ứng dụng hệ thông tin địa chất (GIS-GES) đánh giá nguy cơ trượt lở đất, phục vụ phát triển biền vững kinh tế xã hội khu vực lòng hồ thủy điện Sơn La - Sông Đà, áp dụng trên các vùng Mường Lay, Tủa Chùa, Tuần Giáo, Mường Tè và Sìn Hồ
Tải miễn phí nghiên cứu khoa học
MỤC LỤC
CÁC HÌNH VẼ ......................................................................................................................... 6
CÁC BIỂU BẢNG .................................................................................................................... 9
MỞ ĐẦU .................................................................................................................................. 10
I. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU ................................................ 10
II. KHÁI QUÁT VỀ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT TẠI NƯỚC TA .................................. 10
III. CÁC KHÁI NIỆM VỀ TRƯỢT LỞ ĐẤT ..................................................................... 13
III.1. Các định nghĩa ........................................................................................................ 13
III.2. Một số kiểu trượt thường gặp ................................................................................. 15
III.2.1. Kiểu dịch chuyển dạng đổ ............................................................................... 15
III.2.2. Kiểu dịch chuyển dạng rơi ............................................................................... 16
III.2.3. Trượt xoay ....................................................................................................... 16
III.2.4. Trượt tịnh tiến .................................................................................................. 17
III.2.5. Trượt hỗn hợp .................................................................................................. 17
III.2.6. Kiểu dịch chuyển trượt ngang ......................................................................... 18
III.2.7. Kiểu dịch chuyển dạng dòng ........................................................................... 18
IV. NHỮNG YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN TRƯỢT LỞ .................................................. 19
IV.1. Các yếu tố địa chất .................................................................................................. 19
IV.2. Các yếu tố cơ học, hóa học và khoáng học của đất ................................................ 20
IV.3. Các yếu tố địa mạo ................................................................................................. 20
IV.3.1. Độ dốc sườn ..................................................................................................... 20
IV.3.2. Hình dạng sườn ............................................................................................... 21
IV.3.3. Hướng dốc ....................................................................................................... 21
IV.3.4. Các yếu tố thủy văn .......................................................................................... 22
IV.4. Địa chấn .................................................................................................................. 23
IV.5. Các yếu tố nhân tạo ................................................................................................ 24
V. KHÁI QUÁT VỀ CÁC PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH VÀ DỰ BÁO TAI BIẾN
TRƯỢT LỞ .......................................................................................................................... 24
V.1. Các vùng có nguy cơ trượt nhưng ít nguy cơ trượt dòng ......................................... 24
V.1.1. Phân tích sự phân bố của các điểm trượt lở ..................................................... 25
V.1.2. Phân tích hoạt động của trượt lở ...................................................................... 25
V.1.3. Phân tích mật độ các điểm trượt lở ................................................................... 26
V.1.4. Phân tích hình thái địa mạo theo chủ quan ...................................................... 26
V.1.5. Phân tích đánh giá theo chủ quan..................................................................... 27
V.1.6. Phân tích đơn biến tương quan ......................................................................... 28
V.1.7. Phân tích đơn biến theo xác suất ...................................................................... 29
V.1.8. Phân tích đa biến theo xác suất ........................................................................ 30
V.1.9. Phân tích độ ổn định sườn ................................................................................ 31
V.2. Khu vực trượt dòng .................................................................................................. 33
V.2.1. Phân tích hậu quả tai biến (Hazard consequence analysis) ............................. 34
V.2.2. Phân tích khu vực có dòng chảy (Runout zone analysis) .................................. 34
V.2.3. Phân tích các chuyển động dạng tuyến (Linear path movement analysis) ....... 35
V.2.4. Phân tích chuyển động trượt lở đất (Landslide movement analysis) ................ 36
VI. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGUY CƠ TRƯỢT LỞ ĐẤT HIỆN
NAY Ở VIỆT NAM ............................................................................................................. 36
CHƯƠNG I - KHÁI QUÁT VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ............................................. 39
I. VỊ TRÍ ĐỊA LÝ VÀ ĐIỀU KIỆN KINH TẾ – XÃ HỘI .................................................. 39
I.1. Vị trí địa lý ................................................................................................................. 39
I.2. Điều kiện kinh tế - xã hội .......................................................................................... 40
II. ĐIỀU KIỆN KHÍ HẬU – THỦY VĂN .......................................................................... 41
II.1. Điều kiện khí hậu ..................................................................................................... 41
II.2. Đặc điểm thủy văn.................................................................................................... 42
III. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA CHẤT – KIẾN TẠO ......................................................................... 43
III.1. Địa tầng ................................................................................................................... 45
III.1.1. Phụ giới Neoproterozoi ................................................................................... 45
III.1.2. Hệ Cambri thống trung – hệ Ordovic .............................................................. 45
III.1.3. Hệ Silur, thống thượng – hệ Devon thống hạ .................................................. 46
III.1.4. Hệ Devon ......................................................................................................... 46
III.1.5. Hệ Carbon – hệ Permi ..................................................................................... 47
III.1.6. Hệ Permi .......................................................................................................... 47
III.1.7. Hệ Permi – hệ Trias......................................................................................... 48
III.1.8. Hệ Trias ........................................................................................................... 49
III.1.9. Hệ Jura ............................................................................................................ 50
III.1.10. Hệ Creta ........................................................................................................ 50
III.1.11. Hệ Paleogen .................................................................................................. 50
III.1.12. Hệ Đệ Tứ ....................................................................................................... 51
III.1.13. Magma xâm nhập .......................................................................................... 51
III.2. Đứt gãy .................................................................................................................... 53
III.2.1. Hệ thống á kinh tuyến ...................................................................................... 53
III.2.2. Hệ thống tây bắc - đông nam........................................................................... 53
III.2.3. Hệ thống đông bắc - tây nam .......................................................................... 53
IV. ĐẶC ĐIỂM VỎ PHONG HÓA ..................................................................................... 53
IV.1. Phân loại vỏ phong hoá .......................................................................................... 54
IV.1.1. Vỏ phong hoá ................................................................................................... 54
IV.1.2. Sản phẩm phong hoá và đới phong hoá .......................................................... 54
IV.1.3. Kiểu VPH ......................................................................................................... 55
IV.2. Đặc điểm các kiểu VPH khu vực nghiên cứu và mối liên quan với tai biến trượt lở56
IV.2.1. Đặc điểm các kiểu VPH trên đá trầm tích và khả năng trượt lở của các kiểu VPH ... 56
IV.2.1.1. Nhóm đá trầm tích lục nguyên giàu alumosilicat và trầm tích lục nguyên
xen phun trào ................................................................................................................. 56
IV.2.1.2. Nhóm đá lục nguyên giàu thạch anh ....................................................... 59
IV.2.1.3. Nhóm đá carbonat ................................................................................... 60
IV.2.2. Đặc điểm các kiểu VPH trên đá magma và khả năng trượt lở của các kiểu VPH ..... 60
IV.2.2.1. Nhóm đá magma mafic - siêu mafic ....................................................... 60
IV.2.2.2. Nhóm đá magma axit - trung tính ........................................................... 62
IV.2.3. Đặc điểm các kiểu VPH trên đá biến chất và khả năng trượt lở của các kiểu VPH ... 64
IV.2.3.1. Nhóm đá biến chất giàu alumosilicat ...................................................... 64
IV.2.3.2. Nhóm đá biến chất giàu thạch anh .......................................................... 66
V. ĐẶC ĐIỂM ĐỊA MẠO ................................................................................................... 67
V.1. Địa hình kiến tạo (TD) ............................................................................................. 68
V.2. Địa hình karst (KD) ................................................................................................. 68
V.3. Địa hình bóc mòn ..................................................................................................... 69
V.4. Địa hình tích tụ ......................................................................................................... 70
CHƯƠNG II - HIỆN TRẠNG TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT VÀ ỨNG DỤNG GIS TRONG
PHÂN VÙNG DỰ BÁO TAI BIẾN TRƯỢT LỞ KHU VỰC NGHIÊN CỨU .................... 71
I. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH HIỆN TRẠNG TRƯỢT LỞ ĐẤT VÀ ỨNG DỤNG
CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU ........................................................................................ 71
I.1. Khái quát về các phương pháp xác định hiện trạng trượt lở đất ................................ 71
I.2. Hiện trạng trượt lở đất khu vực nghiên cứu .............................................................. 72
II. LỰA CHỌN CÁC BẢN ĐỒ ĐẦU VÀO ĐỂ TÍNH TOÁN VÀ PHÂN VÙNG NGUY
CƠ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU ................................. 78
III. XÂY DỰNG CÁC BẢN ĐỒ THÀNH PHẦN VỀ CÁC YẾU TỐ ẢNH HƯỞNG
CHÍNH TỚI QUÁ TRÌNH TRƯỢT LỞ ĐẤT TRONG KHU VỰC NGHIÊN CỨU ........ 79
III.1. Độ dốc địa hình ....................................................................................................... 79
III.2. Địa chất ................................................................................................................... 85
III.3. Địa mạo ................................................................................................................... 85
III.4. Vỏ phong hóa .......................................................................................................... 85
III.5. Mật độ lineament .................................................................................................... 85
III.5.1. Phương pháp thành lập sơ đồ phân bố lineament từ ảnh viễn thám ................ 85
III.5.2. Số liệu đầu vào cho quá trình triết xuất lineament .......................................... 86
III.5.3. Quá trình tiền xử lý ảnh (pre-processing) ........................................................ 87
III.5.3.1. Nắn chỉnh phổ.......................................................................................... 87
III.5.3.2. Nắn chỉnh hình học .................................................................................. 88
III.5.4. Xử lý ảnh viễn thám (image processing) ......................................................... 89
III.5.4.1. Biến đổi ảnh thông qua các bộ lọc theo hướng ....................................... 89
III.5.4.2. Triết xuất Lineament................................................................................ 91
III.5.5. Hậu xử lý (Post – Processing) ......................................................................... 92
III.5.5.1. Loại bỏ các “giả” lineament ................................................................... 92
III.5.5.2. Lọc các lineament .................................................................................... 93
III.5.6. Kết quả phân tích, xử lý ảnh viễn thám để thành lập sơ đồ phân bố lineament ......... 93
III.5.7. Sử dụng các thuật toán thống kê trong GIS thành lập sơ đồ mật độ lineament .......... 95
III.6. Lượng mưa .............................................................................................................. 99
III.6.1. Số liệu đầu vào để thành lập sơ đồ phân bố lượng mưa của khu vực nghiên cứu ... 100
III.6.2. Áp dụng phương pháp thống kê thành lập sơ đồ phân bố lượng mưa của khu
vực nghiên cứu ........................................................................................................... 102
III.7. Thảm phủ .............................................................................................................. 104
III.7.1. Tiền xử lý ảnh (preprocesing) ....................................................................... 106
III.7.2. Xử lý ảnh viễn thám (Procesing) ................................................................... 106
III.7.3. Hậu xử lý (Post-procesing) ............................................................................ 107
III.8. Mật độ sông suối ................................................................................................... 109
III.8.1. Hiệu chỉnh DEM trên cơ sở hệ thống sông suối thu thập từ tài liệu thực tế . 110
III.8.2. Xác định dòng chảy ....................................................................................... 110
III.8.2.1. Loại bỏ địa hình trũng trên DEM .......................................................... 110
III.8.2.2. Xác định hướng của các dòng chảy ....................................................... 112
III.8.3. Xác định hệ số tích lũy dòng chảy ................................................................ 112
III.8.4. Chiết suất mạng lưới sông suối và lưu vực ................................................... 113
III.8.4.1. Xác định các giới hạn để xác định diện tích dòng chảy ........................ 113
III.8.4.2. Chiết suất hệ thống dòng chảy ............................................................... 113
III.8.4.3. Phân hạng hệ thống dòng chảy .............................................................. 114
III.8.4.4. Chiết suất các lưu vực cung cấp nước ................................................... 116
III.8.5. Thành lập sơ đồ mật độ dòng chảy ................................................................ 117
III.8.5.1. Tính toán các giá trị mật độ dòng chảy trên một đơn vị lưu vực .......... 117
III.8.5.2. Thành lập sơ đồ hệ thống mật độ sông suối cho một vùng nghiên cứu 118
III.9. Độ cao địa hình ..................................................................................................... 118
III.10. Nhân sinh ............................................................................................................ 119
IV. ỨNG DỤNG GIS TRONG PHÂN VÙNG DỰ BÁO TAI BIẾN TRƯỢT LỞ KHU
VỰC NGHIÊN CỨU ......................................................................................................... 120
IV.1. Phương pháp phân vùng dự báo trượt lở đất trong hệ thống GIS ......................... 120
IV.2. Ứng dụng phương pháp chỉ số thống kê (statistical index method) tính toán nguy
cơ tai biến trượt lở đất cho khu vực nghiên cứu ............................................................ 122
IV.3. Phân vùng nguy cơ tai biến trượt lở đất cho khu vực nghiên cứu ........................ 128
IV.4. Đánh giá mức độ chính xác của bản đồ kết quả phân vùng dự báo nguy cơ tai biến
trượt lở đất của khu vực nghiên cứu .............................................................................. 131
IV.5. Nhận xét về kết quả phân vùng nguy cơ tai biến trượt lở đất và các yếu tố hưởng
hưởng tới qua trình trượt lở đất của khu vực nghiên cứu .............................................. 133
CHƯƠNG III - ĐỀ XUẤT QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ
PHÂN VÙNG NGUY CƠ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT .................................................. 137
I. XÂY DỰNG QUI TRÌNH CÔNG NGHỆ ..................................................................... 137
I.1. Phân tích hiện trạng trượt lở .................................................................................... 137
I.2. Thiết kế CSDL ......................................................................................................... 139
I.3. Lựa chọn mô hình toán và phân vùng tai biến trượt lở ........................................... 139
I.3.1. Phương pháp trọng số (index based) ............................................................... 140
I.3.2. Phương pháp phân tích cây hệ thống (Analytical Hierarchical Process) ....... 141
I.3.3. Phương pháp xác suất (Probability) ................................................................ 142
I.3.4. Phương pháp phân tích nguy cơ tai biến trượt lở đất (landsslide susceptibility analysis) . 143
I.3.5. Phương pháp trọng số bằng chứng (Weight of Evidence) ............................... 143
I.3.6. Phương pháp hệ số chắc chắn (Certainty factor). ........................................... 146
I.3.7. Đánh giá kết quả dự báo nguy cơ tai biến trượt lở đất .................................... 146
II. MỘT SỐ CHỨC NĂNG VÀ GIAO DIỆN CỦA PHẦN MỀM “LANDSLIDE
SUSCEPTIBILITY MAPPING” ("THÀNH LẬP BẢN ĐỒ NGUY CƠ TAI BIẾN TRƯỢT
LỞ ĐẤT") .......................................................................................................................... 147
KẾT LUẬN ........................................................................................................................... 158
I. MỘT SỐ KẾT LUẬN CHÍNH ....................................................................................... 158
II. ĐỀ XUẤT MỘT SỐ BIỆN PHÁP NHẮM HẠN CHẾ VÀ GIẢM THIỂU THIỆT HẠI
DO TRƯỢT LỞ ĐẤT GÂY RA PHỤC VỤ PHÁT TRIỂN BỀN VỮNG KINH TẾ XÃ
HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU .............................................................................. 159
III. KIẾN NGHỊ VÀ LỜI KẾT .......................................................................................... 165
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................... 167
PHỤ LỤC - BÁO CÁO KINH TẾ ...................................................................................... 182
MỞ ĐẦU
I. MỤC TIÊU, NHIỆM VỤ CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU
Đề tài “Ứng dụng hệ thông tin địa lý địa chất (GIS-GES) đánh giá nguy cơ trượt lở đất phục
vụ phát triển bền vững kinh tế xã hội khu vực lòng hồ thuỷ điện Sơn La – Sông Đà, áp dụng
trên các vùng Mường Lay, Tủa Chùa, Tuần Giáo, Mường Tè và Sìn Hồ” được phòng Viễn
Thám – Toán Địa chất, Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản Việt Nam thực hiện trên cơ
sở:
Hợp đồng số 07-ĐC-06/BTNMT-HĐKHCN giữa Bộ Tài Nguyên và Môi Trường và
Viện Nghiên cứu Địa chất và Khoáng sản ký ngày 24 tháng 4 năm 2006;
Và phiếu giao việc số 35/GV-VĐCKS của Ông Viện trưởng Viện Nghiên cứu Địa
chất và Khoáng sản ký ngày 5 tháng 5 năm 2006.
Trong đó mục tiêu của đề tài được đặt ra:
Sử dụng hệ thống thông tin địa lý – địa chất kết hợp phân tích ảnh viễn thám, đồng
thời kiểm tra thực địa nhằm điều tra hiện trạng, đánh giá nguyên nhân gây trượt lở đất
khu vực lòng hồ thuỷ điện Sơn La và ngoại vi (giới hạn trong phạm vi các huyện
Mường Lay, Tủa Chùa, Tuần Giáo, Mường Tè và Sìn Hồ).
Ứng dụng hệ thống thông tin địa lý – địa chất và viễn thám vào việc đánh giá quy mô
phát triển và phân vùng dự báo các khu vực có khả năng nguy cơ cao về tai biến trượt
lở đất cho các huyện Mường Lay, Tủa Chùa, Tuần Giáo, Mường Tè và Sìn Hồ.
Đề xuất, xây dựng qui trình phân vùng dự báo các khu vực có khả năng nguy cơ cao
về tai biến trượt lở đất bằng công nghệ viễn thám và GIS
II. KHÁI QUÁT VỀ TAI BIẾN TRƯỢT LỞ ĐẤT TẠI NƯỚC TA
Trong những năm gần đây, hầu hết các tỉnh và các khu vực trong cả nước thường xuyên phải
hứng chịu nhiều thiên tai hết sức bất ngờ, trong đó đặc biệt nghiêm trọng là các sự cố trượt lở
đất, gây ra nhiều thiệt hại và mất mát to lớn đối với con người, cơ sở vật chất và môi trường.
Những tổn thất về người và của ngày càng tăng, không những do ảnh hưởng của tự nhiên như
những cơn bão mạnh và những trận mưa kéo dài, mà còn do các hoạt động nhân sinh của con
người như các công trình xây dựng giao thông, các công trình thủy điện, thủy lợi, các hoạt
động chặt phá rừng,...
Đối với một số tỉnh miền núi phía Bắc, chỉ tính riêng trong năm 2005, cùng với các cơn bão
mạnh, mưa lớn trên diện rộng đã kéo theo hàng loạt sự cố trượt lở, sạt lở, lũ bùn đá..., phá hủy
nhiều nhà cửa, cơ sở hạ tầng, làm chết người. Đặc biệt, gần đây nhất, cơn bão số 7 xảy ra
ngày 27/9/2005 đã kéo theo hàng trăm điểm trượt lở đất đá trong phạm vi toàn tỉnh Yên Bái,
gây ra lũ quét trên diện rộng, tập trung lại ở Ba Khe (Cát Thịnh), làm chết 54 người. Nhiều
tuyến đường giao thông, thí dụ quốc lộ 32, bị hư hại, gián đoạn trong thời gian dài. Nhiều khu
vực dọc hai bờ sông Hồng, điển hình như một số điểm ngay trong phạm vi nội đô thành phố
Yên Bái, bị xói lở nghiêm trọng, làm mất đất, mất đường, thậm chí đe dọa tính mạng của
nhiều người dân.
Ở các khu vực miền núi phía Bắc khác, do đặc điểm đất dốc, núi cao, cùng hoạt động khai
Link download cho anh emdownload
