Nghiên cứu địa mạo và ứng dụng Gis phục vụ đánh giá nguy cơ tai biến trượt lở xã Nấm Dẩn, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang

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

---------------------------

NGÔ QUANG TUẤN
.

NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO VÀ ỨNG DỤNG GIS
PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ
XÃ NẤM DẨN, HUYỆN XÍN MẦN, TỈNH HÀ GIANG

LUẬN VĂN THẠC SỸ

HÀ NỘI - 2016


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

----------------------------

NGÔ QUANG TUẤN

NGHIÊN CỨU ĐỊA MẠO VÀ ỨNG DỤNG GIS
PHỤC VỤ ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ
XÃ NẤM DẨN, HUYỆN XÍN MẦN, TỈNH HÀ GIANG

Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên và Môi trường
Mã số: 60850101

LUẬN VĂN THẠC SỸ ĐỊA LÝ

Hướng dẫn khoa học: PGS.TS. Nguyễn Hiệu

HÀ NỘI - 2016


LỜI CẢM ƠN
Trước hết, học viên xin được bày tỏ lòng biết ơn và chân thành cảm ơn tới
PGS.TS. Nguyễn Hiệu, người trực tiếp hướng dẫn luận văn đã tận tình hướng dẫn
và chỉ bảo học viên tìm ra hướng nghiên cứu, phương pháp tiếp cận, tìm kiếm tài
liệu, giải quyết vấn đề … nhờ vậy mà học viên có thể hoàn thành tốt luận văn cao
học của mình.
Trong quá trình học tập, nghiên cứu và thực hiện đề tài của mình, học viên
còn nhận được nhiều sự quan tâm, góp ý, hỗ trợ, quý báu của quý thầy cô, các đồng
nghiệp, bạn bè và người thân. Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới:
Cha mẹ, vợ và người thân trong gia đình đã hỗ trợ, tạo điều kiện thuận lợi
cho học viên trong suốt thời gian qua và đặc biệt là trong quá trình học viên theo học
khóa thạc sỹ tại khoa Địa lý, trường Đại học Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội.
Quý Thầy, Cô giáo khoa Địa lý, phòng sau Đại học trường Đại học Khoa học
tự nhiên, đã tạo điều kiện trong quá trình học tập, các thủ tục cần thiết trong quá
trình bảo vệ luận văn.
Lãnh đạo Thành đoàn Hà Nội đã tạo điều kiện về công việc, thời gian trong
quá trình học viên học tập và thực hiện luận văn.
Học viên xin được bày tỏ lòng cảm ơn sâu sắc đến đề tài “Nghiên cứu ảnh
hưởng của địa hình - địa mạo đến trượt lở và sụt lún mặt đất xã Nấm Dẩn, huyện
Xín Mần, tỉnh Hà Giang”do PGS.TS. Nguyễn Hiệu chủ trì đã cho học viên tham gia
để thực hiện nghiên cứu của mình.
Xin được gửi lời cảm ơn chân thành tới NCS Đỗ Trung Hiếu, NCS Phạm
Xuân Cảnh (khoa Địa Lý) đã trao đổi, góp ý thẳng thắn giúp học viên nâng cao

nhận thức, trình độ, đảm bảo chất lượng luận văn./.
Hà Nội, ngày
tháng
năm 2016
HỌC VIÊN

Ngô Quang Tuấn

i


MỤC LỤC
LỜI CẢM ƠN .............................................................................................................i
MỤC LỤC ................................................................................................................. ii
CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT ...................................................................iv
DANH MỤC HÌNH ................................................................................................... v
DANH MỤC BẢNG .................................................................................................vi
DANH MỤC ẢNH ................................................................................................ vii
MỞ ĐẦU .................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài ....................................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu .........................................................................................1
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ....................................................................1
4. Nội dung nghiên cứu ........................................................................................2
5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ..........................................................................3
6. Cơ sở dữ liệu .....................................................................................................3
7. Cấu trúc luận văn ..............................................................................................3
CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU ......................................... 4
1.1 Cơ sở lý thuyết về tai biến trượt lở đất ...........................................................4
1.1.1 Khái niệm về tai biến trượt lở đất ..................................................................... 4
1.1.2 Phân loại tai biến trượt lở đất............................................................................ 6

1.2 Nghiên cứu địa mạo kết hợp GIS trong nghiên cứu đánh giá trượt lở đất .....8
1.2.1 Đặc trưng của GIS ............................................................................................ 8
1.2.2 Ứng dụng của GIS trong nghiên cứu địa mạo và đánh giá trượt lở đất ............ 9
1.2.3 Cơ sở lý luận khoa học của việc tích hợp địa mạo và GIS trong nghiên cứu tai
biến trượt lở đất ............................................................................................. 10

1.3 Tổng quanvề tình hình nghiên cứu ............................................................... 11
1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới.................................................................. 11
1.3.2 Tình hình nghiên cứu trong nước.................................................................... 13

1.4 Các phương pháp và quy trình nghiên cứu ...................................................15
1.4.1 Phương pháp thu thập tổng hợp tài liệu .......................................................... 15
1.4.2 Các phương pháp địa mạo .............................................................................. 16

ii


1.4.3 Phương pháp bản đồ và GIS ........................................................................... 18
1.4.4 Phương pháp thực địa ..................................................................................... 19
1.4.5 Phương pháp chuyên gia ................................................................................. 20
1.4.6 Phương pháp hồi quy ...................................................................................... 20
1.4.7 Quy trình nghiên cứu ...................................................................................... 21

CHƢƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO VÀ CÁC NHÂN TỐ PHÁT SINH TAI
BIẾN TRƢỢT LỞ ĐẤT XÃ NẤM DẨN .............................................................. 27
2.1 Các nhân tố ảnh hưởng đến trượt lở đất xã Nấm Dẩn ..................................27
2.1.1 Địa chất ........................................................................................................... 27
2.1.2 Kiến tạo ........................................................................................................... 27
2.1.3 Địa hình........................................................................................................... 28

2.1.4 Khí hậu - Thủy văn ......................................................................................... 39
2.1.5 Thảm thực vật ................................................................................................. 39

2.2 Các nhân tố kinh tế - xã hội ..........................................................................40
2.3 Thành lập bản đồ địa mạo xã Nấm Dẩn .......................................................41
2.4 Các kiểu nguồn gốc địa hình xã Nấm Dẩn ...................................................55
2.4.1 Địa hình nguồn gốc kiến tạo ........................................................................... 55
2.4.2 Địa hình nguồn gốc bóc mòn - xâm thực........................................................ 55
2.4.3. Địa hình nguồn gốc tích tụ ............................................................................. 58

CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TAI BIẾN TRƢỢT LỞ ĐẤT XÃ NẤM DẨN ......... 60
3.1 Hiện trạng tai biến trượt lở đất xã Nấm Dẩn ................................................60
3.2 Bản đồ phân cấp nguy cơ tai biến trượt lở đất ..............................................62
3.3 Đánh giá ảnh hưởng của địa hình - địa mạo đến trượt lở đất xã Nấm Dẩn,
huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang ..........................................................................72
3.4 Mối tương quan giữa đặc điểm địa mạo và trượt lở đất xã Nấm Dẩn ..........75
3.5 Cảnh báo và kiến nghị, đề xuất.....................................................................77
KẾT LUẬN .............................................................................................................. 79
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...................................................................................... 81

iii


CÁC THUẬT NGỮ, CHỮ VIẾT TẮT
CCN

Chia cắt ngang

CCS

Chia cắt sâu

DEM

Mô hình số độ cao

GIS

Geographic Information System
(Hệ thông tin địa lý)

NCT

Nguy cơ trượt

LSI

Chỉ số nhạy cảm trượt lở đất

QHD

Quan hệ diện tích

TLĐ

Trượt lở đất

TLT

Tỷ lệ trượt

TSTL

Tỷ số trượt lở

TSDT

Tỷ số diện tích

iv


DANH MỤC HÌNH
Hình 1. 1: Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu
Hình 1. 2: Sơ đồ khối trượt lở
Hình 1. 3: Sơ đồ quy trình nghiên cứu
Hình 2. 1: Bản đồ độ dốc xã Nấm Dẩn
Hình 2. 2: Bản đồ chia cắt sâu xã Nấm Dẩn
Hình 2. 3: Bản đồ mạng lưới dòng chảy thường xuyên và tạm thời xã Nấm Dẩn
Hình 2. 4: Bản đồ mức độ chia cắt ngang xã Nấm Dẩn
Hình 2. 5: Bản đồ Địa mạo xã Nấm Dẩn
Hình 3. 1: Sơ đồ hiện trạng các điểm trượt lở đất xã Nấm Dẩn
Hình 3. 2: Sơ đồ các điểm trượt lở trên nền địa mạo xã Nấm Dẩn
Hình 3. 3: Bản đồ phân cấp nguy cơ trượt lở đất

v


DANH MỤC BẢNG
Bảng 1. 1: Phân tích, giải đoán các đối tượng địa mạo

Bảng 2. 1: Diện tích các khu vực có độ dốc khác nhau ở xã Nấm Dẩn
Bảng 2. 2: Diện tích các khu vực có mức độ chia cắt sâu ở xã Nấm Dẩn
Bảng 2. 3: Thống kê diện tích dòng chảy theo các mức phân cấp mật độ chia
cắt ngang
Bảng 2. 4: Bảng phân tích, giải đoán các đối tượng địa mạo khu vực nghiên cứu
Bảng 3. 1: Điểm trượt lở trên các đối tượng địa mạo
Bảng 3. 2: Định lượng nguy cơ tai biến trượt lở với từng đối tượng địa mạo
Bảng 3. 3: Tương quan giữa các nhóm đối tượng địa mạo

vi


DANH MỤC ẢNH
Ảnh 2. 1: Sườn bóc mòn trọng lực với vách dốc đứng, lộ trơ đá gốc
Ảnh 2. 2: Phần sót bề mặt san bằng cao 900m - 1200m, phía Tây thôn Đoàn kết
Ảnh 2. 3: Bề mặt các sườn bóc mòn tổng hợp
Ảnh 2. 4: Bề mặt sườn xâm thực
Ảnh 2. 5: Dải tích tụ vật liệu sườn tích - lũ tích ven suối tuổi Holocen
Ảnh 3. 1: Các điểm trượt lở tại xã Nấm Dẩn

vii


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Trượt lở đất (TLĐ) đã và đang gây ra nhiều thiệt hại đối với kinh tế - xã hội
và trở thành những thách thức khó khăn trong quá trình phát triển của một số quốc
gia. TLĐ không chỉ gây ra thương vong đối với con người, phá hủy các công trình
xây dựng và dân sinh, đồng thời còn tiềm ẩn mối hiểm họa không dễ dự báo để có
biện pháp phòng ngừa. Tai biến TLĐ đang thực sự là những rào cản nặng nề, kìm

hãm sự phát triển, ổn định kinh tế - xã hội đối với nhiều nước, trong đó có Việt
Nam. Ở nước ta, TLĐ có xu thế phát triển mạnh với quy mô và tần xuất ngày càng
lớn, nhất là ở các tỉnh miền núi phía Bắc và đã gây thiệt hại nghiêm trọng đối với
nền kinh tế và an sinh xã hội nhiều khu vực.
Nấm Dẩn là một xã miền núi thuộc huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang. Với đặc
điểm địa hình phần lớn diện tích là các bề mặt sườn núi có độ dốc tương đối lớn;
các bậc thềm và đồng bằng tích tụ hầu như không có, nên đời sống, kinh tế của
người dân nơi đây chủ yếu gắn bó với các sườn núi cao: nơi cư trú (nhà cửa) và các
hoạt động sản xuất (ruộng bậc thang), … Vì vậy, không gian sinh sống đã và đang
tiềm ẩn nhiều mối nguy hiểm do tai biến TLĐ gây ra. Cùng với đó, sự phát triển
kinh tế với các hoạt động nhân sinh cũng gây ảnh hưởng nhất định đến sự mất cân
bằng trên các sườn núi, làm tăng nguy cơ xảy ra tai biến. Do đó, học viên nhận thấy
nghiên cứu tai biến trượt lở ở xã Nấm Dẩn có ý nghĩa quan trọng nhằm đánh giá,
cảnh báo, giảm thiểu thiệt hại của loại hình tai biến này gây ra, góp phần ổn định
đời sống và phát triển kinh tế cho địa phương.
2. Mục tiêu nghiên cứu
Làm sáng tỏ đặc điểm địa mạo trong mối liên quan với tai biến TLĐ khu vực
xã Nấm Dẩn trên cơ sở ứng dụng GIS; từ đó góp phần vào công tác dự báo, phòng
tránh và giảm thiểu loại hình tai biến này cho địa phương.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: là các dạng địa hình và các quá trình địa mạo có mối
liên quan với tai biến TLĐ trong khu vực.

1


Phạm vi nghiên cứu:
* Về không gian: được xác định
theo ranh giới hành chính của xã Nấm
Dẩn, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang.

Xã Nấm Dẩn có diện tích
39,63km2, với dân số là 2563 người, mật
độ dân cư đạt 65 người/km2. Xã gồm 12
thôn: Nấm Chanh, Nấm Trà, Nam Lâm,
Lùng Tráng, Thống Nhất, Nấm Lu, Na

Hình 1. 1: Vị trí địa lý khu vực nghiên cứu

Chăm,Đoàn Kết, Nấm Chiến, Nấm Dẩn, Lủng Mẩu, Tân Sơn.
Xã Nấm Dẩn có vị trí địa lý:
- Phía Bắc: giáp xã Bản Ngò, xã Chế Là.
- Phía Đông: giáp xã Chế Là, xã Quảng Nguyên.
- Phía Nam: giáp xã Nà Chì.
- Phía Tây: giáp xã Tả Củ Tỷ (Bắc Hà, Lào Cai).
* Về khoa học: nghiên cứu các đặc điểm địa mạo, kết hợp ứng dụng GIS
trong đánh giá nguy cơ tai biến TLĐ cho một phạm vi lãnh thổ cụ thể ở đơn vị cấp xã.
4. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan tài liệu nghiên cứu ở trong và ngoài nước về tai biến TLĐ;
- Phân tích các nhân tố ảnh hưởng đến thành tạo địa hình và quá trình phát
sinh tai biến TLĐ;
- Phân tích địa mạo và thành lập bản đồ địa mạo phục vụ đánh giá nguy cơ
tai biến TLĐ khu vực nghiên cứu;
- Xây dựng sơ đồ hiện trạng TLĐ khu vực nghiên cứu dựa trên công tác điều
tra, khảo sát thực địa;
- Ứng dụng GIS để lượng hóa mức độ ảnh hưởng của các đối tượng địa mạo
trong khu vực nghiên cứu tới tai biến TLĐ. Từ đó, thành lập bản đồ phân cấp nguy
cơ tai biến TLĐ và đánh giá mối liên quan của chúng đối với các dạng địa hình - địa
mạo ở xã Nấm Dẩn, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang.

2

5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
* Ý nghĩa khoa học: Kết quả của đề tài sẽ góp phần làm phong phú lý luận và
cách tiếp cận trong nghiên cứu tai biến TLĐ cho một phạm vi lãnh thổ cụ thể ở đơn
vị cấp xã.
* Ý nghĩa thực tiễn: Mối tương quan giữa các đặc điểm địa mạo và tai biến
TLĐ được định lượng hóa thông qua công cụ GIS làm cơ sở góp phần vào công tác
đánh giá, phòng tránh và giảm thiểu nguy cơ tai biến TLĐ ở khu vực xã Nấm Dẩn,
huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang.
6. Cơ sở dữ liệu
Luận văn được hoàn thành trên cơ sở nguồn tài liệu khá phong phú trong và
ngoài nước về những vấn đề có liên quan. Trong đó có thể gộp thành 2 nhóm là
nhóm các tài liệu, số liệu kế thừa và nhóm các tài liệu, số liệu do chính học viên
thực hiện trong quá trình tham gia thực hiện đề tài “Nghiên cứu ảnh hưởng của địa hình
- địa mạo đến trượt lở và sụt lún mặt đất xã Nấm Dẩn, huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang”
Các văn liệu khoa học liên quan đến vấn đề nghiên cứu bao gồm: các giáo
trình, công trình nghiên cứu, bài báo khoa học ở trong và ngoài nước; các tài liệu
bản đồ: địa hình, mạng lưới thủy văn,… tỉ lệ 1: 10.000; các phần mềm GIS: ArcGis,
Iwis, Mapinfo, …
Các kết quả do chính học viên thực hiện như các bản đồ trắc lượng hình thái:
bản đồ độ dốc, chia cắt sâu (CCS), chia cắt ngang (CCN), DEM, … của khu vực
nghiên cứu; các tài liệu thực tế thông qua công tác khảo sát thực địa: nhật ký thực
địa, các điểm hiện trạng trượt lở, ảnh chụp minh chứng,…
7. Cấu trúc luận văn
Ngoài phần mở đầu, kết luận và tài liệu tham khảo, luận văn được cấu trúc
thành 3 chương:
Chƣơng 1: Tổng quan vấn đề nghiên cứu.
Chƣơng 2: Các nhân tố ảnh hưởng tới đặc điểm địa mạo và phát sinh tai biến
trượt lở đất xã Nấm Dẩn

Chƣơng 3: Đánh giá tai biến trượt lở đất xã Nấm Dẩn

3


CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1 Cơ sở lý thuyết về tai biến trượt lở đất
1.1.1 Khái niệm về tai biến trượt lở đất
Trên thế giới cũng như trong nước đã có nhiều quan điểm về tai biến trượt lở
đất được đưa ra. Nhìn chung, các quan điểm khá tương đồng về mô tả bản chất của
tai biến TLĐ. Có thể kể đến một số khái niệm TLĐ của một số tác giả:
Theo Lomtadze V.D, trong cuốn Địa chất công trình, NXB Nedra moskva (
bản tiếng Việt) (1977), trượt lở được hiểu là các “quá trình sườn trọng lực” bao
gồm các quá trình chuyển động của các khối đất, đá về phía chân sườn dốc dưới tác
động của trọng lực[54].
Theo Lê Đức An và Uông Đình Khanh trong cuốn “Địa mạo Việt Nam: cấu
trúc - tài nguyên - môi trường” (2012) đã đưa ra khái niệm về tai biến TLĐ. Theo
đó, trượt lở đất được hiểu là một dạng chuyển động nhanh trên sườn dốc của đất đá
theo một mặt trượt nào đó do tác động của trọng lực. Dựa vào kiểu dịch chuyển đất
đá (cơ chế trượt): trên sườn dốc phân ra một số loại trượt lở sau: Trượt đất, dòng
bùn đá, sụt lún, …[1].
Theo Đào Đình Bắc trong giáo trình Địa mạo đại cương (2000): Quá trình
trượt đất là quá trình di chuyển của những khối đất lớn, có khi diễn ra rất chậm
chạp, trong đó không xảy ra sự đổ vỡ hoặc đảo lộn tính nguyên khối của chúng[3].
Quá trình TLĐ diễn ra nhanh hay chậm còn phụ thuộc vào nhiều yếu tố khác
như lượng mưa, địa mạo, cấu trúc nền địa chất (thạch học, địa chất, thủy văn), vỏ
phong hóa, thảm thực vật, hiện trạng sử dụng đất, … Chính các hoạt động của nước
mặt và nước dưới đất gây ra quá trình rửa trôi ngầm và tiềm thực, làm suy yếu lực
liên kết giữa khối đất trượt và thân sườn dốc.
Để tai biến 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, sự rung động
gây phá vỡ tính liên kết của vật liệu sườn (do tự nhiên hoặc nhân sinh) thì sự di
chuyển khối vật liệu mới diễn ra.

4


Có nhiều nguyên nhân dẫn tới sự mất ổn định sườn, tuy nhiên phải tuân theo
nguyên tắc là tổng các lực chống trượt phải nhỏ hơn tổng các lực gây trượt thì tai
biến TLĐ mới xảy ra.
Hệ số an toàn Fs = tổng lực chống trượt/tổng lực gây trượt [24]
- 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 nhỏ cũng mang tính quyết định
đến độ ổn định của sườn.
- 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 TLĐ xảy ra.
Như vậy, mối tương quan giữa các lực trượt và các lực chống trượt quyết
định đến việc trượt đất có xảy ra hay không, các lực này lại phụ thuộc vào các nhân
tố ảnh hưởng đến độ ổn định sườn.
Về cơ bản, có 3 cơ chế trượt lở đất chính:
- Trượt lở vỏ phong hóa: ở 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 lượng mưa quá lớn
và cường độ mưa nhiều, nước mưa 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. Cùng với đó, lượng nước thấm xuống đất nhiều làm thành phần các
hạt vật liệu có sự bão hòa nước, làm giảm độ liên kết trong các hạt, đồng thời làm
tăng tải trọng trên sườn, cùng lúc đó yếu tố lớp hạt nhỏ mịn mà được đưa xuống
dưới cùng tiếp xúc với bề mặt đá gốc cũng là yếu tố kích thích khối vật liệu dịch

chuyển. Đây chính là cơ chế trượt vỏ phong hóa.
- Trượt do đặc trưng của các thành tạo địa chất và các quá trình địa mạo
diễn ra trên nó: về mặt địa chất, đá gốc vững chắc nằm trong lõi ít bị phong hóa,
phần đá bên ngoài rìa bị phong hóa mạnh hơn tạo thành lớp bề mặt địa hình tương
đối thoải (pediment), những nơi có nền địa chất kiểu này rất dễ xảy ra trượt lở do sự
phong hóa cũng đồng nghĩa với việc suy giảm tính liên kết giữa các hạt vật liệu.

5


Mặt khác, trên bề mặt đá cổ đã từng xảy ra các quá trình đổ lở với các tảng lăn lớn
từ trên đỉnh cao xuống bề mặt thoải này, làm tăng áp lực lên lớp vật chất vốn đã
kém độ liên kết. Hơn nữa, quá trình xâm thực các sườn theo thời gian càng làm tăng
thêm nguy cơ trượt đất và đạt đến giới hạn, nó sẽ trượt theo cả dòng bùn đá.
- Trượt lở theo lớp: ranh giới giữa hai lớp đá là nơi có độ liên kết kém nhất
và sự liên kết này sẽ rất dễ bị phá vỡ khi có các yếu tố tác động vào như mưa, nước
ngầm, … Do đó, hướng nằm của đá là một yếu tố quan trọng quyết định tai biến có
xảy ra hay không. Với những khu vực mà các lớp đá có hướng cắm song song hay
gần như song song với hướng sườn thì nguy cơ xảy ra tai biến rất cao khi lớp đá
phía trên sẽ trượt ngay trên bề mặt của lớp đá dưới. Còn những nơi có hướng cắm
của đá ngược với hướng sườn thì trượt lở khó xảy ra, bởi vì khi độ liên kết giữa các
lớp suy yếu thì bề mặt ranh giới lớp sẽ hướng cho trượt lở xảy ra theo hướng của bề
mặt đó ở sườn đối diện chứ không xảy ra trượt đất khu vực đang xét. Điều này lý
giải tại sao những vùng núi có sườn rất dốc nhưng trượt đất lại không xảy ra còn
trên những sườn thoải hơn TLĐ lại xảy ra.
1.1.2 Phân loại tai biến trượt lở đất
* Dựa vào đặc điểm sự dịch chuyển của vật liệu trên sườn, người ta phân ra
các kiểu trượt lở sau:
- Trượt trôi: chuyển động bắt đầu từ phía chân khối trượt rồi lan dần về đỉnh,
vì vậy khối trượt gần như trôi theo mặt sườn về phía chân dốc[3].

- Trượt đẩy: chuyển động trượt bắt đầu từ phía đỉnh rồi do sức đẩy sinh ra từ
trọng lượng của phần trên khối trượt mà các bộ phận phía dưới phải vận động
theo[3].
- Trượt theo dòng: là hình thức chuyển động liên tục theo dòng chảy do trên
sườn vật liệu bở rời, không gắn kết hoặc gắn kết rất yếu như đất vụn thô, trầm tích
trẻ, … tồn tại trong thời gian ngắn và không được duy trì thường xuyên[24].
- 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[24].

6


* Dựa vào cấu tạo sườn và trắc diện mặt trượt được phân làm các loại sau:
- Trượt đất xảy ra trong một khối nham đồng nhất. Nếu xét theo cách vận
động của khối trượt, đây là loại trượt trôi[3].
- Trượt đất có mặt trượt trùng với bề mặt phân lớp hoặc bề mặt cấu trúc của
đất đá [3].
- Trượt đất bao trùm những tầng nham có thành phần khác nhau. Trắc diện
mặt trượt thường không đồng nhất với phần trên dốc, phần dưới thoải[3].
* Trong một khối trượt được chia ra các bộ phận sau:
- Thân trượt: toàn bộ phần đất đá di chuyển trượt xuống khỏi vị trí ban đầu
của nó.
- Mặt trượt: là nơi tiếp xúc giữa khối trượt và nền đá gốc.
- Vách trượt: là phần đá gốc lộ ra sau khi thân trượt (vốn là khối vật liệu ban
đầu 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 trượt: 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
thường bị dồn nén tòe rộng ra do áp lực của cả khối vật liệu và do lực quán tính.

Hình 1. 2: Sơ đồ khối trượt lở
7


1.2 Nghiên cứu địa mạo kết hợp GIS trong nghiên cứu đánh giá trượt lở đất
1.2.1 Đặc trưng của GIS
Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information System - GIS) là một
nhánh của công nghệ thông tin, đã hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước và
phát triển rất mạnh trong những năm gần đây.
GIS được sử dụng nhằm xử lý đồng bộ các lớp thông tin không gian (bản đồ)
gắn với các thông tin thuộc tính, phục vụ nghiên cứu, quy hoạch và quản lý các hoạt
động theo lãnh thổ.
Trong khoa học địa lý, GIS được sử dụng rộng rãi và giải quyết được nhiều
lĩnh vực nghiên cứu. Tính thiết thực nhất của GIS đầu tiên phải kể đến định lượng
được các kết quả nghiên cứu. Do sự phát triển không ngừng của khoa học, nên các
kết quả đạt được cần phải được chính xác và mang tính thuyết phục cao hơn. Thay
vì kết luận cái này hơn cái kia (mang tính định tính) thì GIS sẽ đưa ra sản phẩm của
nghiên cứu với kết quả ở dạng các con số, đối sánh chúng và đưa ra nhận định
khách quan hơn. Trong khoa học địa lý, các kết quả định lượng thể hiện qua các
nghiên cứu về biến động, nghiên cứu hình thái địa hình, nghiên cứu xu thế phát
triển, nghiên cứu đánh giá quy hoạch lãnh thổ, …
* Một số tính năng nổi bật và được sử dụng nhiều của GIS trong nghiên cứu
địa lý:
- Tính năng phân tích chi tiết dữ liệu: được sử dụng nhiều trong nghiên cứu,
thành lập bản đồ khoa học cơ bản như: địa mạo (nghiên cứu và phân tích hình thái
địa hình, từ đó suy ra các đối tượng địa mạo), nghiên cứu mạng lưới thủy văn (làm
nổi bật và chiết lọc các thông số kỹ thuật, đưa ra đối tượng chính cần nghiên cứu là
mạng lưới sông ngòi), …;
- Tính năng chồng ghép và đánh giá tổng hợp: được sử dụng nhiều trong

nghiên cứu đánh giá trượt đất, lũ lụt, hạn hán, …;
+ Trượt lở: chồng ghép các lớp dữ liệu nhân tố tác động và đánh giá ảnh
hưởng của chúng …;

8


+ Lũ lụt, hạn hán: chồng ghép các lớp dữ liệu các mùa khô, lũ tại các thời
kỳ, phân tích định lượng và đưa ra những nhận xét đánh giá khách quan, …;
- Tính năng ngoại suy: tính toán được các hàm xu thế, dự báo sự phát triển
của tương lai hay suy ngược các tiến trình từng giai đoạn lịch sử, chúng được sử
dụng nhiều trong nghiên cứu các lĩnh vực như: quản lý sử dụng đất, quy hoạch lãnh
thổ, bảo tồn, …;
Ngoài ra, còn rất nhiều những tính năng hữu ích khác phục vụ trong nghiên
cứu khoa học địa lý của GIS….
1.2.2 Ứng dụng của GIS trong nghiên cứu địa mạo và đánh giá trượt lở đất
Trượt lở đất trước hết là một quá trình sườn (một quá trình địa mạo), cho
nên, khi nghiên cứu tai biến TLĐ cần phải am hiểu sâu sắc về đặc điểm và các quá
trình gây ra tai biến. Vai trò của địa mạo là xác lập cơ sở khoa học cho nghiên cứu
TLĐ, xác định được nguồn gốc, cơ chế trượt lở, phân tích, đánh giá được mối liên
hệ mật thiết giữa đặc điểm địa mạo đối với tai biến TLĐ. Tuy nhiên, những đánh giá
chuyên môn của địa mạo cần phải được tổng hợp, phân tích có hệ thống để tìm ra
chỉ tiêu đánh giá đối với tai biến và GIS giải quyết được vấn đề này.
Trong luận văn của mình, học viên sử dụng GIS với chức năng tích hợp,
phân tích để đánh giá mối liên quan giữa đặc điểm địa mạo khu vực và tai biến TLĐ.
Chức năng của GIS là xử lý, tích hợp các lớp thông tin tai biến trượt lở và
đặc điểm địa mạo (các đặc điểm hình thái địa hình, đặc điểm địa chất, đặc điểm kiến
tạo,…), từ đó đưa ra mối liên hệ và tầm ảnh hưởng của địa mạo đến tai biến, giúp
cho việc nghiên cứu tai biến tổng quan và có giá trị về mặt định lượng.
Đầu tiên, GIS có ứng dụng hỗ trợ cho công tác thành lập bản đồ địa mạo khu

vực: tích hợp các lớp dữ liệu hình thái địa hình (độ dốc, CCN, CCS), lớp dữ liệu về
địa chất, kiến tạo, … kết hợp với giải đoán, phân tích địa hình để cho ra kết quả giải
đoán đặc điểm địa mạo sơ bộ trên văn phòng. Sản phẩm trong bước này là sơ đồ địa
mạo khu vực nghiên cứu trước thực địa.
Sau công tác thực địa, hoàn thiện bản đồ địa mạo khu vực và thống kê, xác
định những điểm trượt lở ngoài thực tế và cho ra sản phẩm: sơ đồ hiện trạng TLĐ

9


khu vực. Trong bước này, GIS tiếp tục tích hợp lớp dữ liệu các điểm trượt lở lên lớp
bản đồ địa mạo khu vực. GIS sẽ thống kê đặc điểm trượt lở khu vực nghiên cứu
diễn ra chủ yếu trên các đối tượng địa mạo (các dạng địa hình) nào? Ít xảy ra trên
những đối tượng địa mạo nào? Qua đó, xác định được ảnh hưởng của các đối tượng
đến TLĐ (kết quả tổng hợp) là không ngang nhau[6]. Đây là cơ sở đánh giá phân
cấp mức độ tai biến trượt lở trong vùng nghiên cứu, chỉ ra những nơi có nguy cơ tai
biến cao (có sự xuất hiện các đối tượng địa mạo mà trượt lở hay xảy ra trên nó mà
hiện tại tai biến vẫn chưa xảy ra).
1.2.3 Cơ sở lý luận khoa học của việc tích hợp địa mạo và GIS trong nghiên
cứu tai biến trượt lở đất
Về cơ bản, cơ sở khoa học trong nghiên cứu tai biến TLĐ nói chung cần
phân tích được mối tương quan giữa mật độ, cường độ tai biến trượt lở với đặc điểm
địa mạo, địa chất, lớp phủ, lượng mưa, ... trong khu vực nghiên cứu. Mối tương
quan này được tính toán định lượng trên cơ sở sử dụng GIS với chức năng chồng
ghép, phân tích thống kê, định lượng dựa trên các thuật toán, ... Từ đây, các kết quả
tính toán được xử lý trên cơ sở phân tích, đánh giá hồi quy để thành lập bản đồ phân
cấp nguy cơ với tai biến trượt lở trong khu vực.
Qua quá trình tổng hợp, phân tích các tài liệu nghiên cứu có trước về khu
vực nghiên cứu. Học viên đánh giá các đặc điểm tự nhiên đặc trưng trong vùng: địa
mạo, địa chất, lượng mưa, lớp phủ, … Đồng thời đưa ra những phân tích, nhận định

sơ bộ về mối quan hệ giữa tai biến trượt lở với các nhân tố tự nhiên ấy. Như vậy,
khu vực xã Nấm Dẩn với diện tích nghiên cứu chỉ thuộc cấp xã với những đặc trưng
địa chất, lượng mưa khá tương đồng, lớp phủ thực vật trên lý thuyết có ảnh hưởng
rất nhỏ đến trượt lở. Vì vậy, nhân tố chính ảnh hưởng đến tai biến TLĐ xã Nấm Dẩn
là địa mạo. Do đó, cơ sở khoa học trong nghiên cứu TLĐ xã Nấm Dẩn là phân tích
mối tương quan giữa hiện trạng các điểm trượt lở và đặc điểm địa mạo khu vực (cụ
thể là trên các đối tượng địa mạo). Các kết quả phân tích về mối tương quan này là
cơ sở để đánh giá, dự báo nguy cơ tai biến TLĐ trong khu vực nghiên cứu.

10


Nhờ có GIS, các kết quả đánh giá được thống kê định lượng và cho độ tin
cậy cao. Từ đó, học viên đưa ra được các luận giải về bản chất của tai biến, nguyên
nhân sâu xa phát sinh ra tai biến trượt lở trong vùng nghiên cứu và phản ánh mối
liên hệ ràng buộc của chúng trên các kiểu địa hình khu vực. Như vậy, học viên vạch
định được nhóm đối tượng địa mạo, các đối tượng địa hình nào có nguy cơ gây tai
biến trượt lở lớn trong vùng và trên cùng những đối tượng địa hình như vậy mà
chưa xảy ra tai biến thì sẽ có nguy cơ tiềm tàng xảy ra với tai biến trượt lở sau này.
Đây là cơ sở để GIS chồng ghép, phân tích và đưa ra bản đồ phân cấp nhạy cảm tai
biến TLĐ trong khu vực.
Từ đây, học viên có thể đưa ra những kết luận về khu vực có nguy cơ TLĐ,
đồng thời góp phần đưa ra phương hướng cho quy hoạch lãnh thổ vùng nghiên cứu
để phòng ngừa, giảm thiểu nguy cơ xảy ra tai biến.
1.3 Tổng quanvề tình hình nghiên cứu
1.3.1 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Tai biến TLĐ đã được quan tâm nghiên cứu từ lâu với những tiếp cận khoa
học đa lĩnh vực mà khoa học địa mạo không phải là ngoại lệ. Từ những năm 60, 70
thế kỷ trước, hầu như các công trình nghiên cứu trên thế giới đều đã công nhận tai
biến TLĐ chính là quá trình phát triển địa hình và mô hình hóa quá trình đó suy

diễn ra sự tiến hóa trong tương lai. Ban đầu các công trình sử dụng chủ yếu phương
pháp thống kê các điểm trượt lở và quy kết các vụ trượt lở qua các năm trên các
dạng địa hình ra thành những quy luật phát triển. Tuy nhiên, với sự tiến bộ công
nghệ vượt bậc qua năm tháng, các nghiên cứu địa mạo trong đánh giá tai biến trượt
lở đã có tính định lượng và độ tin cậy cao hơn nhiều nhờ các phần mềm GIS. Chức
năng chồng ghép, phân tích thành phần và đánh giá tổng hợp của GIS giúp cho kết
quả mang tính khách quan, mà trong đó phản ánh đầy đủ vai trò của các nhân tố liên
quan đến tai biến. Thực tế, công cụ này đã thể hiện tác dụng của mình bằng cách
thành lập được các bản đồ nguy cơ TLĐ, có ý nghĩa lớn trong công tác dự báo,
giảm thiểu tai biến và được sử dụng phục vụ trong quy hoạch. Các công trình, bài
báo khoa học nghiên cứu trượt lở trên thế giới cũng như ở trong nước cho đến nay

11