận động đất xảy ra vào năm
1556 ở Trung Quốc đã làm cho khoảng 830.000 người bị thiệt mạng. Năm 1991, một
trận bão đổ bộ vào Băng La Đét đã làm chết 138.000 người hay trượt đất liên quan với
động đất ở Yacitan (Peru) xảy ra vào ngày 31 tháng 5 năm 1970 đã làm cho hơn
25000 người bị thiệt mạng. Tổng thiệt hại về tài sản do tai biến thiên nhiên gây ra ước
tính khoảng trên 100 tỷ đô la. Đó là vấn đề mang tính toàn cầu và con người đã xác
nhận được tầm quan trọng trong việc nhận thức các tai biến cũng như khả năng phản
ứng lại chúng. Trong các tai biến thiên nhiên, tai biến trượt lở đất thuộc loại tai biến
làm biến đổi bề mặt địa hình trái đất mà tác nhân chính là trọng lực.
Trượt lở đất là dạng tai biến thiên phổ biến nhất, gây ra thiệt hại vô cùng to lớn
cả về người và của. Trong lịch sử có rất nhiều trận trượt đất lớn đã được ghi nhận.
Hàng năm tai biến do trượt lở đất xảy ra trên thế giới gây ra thiệt hại vô cùng to lớn,
ước tính mỗi năm trượt lở đất gây thiệt hại hàng tỉ đô la.
Tai biến trượt lở đất ở nước ta diễn ra rất phổ biến, nhất là vào mùa mưa lũ và
thường xảy ra mạnh ở vùng núi phía Bắc, vùng núi Trường Sơn, vùng thượng nguồn
sông Chảy gây ra những hậu quả như ách tắc giao thông ảnh hưởng đến lưu thông
hàng hóa, phá hủy nhiều đoạn đường và công trình giao thông quan trọng gây thiệt hại
lớn về kinh tế. Bên cạnh đó, nếu xảy ra trượt lở đất tại khu vực có dân cư sinh sống
còn gây thiệt hại về người và cơ sở vật chất, ảnh hưởng đến môi trường và nhân sinh.
Huyện Sa Pa thuộc tỉnh Lào Cai là một địa danh du lịch nổi tiếng nhưng cũng
là nơi có địa hình núi cao, bị phân cắt mạnh, cấu trúc địa chất phức tạp cùng với lượng
mưa cao đã thúc đẩy quá trình tai biến trượt lở đất xảy ra rất mạnh. Ngày 24 tháng 7

năm 2008 tại khu vực thôn Móng Sến, xã Trung Chải, huyện Sa Pa, trên tuyến đường
quốc lộ 4D Lào Cai - Sa Pa đã xảy ra trượt lở đất nghiêm trọng làm 8 người chết, 7
người bị thương, 3 hộ gia đình bị thiệt hại toàn bộ nhà và tài sản.Ngày 6 tháng 1 năm
2003 tại xã Tả Van (Sa Pa) trượt lở (T-L) đã vùi lấp 1 nhà và làm chết 2 người và 2
người bị thương.Năm 2004,có 3 vụ trượt lở đất nghiêm trọng tại xã Bản Hồ, Trung
Chải huyện Sa Pa làm 7 người chết, 3 ngôi nhà bị sập đổ.
Trong những năm gần đây quá trình phát triển sử dụng đất và xây dựng cơ sở
hạ tầng ngày càng gia tăng do nhu cầu phát triển kinh tế xã hội và sử dụng đất như mở
đường, xây dựng các nhà máy thủy điện, đã tác động không nhỏ tới sự gia tăng của
tai biến trượt lở đất và lũ bùn đá ở Sa Pa.
2

Vì vậy, việc nghiên cứu cảnh báo loại hình tai biến này góp phần giảm thiểu
những thiệt hại do loại tai biến này gây ra đối với địa phương là nhiệm vụ cấp thiết,
đó cũng là lý do để học viên chọn đề tài : “Ứng dụng viễn thám và gis đánh giá tai
biến trượt lở đất và phân tích mối quan hệ với sử dụng đất khu vực Sapa - tỉnh Lào
cai” làm luận văn thạc sỹ của mình.
Mục tiêu của luận văn: Xác lập được nguy cơ tai biến trượt lở đất huyện Sapa
tỉnh Lào Cai và mối quan hệ của nó với hiện trạng sử dụng đất trên cơ sở ứng dụng
viễn thám và GIS
Nội dung nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu, luận văn tập trung giải quyết các nội dung chính sau:
- Tổng quan và thu thập các tài liệu về điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội của
KVNC;
- Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến phát sinh tai biến trượt lở đất tại Sa Pa;
- Xây dựng bản đồ hiện trạng và phân tích đặc điểm trượt lở huyện Sa Pa trong
mối liên quan với sử dụng đất;
- Xây dựng bản đồ cảnh báo tai biến trượt lở đất huyện Sa Pa.
Không gian nghiên cứu
Không gian nghiên cứu của luận văn là huyện Sa Pa tỉnh Lào Cai. Huyện Sa Pa

nằm ở phía tây tỉnh Lào Cai, là một địa danh du lịch sinh thái nổi tiếng gắn liền với
khối núi Hoàng Liên Sơn - nơi có đỉnh Phan Xi Păng cao nhất lãnh thổ Việt Nam.
Đây là huyện có đặc thù là địa hình núi cao, bị phân cắt mạnh, cấu trúc địa chất phức
tạp cùng với lượng mưa lớn đã thúc đẩy quá trình tai biến trượt lở đất (TLĐ) xảy ra,
gây thiệt hại nghiêm trọng về người và của.

3


Hình 1. Sơ đồ vị trí khu vực nghiên cứu
Cấu trúccủa luận văn, ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo được
trình bày trong 3 chương:
Chương 1. Tổng quan nghiên cứu ứng dụng viễn thám – GIS trong đánh giá tai
biến trượt lở đất
Chương 2. Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến phát sinh trượt lở đất huyện
Sa Pa
Chương 3. Phân tích, đánh giá tai biến trượt lở đất và mối quan hệ với sử dụng
đất huyện Sa Pa
4

Chương 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU ỨNG DỤNG VIỄN THÁM - GIS
TRONG ĐÁNH GIÁ TRƯỢT LỞ ĐẤT
Trượt lở đất gây ra nhiều tổn thất về người và của, gây tâm lý hoang mang, lo
lắng cho nhiều người dân, là nỗi trăn trở, bức xúc của các nhà quản lý ở nhiều địa
phương. Đã có nhiều đề tài, dự án, công trình công bố về vấn đề này.
1.1. Khái quát chung về trượt lở
1.1.1. Khái niệm
Theo định nghĩa kinh điển, trượt đất (landslide) là quá trình di chuyển của
những khối đất đá trên sườn, trong đó ít xảy ra sự đổ vỡ hoặc đảo lộn tính nguyên
khối của chúng [5]. Các thể trượt đất lớn làm dịch chuyển hàng trăm ngàn mét khối

vật liệu, tiêu huỷ cả những trung tâm định cư lớn, làm biến đổi mạnh cảnh quan và
mạng lưới thuỷ văn. Ngược lại có những trượt đất nhỏ bé đến mức không gây thiệt
hại gì đáng kể. Trượt đất có thể xảy ra chậm chạp, chỉ quan sát được nhờ các thiết bị
đo đạc chính xác, song cũng có thể xảy nhanh mang tính đột biến. Khác với trượt đất,
lở đất thường xảy ra nhanh, cấu trúc đất đá của khối lở đất thường bị xáo trộn, đổ vỡ
đáng kể. Lở đất thường là bước phát triển kế tiếp của khối trượt đất thuần túy trong
điều kiện mặt trượt dốc và chân khối trượt không có vật chống đỡ. Sự chuyển từ trạng
thái trượt sang lở đất là khá phổ biến và tác hại của hiện tượng này tăng lên đáng kể.
Thuật ngữ trượt lở đất được dùng để chỉ hiện tượng kết hợp này.
Hiện tượng trượt lở phá hủy sườn dốc và mái dốc, cải biến hình dạng của
chúng, tạo nên nhiều dạng cấu trúc bên trong khá đặc biệt cho những khối trượt. Sự
dịch chuyển đất đá trong quá trình trượt thường xảy ra theo một hoặc vài mặt trượt.
Các mặt trượt đó là yếu tố kiến trúc đặc trưng và không thể thiếu được đối với mỗi
khối trượt. Do đó, hiện tượng trượt luôn kèm theo sự biến cải địa hình khu vực, cấu
trúc địa chất ở đó và cho thấy rằng đất đá trên sườn dốc và mái dốc đã bị mất ổn định
do ảnh hưởng của một số nguyên nhân nào đó.
Trượt rất đa dạng về kích thước (quy mô), về loại dịch chuyển đất đá, nguyên
nhân phá vỡ cân bằng của nó, động lực phát triển của quá trình và những dấu hiệu
khác. Vấn đề này sẽ được đề cập đến ở phần sau. Ở đây cần lưu ý là mỗi khối trượt
thường bao chiếm diện tích nhỏ hoặc lớn của sườn dốc hay mái dốc và cả khu vực kế
cận. Có nhiều thí dụ cho thấy: ở trên sườn dốc cao đã phát sinh ra nhiều khối trượt,
tạo ra vài ba bậc ở những độ cao khác nhau. Cũng thường hay gặp một khối trượt ở
sườn dốc nằm kế cận khối trượt khác, hoặc ở cách xa nó một khoảng nào đó. Nhưng
cũng có khi các khối trượt xuất hiện không liên tục ở trên sườn dốc kéo dài hàng km,
5

hàng chục, thậm chí hàng trăm km và tạo nên của một khu vực trượt.
Dịch chuyển của khối trượt phát sinh do tác động của trọng lực, trượt đất phát
sinh khi nào thành phần lực gây trượt (gây cắt) của trọng lực vượt quá độ bền của đất
đá nói chung, bề mặt các đới xung yếu đang tồn tại Lúc đó tính ổn định (sự cân bằng

giới hạn của đất đá) mới bị phá huỷ,
Tai biến trượt đất được xếp vào loại tai biến gây ra các sự cố cấp diễn và là tai
biến lớn, tai biến thứ sinh do sự cố trượt thường diễn ra nhanh mạnh, các cơ quan bị
biến đổi mau lẹ và sự xuất hiện của loại tai biến này được khống chế bởi những quy
luật và những tác nhân nhất định, tuy nhiên trong một số trường hợp trượt đất cũng
thể hiện dưới dạng tai biến tiềm ẩn tức là diễn ra một cách từ từ, kéo dài, khó nhận
biết và lặp lại ở các viết trượt cũ.
1.1.2. Cơ chế và phân loại trượt đất
1.1.2.1. Cơ chế trượt lở
Để tai biến này xảy ra, trước hết địa hình phải có độ dốc tương đối, đó là điều
kiện cần, điều kiện đủ là phải có sự bão hòa nước vật liệu trên sườn thì sự di chuyển
khối vật liệu mới diễn ra. Khi ở một vùng có độ dốc tương đối, thành phần vật liệu
sườn bao gồm cả những hạt to thô và cả những hạt nhỏ mịn. Khi có mưa xuống nó
không chỉ thấm xuống lớp đất mà nó còn mang cả những hạt nhỏ mịn xuống dưới
những hạt to thô và lớp hạt mịn này tiếp xúc với bề mặt đá gốc, khi mưa quá lớn và
lượng mưa tập trung trong một thời gian ngắn, lượng nước thấm xuống đất nhiều làm
cho sự bão hòa nước của vật liệu sườn nhanh chóng đạt cực đại, làm suy giảm độ liên
kết trong các hạt đồng thời lượng nước mưa thấm xuống cũng làm tăng tải trọng trên
sườn, thêm vào đó yếu tố lớp hạt nhỏ mịn được di chuyển xuống dưới cùng, tiếp xúc
với bề mặt đá gốc như trên đã trình bày cũng là yếu tố kích thích khối vật liệu dịch
chuyển.
1.1.2.2. Phân loại trượt đất
Tuỳ thuộc vào đặc điểm di chuyển của vật liệu trên sườn, người ta phân ra
thành nhiều kiểu trượt lở khác nhau (hình 1.1):
Rơi: Sự di chuyển mà ta thường gặp ở những nơi có độ dốc lớn, đá gốc bị nứt
nẻ, phần đá bị nứt tách ra rơi thẳng từ trên cao hay lăn, nhảy cóc trên
sườn,thường thì dạng này các khối đá rơi từ vách dốc xuống chủ yếu diễn ra trong
không khí tức là ít có sự ma sát với sườn. Hiện tượng này bao gồm các khối đá trên
đỉnh núi rơi xuống dưới cho đến các khối trầm tích bở rời ở bờ sông rơi xuống do xâm
6

thực ngang.
Đổ: Sự di chuyển mà ta thường gặp ở các khối đất đá bị chia thành những khối
nhỏ bởi các khe nứt hoặc thớ chẻ thẳng đứng song song mặt sườn. Trong khi đó, khối
vật chất cũng mất đi tính liên tục nằm ngang. Sự di chuyển thường diễn ra do sự mở
rộng các khe nứt hay các thớ chẻ thẳng đứng. Chúng chuyển động do ứng suất gây ra
moment đổ xung quanh điểm quay trải ra bên dưới tâm trọng lực của khối đá bị tác
động. Hiện tượng có thể tiến triển thành rơi hoặc trượt.
Trượt: Đây là hiện tượng phổ biến của hoạt động di chuyển khối trên sườn và
cũng là tai biến trượt lở đất ta thường gặp. Trượt là sự di chuyển khối vật liệu dọc trên
bề mặt đá gốc. Trong đó, chia ra làm hai loại là trượt xoay (phổ biến với mặt trượt
cong) và trượt tịnh tiến (ít phổ biến với mặt trượt phẳng). Trong một khối trượt được
chia ra các bộ phận sau (hình 1.2):

Hình 1.1. Phân loại trượt đất (theo Varnes, 1978)
- Thân trượt: Toàn bộ phần đất đá di chuyển trượt xuống khỏi vị trí ban đầu của
vật liệu và do lực quán tính;
- Mặt trượt: Là nơi tiếp xúc giữa khối trượt và nền đá
gốc.
7

- Vách trượt: Là phần đá gốc lộ ra sau khi thân trượt( vốn là khối vật liệu ban
đầ trên nó lúc trước khi xảy ra trượt lở) bị di chuyển trượt xuống dưới.
- Đỉnh khối trượt: Là phần trên cùng của khối trượt có bề mặt nghiêng vào phía
vách trượt.
- Chân khối: Là phần dưới cùng của thân trượt, là phần tiếp xúc đầu tiên với
phần chân núi khi khối trượt di chuyển đáp xuống bề mặt. Chân khối trượt thương bị
dồn nén tòe rộng ra do áp lực của cả khối.

Hình 1.2. Các bộ phận của một khối trượt

Tan rã biên: Là sự chuyển động mở rộng ngang với tốc độ khác nhau từ chậm
đến nhanh của các khối đất đá. Nguyên nhân của sự di chuyển này là do sự hóa lỏng
và chảy của cá lớp đất đá yếu trên sườn, đối với các vật liệu bền vững hơn thì trên mặt
trượt kết lại với nhau, không có biến dạng lớn. Dạng này phát triển trên các khối đất
đá có sự đan xen các lớp có độ rắn, bền vững khác nhau, trong đó lớp rắn chắc nằm
phần dưới và có độ nghiêng tương đối thoải.
Dòng chảy: Là hình thức chuyển động liên tục theo dòng chảy do trên sườn vật
liệu bở rời, không gắn kết hoặc là gắn kết rất yếu như đất vụn thô, trầm tích trẻ,… tồn
tại trong thời gian ngắn và không được duy trì thường xuyên.
Kiểu tổng hợp: Là hình thức di chuyển khối phức tạp, nó có thể là chuyển
động hỗn tạp của vài kiểu hay của tất cả các kiểu trên.
1.1.3. Điều kiện xảy ra trượt lở đất và các nhân tố ảnh hưởng
TLĐ xảy ra khi tính ổn định sườn bị phá vỡ. Có thể có nhiều nguyên nhân dẫn
tới sự mất ổn định đó, tuy nhiên vẫn phải tuân theo một nguyên tắc là tổng các lực
chống trượt phải nhỏ hơn tổng các lực gây trượt thì tai biến TLĐ
mới xảy ra (hình
8

1.3).
1.1.3.1. Điều kiện xảy ra trượt lở đất

Hình 1.3. Sơ đồ biểu diễn các lực tác động lên một khối trượt

Hệ số an toàn Fs = ∑ các lực chống trượt / ∑ các lực gây trượt
- Với Fs > 1: Lúc này sườn vẫn ở trạng thái ổn định do tổng các lực gây trượt
không thể thắng được tổng các lực chống trượt, do đó trượt đất không diễn ra.
- Với Fs = 1: Lúc này sườn đang ở ngưỡng bắt đầu của sự phá hủy, trạng thái
mong manh và rất nhạy cảm, chỉ một tác động dù là nhỏ thôi cũng mang tính quyết
định đến độ ổn định của sườn.

9

- Với Fs < 1: Sườn đã ở trạng thái mất tính ổn định do các lực chống trượt nhỏ
hơn tổng các lực gây trượt, đây là điều kiện cho trượt lở đất xảy ra.
Như vậy, mối tương quan giữa các lực trượt và các lực chống trượt mang tí nh
quyết định đến việc trượt đất có xảy ra hay không, mà các lực này lại hoàn toàn phụ
thuộc vào các nhân tố ảnh hưởng đến độ ổn định sườn. Có hai nhóm nhân tố chính
ảnh hưởng đến độ ổn định sườn đó là nhóm nhân tố làm tăng lực gây trượt(ứng suất
trượt) và nhóm nhân tố làm giảm lực chống trượt.
1.1.3.2. Các nhân tố ảnh hưởng tới trượt lở đất
a. Nhóm nhân tố làm tăng ứng suất trượt: là nhóm nhân tố làm tăng các lực
gây trượt nhằm phá vỡ sự liên kết của khối vật liệu sườn, bao gồm:
- Tải trọng trên đỉnh sườn: Đây cũng là một nhân tố quan trọng, ta thấy nếu
trên đỉnh sườn phải chịu một tải trọng lớn như các công trình xây dựng,…thì áp lực
của tải trọng này sẽ làm tăng ứng suất trượt, khả năng tai biến xảy ra sẽ lớn hơn,
những tải trọng như vậy cần được đưa ra xa khỏi đỉnh sườn để tránh tăng ứng suất
trượ t trên sườn
- Áp lực nước trong các khe nứt tại đỉnh sườn: Sự thừa nước trong các khe nứt
tại đỉnh sườn sẽ dẫn tới áp lực thủy tĩnh tăng làm tăng ứng suất trượt, nếu như nước
vẫn được lấp đủ lâu để thấm về phía mặt sườn thì áp lực lỗ hổng tăng lên trong khối
vật liệu và sự ổn định sẽ giảm đi.
- Tăng trọng lượng đất do hàm lượng nước tăng: Khi mưa lớn, nước mưa
thẩm thấu xuống đất và làm tăng lên trong nó phần khối lượng mà nước mưa thấm
vào. Trọng lượng đất tăng lên đương nhiên áp lực nó tác động lên bề mặt đá gốc cũng
lớn lên, và do vậy làm tăng ứng suất trượt.
- Khai đào ở chân sườn: làm cho sườn dốc hơn hoặc cao hơn sẽ làm tăng ứng
suất trượt và làm giảm độ ổn định của sườn.
- Hạ mực nước tại chân sườn: Áp lực nước bên ngoài tác động đến phần thấp
hơn của sườn cung cấp cho hiệu quả ổn định. Khi mực nước hạ xuống, qua trình xâm
thực sẽ khoét vào phần thấp hơn dẫn tới thay đổi độ dốc làm tăng ứng suất trượt.

- Rung lắc do động đất: Những chấn động mạnh theo các phương khác nhau
của động đất tác động lên các hạt vật liệu sườn làm chúng ít nhiều suy giảm độ liên
kết.
b. Nhóm nhân tố giảm lực chống trượt: Là những nhân tố ảnh hưởng suy giảm
tới độ bền, độ ổn định sườn dẫn tới sườn dễ dàng bị phá hủy.
- Áp lực lỗ hổng tăng: áp lực lỗ hổng được sinh ra bởi sự dâng lên của mực
nước ngầm và quá trình thấm nước trong thời kỳ mưa lớn, áp lực lỗ hổng này làm
giảm độ chống trượt của sườn. Tuy nhiên sự thay đổi áp lực lỗ hổng phụ thuộc khá
10

nhiều vào thổ nhưỡng, với những loại thổ nhưỡng nào mà có khả năng thấm nước tốt
thì những thay đổi đó xảy ra nhanh chóng hơn.
- Độ nứt nẻ: Sự phá hủy sườn xảy ra trước bởi sự phát triển khe nứt xuyên qua
vật liệu ở gần đỉnh sườn. Các khe nứt phát triển do sức căng trong lớp vật chất trên
mặt đất. Khi lớp vật chất bị nứt nẻ thì độ bền của nó cũng giảm đi.
- Sự trương nở: Với sét là đối tượng dễ bị trương nở khi gặp nước, khi vật
liệu bị trương nở có nghĩa là độ liên kết không còn như trước nữa mà đã bị giảm đi, do
đó làm giảm khả năng chống trượt ở sườn.
- Lở chân các vật liệu bền vững: Sét và đặc biệt là sét có độ dẻo cao khi chịu
tải trọng của vật liệu bền vững sẽ bị biến dạng, nó trở nên yếu dưới các vật liệu bền
vững. Vô hình chung, khối vật liệu dù rất bền vững nhưng phần chân lại có liên kết
yếu dẫn tới bị mất trụ, mất chân, và khối vật liệu sẽ di chuyển. Điểm đặc biệt là khi đã
xảy ra lở chân vật liệu bền vững thì dù cho tổng các lực chống trượt > tổng các lực
gây trượt thì tai biến trượt lở đất có thể vẫn diễn ra.
- Sự lọc: Nước khi thẩm thấu xuống đất thấm qua các lỗ hổng, và khi có sự
lọc muối từ nước trong các lỗ hổng sét biển sẽ đóng góp cho quá trình phát triển sét
nhanh chóng và hầu như không có độ bền khi bị xáo trộn.
- Sự hóa mềm trạng thái căng: Đá sét giòn thường bị hóa mềm trạng thái
cứng, sau khi ứng suất căng đạt tới đỉnh điểm, độ bền trượt của đá sét giòn bị giảm đi
đồng thời khả năng phá hủy được tăng lên, độ ổn định của sườn bị giảm xuống.

- Phong hóa: Các loại đất đá do quá trình phong hóa(vật lý, hóa học và sinh
học) mà mất đi độ bền vững, đá gốc bị phá hủy thành các vật liệu vỡ vụn có độ liên
kết thấp dẫn tới bản thân sườn trên nền đó mất đi tính ổn định. Đặc biệt các khu vực
có nền thạch học là loại đá càng dễ bị phong hóa thì nguy cơ trượt lở đất cao.
- Tải trọng theo chu kỳ: Do ảnh hưởng của tải trọng theo chu kỳ nên trạng thái
gắn chặt của các hạt vật liệu bị phá vỡ, áp lực lỗ hổng tăng lên. Vật liệu mất độ bền
vững do tải trọng theo chu kỳ dẫn đến yếu đi về mặt liên kết.
Các khu vực có độ nhạy cảm cao với tai biến trượt lở thường được phân định
trên cơ sở có mặt của một số hay tất cả các yếu tố mang tính tác nhân sau, những nhân
tố chính nhất:
- Địa hình và quá trình địa mạo
Các quá trình tự nhiên xảy ra trên bề mặt Trái Đất luôn có xu hướng tạo nên sự
cân bằng về mặt vật chất và năng lượng, và trạng thái hiện tại của bề mặt địa hình chỉ
là trạng thái ổn định tương đối hay nói cách khác là ở trạng thái cân bằng động. Các
nguyên nhân làm phá vỡ trạng thái cân bằng tương đối của địa hình hiện tại như tăng
độ dốc, tăng tải trọng sườn, … sẽ thúc đẩy cường độ của các quá trình địa mạo, đặc
11

biệt là trượt lở đất.
+ Sự tăng độ dốc sườn bởi các nhân tố tự nhiên và nhân sinh có thể trở thành
nguyên nhân phá hủy độ ổn định của đất đá cấu tạo nên sườn dốc. Các nhân tố tự
nhiên làm tăng độ dốc sườn chủ yếu gồm hoạt động xói lở của dòng chảy và sự xâm
thực giật lùi của mương xói ở giai đoạn trẻ. Các hoạt động nhân sinh làm tăng độ dốc
sườn chủ yếu gồm việc cắt xẻ tạo taluy đường, hạ thấp chân sườn để xây dựng đô thị
và khai thác khoáng
sản.
+ Độ dốc: Đây là nhân tố quan trọng bậc nhất ảnh hưởng lớn đến tai biến trượt
lở đất, là nhân tố được đánh trọng số chính. Độ dốc và chia cắt sâu(CCS) lớn sẽ tạo ra
năng lượng địa hình lớn, là điều kiện thuận lợi cho quá trình trượt đất có nguồn gốc
trọng lực. Độ dốc càng lớn dẫn tới lực kéo xuống dưới khối vật liệu trên sườn cũng

lớn theo do đó làm tăng khả năng xảy ra trượt đất, đồng thời quá trình này cũng diễn
ra dễ dàng và nhanh hơn. Thực tế các nghiên cứu trên thế giới cho thấy, ở những địa
hình sườn có độ dốc < 150 hầu như không xảy ra trươt đất, từ 30 đến 450 trượt đất
diễn ra phổ biến.
- Địa chất: Nhân tố này cùng với độ dốc là hai nhân tố quan trọng nhất ảnh
hưởng lớn đến sự di chuyển khối vật liệu trên sườn. Ở các đới dập vỡ kiến tạo hiện
đại, nơi thành phần vật chất bị dập nát, vò nhàu là điều kiện lý tưởng cho trượt lở xảy
ra, điều ngày được minh chứng bằng các nghiên cứu xác định trượt lở xảy ra tập trung
ở vùng núi Thái Bình Dương, dãy Cordile Bắc Mỹ, dãy Anđơ Nam Mỹ, khu vực Địa
Trung Hải, các quần đảo Nhật Bản, Indonexia, vùng Anpơ cũng như miền núi
Hymalaya, Tây Tạng,… Thế nằm của đá có ảnh hưởng lớn đến quá trình trượt đất, khi
các tầng đá có thế nằm cắm về phía thung lũng, tức là nghiêng theo chiều dốc của
sườn thì trượt đất dễ xảy ra hơn. Về nền thạch học, ta nhận thấy trên nền những đá mà
quá trình phong hóa phát triển, đá bị phong hóa mạnh mẽ thì khả năng xảy ra trượt đất
cao, những đá có thành phần sét( hạt mịn) nhiều và đặc biệt là sét than cũng dễ gây
trượt lở. Ví dụ như đá phiến sét, Đối với đá macma, trên nền đá macma bazơ trượt
đất cũng dễ xảy ra nhất, còn trên nền đá granit rắn chắc, tạo nên những dạng địa hình
cao, sắc nhọn bền vững thì loại tai biến này ít khi xảy ra.
Liên quan với nhân tố địa chất còn phải kể tới sự tăng tải trọng sườn và các
khu vực kế cận với mép sườn bởi hoạt động nhân sinh và tự nhiên cũng xảy ra khá
phổ biến. Ba dạng tăng tải trọng của sườn đáng chú ý là: 1. Do sự tập trung các công
trình xây dựng trên bề mặt sườn; 2. Tăng lượng nước ngầm vào tầng phong hóa và 3.
Tăng các vật liệu trầm tích tự nhiên trên mặt sườn.
Thành phần vật chất là một nhân tố có ý nghĩa đặc biệt lớn đối với sự phát sinh
trượt lở đất. Theo thành phần đất đá cấu tạo khối trượt, có thể xác định một số dạng
trượt điển hình:
12

- Trượt đất liên quan với các đất đá phân lớp với độ dốc mặt lớp trên 15
0

, có
sự xen kẽ giữa các tập đá hạt thô rắn chắc (thường là than khối trượt) và các lớp trầm
tích hạt mịn, giàu chất hữu cơ, bị phong hóa và dễ bị nhão khi gặp nước.
- Trượt đất liên quan với vỏ phong hóa trên các sườn có độ dốc 20-30
0
, tầng
phong hóa litoma chứa các vật liệu có kích thước và tỷ trọng khác nhau nằm trên đới
saprolit từ đá gốc có cấu tạo khối hoặc độ bền cao, bị nén ép, dập vỡ mạnh với mặt
khe nứt trùng hoặc cắt chéo góc so với hướng sườn. Khối trượt tại khu vực cầu Móng
Sến là điển hình của dạng này.
- Trượt đất liên quan với vạt gấu tích tụ trên sườn núi dốc cấu tạo bởi đá rắn
chắc như granit, cuội kết, đá vôi là hiện tượng khá phổ biến. Các vạt gấu tích tụ
thường có địa hình thoải, cấu tạo bởi đất hạt nhỏ (deluvi) xen các tảng lăn lớn được
đưa xuống từ hoạt động đổ lở trên sườn dốc nằm cao hơn (coluvi), lượng nước ngầm
phong phú. Đây là nơi có nhiều điều kiện thuận lợi cho phát triển nông nghiệp và các
công trình giao thông, xây dựng cơ sở hạ tầng, song cũng là nơi tiền ẩn tai biến trượt
lở đất nghiêm trọng.
- Thổ nhưỡng: Đây cũng là một nhân tố quan trọng bởi thành phần các hạt, độ
liên kết các hạt vật liệu có ý nghĩa không nhỏ tới việc có xảy ra tai biến hay không.
Nếu độ liên kết các hạt yếu, vật liệu đất đá bở rời thì sẽ là điều kiện cho trượt lở xảy
ra.
- Lượng mưa: Lượng mưa có vai trò quan trọng là tăng áp suất hơi nước gây
ra bởi sự thay đổi mực nước ngầm, quyết định đến độ thẩm thấu nước vào trong lớp
đất. Nếu như lượng mưa nhiều tới bão hòa vật liệu, độ liên kết cũng suy giảm, tạo
điều kiện cho quá trình trượt lở hình thành.
- Lớp phủ thực vật: Nhân tố này có tác dụng hai mặt, khi có thảm thực vật thì
lúc mưa xuống, lượng mưa thẩm thấu xuống rễ cây xuống dưới đất làm tăng tải trọng
sườn dẫn tới dễ xảy ra tai biến trượt lở. Tuy nhiên, nếu như không có thảm thực vật,
sườn phải hứng chịu những trận mưa lũ hình thành nên những máng xói dẫn tới sự
mất ổn định sườn và điều này cũng dễ gây ra trượt đất. Do đó, yếu tố thực vật không

được đánh trọng số lớn như các nhân tố trên.
- Con người: Các hoạt động kinh tế xã hội đối có thể gây ra những tác động
tiêu cực hay tích cực đối với quá trình trượt lở:
* Tiêu cực: Các hoạt động làm đường dẫn tới chân sườn bị vạt xén, độ dốc sẽ
bị thay đổi, sườn mất đi tính ổn định. Các công trình xây dựng trên các sườn làm tăng
tải trọng mà nhất là đối với những sườn vốn có độ liên kết vật liệu yếu thì nguy cơ tai
biến xảy ra rất cao. Các công trinh xây dựng sử dụng má y móc công suất lớn hay làm
nổ mìn khi khai thác mỏ gây ra những chấn động rung lắc cũng ảnh hưởng đến độ liên
kết vật liệu sườn. Xây dựng các đập chắn làm lưu lượng nước ở hạ nguồn giảm dẫn
13

đến hạ thấp mực nước chân sườn làm sườn mất sự ổn định, hay các hoạt động đốt
rừng làm nương rẫy của bà con vùng cao làm mất đi lớp phủ thực vật,…
* Tích cực: Biết cách quản lý tổ chức quy hoạch lãnh thổ, đưa những công
trình dự án, khu dân cư, khu kinh tế ra ngoài tầm ảnh hưởng của tai biến trượt lở đất,
nghiên cứu nghiêm túc và cho ra những bản đồ dự báo trượt lở chính xác, trồng loại
cỏ mới được nghiên cứu có tác dụng chống trượt đất, đắp kè quanh những sườn có độ
nhạy cảm
cao,…

Các quá trình tự nhiên xảy ra trên bề mặt trái đất luôn có xu hướng đạt đến
trạng thái cân bằng về trọng lực. Nhưng trạng thái cân bằng này chỉ là tương đối hay
nói cách khác vật chất phân bố trên bề mặt Trái Đất luôn ở trạng thái cân bằng động.
Các nguyên nhân phá vỡ cân bằng của địa hình hiện tại sẽ thúc đẩy cường độ của các
quá trình địa mạo đặc biệt là trượt lở đất. Hiện tượng trượt đất chỉ xảy ra trong những
điều kiện thuận lợi nhất định cụ thể là khi mất cân bằng trọng lực. Trạng thái này
thuờng xảy ra khi vật chất trên sườn dốc bị thấm đẫm nước, chân sườn bị hụt hẫng
hoặc hiện tượng xói ngầm làm giảm lực liên kết giữa các tầng thấm nước và bề mặt
tầng chắn nước. Có thể tóm tắt những điều kiện dẫn tới trượt lở đất như sau:
- Các tầng đá có thể nằm cắm về phía thung lũng, tức là nghiêng theo chiều

dốc của sườn do cắt xén, khai đào hoặc xói lở.
- Có sự xen kẽ giữa các tầng thấm nước và chắn nước làm giảm độ bền của đất
đá do biến đổi trạng thái vật lý khi ẩm ướt, trương nở, giảm độ chặt, phong hoá, phá
huỷ kết cấun tự nhiên, hoặc do phát triển các hiện tượng từ biến trong đất đá, gây tác
dụng xói ngầm tại mặt tiếp xúc giữa chúng;
- Có lượng nước ngầm tương đối phong phú vận động trên bề mặt tầng không
thấm nước;
- Trên bề mặt sườn có hệ thống mương xói khe nứt phát triển;
- Tải trọng ở đỉnh sườn tăng;
- Tăng chất tải trên sườn dốc, mái dốc, kể cả những khu kế cận của đỉnh.
- Chân sườn dốc bị thấm nước quá mạnh hoặc bị hụt hẫng do hoạt động nhân
sinh hoặc tự nhiên.
- Do dao động địa chấn và vi địa chấn,
1.2. Khái quát tình hình nghiên cứu trượt lở đất
1.2.1. Thế giới
Trên thế giới có rất nhiều cách tiếp cận cũng như phương pháp khác nhau để
nghiên cứu, đánh giá trượt lở đất cũng như sự phân bố không gian của chúng. Các bản
đồ tai biến trượt lở được xây dựng thường thể hiện cả nội dung về sự phân bố của các
14

vùng tiềm ẩn tai biến, đồng thời cung cấp các thông tin về thời gian hoặc khả năng
xuất hiện của chúng trong tương lai. Tuy nhiên, trong một không gian cụ thể, việc
đánh giá thời gian xảy ra tai biến là một vấn đề khó khăn bởi mối quan hệ phức tạp
của nhiều nhân tố tác động. Hầu hết các bản đồ tai biến hiện nay chỉ được thành lập
với mục tiêu là cảnh báo các khu vực có khả năng xảy ra tai biến, và chúng có thể
được xem như bản đồ nhạy cảm tai biến trượt lở đất.
Trên thực tế không có một phương pháp nhất định nào áp dụng cho việc thành
lập bản đồ tai biến trượt lở đất. Có nhiều phương pháp khác nhau, song, tất cả đều
hướng tới một mô hình quan niệm với những yêu cầu:
- Lập bản đồ các điểm trượt lở đất;

- Thành lập bản đồ các nhân tố tác động đến trượt lở đất: địa mạo, địa chất
(thành phần và cấu trúc đất đá, độ dốc, chia cắt ngang(CCN), CCS );
- Đánh giá mối quan hệ giữa các nhân tố tác động tới trượt lở đất;
- Phân loại mức độ tai biến .
Mô hình này được xây dựng trên cơ sở sự hiểu biết và được áp dụng theo một
nguyên lý “quá khứ và hiện tại là chìa khoá cho tương lai” - có nghĩa rằng, các hiện
tượng trượt lở trong tương lai thường xuất hiện trong những điều kiện phù hợp với
những điều kiện đã dẫn tới hiện tượng này trong quá khứ. Đây cũng chính là cơ sở
quan trọng cho hướng tiếp cận nghiên cứu trượt lở đất của khoa học địa mạo, thông
qua việc nghiên cứu nguồn gốc, lịch sử phát triển của các thành tạo địa hình hiện tại.
Để xây dựng mô hình tai biến, các nhà nghiên cứu sử dụng các phương pháp
trực tiếp hoặc gián tiếp. Công việc đầu tiên là phải thành lập được bản đồ địa mạo,
qua đó để xác định được các khối trượt hay các dấu hiệu của hiện tượng này trong quá
khứ, hiện tại, nhằm cảnh báo khả năng tiếp tục xảy ra của chúng trong tương lai. Công
việc tiếp theo có hai cách tiếp cận khác nhau, đó là, đưa ra các chỉ số đánh giá hoặc sử
dụng việc thống kê để đánh giá trượt lở. Trong cách tiếp cận thứ nhất, các nhân tố tác
động đến trượt lở được phân cấp và đánh giá trọng số theo mức độ quan trọng của
chúng đối với sự di chuyển của khối vật chất trên sườn, còn cách thứ hai - thống kê -
thì vai trò của mỗi nhân tố được xác định trên cơ việc quan sát các mối quan hệ đối
với sự phân bố của trượt lở đất trong quá khứ/hiện tại.
Cho đến gần đây, công nghệ GIS đã được sử dụng như một công cụ đắc lực,
đem lại hiệu quả cao trong việc đánh giá và phân tích dữ liệu. Hiện nay, có rất nhiều
các phần mềm GIS đã được thương mại hoá và bán trên thị trường, chúng khác nhau
về: những đòi hỏi đối với phần cứng của máy tính, khả năng (các hàm toán học) phân
tích không gian, quản lý cơ sở dữ liệu, cấu trúc dữ liệu được sử dụng để phân tích là
dạng raster hay vector. Việc sử dụng mô hình dữ liệu raster hay vector có ảnh hưởng
rất lớn đến việc tính toán, phân tích cũng như biểu diễn các lớp thông tin khác nhau
15

của mỗi hệ thống. Chính bởi vậy, trong một số trường hợp, các nhà nghiên cứu thay

cho việc đáp ứng những yêu cầu về mặt khoa học và kỹ thuật, lại chỉ quan tâm đến
việc lựa chọn đặc điểm của các phần mềm GIS cho việc đánh giá tai biến trượt lở đất.
1.2.2. Trong nước
Trong nước cũng có rất nhiều công trình nghiên cứu và đánh giá tai biến trượt
lở đất. Nhưng chủ yếu nghiên cứu theo phương pháp chuyên gia dưới dạng các báo
cáo hay các bài báo đăng trên các tạp chí khoa học trong nước. Báo cáo ứng dụng VT
và công nghệ GIS là đề tài “Áp dụng viễn thám và hệ thông tin địa lý (GIS) để nghiên
cứu và dự báo tai biến tự nhiên ở tỉnh Hoà Bình” (Đề tài: QG 00.17), với kết quả là
xây dựng được bản đồ dự báo tai biến của tỉnh Hoà Bình [22].
Về khu vực nghiên cứu thì có các báo cáo hàng năm về trượt lở của Sở khoa
học và Công nghệ tỉnh Lào Cai. Công trình tiêu biểu trong nghiên cứu tai biến trượt lở
khu vực là đề án : “Điều tra đánh giá hiện tượng trượt lở nguy hiểm và kiến nghị các
giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại ở một số vùng trọng điểm thuộc tỉnh Lào
Cai” dựa trên cơ sở thu thập tài liệu và các kết quả thực địa. Kết quả là đã đánh giá
được hiện trạng tai biến ở các vùng trọng điểm như thị xã Lào Cai, thị xã Cam Đường
và các tuyến đường chính trong tỉnh [34]. Tai biến trượt lở đất đá cũng được đề cập
trong đề tài "Xây dựng chiến lược môi trường tỉnh Lào Cai” [13].
Trên quan điểm địa động lực, Lại Huy Anh đã nghiên cứu và phân vùng địa
động lực tỉnh Lào Cai thành các vùng, miền khác nhau trên nguyên tắc phân vùng tự
nhiên, nguyên tắc này cho phép phân chia vùng ra các phần mà trong phạm vi của nó
đặc tính môi trường, các quá trình địa động lực là tương đối đồng nhất, khác hẳn với
vùng liền kề [2]. Năm 2000, Nguyễn Trọng Yêm và cộng sự nghiên cứu điều tra và
đánh giá tai biến trượt lở nguy hiểm tại tỉnh Lào Cai, trong đó tập trung nghiên cứu
chi tiết tại tuyến quốc lộ 4D đoạn Lào Cai – Sa Pa và không gian phụ cận. Mặc dù
mới chỉ dừng ở bước điều tra và đánh giá định tính các khu vực trọng điểm nhưng kết
quả thu được có ý nghĩa cao trong thực tiến. Giải pháp kỹ thuật được kiến nghị là thay
đổi hệ trọng lực tải động lên khối trượt (đánh cấp địa hình, giảm độ dốc, …) và tăng
cường sự ổn định của các khối trượt (phân tán nước, bỏ mương thủy lợi, trồng cây,
xây công trình, …).
Đề tài “Nghiên cứu đánh giá trượt lở, lũ quét - lũ bùn đá tại vùng trọng điểm

tỉnh Lào Cai (H. Bát Xát, H. Sa Pa và TP. Lào Cai - tỉnh Lào Cai ) và kiến nghị các
giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại.” của viện Địa chất- viện Khoa học và
Công nghiệp Việt Nam đã làm sáng tỏ những đặc điểm, nguyên nhân trượt - lở, lũ
quét- lũ bùn đá ở các khu vực nguy hiểm và kiến nghị, đề xuất những cảnh báo và
những giải pháp phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại ở những khu vực nghiên cứu [23].
16

Năm 2010, luận văn tiến sĩ Địa lý “Nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm nhẹ thiệt
hại do tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá ở tỉnh Lào Cai” của Trần Thanh Hà đã xây dựng
bản đồ tai biến trượt lở đất tỉnh Lào Cai và bản đồ đánh giá mức độ rủi ro do trượt lở
đất gây ra đồng thời đưa ra các dấu hiệu địa mạo trong cảnh báo tai biến trượt lở đất:
các pedimen và bề mặt san bằng bị phân cắt mạnh bởi mương xói, mật độ khe rãnh
xói mòn cao, nơi bị phân cắt xâm thực mạnh, dấu hiệu của trượt cổ [11]. Bài báo “Một
số dạng tai biến thiên nhiên ở Việt Nam và cảnh báo chúng trên cơ sở nghiên cứu địa
mạo” của Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu đăng trên tạp chí khoa học ĐHQGHN cũng
đưa ra một số dấu hiệu địa mạo để nhận biết, làm cơ sở cho cảnh báo tai biến trượt lở
đất.Bài “Tiến tới việc cảnh báo sát thực những không gian có nguy cơ cao đối với một
số dạng tai biến thiên nhiên thường gặp ở Việt Nam” của Đào Đình Bắc và nnk in
trong cuốn Kỷ yếu hội thảo quốc tế Việt Nam học lần thứ ba đã đưa ra ba kiểu vận
động trượt – lở khác nhau về mức độ gây hại, từ đó tiến hành phân tích hiện trạng và
cơ thức hoạt động của hàng loạt khối trượt đất trên địa bàn tỉnh Lào Cai [4,6,7].
1.3. Nghiên cứu địa mạo trong cảnh báo nguy cơ trượt lở đất
Nghiên cứu địa mạo đóng vai trò hết sức quan trọng trong việc phân tích các
nhân tố ảnh hưởng và xác định nguyên nhân của hiện tượng trượt lở đất.
Nhằm giảm thiểu những thiệt hại mà tai biến trượt lở đất có thể gây ra, một
trong những nội dung quan trọng cần thực hiện đó là cảnh báo các khu vực có nguy cơ
phát sinh loại hình tai biến này. Khả năng tai biến trượt lở đất xảy ra phụ thuộc chặt
chẽ vào các yếu tố mặt đệm bao gồm các yếu tố về địa mạo (độ dốc, độ chia cắt sâu,
độ chia cắt ngang, nguồn gốc địa hình), địa chất (thành phần thạch học, khoảng cách
tới các đứt gãy), lượng mưa, đặc điểm lớp vỏ phong hóa, hiện trạng lớp phủ thực vật,

hoạt động nhân sinh… Để xác định được khả năng xuất hiện của trượt lở đất. Cần
phải xem xét và đánh giá tổng hợp đồng thời nhiều yếu tố hay nhiều lớp thông tin. Để
thực hiện điều này, cho đến nay, GIS thực sự là một công cụ hữu hiệu. Song cũng cần
phải hiểu rẳng, bộ phận được xem là quan trọng nhất trong GIS lại là kiến thức
chuyên gia. Đối với đánh giá tai biến trượt lở đất, đó là sự hiểu biết về cơ chế hình
thành, quá trình phát triển và những điều kiện có ý nghĩa quyết định đến sự hình thành
loại tai biến này. Các nhận xét trên được khái quát hóa tại hình 1.4.
Để ứng dụng địa mạo trong đánh giá tai biến trượt lở đất, thông thường người
ta sử dụng các phương pháp cụ thể sau :
Hình thái và trắc lượng hình thái là cơ sở định lượng của địa mạo. Bởi vậy
chúng rất có ý nghĩa đối với việc đánh giá tai biến trượt lở đất. Các khu vực có độ
CCS lớn (năng lượng địa hình lớn) và CCN mạnh (mức độ liền khối của đất đá thấp)
đều tiềm ẩn nhiều nguy cơ xảy ra trượt lở đất. Hình thái bên ngoài còn liên quan chặt
17

chẽ với nguồn gốc phát sinh, tuổi cũng như thể hiện rất rõ động năng của địa hình.
Phương pháp trắc lượng hình thái
Mục đích của phương pháp này là phân tích định lượng địa hình bề mặt Trái
Đất để góp phần giải các vấn đề nguồn gốc và động thái của nó. Trong đó, có thể
nghiên cứu hình thái địa hình về: độ cao tuyệt đối, độ cao tương đối, độ dốc, hướng
sườn, mật độ CCN và CCS… kết quả sẽ giúp cho việc xác định được các vị trí sẽ xảy
ra trượt lở đất.


Hình 1.4. Mô hình quan niệm ứng dụng nghiên cứu địa mạo và GIS trong nghiên cứu
cảnh báo tai biến trượt lở đất [12]