Đánh giá điều kiện hình thành và nguy cơ trượt lở đất trong bối cảnh biến đổi khí hậu ở tỉnh quảng nam

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
TRƯỜNG ĐẠI HỌC SƯ PHẠM HÀ NỘI

---

---

Nguyễn Thị Thu Hiền

ĐÁNH GIÁ ĐIỀU KIỆN HÌNH THÀNH VÀ NGUY CƠ
TRƯỢT LỞ ĐẤT TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Ở TỈNH QUẢNG NAM

Chuyên ngành: Địa lý Tự nhiên
Mã số: 62.44.02.17

LUẬN ÁN TIẾN SĨ ĐỊA LÝ

Người hướng dẫn khoa học:
1. PGS.TS Mai Trọng Thông
2. PGS. TS Lại Vĩnh Cẩm

HÀ NỘI – 2017


i

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi,
các số liệu, các kết quả nêu trong luận án là trung thực và chưa từng được ai

công bố trong bất kỳ công trình nào khác.

Tác giả luận án

Nguyễn Thị Thu Hiền


ii
LỜI CẢM ƠN

Luận án được thực hiện tại khoa Địa lý, trường Đại học Sư phạm Hà
Nội dưới sự hướng dẫn khoa học của PGS.TS Mai Trọng Thông và PGS.TS
Lại Vĩnh Cẩm. Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới hai thầy hướng dẫn đã
tận tình chỉ bảo, giúp đỡ tôi hoàn thành luận án.
Trong quá trình thực hiện luận án, tôi cũng đã nhận được nhiều ý kiến
đóng góp của các thầy cô, các nhà khoa học trong khoa Địa lý - trường Đại
học Sư phạm Hà Nội, Viện Địa lý, Viện Địa chất - Viện Hàn Lâm Khoa học
và Công nghệ Việt Nam, khoa Địa lý - trường Đại học Khoa học Tự nhiên,
Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản - Bộ Tài nguyên và Môi trường.... Tôi
xin chân thành cảm ơn những ý kiến đóng góp quý báu đó.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới PGS.TS Nguyễn Thị Kim Chương,
TS Lại Huy Phương, PGS.TS Đặng Văn Bào, TS Nguyễn Thành Long, TS
Đỗ Văn Thanh, TS Mai Thành Tân đã có những chỉ dẫn và giúp đỡ trong quá
trình thực hiện luận án.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn đến Ban Giám hiệu trường Đại học Sư
phạm Hà Nội, Phòng Sau đại học, Ban Chủ nhiệm khoa Địa lý đã tạo điều
kiện thuận lợi cho tôi cơ hội nghiên cứu và hoàn thiện luận án. Xin cảm ơn sự
giúp đỡ, động viên, chia sẻ của các đồng nghiệp trong khoa Địa lý, bộ môn
Địa lý Tự nhiên.
Tôi xin bày tỏ lòng biết ơn chân thành và sâu sắc nhất đối với sự giúp

đỡ, động viên của gia đình, người thân và bạn bè trong quá trình học tập,
nghiên cứu và thực hiện luận án.
Hà Nội, ngày tháng năm 2017
Tác giả luận án

Nguyễn Thị Thu Hiền


iii
MỤC LỤC
LỜI CAM ĐOAN ....................................................................................................... i
LỜI CẢM ƠN ............................................................................................................ ii
DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT ..................................................................... vii
DANH MỤC BẢNG ............................................................................................... viii
DANH MỤC HÌNH VẼ, ĐỒ THN ............................................................................ ix
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI ..........................................................................1
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU ........................................................2
2.1. Mục tiêu nghiên cứu.............................................................................................2
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu ...........................................................................................3
3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU ......................................................................................3
4. NGUỒN TƯ LIỆU ..................................................................................................4
5. LUẬN ĐIỂM BẢO VỆ ...........................................................................................5
6. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN ..................................................................5
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN .............................................................6
8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN ................................................................................6
Chương 1: CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ
TRƯỢT LỞ ĐẤT Ở TỈNH QUẢNG NAM ............................................................7
1.1. Tổng quan về nghiên cứu trượt lở đất .............................................................7
1.1.1. Nghiên cứu trượt lở đất trên thế giới ..............................................................7

1.1.1.1. Phân tích khái niệm, cơ chế hoạt động, phân loại và xác định các nguyên
nhân gây trượt lở đất...................................................................................................7
1.1.1.2. Đánh giá, phân vùng dự báo nguy cơ trượt lở đất ........................................9
1.1.1.3. Ứng dụng công nghệ trong nghiên cứu........................................................13
1.1.1.4. Nghiên cứu mối quan hệ giữa trượt lở đất và mưa ......................................13
1.1.2. Nghiên cứu trượt lở đất ở Việt Nam..............................................................14
1.1.2.1. Điều tra, phân tích hiện trạng trượt lở đất ..................................................15
1.1.2.2. Phân tích các nguyên nhân của trượt lở đất ................................................16
1.1.2.3. Phân vùng dự báo nguy cơ trượt lở đất .......................................................16
1.1.2.4. Ứng dụng công nghệ trong nghiên cứu........................................................17
1.1.2.5. Đề xuất các biện pháp phòng chống và giảm thiểu thiệt hại do trượt lở đất
...................................................................................................................................17
1.1.2.6. Nghiên cứu mối quan hệ giữa trượt lở đất và mưa ......................................18


iv
1.1.3. Nghiên cứu trượt lở đất tại tỉnh Quảng Nam ...............................................20
1.2. Cơ sở lý luận .....................................................................................................23
1.2.1. Khái niệm trượt lở đất ....................................................................................23
1.2.2. Phân loại trượt lở đất .....................................................................................23
1.2.3. Các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình phát sinh trượt lở đất .....................28
1.2.3.1. Các yếu tố địa chất .......................................................................................28
1.2.3.2. Các yếu tố địa mạo .......................................................................................29
1.2.3.3. Các yếu tố khí hậu - thủy văn .......................................................................30
1.2.3.4. Lớp phủ thực vật ..........................................................................................31
1.2.3.5. Các yếu tố nhân sinh ....................................................................................31
1.2.4. Mối quan hệ giữa trượt lở đất và biến đổi khí hậu ......................................32
1.2.4.1. Biến đổi khí hậu ...........................................................................................32
1.2.4.2. Mối quan hệ giữa trượt lở đất và biến đổi khí hậu ......................................32
1.3. Các quan điểm nghiên cứu ..............................................................................37

1.3.1. Quan điểm tổng hợp .......................................................................................37
1.3.2. Quan điểm hệ thống .......................................................................................38
1.3.3. Quan điểm lãnh thổ........................................................................................39
1.3.4. Quan điểm kế thừa - phát sinh ......................................................................40
1.4. Phương pháp nghiên cứu.................................................................................40
1.4.1. Phương pháp thu thập, phân tích và tổng hợp tài liệu ................................40
1.4.2. Phương pháp bản đồ và hệ thông tin địa lý (GIS) ........................................41
1.4.3. Phương pháp chuyên gia ...............................................................................41
1.4.4. Phương pháp thực địa ...................................................................................42
1.4.5. Phương pháp phân tích thống kê khí hậu ....................................................43
1.4.6. Phương pháp đánh giá nguy cơ trượt lở đất.................................................43
1.4.7. Phương pháp tiếp cận hệ thống và phân tích hệ thống ...............................48
Chương 2: ĐẶC ĐIỂM CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN SỰ PHÁT SINH
TRƯỢT LỞ ĐẤT Ở TỈNH QUẢNG NAM ..........................................................51
2.1. Các nhân tố tự nhiên ........................................................................................51
2.1.1. Vị trí địa lý ......................................................................................................51
2.1.2. Địa chất ...........................................................................................................51
2.1.2.1. Các thành tạo địa chất .................................................................................51
2.1.2.2. Đứt gãy kiến tạo ...........................................................................................57
2.1.3. Địa hình - địa mạo .........................................................................................59


v
2.1.4. Khí hậu ...........................................................................................................63
2.1.4.1. Chế độ nhiệt .................................................................................................63
2.1.4.2. Mưa và chế độ mưa ......................................................................................64
2.1.4.3. Các hiện tượng khí hậu cực đoan liên quan đến trượt lở đất ......................66
2.1.5. Thủy văn .........................................................................................................69
2.1.5.1. Hệ thống sông Thu Bồn – Vu Gia ................................................................69
2.1.5.2. Sông Tam Kỳ ................................................................................................71

2.1.6. Vỏ phong hóa .................................................................................................72
2.1.7. Lớp phủ thực vật ............................................................................................74
2.2. Các nhân tố kinh tế - xã hội.............................................................................75
2.2.1. Khái quát đặc điểm kinh tế - xã hội ..............................................................75
2.2.2. Các hoạt động phát triển kinh tế ảnh hưởng đến phát sinh tai biến trượt lở
đất ..............................................................................................................................76
2.2.2.1. Hoạt động sản xuất nông-lâm nghiệp ..........................................................76
2.2.2.2. Hoạt động khai thác khoáng sản..................................................................77
2.2.2.3. Phát triển thủy điện ......................................................................................78
2.2.2.4. Xây dựng cơ sở hạ tầng ................................................................................80
Chương 3: ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT Ở TỈNH QUẢNG NAM
...................................................................................................................................82
3.1. Hiện trạng trượt lở đất ở tỉnh Quảng Nam ...................................................82
3.1.1. Khái quát chung .............................................................................................82
3.1.2. Hiện trạng trượt lở đất ...................................................................................84
3.2. Đánh giá nguy cơ trượt lở đất theo các nhân tố phát sinh .............................90
3.2.1. Nhóm các nhân tố địa mạo động lực ............................................................90
3.2.1.1. Thành phần thạch học ..................................................................................90
3.2.1.2. Mật độ đứt gãy .............................................................................................91
3.2.1.3. Vỏ phong hóa ...............................................................................................92
3.2.1.4. Độ dốc ..........................................................................................................93
3.2.1.5. Độ phân cắt sâu ...........................................................................................95
3.2.2. Nhóm các nhân tố thủy văn động lực ...........................................................95
3.2.2.1. Lượng mưa mùa thu .....................................................................................95
3.2.2.2. Mật độ sông suối ..........................................................................................97
3.2.3. Nhóm các yếu tố nhân sinh ...........................................................................98
3.2.3.1. Hiện trạng sử dụng đất ................................................................................98


vi

3.2.3.2. Khoảng cách đến đường giao thông ..........................................................100
3.3. Đánh giá nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam .........................................101
3.3.1. Xác định trọng số các nhân tố gây trượt lở đất ..........................................101
3.3.2. Thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam ..........................106
3.3.3. Đánh giá mô hình ........................................................................................110
3.3.4. Xác định các khu vực có nguy cơ trượt lở cao và rất cao ..........................112
Chương 4: CẢNH BÁO NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT TRONG BỐI CẢNH
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Ở TỈNH QUẢNG NAM ..................................................115
4.1. Biến đổi mưa ở tỉnh Quảng Nam ..................................................................115
4.1.1. Biến đổi lượng mưa năm và lượng mưa mùa thu ......................................115
4.1.2. Xu thế biến đổi của mưa ..............................................................................118
4.1.2.1. Xu thế biến đổi của lượng mưa trung bình năm ........................................118
4.1.2.2. Xu thế biến đổi của lượng mưa mùa thu ....................................................121
4.2. Mối quan hệ giữa trượt lở đất và mưa ở tỉnh Quảng Nam ........................124
4.2.1. Trượt lở đất do mưa .....................................................................................124
4.2.2. Mối quan hệ giữa trượt lở đất và mưa ........................................................125
4.2.3. Xác định ngưỡng mưa gây trượt lở đất ở tỉnh Quảng Nam ......................127
4.3. Cảnh báo nguy cơ trượt lở đất theo kịch bản biến đổi khí hậu .................136
4.3.1. Kịch bản biến đổi mưa của tỉnh Quảng Nam .............................................136
4.3.2. Thành lập bản đồ cảnh báo nguy cơ trượt lở đất theo kịch bản BĐKH ...140
4.4. Đề xuất giải pháp phòng tránh, giảm thiểu thiệt hại do trượt lở đất và biện
pháp giảm nhẹ nguy cơ trượt lở đất do biến đổi khí hậu ..................................142
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHN ..............................................................................148
DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ ĐƯỢC CÔNG BỐ CỦA TÁC GIẢ
LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ..............................................................................150
TÀI LIỆU THAM KHẢO ....................................................................................151
PHỤ LỤC ............................................................................................................ PL-1


vii

DANH MỤC CÁC CHỮ VIẾT TẮT

Kí hiệu viết tắt

Chữ viết tắt

AHP

(Analytic Hierarchy Process): Quy trình phân tích thứ bậc

BĐKH

Biến đổi khí hậu

ĐB-TN

đông bắc -tây nam

DEM

Mô hình số độ cao

GIS

(Geography Information System): Hệ thông tin địa lý

IPCC

(Intergovernmental Panel on climate change): Ủy ban liên
chính phủ về biến đổi khí hậu

LSI

(Landslide Susceptibility Index): Chỉ số nhạy cảm trượt lở đất

NCS

Nghiên cứu sinh

RCP4.5

Kịch bản biến đổi khí hậu trung bình

RCP8.5

Kịch bản biến đổi khí hậu cao

SINMAP

(Stability Index Mapping): Bản đồ chỉ số ổn định sườn dốc

SNML

Số ngày mưa lớn

SNMRL

Số ngày mưa rất lớn

TB-ĐN

tây bắc - đông nam

TBNN

Trung bình nhiều năm

TBTN

Trung bình thập niên


viii
DANH MỤC BẢNG
Bảng 1.1: Hệ thống phân loại trượt lở theo Varnes (1978, 1984).............................24
Bảng 1.2: Phân loại trượt lở theo kích thước khối trượt ...........................................27
Bảng 1.3: Những thay đổi trực tiếp và sự ổn định sườn dốc tiềm tàng phản ứng với
biến đổi khí hậu .........................................................................................................34
Bảng 1.4: So sánh cặp đôi các yếu tố gây trượt lở ....................................................46
Bảng 1.5: Chỉ số nhất quán ngẫu nhiên ....................................................................47
Bảng 2.1: Nhiệt độ trung bình tại Quảng Nam .........................................................63
Bảng 2.2: Một số đặc trưng mưa ở Quảng Nam .......................................................64
Bảng 2.3: Thống kê số lượng các cơn bão, áp thấp nhiệt đới ...................................66
Bảng 2.4: Một số đặc trưng mưa lớn ở Quảng Nam .................................................68
Bảng 2.5: Đặc trưng hình thái các sông thuộc tỉnh Quảng Nam ..............................71
Bảng 3.1: Phân cấp mức độ nhạy cảm trượt lở đất của nhân tố thành phần thạch
học .............................................................................................................................91
Bảng 3.2: Phân cấp mức độ nhạy cảm trượt lở đất nhân tố mật độ đứt gãy ............92
Bảng 3.3: Phân cấp mức độ nhạy cảm trượt lở đất của nhân tố vỏ phong hóa .........93
Bảng 3.4: Phân cấp mức độ nhạy cảm trượt lở đất của nhân tố độ dốc ....................94

Bảng 3.5: Phân cấp mức độ nhạy cảm trượt lở đất của nhân tố phân cắt sâu ...........95
Bảng 3.6: Phân cấp mức độ nhạy cảm trượt lở đất của nhân tố lượng mưa
mùa thu ......................................................................................................................96
Bảng 3.7: Phân cấp mức độ nhạy cảm trượt lở đất của nhân tố mật độ sông suối ...97
Bảng 3.8: Phân cấp mức độ nhạy cảm trượt lở đất của nhân tố sử dụng đất ............99
Bảng 3.9: Phân cấp mức độ nhạy cảm trượt lở đất của nhân tố khoảng cách đến
đường giao thông.....................................................................................................101
Bảng 3.10: Tổng hợp ý kiến chuyên gia so sánh từng cặp nhân tố.........................102
Bảng 3.11: Ma trận tương quan giữa các nhân tố phát sinh trượt lở đất ở tỉnh
Quảng Nam .............................................................................................................104
Bảng 3.12: Ma trận xác định trọng số Wi các nhân tố ............................................105
Bảng 3.13: Các thông số tính tỉ số nhất quán..........................................................106
Bảng 3.14: Tổng hợp giá trị trọng số các lớp và trọng số các nhân tố gây trượt lở107
Bảng 3.15: Phân cấp nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam ...................................109
Bảng 3.16: Quan hệ giữa các cấp nguy cơ với hiện trạng trượt lở đất ...................111
Bảng 4.1: Độ lệch chuẩn của lượng mưa trung bình tháng, năm và mùa thu (S(x);
mm) .........................................................................................................................116


x
Hình 3.3: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo mật độ đứt gãy...............................

91a

Hình 3.4: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo vỏ phong hóa.................................

92a

Hình 3.5: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo độ dốc............................................

94a

Hình 3.6: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo mật độ phân cắt sâu.......................

95a

Hình 3.7: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo lượng mưa mùa thu........................

96a

Hình 3.8: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo mật độ sông suối...........................

97a

Hình 3.9: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo hiện trạng sử dụng đất...................

99a

Hình 3.10: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất theo khoảng cách đến đường giao
thông...................................................................................................................

100a

Hình 3.11: Bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam..................................

109a

Hình 4.1: Xu thế tuyến tính của lượng mưa trung bình năm tại các trạm..........

120

Hình 4.2: Chuẩn sai lượng mưa mùa thu các thời kì so với TBNN...................

122

Hình 4.3: Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa lượng mưa trung bình năm và
khối lượng đất đá trượt lở...................................................................................
Hình 4.4: Biểu đồ biểu diễn mối quan hệ giữa lượng mưa trung mùa thu và
khối lượng đất đá trượt lở...................................................................................

126
126

Hình 4.5: Quan hệ giữa lượng mưa ngày và lượng mưa 3 ngày trước đó..........

132

Hình 4.6: Quan hệ giữa lượng mưa ngày và lượng mưa 5 ngày trước đó..........

132

Hình 4.7: Quan hệ giữa lượng mưa ngày và lượng mưa 7 ngày trước đó..........

132

Hình 4.8: Quan hệ giữa lượng mưa ngày và lượng mưa 10 ngày trước đó........

133

Hình 4.9: Quan hệ giữa lượng mưa ngày và lượng mưa 15 ngày trước đó........

133

Hình 4.10: Quan hệ giữa lượng mưa ngày và lượng mưa 30 ngày trước đó......

133

Hình 4.11: Ngưỡng mưa gây trượt lở đất ở tỉnh Quảng Nam............................

135

Hình 4.12: Biến đổi của lượng mưa trung bình năm theo kịch bản RCP4.5......

137

Hình 4.13: Biến đổi của lượng mưa trung bình năm theo kịch bản RCP8.5......

137

Hình 4.14: Biến đổi của lượng mưa mùa thu theo kịch bản RCP4.5.................

138

Hình 4.15: Biến đổi của lượng mưa mùa thu theo kịch bản RCP8.5.................

138

Hình 4.16: Bản đồ cảnh báo nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam năm 2025..

141a

Hình 4.17: Bản đồ cảnh báo nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam năm 2050..

141b


1
MỞ ĐẦU
1. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Trượt lở đất được xem là một trong những tai biến tự nhiên phổ biến ở
nhiều nơi trên thế giới [56]. Trên phạm vi toàn cầu, trượt lở đất gây thiệt hại
hàng tỉ đô la và khiến hàng nghìn người chết và bị thương mỗi năm. Trung
tâm nghiên cứu trượt lở đất quốc tế của Trường đại học Durham (Anh) ghi
nhận trong năm 2007 trên thế giới có 395 vụ trượt lở đất lớn, làm chết 3017
người, trong đó châu Á là khu vực có số lượng trượt lở lớn nhất và bị thiệt hại
nặng nề nhất, chiếm 82,5% số vụ trượt lở nghiêm trọng và 75,9% số người
chết [80].
Việt Nam là một trong số các quốc gia thường xuyên xảy ra tai biến
trượt lở đất và chịu nhiều tổn thất về người, cơ sở vật chất và môi trường do
trượt lở đất gây ra. Thống kê trong 10 năm (1996-2005), bình quân mỗi năm
thiên tai (trong đó có trượt lở đất) ở nước ta đã làm chết và mất tích gần 750
người, giá trị thiệt hại về tài sản ước tính hơn 400.000 tỷ đồng (theo giá trị
năm 2006) [13]. Chỉ tính riêng trong năm 2007 trượt lở đất đã làm 130 người
chết. Ở Việt Nam, tai biến trượt lở đất thường xảy ra vào mùa mưa lũ và tại
các khu vực thuộc vùng núi Tây Bắc, Đông Bắc và vùng đồi núi các tỉnh miền
Trung. Trong những năm gần đây, do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu, trượt
lở đất cũng có những diễn biến phức tạp, khó lường.
Tỉnh Quảng Nam nằm ở trung tâm khu vực miền Trung, có vị trí rất
quan trọng đối với sự phát triển kinh tế - xã hội và an ninh quốc phòng ở khu
vực miền Trung và Tây Nguyên. Là vùng đất có hai di sản thế giới và giàu

truyền thống cách mạng, có địa hình đa dạng từ đồng bằng, trung du đến miền
núi và khí hậu nhiệt đới ẩm, Quảng Nam có nhiều điều kiện thuận lợi cho sự
phát triển kinh tế xã hội. Tuy nhiên, bên cạnh những thuận lợi, địa hình với
hơn 70% diện tích là đồi núi, độ dốc lớn và khí hậu phân hóa thành hai mùa
mưa và mùa khô sâu sắc rất dễ phát sinh, phát triển các tai biến tự nhiên,
trong đó có trượt lở đất. Mặt khác, trong một vài thập kỉ gần đây, để đáp ứng


2
yêu cầu của công cuộc đổi mới, hệ thống cơ sở hạ tầng địa phương đã có sự
phát triển vượt bậc. Nhiều tuyến đường giao thông được làm mới, sửa chữa
nâng cấp; các dự án thủy điện được xây dựng và vận hành; nhiều mỏ khoáng
sản được mở rộng khai thác... Tuy nhiên hoạt động kinh tế - công trình của
con người ngày càng gia tăng, làm cho môi trường tự nhiên bị biến đổi mạnh
mẽ, thúc đẩy sự phát sinh, phát triển các quá trình sườn, gây nguy cơ gia tăng
trượt lở đất.
Thực tiễn cho thấy, trượt lở đất ở Quảng Nam diễn ra hàng năm với
quy mô khác nhau, gây thiệt hại lớn về người và tài sản. Trượt lở đã khiến
cho hàng ngàn mét khối đất đá đổ xuống vùi lấp ruộng vườn, phá hủy nhà
cửa, công trình như vụ trượt đất ở xã Phước Công và Phước Chánh huyện
Phước Sơn năm 1999; vụ lở núi khu vực sông Nước Vin thuộc thôn 1, xã Trà
Giác, huyện Bắc Trà My năm 2009. Trượt lở xảy ra nghiêm trọng đã vùi lấp
và làm hư hỏng nặng nhiều đoạn đường trên đường Hồ Chí Minh, quốc lộ
14E, 14D, 40B, tỉnh lộ 604, gây ách tắc giao thông. Trong những năm gần
đây, tai biến trượt lở đất ở Quảng Nam đang có xu hướng gia tăng với quy mô
ngày càng lớn do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu làm phát sinh các trận mưa
kéo dài với cường độ lớn. Xuất phát từ thực tế đó, việc nghiên cứu đánh giá
các nhân tố hình thành và phát sinh trượt lở đất, xác định các khu vực có nguy
cơ trượt lở khác nhau để từ đó có các giải pháp phòng tránh và giảm thiểu
thiệt hại là rất cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao. Vì vậy, NCS đã

chọn đề tài "Đánh giá điều kiện hình thành và nguy cơ trượt lở đất trong
bối cảnh biến đổi khí hậu ở tỉnh Quảng Nam" để thực hiện luận án tiến sĩ
chuyên ngành Địa lý tự nhiên.
2. MỤC TIÊU VÀ NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU
2.1. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá nguy cơ trượt lở đất và cảnh báo nguy cơ trượt lở đất trong
bối cảnh biến đổi khí hậu tại tỉnh Quảng Nam.
- Đề xuất các giải pháp phòng chống và giảm nhẹ thiệt hại do trượt lở
đất gây ra tại tỉnh Quảng Nam.


3
2.2. Nhiệm vụ nghiên cứu
Để đạt được mục tiêu nêu trên, đề tài đã thực hiện các nhiệm vụ sau
đây:
- Tổng quan các vấn đề về trượt lở đất, các hướng nghiên cứu trượt lở
đất và các công trình liên quan đến đề tài. Xác định cơ sở lý luận và phương
pháp nghiên cứu của đề tài.
- Phân tích đặc điểm các nhân tố ảnh hưởng đến quá trình phát sinh
trượt lở đất ở tỉnh Quảng Nam
- Trên cơ sở phân tích hiện trạng trượt lở đất, luận án đã phân tích,
đánh giá vai trò của từng nhân tố tác động đến sự phát sinh trượt lở đất, bao
gồm: thành phần thạch học, mật độ đứt gãy, vỏ phong hóa, độ dốc, mật độ
phân cắt sâu, lượng mưa mùa thu, mật độ sông suối, hiện trạng sử dụng đất và
khoảng cách đến đường giao thông.
- Thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất tỉnh Quảng Nam, tỉ lệ
1/100.000.
- Luận án phân tích mối quan hệ giữa trượt lở đất và mưa, trên cơ sở đó
xác định ngưỡng mưa đối với trượt lở đất ở tỉnh Quảng Nam, cảnh báo nguy
cơ trượt lở đất năm 2025 và 2050 theo kịch bản biến đổi khí hậu và thành lập

bản đồ cảnh báo nguy cơ trượt lở đất vào năm 2025 và 2050, tỉ lệ 1/100.000
- Đề xuất, khuyến nghị các giải pháp phòng chống và giảm nhẹ thiệt hại
do trượt lở đất gây ra.
3. PHẠM VI NGHIÊN CỨU
Đề tài tập trung nghiên cứu trượt lở đất ở khu vực đồi núi thuộc phần
đất liền bao gồm cả trượt lở tự nhiên và trượt lở do yếu tố con người (taluy
giao thông, khai thác khoáng sản, ...). Luận án không nghiên cứu các hiện
tượng sạt lở bờ sông, bờ biển.


4
Nguy cơ trượt lở đất được đánh giá trên phương diện địa lí tổng hợp.
Các nhân tố hình thành trượt lở đất bao gồm các yếu tố địa mạo động lực,
thủy văn động lực và yếu tố nhân sinh. Trong luận án này, quá trình hình
thành trượt lở đất ở tỉnh Quảng Nam được đánh giá dựa trên 9 nhân tố, bao
gồm: thành phần thạch học, mật độ đứt gãy, vỏ phong hóa, độ dốc, mật độ
phân cắt sâu, lượng mưa mùa thu, mật độ sông suối, hiện trạng sử dụng đất và
khoảng cách đến đường giao thông.
Biến đổi khí hậu với những biểu hiện chính là sự gia tăng nhiệt độ, sự
thay đổi lượng mưa và mực nước biển dâng. Trong luận án này, trượt lở đất
mới chỉ được xem xét trong mối quan hệ với sự biến đổi của mưa.
4. NGUỒN TƯ LIỆU
Luận án được hoàn thành trên cơ sở nguồn tài liệu sau:
- Các đề tài NCKH cấp cơ sở do NCS chủ trì liên quan trực tiếp đến các
nội dung của luận án: “Cơ sở lí luận và thực tiễn của việc nghiên cứu điều
kiện hình thành trượt lở đất và nguy cơ trượt lở đất dưới tác động của biến
đổi khí hậu ở tỉnh Quảng Nam” (SPHN- 10-603- NCS - đã nghiệm thu);
"Phân tích các nhân tố hình thành trượt lở đất ở tỉnh Quảng Nam" (SPHN 13 - 263 - đã nghiệm thu)
- Đề tài dự án hợp tác Việt Nam – Đan Mạch “Đánh giá những tác
động của biến đổi khí hậu đến điều kiện tự nhiên, môi trường và phát triển

kinh tế - xã hội ở Trung Trung Bộ Việt Nam” (P1- 08 Vie) (2009-2012) của
Viện Địa lý, Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam, PGS TS. Mai
Trọng Thông làm chủ nhiệm.
- Tài liệu khảo sát thực địa của nhóm nghiên cứu chuyên đề "Mô hình
hóa mối quan hệ giữa biến đổi khí hậu và trượt lở đất ở tỉnh Quảng Nam" dự án (P1- 08 Vie) trong đó NCS là một thành viên của đoàn khảo sát.
- Các tài liệu thu thập và tổng hợp:
+ Các tài liệu nghiên cứu về trượt lở đất trên thế giới và Việt Nam


5
+ Các tài liệu nghiên cứu về địa mạo, địa chất, khí hậu, thủy văn, vỏ
phong hóa, lớp phủ thực vật, kinh tế xã hội hiện có về khu vực nghiên cứu.
+ Các công trình và tài liệu nghiên cứu về trượt lở đất đã công bố liên
quan đến khu vực nghiên cứu.
+ Số liệu khí tượng bao gồm nhiệt độ, lượng mưa ngày giai đoạn 19812015 của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu.
+ Các số liệu về thiệt hại do thiên tai từ năm 1981 đến 2007 của tỉnh
Quảng Nam.
+ Hệ thống các bản đồ khu vực nghiên cứu ở dạng số: bản đồ địa hình
tỉ lệ 1/50.000; bản đồ địa chất tỉ lệ 1/200.000; bản đồ thủy văn tỉ lệ 1/100.000;
bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2015 tỉ lệ 1/100.000; bản đồ mạng lưới
đường giao thông tỉ lệ 1/100.000, bản đồ quy hoạch sử dụng đất đến năm
2020 tỉ lệ 1/100.000.
5. LUẬN ĐIỂM BẢO VỆ
Luận điểm 1: Trượt lở đất ở Quảng Nam là hệ quả tương tác giữa các
nhân tố bề mặt đệm (các nhân tố tự nhiên và hoạt động KT-XH của con
người) với xung lượng mưa lớn. Phân tích hiện trạng trượt lở đất, đánh giá
tổng hợp các nhân tố gây nguy cơ trượt lở đất là cơ sở cho việc dự báo nguy
cơ trượt lở đất ở tỉnh Quảng Nam với lượng mưa tăng do tác động của biến
đổi khí hậu là hướng tiếp cận nghiên cứu của đề tài luận án.
Luận điểm 2: Sự gia tăng của lượng mưa mùa thu do tác động của biến

đổi khí hậu ảnh hưởng lớn đến quá trình phát sinh, phát triển trượt lở đất ở
tỉnh Quảng Nam.
6. NHỮNG ĐIỂM MỚI CỦA LUẬN ÁN
- Trên quan điểm coi lượng mưa là nhân tố quan trọng, ảnh hưởng lớn
đến quá trình phát sinh trượt lở đất, luận án đã làm sáng tỏ mối quan hệ giữa


6
mưa và trượt lở đất, đồng thời đã xác định được ngưỡng mưa gây trượt lở đất
trên địa bàn nghiên cứu.
- Luận án đã thành lập bản đồ cảnh báo nguy cơ trượt lở đất tỉ lệ
1/100.000 tại tỉnh Quảng Nam năm 2025 và 2050 theo sự biến đổi của lượng
mưa mùa thu được dự tính theo kịch bản BĐKH cho Việt Nam năm 2015 của
Bộ Tài Nguyên và Môi trường với giả định các nhân tố phát sinh trượt lở khác
không thay đổi.
7. Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN
- Các kết quả nghiên cứu của đề tài đã góp phần làm phong phú lý luận
và cách tiếp cận phân tích hệ thống và tổng hợp các yếu tố tự nhiên, kinh tế xã hội trong mối liên hệ với trượt lở đất trên một đơn vị lãnh thổ.
- Trên cơ sở bản đồ đánh giá nguy cơ trượt lở đất, vai trò của các nhân
tố trong việc hình thành trượt lở đất được xác định, từ đó khuyến nghị địa
phương có kế hoạch khai thác và sử dụng hợp lí lãnh thổ nhằm phòng tránh
và giảm nhẹ thiệt hại.
- Việc xác định được ngưỡng mưa đối với trượt lở đất giúp cho địa
phương theo dõi mưa nhằm cảnh báo sớm trượt lở đất.
8. CẤU TRÚC CỦA LUẬN ÁN
Ngoài phần mở đầu và phần kết luận, luận án gồm 4 chương:
Chương 1: Cơ sở lý luận và phương pháp đánh giá nguy cơ trượt lở đất
ở tỉnh Quảng Nam.
Chương 2: Đặc điểm các nhân tố ảnh hưởng đến sự phát sinh trượt lở
đất ở tỉnh Quảng Nam.

Chương 3: Đánh giá nguy cơ trượt lở đất ở tỉnh Quảng Nam.
Chương 4: Cảnh báo nguy cơ trượt lở đất trong bối cảnh biến đổi khí
hậu ở tỉnh Quảng Nam.


7
Chương 1
CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ TRƯỢT
LỞ ĐẤT Ở TỈNH QUẢNG NAM
1.1. Tổng quan về nghiên cứu trượt lở đất
1.1.1. Nghiên cứu trượt lở đất trên thế giới
Trượt lở đất xảy ra ở vùng núi từ thời xa xưa. Trượt lở đất thu hút được
sự quan tâm của các nhà nghiên cứu từ thế kỉ 19 bắt đầu với mô tả của
Endlich (1876) về vụ trượt lở ở Slumgullion, một trong những vụ trượt lở nổi
tiếng nhất nước Mĩ [78]. Trượt lở đất ở Slumgullion khá phức tạp bao gồm
khối trượt hoạt động hiện tại di chuyển trên vết trượt cổ. Tiếp theo Endlich, đã
có nhiều nhà khoa học Mĩ, Anh, Italia, Pháp ... quan tâm đến trượt lở đất.
Những nghiên cứu mang tính định hướng, có ảnh hưởng lớn, phát triển từ nửa
sau thế kỉ 20.
Từ thập niên 90 của thế kỉ 20, tai biến trượt lở đất xảy ra ở nhiều nơi
trên thế giới với tần suất và mức độ ngày càng lớn, gây thiệt hại nghiêm trọng
về người và tài sản. Vì thế năm 1989, Liên Hợp Quốc công bố thập niên
1990-2000 là Thập niên Quốc tế giảm thiểu tai biến thiên nhiên. Thực tế đòi
hỏi công tác nghiên cứu điều tra về trượt lở đất được tiến hành thường xuyên
hơn, rộng khắp hơn với sự tham gia của nhiều chuyên gia, nhóm và trung tâm
nghiên cứu lớn. Từ cuối thế kỉ 20 cho đến nay, nhiều công trình, ấn phẩm
được công bố liên quan đến tai biến trượt lở đất trên thế giới với nhiều lĩnh
vực khác nhau:
1.1.1.1. Phân tích khái niệm, cơ chế hoạt động, phân loại và xác định các
nguyên nhân gây trượt lở đất

Khái niệm trượt lở đất (landslide) được Varnes (1984), Crozier (1986),
Cruden (1991), Cruden and Varnes (1996), Soeters and Van Westen (1996),
Crozier (2005), phân tích rõ và xác định là sự di chuyển của đất đá xuống
chân sườn dốc [99], [55], [60], [59], [89]. Liên quan đến tai biến trượt lở đất,


8
các tác giả cũng làm rõ các khái niệm "rủi ro do trượt lở", "tổn thương do
trượt lở" [99], [56], trong đó tổn thương tính đến những thiệt hại về người và
tài sản gây ra do trượt lở.
Trượt lở đất bao gồm nhiều kiểu loại khác nhau. Ngay từ năm 1978
Varnes đã đưa ra một bảng phân loại trượt lở đất và sau này được chính tác
giả hoàn thiện [99], [59]. Công trình này được thảo luận tại Hội địa chất công
trình quốc tế (IAEG) về trượt lở (1990), sau đó được xuất bản trong cuốn
thuật ngữ trượt lở ở nhiều thứ tiếng và được sử dụng rộng rãi. Hệ thống phân
loại trượt lở theo Varnes (1978 và 1984) làm nổi bật được kiểu dịch chuyển
và kiểu vật chất. Trong thực tế, bất kỳ khối trượt nào cũng được phân loại và
mô tả bằng hai cụm từ vật liệu và kiểu dịch chuyển. Theo hệ thống phân loại
này, kiểu dịch chuyển bao gồm: đổ, rơi, lật, trượt, chảy ngang, chảy dòng, hỗn
hợp và được kết hợp với các loại vật liệu là đá, đất hạt thô, đất hạt mịn [98],
[99].
Trong nghiên cứu trượt lở, ngoài việc phân loại chúng theo các dạng
còn phải nghiên cứu các quá trình phát sinh và xảy ra trượt lở để có được các
giải pháp phù hợp. Theo Varnes (1978) định nghĩa: "Quá trình trượt lở bao
gồm chuỗi các sự kiện liên tục từ nguyên nhân hình thành tới tác động”.
Trong một vài trường hợp, có thể kinh tế hơn khi tránh những tác động của
quá trình trượt lở so với việc cải tạo nó, loại bỏ các nguyên nhân hình thành.
Trượt lở nói chung là phức tạp cả về nguyên nhân gây trượt, cơ chế tác
động, kiểu di chuyển và loại vật liệu … Nguyên nhân gây trượt lở đất có thể
phân chia thành bốn nhóm chính sau [59]:

- Các nguyên nhân địa kỹ thuật: sự có mặt của vật liệu yếu, vật liệu
nhạy cảm, vật liệu bị phong hóa, vật liệu chịu ứng suất cắt, vật liệu bị nứt nẻ,
tách giãn, tồn tại các khối không liên tục với các yếu tố bất lợi (khối phân lớp,
phân phiến …), các cấu trúc không liên tục với các yếu tố bất lợi (đứt gãy, bất


9
chỉnh hợp, đới cà nát…), vật liệu có khả năng thấm lớn, hỗn hợp vật liệu bất
lợi (các vật liệu cứng, chặt phân bố trên nền các vật liệu mềm dẻo hơn).
- Các nguyên nhân hình thái địa mạo: Sự có mặt của hoạt động kiến
tạo hay sự nâng lên của núi lửa, xói lở lòng sông tới chân mái dốc, hoạt động
của sóng tới chân mái dốc, xói lở các mép bên mái dốc, xói ngầm (do hòa tan,
vận chuyển dòng ngầm …), tăng tải trọng lên mái dốc do các tích đọng vật
liệu, hủy hoại thảm thực vật (cháy rừng, hạn hán).
- Các nguyên nhân vật lý: Mưa lớn, các quá trình kết tủa hóa học, khả
năng kéo vật chất đi xuống dưới tác động của lũ lụt và thủy triều, động đất,
hoạt động núi lửa, sự co ngót và giãn nở của vật liệu dưới tác động của thời
tiết.
- Các nguyên nhân nhân sinh: khai đào hố móng hay làm mất chân mái
dốc (làm đường), chất tải lên mái dốc, hoạt động làm tăng khả năng kéo vật
chất đi xuống như xây dựng hồ chứa, hoạt động tạo chấn động nhân tạo (nổ
mìn), sự thoát nước từ các hoạt động kinh tế [59].
Việc xác định rõ các nguyên nhân gây trượt lở đối với từng khu vực cụ
thể có ý nghĩa rất lớn trong việc khoanh vùng dự báo nguy cơ trượt lở.
1.1.1.2. Đánh giá, phân vùng dự báo nguy cơ trượt lở đất
Nghiên cứu cơ chế hoạt động, nguyên nhân hình thành các khối trượt lở
đất sẽ giảm đi giá trị nếu không có nghiên cứu phân vùng dự báo. Dựa trên
nguyên tắc "quá khứ và hiện tại là chìa khóa tới tương lai" [99], các nghiên
cứu xác định nguy cơ tai biến trong tương lai theo các điều kiện về địa chất,
địa mạo, khí hậu thủy văn giả định như trong quá khứ và hiện tại. Mục đích

chính của các nghiên cứu này là thành lập bản đồ nguy cơ trượt lở đất hoặc
phân vùng ổn định sườn dốc với các mức độ cao thấp phân bố trong không
gian. Do có rất nhiều thuộc tính và các yếu tố liên quan nên việc xây dựng
loại bản đồ này có nhiều phương pháp tiếp cận khác nhau, từ định tính cho
đến định lượng:


10
a) Phân tích sự phân bố của các điểm trượt lở
Phân tích sự phân bố các điểm trượt lở là một cách tiếp cận trực tiếp đối
với phân vùng nhạy cảm trượt lở đất. Phương pháp này chỉ ra sự phân bố trượt
lở trên bản đồ thông qua việc phân tích ảnh hàng không, thực địa hoặc các dữ
liệu trượt lở trong quá khứ. Các bản đồ hiện trạng trượt lở, trong nhiều trường
hợp, là cơ sở cho các tiếp cận phân vùng khác. Bản đồ hiện trạng thể hiện sự
phân bố trượt lở trong không gian theo dạng vùng, dạng điểm hoặc mật độ
trượt lở. Phương pháp này trình bày được mật độ trượt lở một cách định lượng,
tuy nhiên lại không thể hiện được mối quan hệ giữa trượt lở đất và các yếu tố
nguyên nhân gây ra trượt lở. Phương pháp phân tích sự phân bố trượt lở rất tốn
kém về thời gian, công sức và tiền của và bản đồ được thành lập theo phương
pháp này cũng không cung cấp thông tin gì về mức độ nhạy cảm trượt lở trong
tương lai [89]. Nghiên cứu ứng dụng phương pháp này phải kể đến công trình
của Cruden (1988) [61], và Chau. K.T, và nnk (2004) [52].
b) Phân tích địa mạo
Phân tích địa mạo được xem là phương pháp thành lập bản đồ trực tiếp,
cách tiếp cận trực tiếp, định tính chủ yếu dựa trên khả năng, kinh nghiệm của
các nhà địa mạo. Theo cách này, phân vùng tai biến trượt lở được các nhà địa
mạo tiến hành trực tiếp ngoài thực địa, dựa trên kinh nghiệm của họ về đối
tượng, về vùng nghiên cứu và các điều kiện tương tự khác mà không đưa ra
được nguyên tắc đánh giá. Bản đồ nhạy cảm trượt lở được xây dựng trực tiếp
từ bản đồ địa mạo chi tiết. Người thành lập bản đồ sẽ quy định một cách chủ

quan một giá trị ổn định sườn mang tính định lượng, hoặc một nhóm tai biến
trượt lở cho mỗi một polygon trên bản đồ dựa vào kết quả giải đoán ảnh máy
bay, hoặc dựa trên các quan sát ngoài thực địa, hay dựa theo kinh nghiệm của
chính người chuyên gia đó. Việc nhận dạng hình thái địa mạo đối với các khu
vực địa hình có tiềm năng không ổn định thường dựa chủ yếu vào các kết quả
quan sát các điểm trượt đã biết. Phân tích địa mạo là một phương pháp khá linh


11
hoạt và rất hiệu quả ở nhiều tỷ lệ và mức độ nghiên cứu khác nhau. Tuy nhiên,
phương pháp này có nhược điểm là thiếu khả năng lặp lại và độ tin cậy phụ
thuộc hoàn toàn vào kỹ năng và kinh nghiệm của người thành lập bản đồ. Một
số nghiên cứu được thực hiện theo phương pháp này: [69], [67], [83] và [99].
c) Phân tích thống kê
Phân tích thống kê sử dụng so sánh tương quan giữa hiện trạng phân bố
trượt lở và các yếu tố gây trượt. Trên cơ sở ứng dụng GIS, các phương pháp
phân tích thống kê nhằm dự báo nguy cơ trượt lở đất có thể phân chia thành
hai nhóm: phân tích thống kê đơn biến và phân tích thống kê đa biến. Phương
pháp thống kê đơn biến dựa trên phép phân tích mối quan hệ giữa trượt lở đất
và các yếu tố gây trượt, đồng thời xác định mật độ xuất hiện trượt lở trên các
yếu tố gây trượt. Mật độ hoặc tần suất xuất hiện của tai biến trượt lở đất trên
từng yếu tố gây trượt lở đất có thể sử dụng để gán làm trọng số cho từng yếu
tố gây trượt. Bản đồ trọng số về nguy cơ xảy ra tai biến trượt lở đất là sự kết
hợp những bản đồ trọng số của các tác nhân gây ra tai biến trượt lở đất trong
hệ thống GIS theo một thuật toán nhất định nào đó tùy vào phương pháp ứng
dụng cụ thể ví dụ như phương pháp chỉ số thống kê (Statistical analysis
index), phương pháp xác suất (Probability), phương pháp trọng số bằng chứng
(Weight of Evidence), phương pháp hệ số chắc chắn (Certainty factor)… Đối
với phương pháp thống kê đơn biến, những bản đồ có tỷ lệ thích hợp nhất là
1:50000 [94]. Phương pháp phân tích thống kê đa biến cũng dựa trên mối

quan hệ của mỗi yếu tố gây ra trượt lở đất và các điểm trượt lở. Có ba loại
phân tích đa biến được dùng phổ biến hiện nay là hồi qui đa biến (Multiple
regression), hồi qui logic (Logistic regression) và phép phân tích biệt thức
(Discriminant analysis). Phương pháp phân tích đa biến số này cũng chỉ phù
hợp với bản đồ tỷ lệ trung bình. Trong hai nhóm phương pháp nêu trên thì
phương pháp phân tích thống kê đơn biến tương đối dễ sử dụng và thuật toán
phân tích đơn giản. Phương pháp phân tích thống kê đa biến có thuật toán
phân tích rất phức tạp và trong trường hợp có nhiều yếu tố gây ảnh hưởng tới


12
quá trình trượt lở đất thì việc phân tích mất nhiều thời gian. Các phương pháp
phân tích thống kê đơn biến hiện nay được sử dụng tương đối rộng rãi bởi các
nhà khoa học trên thế giới như các công trình nghiên cứu của: Van Westen
(1997b) [94], Westen Van Cees J. (2000) [95], Van Westen và nnk., (2003)
[96], Lee. S, Choi. J, (2004) [71], Lee. S, (2006) [87], Thiery và nnk., (2007)
[90], Nandi. A, Shakoor. A, (2009) [77]....
d) Phân tích độ ổn định sườn
Trong phép phân tích này, nguy cơ trượt lở được thể hiện bởi một hệ số
an toàn, là chỉ số diễn tả tỉ lệ giữa các lực giữ ổn định (stabilizing forces) và
các lực gây trượt (destabilizing forces). Các giá trị của chỉ số này lớn hơn 1
thì sườn dốc ổn định, nhỏ hơn 1 thì sườn dốc bất ổn định và có nguy cơ trượt.
Phương pháp này sử dụng các mô hình tính toán sự ổn định của sườn dốc
thông qua các tham số như lực, góc ma sát trong, độ dính kết, áp lực nước lổ
hổng, gia tốc địa chấn, trọng lượng ngoài…. Một số mô hình phổ biến đối với
sự bất ổn định sườn như:
- Mô hình ổn định trượt lở nông (SHALSTAB) - mô hình kết hợp mô
hình thủy văn với một phương trình ổn định sườn dốc xác định, dự đoán sự
bất ổn định sườn dốc dựa trên tổng nhỏ nhất lượng mưa ở trạng thái ổn định
đòi hỏi để gây ra trượt lở. Các yếu tố đầu vào của mô hình là DEM, các tham

số địa kĩ thuật như mật độ khối lượng đất, góc ma sát trong và độ sâu bảng
nước. Mô hình này tính toán áp lực lỗ hổng đối với nước bão hòa ổn định
chảy dưới mặt sườn dốc [70], [74].
- Mô hình SINMAP (Stability INdex MAPping - thành lập bản đồ chỉ
số ổn định của sườn dốc), được phát triển bởi trường Đại học Utah (Mỹ) kết
hợp với công ty tư vấn Terratech Consulting Ltd (Mỹ) và tổ chức Forest
Renewal British Columbia (Canada), đã được sử dụng thành công trong việc
đánh giá phân vùng độ ổn định sườn dốc trong nhiều đề án nghiên cứu trượt
lở ở Mỹ và Canada. Cũng như mô hình SHALSTAB, SINMAP đòi hỏi dữ
liệu đầu vào là các đặc tính cơ lí của đất, góc ma sát, hệ số truyền dẫn nước


13
của đất, tỉ số giữa tỉ trọng của nước và tỉ trọng của đất với độ chính xác cao.
Mô hình SINMAP chỉ nên áp dụng với các vùng nghiên cứu chi tiết, tỉ lệ của
bản đồ bằng hoặc lớn hơn 1/25.000 [81]....
1.1.1.3. Ứng dụng công nghệ trong nghiên cứu
Trượt lở đất là một quá trình phức tạp và chịu sự tác động tổng hợp của
nhiều nhân tố. Việc đánh giá đúng đắn tai biến trượt lở đất phụ thuộc rất
nhiều vào độ chính xác của các dữ liệu đầu vào và để chuẩn hóa được đòi hỏi
thời gian và công sức rất lớn. Trong thời gian gần đây, việc ứng dụng viễn
thám (RS - Remote sensing) và hệ thống thông tin địa lý - địa chất cùng các lý
thuyết và quan điểm của nó vào lĩnh vực địa chất đã tạo được những ảnh
hưởng tích cực trong công tác điều tra trượt lở nói chung và đánh giá tai biến
trượt lở đất nói riêng. Công nghệ giúp cho việc đánh giá thuận lợi hơn rất
nhiều, kết quả định lượng hơn và có độ tin cậy cao hơn [93], [95].
Phân tích ảnh viễn thám, ảnh vệ tinh, ảnh hàng không được xem là
phương pháp có hiệu quả cao trong việc điều tra, kiểm kê tai biến trượt lở
nhất là trong điều kiện khảo sát thực địa khó khăn hoặc không thể thực hiện
được. Hệ thông tin địa lý (GIS) và các mô hình lý thuyết là công cụ hữu ích

để tích hợp các nhân tố tham gia vào quá trình trượt lở giúp cho việc đánh giá
mang tính tổng hợp.
Trên thế giới, việc ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám trong nghiên
cứu trượt lở đất đã được tiến hành từ lâu và rất phổ biến. Điển hình cho hướng
nghiên cứu này là các công trình: Van Westen (1993) [92], Van Westen
(1997a) [93], Van Westen (2000) [95], Nandi. A, và Shakoor.A, (2009) [77],
Lee. S, Choi. J, (2004) [71], Chau. K.T, và nnk (2004) [52], Mukta Sharma
(2008) [76]....
1.1.1.4. Nghiên cứu mối quan hệ giữa trượt lở đất và mưa
Mưa được xem là một yếu tố tự nhiên thúc đẩy quá trình trượt lở đất.
Phần lớn các vụ trượt đất lớn trên thế giới được kích hoạt bởi mưa lớn hoặc
mưa kéo dài. Mưa làm mất ổn định sườn dốc thông qua việc làm tăng áp lực


14
nước lỗ hổng, tăng mực nước ngầm, làm giảm lực kháng cắt của vật liệu.
Những ảnh hưởng khác nhau của mưa đến sự ổn định của sườn dốc và trượt
lở đất đã được nhiều nhà nghiên cứu quan tâm. Guidicini G. and Iwasa O.Y,
(1977) chỉ ra rằng hầu hết các vụ trượt lở được xem xét trong vùng nghiên
cứu có liên quan đến các sự kiện mưa lớn, kéo dài từ vài giờ đến 2 hoặc 3
ngày. Nghiên cứu cũng chỉ ra trượt lở đất chắc chắn xảy ra đối với lượng mưa
ghi lại được chiếm từ 8 -17% lượng mưa trung bình năm [66]. Năm 1980,
Caine [51] dựa trên dữ liệu toàn cầu về 73 sự kiện mưa - trượt lở xảy ra ở
nhiều khu vực sườn dốc tự nhiên đã đưa ra ngưỡng của cường độ mưa và thời
gian mưa cho sự bắt đầu của trượt lở đất và lũ bùn đá. Ngưỡng này thể hiện
mối quan hệ của cường độ mưa (I (mm/h)) và thời gian mưa (D (h)) theo công
thức sau: I = 14,82D-0,39. Brand et al (1984) cho rằng phần lớn trượt lở đất ở
Hồng Kông là do mưa với cường độ cao. Ngưỡng cường độ mưa dẫn tới trượt
lở được Brand xác định là 70mm/h và ngưỡng lượng mưa ngày là 100mm
[49]. Rahardio et al (2001) trong nghiên cứu nhiều vụ trượt lở đất ở Nanyang

Technological University (NTU) campus ở Jurong, Western Singapore đã
phân tích các số liệu thực địa trong thời gian dài trên sự thay đổi áp lực nước
lỗ hổng do mưa, xác định ngưỡng cường độ mưa xảy ra trượt lở ở NTU là
90mm [82]. Tuy nhiên chỉ riêng lượng mưa ngày thì chưa đủ gây ra trượt lở
đất mà lượng mưa tích lũy đóng một vai trò quan trọng đối với sự bất ổn định
của sườn dốc.
1.1.2. Nghiên cứu trượt lở đất ở Việt Nam
Trên thế giới, việc nghiên cứu tai biến địa chất được đầu tư từ rất sớm
và hiện đã áp dụng rất nhiều phương pháp có tính khoa học rất cao vào việc
tính toán và dự báo. Ở nước ta, vấn đề này bắt đầu muộn hơn nhiều, từ sau
năm 1954 (ở miền Bắc) và sau 1975 (ở miền Nam). Trong vài thập kỉ gần
đây, một số tai biến địa chất liên tục xảy ra hàng năm và gây ra rất nhiều thiệt
hại nghiêm trọng về người và tài sản. Từ năm 2000 đã có rất nhiều đề tài, dự


15
án và chương trình nghiên cứu về tai biến địa chất của các nhà khoa học trong
cả nước thực hiện, trong đó có nhiều công trình nghiên cứu của các tác giả
thuộc Viện Địa chất, Viện Địa lý, Viện khoa học Địa chất và Khoáng sản,
Viện Khoa học và Công nghệ Giao thông Vận tải và các trường đại học. Các
nghiên cứu về trượt lở đất thường được lồng ghép vào các nghiên cứu về tai
biến địa chất nói chung và được xem xét ở một số nội dung sau đây:
1.1.2.1. Điều tra, phân tích hiện trạng trượt lở đất
Hầu hết các công trình nghiên cứu về tai biến địa chất nói chung và
trượt lở đất nói riêng đều tập trung vào phân tích hiện trạng. Đây có thể coi là
bước đầu tiên và rất quan trọng trong nghiên cứu trượt lở đất. Trượt lở đất ở
nước ta diễn ra hàng năm, đặc biệt là trong thời kì mùa mưa. Hàng năm các
Sở Giao thông, Ủy ban phòng chống lụt bão thiên tai các tỉnh đều có báo cáo,
tuy nhiên các báo cáo về trượt lở của các cơ quan này nặng về thống kê số
lượng và thống kê thiệt hại. Trong các nghiên cứu của các nhà địa chất, trượt

lở đất được khảo sát bằng thực địa với các khối trượt được miêu tả một cách
chi tiết về vị trí, kích thước, thành phần vật chất, kiểu trượt, mặt trượt.... [28],
[46]. Cùng với việc phát triển và mở rộng của mạng lưới giao thông, trượt lở
đất xảy ra trên các tuyến đường ngày càng nhiều. Các nghiên cứu trượt lở đất
dọc theo các tuyến quốc lộ, tỉnh lộ được thực hiện ở nhiều địa phương [43],
[44], [8], [23], [26], [24], [31]. Ở một số nghiên cứu, các tác giả không chỉ
phân tích tình hình mà còn đi sâu vào lập sơ đồ khối các trường hợp dịch
chuyển mái dốc, sườn dốc trên các taluy âm và taluy dương. Hoạt động này
thường được thực hiện bởi các nhà khoa học thuộc lĩnh vực giao thông vận
tải. Trong thời gian gần đây với sự phát triển của công nghệ GIS và Viễn
thám, nghiên cứu hiện trạng trượt lở có thể được thực hiện thông qua giải
đoán ảnh vệ tinh. Kết quả của công việc này là thành lập bản đồ hiện trạng
trượt lở đất ở tỉ lệ từ cấp huyện, cấp tỉnh cho đến cấp vùng và cả nước [47],
[33], [42], [9], [21].