TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
Một số khái niệm
1.1.1 Khái niệm Viễn thám và GIS
Viễn thám (Remote Sensing) là khoa học và công nghệ thu thập thông tin về các đối tượng, khu vực hoặc hiện tượng từ xa thông qua phân tích dữ liệu thu nhận được bằng các phương tiện không tiếp xúc trực tiếp Đây là phương pháp quan trọng trong nghiên cứu và giám sát môi trường, địa lý, và các lĩnh vực liên quan, giúp cung cấp dữ liệu chính xác và toàn diện từ xa.
Viễn thám là công nghệ thu nhận thông tin khách quan về bề mặt Trái đất và các hiện tượng trong khí quyển nhờ các cảm biến được lắp đặt trên máy bay, vệ tinh nhân tạo, tàu vũ trụ hoặc trạm quỹ đạo Công nghệ này cho phép ghi lại các biến đổi của tài nguyên và môi trường, từ đó nâng cao hiệu quả công tác giám sát, kiểm kê tài nguyên thiên nhiên và môi trường Viễn thám đóng vai trò quan trọng trong việc cung cấp dữ liệu chính xác và kịp thời để thúc đẩy quá trình quản lý và bảo vệ tài nguyên thiên nhiên.
Viễn thám nhanh chóng cung cấp các tư liệu ảnh số có độ phân giải cao, là nguồn dữ liệu quan trọng để xây dựng và hiệu chỉnh hệ thống bản đồ cùng cơ sở dữ liệu địa lý quốc gia Việc sử dụng công nghệ viễn thám giúp đảm bảo tính chính xác và cập nhật cho các bản đồ địa lý, phục vụ các ứng dụng quản lý đất đai, quy hoạch đô thị và phát triển bền vững.
Tách thông tin trong viễn thám có thể phân thành 5 loại:
- Phân loại: là quá trình tách, gộp thông tin dựa trên các tính chất phổ, không gian và thời gian cho bởi ảnh của đối tƣợng cần nghiên cứu
- Phát hiện biến động: là sự phát hiện và tách các sự biến động (thay đổi) dựa trên dữ liệu ảnh đa thời gian
Chúng tôi tập trung vào việc tách các đại lượng vật lý quan trọng như nhiệt độ, trạng thái khí quyển và độ cao của vật thể Quá trình này dựa trên phân tích dữ liệu ảnh đa thời gian để chiết xuất các thông tin tự nhiên chính xác Phương pháp này giúp nâng cao khả năng hiểu biết về các yếu tố môi trường và cải thiện các ứng dụng trong nghiên cứu khí tượng và địa lý.
- Tách các chỉ số: tính toán xác định các chỉ số mới (chỉ số thực vật NDVI…)
- Xác định các đặc điểm : xác định thiên tai, các dấu hiệu phục vụ tìm kiếm khảo cổ
GIS (Geographic Information System) hay hệ thống địa lý đƣợc hình thành từ ba khái niệm địa lý, thông tin và hệ thống
- Khái niệm “địa lý” liên quan đến các đặc trƣng về không gian Chúng có thể là vật lý, văn hóa, kinh tế,… trong tự nhiên
- Khái niệm “thông tin” đề cập đến dữ liệu đƣợc quản lý bởi GIS Đó là các dữ liệu về thuộc tính và không gian của đối tƣợng
- Khái niệm “hệ thống” là GIS đƣợc xây dựng từ các môđun Việc tạo các môđun giúp thuận lợi trong việc quản lý và hợp nhất
Dữ liệu viễn thám là nguồn cung cấp cơ sở dữ liệu quan trọng cho GIS, giúp xây dựng các lớp thông tin chuyên đề đa dạng Việc sử dụng chức năng chồng lớp và phân tích trong GIS từ dữ liệu viễn thám tạo ra kết quả phong phú và chính xác hơn Kết hợp giữa viễn thám và GIS là công nghệ hiệu quả để xây dựng, cập nhật dữ liệu không gian phục vụ cho nhiều mục đích khác nhau.
1.1.2 Khái niệm sạt lở đất
Sạt lở đất là hiện tƣợng đất bi sạt, trƣợt, lở do tác động của mƣa, lũ hoặc dòng chảy
Sạt lở đất là hiện tượng đất đá bị dịch chuyển xuống sườn dốc, xuất phát từ các nguyên nhân như chấn động địa chất tự nhiên, phong hóa, hoặc sự suy yếu của kết cấu bảo vệ chân mái dốc Ngoài ra, hoạt động xây dựng trên sườn dốc, tác động của con người hoặc phong hóa bề mặt cũng góp phần làm tăng nguy cơ sạt lở đất Hiện tượng này đòi hỏi cần có các biện pháp phòng ngừa và quản lý để đảm bảo an toàn cho khu vực xung quanh.
Nguyên nhân chính gây ra sạt lở đất, trượt lở đất đá là do quá trình vận động nâng lên của các vùng vỏ trái đất để hình thành núi Quá trình này đã sinh ra các đứt gãy kiến tạo và hoạt động phun trào núi lửa, để lại dấu hiệu như các vùng dăm cuội dung nham bị Laterit hóa Các đứt gãy này tạo ra các mặt trượt, khe nứt lớn và đới dập vỡ đất đá, tạo điều kiện cho nước mưa xâm nhập dễ dàng gây ra các vụ sập lở Đặc biệt, tại các điểm giao nhau của các đứt gãy, thường là các điểm tụ của nhiều đứt gãy cùng lúc, nguy cơ sạt lở đất càng cao hơn do sự tiêu biến của tầng đất và cấu trúc bị ảnh hưởng.
Tổng quan nghiên cứu ứng dụng GIS và viễn thám trong và ngoài nước 4 1 Trên thế giới
Các chấn động tự nhiên gây mất liên kết đất đá trên sườn đồi và núi tại các khu vực có địa hình dốc lớn, đặc điểm địa chất yếu và có độ rỗng cao Những vùng đất pha cát hoặc đá, cùng với khu vực rừng thưa, dễ bị ảnh hưởng bởi các tác động này, dẫn đến suy thoái và mất ổn định của đất đai.
- Rừng bị chặt phá nhiều
- Địa hình đồi núi cao, dốc lớn, xây dựng công trình nghiên cứu các yếu tố địa chất
Trong quá trình sản xuất lúa nước một vụ trên ruộng bậc thang, nước ngấm sâu vào lòng đất giúp làm đất tơi xốp, tạo điều kiện thuận lợi cho cây trồng phát triển Khi nước được đổ vào ruộng, đất trở nên mềm mại hơn, giúp cây trồng dễ dàng phát triển, nhưng đồng thời dễ gặp phải mưa to hoặc sạt lở đất gây thiệt hại cho mùa vụ.
Nắng nóng kéo dài gây ra hiện tượng nứt đất, khi gặp mưa to sẽ hình thành các đường trượt gây sụt đất hoặc sạt lở đất đá Các vết nứt trên bề mặt đất có thể dễ dàng trở thành các điểm xuất phát cho các trận sạt lở nhanh từ sườn dốc hoặc mái dốc xuống thấp Hiện tượng sạt lở đất đá này có thể gây ra sạt lở cả một mảng đồi trượt xa hàng km, gây ảnh hưởng lớn đến môi trường và khu vực sinh sống của cư dân.
1.2 Tổng quan nghiên cứu ứng dụng GIS và viễn thám trong và ngoài nước
Nghiên cứu về ứng dụng GIS và viễn thám nhằm lập bản đồ tổn thương và nguy cơ sạt lở đất tại các khu vực có địa hình, địa chất đặc biệt ngày càng được chú trọng Ứng dụng này đặc biệt phù hợp trong các vùng môi trường nhiệt đới, như tại Cao nguyên Cameron (Malaysia), nơi các yếu tố như độ dốc, thạch học, NDVI, che phủ đất, lượng mưa và khoảng cách thoát nước được phân tích từ dữ liệu SAR, SPOT-5 và WorldView-1 Mối quan hệ giữa các đặc điểm sạt lở đất và các yếu tố liên quan được xác định thông qua các mô hình thống kê GIS, giúp tạo ra các bản đồ nhạy cảm sạt lở đất để cảnh báo nguy cơ và đề xuất phương án quy hoạch phù hợp theo vùng.
Hầu hết các vụ sạt lở đất đều là quá trình địa mạo quan trọng trong việc hình thành cảnh quan tự nhiên, đặc biệt ảnh hưởng đến môi trường khu vực nhiệt đới ẩm Tại cao nguyên Caneron, thuộc Đông Nam Á, sườn đồi dốc, mùa mưa nhiều cùng đất không ổn định là nguyên nhân chính gây ra sạt lở đất thường xuyên Việc lập bản đồ sạt lở đất gặp nhiều khó khăn do đất bị phủ kín bởi thảm thực vật dày đặc và điều kiện thời tiết khắc nghiệt của vùng nhiệt đới làm giảm độ chính xác của dữ liệu quan sát.
Nghiên cứu tại Malaysia đã sử dụng đa dạng phương pháp như khai thác dữ liệu, tiếp cận trực tiếp và gián tiếp heuristic, xác suất, thống kê để đánh giá sạt lở đất một cách hệ thống và lập bản đồ bằng công nghệ Geoinformation Từ đầu những năm 1990, các mô hình toán học đã được phát triển và áp dụng để lập bản đồ sạt lở nguy hiểm sử dụng hệ thống thông tin địa lý (GIS), với lợi thế chính là khả năng quy chụp và mô hình hóa các yếu tố điều hòa liên hệ tới sạt lở đất Trong giai đoạn đầu, các mô hình dựa trên 12 biến địa hình và thạch học đã được phát triển bằng phương pháp logic mờ, giúp phân tích mối quan hệ giữa các yếu tố này và xác định các khu vực nguy cơ cao Các bản đồ nhạy cảm lở đất được kiểm tra và xác nhận thông qua kỹ thuật đường cong ROC, đạt độ chính xác hơn 82%, cho thấy khả năng dự báo chính xác các khu vực dễ sạt lở đất Kết quả nghiên cứu cho thấy, các khu vực có bản đồ nhạy cảm cao thường nằm tại những nơi có nguy cơ sạt lở rất cao, qua đó giúp nâng cao hiệu quả quản lý và phòng chống sạt lở đất tại Malaysia.
Ứng dụng của GIS và viễn thám trong xây dựng bản đồ nhạy cảm sạt lở đất đã được thực hiện từ lâu và đạt được những thành tựu quan trọng trên toàn cầu Các nghiên cứu đã xác định rõ các yếu tố ảnh hưởng đến khả năng sạt lở, cũng như sự biến đổi của thảm thực vật theo các giai đoạn khác nhau Dựa trên những dữ liệu này, các bản đồ tình trạng nguy cơ sạt lở, trượt lở đất cao đã được xây dựng, góp phần cung cấp cơ sở khoa học cho việc quy hoạch và quản lý môi trường hiệu quả tại từng khu vực.
Kể từ năm 1980, Việt Nam bắt đầu quan tâm đến viễn thám và GIS khi tham gia tổ chức vũ trụ quốc tế Intercomos Tuy nhiên, do hạn chế về kinh phí và kỹ thuật, việc ứng dụng ảnh vệ tinh còn rất hạn chế trước năm 1990, chủ yếu tập trung vào các dự án nhỏ lẻ, mang tính nghiên cứu Từ những năm 1990 trở về sau, nhờ nhận thức rõ vai trò quan trọng của ảnh vệ tinh, các Bộ ngành, viện nghiên cứu và trường đại học đã đầu tư vào trang thiết bị, đào tạo nhân lực để phục vụ nghiên cứu, học tập và đời sống nhân dân trong các lĩnh vực như xây dựng bản đồ hiện trạng sử dụng đất và các bản đồ biến động tài nguyên Đặc biệt, công nghệ viễn thám và GIS đã được ứng dụng trong việc lập bản đồ nguy cơ tổn thương do sạt lở đất, góp phần vào công tác phòng chống thiên tai Gần đây, nhiều nghiên cứu tiêu biểu đã khẳng định vai trò của viễn thám và GIS trong phát triển cộng đồng và quản lý tài nguyên bền vững tại Việt Nam.
Lâm Thị Thùy Liên (2015) đã nghiên cứu về tác động của biến đổi khí hậu đến vùng ven biển Hải Phòng thông qua các hiện tượng thời tiết cực đoan và thu hẹp không gian sinh tồn Công trình đã xây dựng bản đồ tổn thương do biến đổi khí hậu ảnh hưởng đến khu vực ven biển Hải Phòng Đồng thời, tác giả đề xuất các giải pháp thích ứng và giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu nhằm bảo vệ vùng ven biển.
Trần Văn Thế (2015) đã thực hiện nghiên cứu về ứng dụng GIS và viễn thám trong xây dựng bản đồ phân vùng phù hợp trồng cây Cam sành (Citrus reticculata) tại huyện Hàm Yên, Tuyên Quang Kết quả nghiên cứu cho thấy, tác giả đã phân cấp thích nghi cho cây Cam sành dựa trên năm yếu tố chính: độ cao tuyệt đối, độ dày tầng đất, độ dốc, nhiệt độ và lượng mưa trung bình hàng năm Đồng thời, đề tài đã xây dựng thành công bản đồ phân vùng thích nghi của cây Cam sành dựa trên các yếu tố sinh thái này, góp phần hỗ trợ phát triển nông nghiệp bền vững tại địa phương.
Các nghiên cứu nổi bật cho thấy việc ứng dụng GIS và viễn thám mang lại nhiều ưu điểm trong việc quản lý và dự báo các khu vực có nguy cơ sạt lở đất, mất đất canh tác và sạt lở ven biển, góp phần thúc đẩy phát triển bền vững Tuy nhiên, ở phía Bắc, nơi thường xuyên xảy ra sạt lở đất, trượt lở và xói mòn đất vào mùa mưa, việc sử dụng GIS và viễn thám còn gặp nhiều hạn chế do ảnh hưởng của nhiều yếu tố khác nhau.
Khu vực nghiên cứu
Vị Xuyên và Bắc Mê là hai huyện trực thuộc tỉnh Hà Giang, đang đối mặt với tình trạng sạt lở đất do lượng mưa dày đặc và mật độ mưa cao gây ra Các nguyên nhân chính bao gồm phân cắt đường nét địa hình, lớp vỏ phong hóa yếu ớt, thảm phủ thực vật mỏng manh, cùng với các hoạt động nhân sinh diễn ra mạnh mẽ Những yếu tố này góp phần gia tăng hiện tượng sạt lở và trượt lở đất, đe dọa đến cuộc sống và sản xuất của cư dân địa phương.
Các nghiên cứu về sạt lở đất ven biển và các kịch bản dự báo biến đổi khí hậu ven biển rất quan trọng trong việc thúc đẩy quản lý rủi ro tự nhiên Tuy nhiên, các dự báo về tình trạng sạt lở đất và trượt lở đất đá tại khu vực miền núi phía Bắc, đặc biệt là Hà Giang, vẫn còn nhiều hạn chế do thiếu dữ liệu và gặp phải những khó khăn trong mô hình hóa Điều này đòi hỏi cần có các nghiên cứu sâu hơn và công nghệ dự báo chính xác hơn để giảm thiểu thiệt hại do sạt lở đất gây ra.
Vì tính cấp thiết của khu vực nghiên cứu, tôi đã thực hiện đề tài nhằm đưa ra cái nhìn tổng thể về hiện trạng sạt lở đất và mức độ ảnh hưởng do sạt lở đất, trượt lở đất gây ra tại khu vực này.
Hình 1.1: Bản đồ địa chính tỉnh Hà Giang và 2 huyện khu vực nghiên cứu.
MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Mục tiêu nghiên cứu
Nghiên cứu của đề tài đã cung cấp cơ sở khoa học vững chắc để đề xuất các giải pháp giảm thiểu và thích ứng với nguy cơ sạt lở đất tại khu vực miền núi Việt Nam Các kết quả này góp phần nâng cao hiểu biết về nguyên nhân, đặc điểm và xu hướng biến đổi của sạt lở đất, từ đó hướng dẫn các chính sách và biện pháp phòng ngừa hiệu quả hơn Việc áp dụng các giải pháp dựa trên nghiên cứu sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại và bảo vệ bền vững vùng miền núi, đồng thời thích nghi với những tác động của biến đổi khí hậu.
2.1.2 Mục tiêu cụ thể Để đạt được mục tiêu chung, đề tài hướng tới các mục tiêu cụ thể như sau:
- Đánh giá thực trạng sạt lở đất và mức độ tổn thương tại huyện Bắc
Mê và Vị Xuyên tỉnh Hà Giang
- Xây dựng bản đồ nguy cơ tổn thương do sạt lở đất khu vực nghiên cứu
- Đề xuất giải pháp giảm thiểu và thích ứng nguy cơ sạt lở đất khu vực nghiên cứu.
Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
Dựa trên khảo sát ban đầu và phạm vi mục tiêu của nghiên cứu, đề tài lựa chọn hai huyện Bắc Mê và Vị Xuyên thuộc tỉnh Hà Giang làm điểm nghiên cứu chính Các huyện này thường xuyên xảy ra sạt lở đất, gây ảnh hưởng lớn đến đời sống và sản xuất của người dân địa phương Nghiên cứu nhằm phân tích nguyên nhân, mức độ và ảnh hưởng của sạt lở đất tại các khu vực này để đề xuất các giải pháp phòng chống hiệu quả Việc lựa chọn các huyện Bắc Mê và Vị Xuyên giúp tập trung khảo sát những khu vực có nguy cơ cao, từ đó nâng cao hiệu quả của các chiến lược ứng phó và giảm thiểu thiệt hại do sạt lở đất gây ra.
- Phạm vi không gian: Đề tài tập trung nghiên cứu hai huyện Bắc Mê và Vị Xuyên thường xuyên xảy ra sạt lở tại tỉnh Hà Giang
- Phạm vi về thời gian: Đề tài tập trung đánh giá mức độ tổn thương do sạt lở đất tại tỉnh Hà Giang giai đoạn 2013 – 2017.
Nội dung nghiên cứu
Để đạt đƣợc mục tiêu nghiên đề ra, đề tài thực hiên một số nội dung nghiên cứu nhƣ sau:
2.3.1 Nghiên cứu đánh giá thực trạng sạt lở đất tại huyện Bắc Mê và Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang
- Đánh giá thực trạng sạt lở đất tại huyện Bắc Mê và Vị Xuyên
- Đánh giá hoạt động phòng chống, cảnh báo nguy có sạt lở đất khu vực nghiên cứu
2.3.2 Nghiên cứu xây dựng bản đồ t ng nhóm chỉ số đánh giá nguy cơ sạt lở đất khu vực nghiên cứu
- Nhóm chỉ số về địa hình, địa mạo (độ dốc mặt đất…)
- Nhóm chỉ số về khí hậu (lƣợng mƣa trung bình năm)
- Nhóm chỉ số sinh thái môi trường (lớp phủ thực vật - NDVI)
- Nhóm chỉ số nhân sinh (hoạt động khai thác và sử dụng đất)
2.3.3 Nghiên cứu xây dựng bản đồ v ng nguy cơ tổn thương do sạt lở đất gây ra khu vực nghiên cứu
- Dựa vào bản đồ từng nhóm chỉ số đánh giá nguy cơ sạt lở đất khu vực nghiên cứu thực hiện thao tác tạo lập bản đồ hoàn chỉnh
2.3.4 Nghiên cứu đ xuất giải pháp th ch ứng và giảm thiểu tác đ ng c a sạt lở, trưượt lở đất tại tỉnh Hà Giang
Trên cơ sở kết quả nghiên cứu, đề tài dự kiến đƣa ra 2 nhóm giải pháp chủ yếu:
- Nhóm giải pháp thích ứng
- Nhóm giải pháp giảm thiểu tác động của sạt lở và trƣợt lở đất
Phương pháp nghiên cứu
Phân cấp các khu vực nhạy cảm với xói mòn và sạt lở đất dựa trên việc phân vùng các yếu tố như địa hình, lượng mưa và độ che phủ thực vật giúp dự báo khả năng xảy ra hiện tượng trượt lở và sạt lở đất Điều này có ý nghĩa quan trọng trong việc đánh giá khả năng xảy ra các rủi ro tự nhiên tùy theo các tác nhân và điều kiện khí hậu cụ thể của khu vực nghiên cứu.
Dựa trên các cơ sở dự báo về sạt lở, trượt lở đất, các giải pháp ứng xử phù hợp được đề xuất nhằm giảm thiểu thiệt hại trước và sau thiên tai Việc thích ứng với thiên tai tại địa bàn nghiên cứu là rất cần thiết để bảo vệ cộng đồng và giảm thiểu tổn thất về kinh tế Ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám trong phân cấp độ nhạy cảm của các khu vực dễ sạt lở, trượt lở là công cụ quan trọng cho các nhà quản lý môi trường và kỹ thuật xây dựng hạ tầng giao thông Công nghệ này giúp phân chia vùng nguy cơ rõ ràng, từ đó tối ưu hóa quy hoạch các công trình kỹ thuật và xây dựng trên địa bàn tỉnh Hà Giang, đặc biệt tại các sườn dốc có nguy cơ cao xảy ra sạt lở và trượt lở đất.
2.4.2.1 Đánh giá thực trạng và công tác phòng chống thiên tại sạt ở, trượt ở đ t tại khu vực nghiên cứu
Dưới đây là các điểm sạt lở và thiệt hại do sạt lở đất gây ra trong khu vực miền núi Bản đồ hiện trạng trượt lở đất năm 2013 đã được sử dụng để đánh giá mức độ và phạm vi của các điểm sạt lở, giúp xác định các khu vực nguy hiểm Tài liệu “Tóm tắt kết quả điều tra và thành lập bản đồ hiện trạng trượt lở đất đá tỷ lệ 1:50.000 khu vực miền núi” cung cấp các thông tin quan trọng để định hướng các biện pháp phòng chống sạt lở đất hiệu quả Việc thừa kế tài liệu này đóng vai trò quan trọng trong việc quản lý, giảm thiểu thiệt hại và bảo vệ cộng đồng dân cư yếu thế trước thiên tai.
2.4.2.2 ựa ch n ch số đánh giá mức độ tổn thương của sạt ở và trượt ở đ t
Trong quá trình đánh giá nguy cơ sạt lở đất, việc lựa chọn các chỉ số phù hợp đóng vai trò quan trọng để đảm bảo kết quả chính xác và đáng tin cậy Dựa vào các tài liệu nghiên cứu liên quan và điều tra sơ bộ khu vực nghiên cứu, chúng tôi đã xác định các chỉ số chủ yếu bao gồm độ dốc, đất đai, đặc tính thấm, độ ẩm, và hoạt động địa chất Việc lựa chọn những chỉ số này giúp phân tích rõ ràng các yếu tố ảnh hưởng, từ đó xác định mức độ nguy hiểm sạt lở đất một cách chính xác hơn theo tiêu chuẩn SEO.
Chỉ số về địa hình địa mạo Địa mạo (Geomorphology): Yếu tố địa mạo đƣợc phân chia thành 5 cấp, mô tả mối liên quan giữa đặc điểm hình thái hướng sườn dốc địa hình và mức độ sạt lở
- Độ cao địa hình: Yếu tố độ cao cũng đƣợc chia theo 5 cấp độ, theo địa hình tự nhiên
- Độ dốc địa hình: Yếu tố này cho thấy mối liên quan đến trƣợt lở đất đá và sạt lở đất do các hoạt động nhân sinh, phân bố của núi đá
- Độ phân cắt sâu địa hình: Yếu tố này cho thấy mối liên quan đến sạt lơt, trƣợt lở đất đá thông qua mức độ phân cắt sâu và tỉ lệ với độ cao địa hình
Chỉ số về khí hậu
Lượng mưa trung bình hàng năm ảnh hưởng lớn đến dòng chảy mặt, tạo điều kiện cho nước thấm sâu vào đất đá vỏ phong hóa làm tăng khối lượng thể tích của đất đá Điều này làm giảm lực kháng cắt của đất đá, dẫn đến sự hình thành dòng nước ngầm với áp lực thủy tĩnh và thủy động cao, gây mất ổn định sườn dốc Chính yếu tố này góp phần làm tăng nguy cơ sạt lở, trượt lở đất đá, đe dọa an toàn các khu vực dốc núi.
Chỉ số về sinh thái môi trường (NDVI)
Chỉ số về thảm thực vật cho thấy mối liên hệ chặt chẽ giữa thảm thực vật và hiệu ứng thủy văn tại các khu vực nghiên cứu Tỷ lệ che phủ thực vật phản ánh chính xác mô hình sử dụng đất trên địa hình tự nhiên, giúp nhận biết các loại đất khác nhau Ngoài ra, tỷ lệ che phủ thực vật còn là tham số quan trọng để đánh giá trạng thái thảm thực vật tại thời điểm thu nhận ảnh, hỗ trợ phân tích biến đổi môi trường hiệu quả.
Thảm thực vật xanh dày đặc thể hiện giá trị NDVI cao do nồng độ chất diệp lục cao, phản xạ thấp trong dải màu đỏ và sự xếp chồng dày của lá Ngược lại, thảm thực vật thưa thớt có giá trị NDVI thấp, ít hoặc không có chất diệp lục và lá Giá trị NDVI được tính toán dựa trên công thức từ các ảnh vệ tinh Landsat, phản ánh chính xác mức độ xanh tốt của thực vật.
Giá trị NDVI là dãy số -1 đến +1:
Giá trị NDVI thấp phản ánh rằng ở khu vực đó, tia NIR và tia visible có độ phản xạ gần bằng nhau, cho thấy mức độ che phủ thực vật còn thấp Điều này giúp đánh giá chính xác trạng thái phát triển của thảm thực vật và mức độ xanh tươi của khu vực đó NDVI là chỉ số quan trọng trong phân tích ảnh vệ tinh, giúp xác định vùng có sự phát triển cây trồng yếu hoặc bị ảnh hưởng bởi các yếu tố môi trường Nhờ đó, việc theo dõi chỉ số NDVI hỗ trợ các nhà quản lý nông nghiệp, môi trường trong quá trình đưa ra quyết định.
Khi giá trị NDVI cao, tức là NIR có độ phản xạ cao hơn so với độ phản xạ của Vis, cho thấy khu vực đó có độ che phủ thực vật tốt Điều này phản ánh sức khỏe và mật độ của thảm thực vật trong vùng, giúp đánh giá chất lượng môi trường và hiểu rõ tình trạng phủ xanh của đất đai Việc phân tích giá trị NDVI giúp định hướng các hoạt động nông nghiệp, bảo vệ môi trường và quản lý tài nguyên hiệu quả hơn.
Giá trị NDVI âm cho thấy khu vực có độ phản xạ của phần nhìn (Visible) cao hơn độ phản xạ của hồng ngoại gần (NIR), điều này thường phản ánh sự hiện diện của mặt nước hoặc bị che phủ bởi mây Các vùng này không chứa thực vật, giúp xác định rõ các điểm không phù hợp để phân tích sinh thái hoặc nông nghiệp Thông qua phân tích giá trị NDVI âm, chúng ta có thể đánh giá chính xác hơn tình trạng bề mặt đất đai và đặc điểm môi trường trong khu vực nghiên cứu.
Chỉ số về tác động nhân sinh – sử dụng đất
Chỉ số này phản ánh hiện trạng sử dụng đất như đất nông nghiệp, phi nông nghiệp, đất lâm nghiệp, đất lâm nghiệp chuyên dụng và đất bỏ hoang Nó giúp đánh giá mức độ ảnh hưởng của con người, đặc biệt là các tác động vào địa hình tự nhiên trong quá trình khai thác và sử dụng đất Những hoạt động này là nguyên nhân trực tiếp gây ra sạt lở, trượt lở đất đá, góp phần làm thay đổi cảnh quan và giảm sự ổn định của đất đai.
2.4.2.3 Xây dựng bản đồ phân c p vùng nhạy cảm sạt ở và trượt ở đ t
- Bản đồ hiện trạng, số liệu khí tƣợng lƣợng mƣa, độ dốc…
Chúng tôi sử dụng phương pháp nghiên cứu tài liệu thứ cấp để xây dựng bản đồ hiện trạng thiên tai tại khu vực nghiên cứu, kết hợp với các điểm khảo sát GPS và đối tượng liên quan nhằm đảm bảo độ chính xác cao Đặc biệt, bản đồ độ cao được tích hợp để phân tích tác động của thiên tai dựa trên đặc điểm địa lý chi tiết, giúp đưa ra các giải pháp phòng tránh và ứng phó hiệu quả hơn Phương pháp này giúp xác định chính xác các điểm nguy hiểm, từ đó hỗ trợ công tác lập kế hoạch phòng chống thiên tai phù hợp với điều kiện thực tế của khu vực.
Add dữ iệu ảnh DEM → Spatial Analyst Tool → Reclassify → Phân cấp độ cao ta đƣợc dữ liệu ảnh bản đồ độ cao Đối với bản đồ độ dốc
Add dữ iệu ảnh DEM → Spatia Ana yst Too → Surface → S op→
Phân cấp độ dốc với công cụ Reclassify Đối với bản đồ phân cắt sâu địa hình
Add dữ iệu ảnh DEM → Spatia Ana yst Too → Neighborhood→ Focal Statistics/ ta đƣợc ảnh bản đồ phân cắt sâu địa hình
- Cộng chồng xếp lớp bản đồ và Nội suy không gian (Nội suy IDW)
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU
Điều kiện tự nhiên
Bắc Mê là huyện vùng sâu, vùng xa của tỉnh Hà Giang, cách thành phố Hà Giang 53km về phía Đông, với vị trí giáp tỉnh Cao Bằng phía đông, tỉnh Tuyên Quang phía nam, thành phố Hà Giang và huyện Vị Xuyên phía tây, và huyện Yên Minh phía bắc Diện tích tự nhiên của huyện là 85.258,9 ha, chiếm 10,8% diện tích toàn tỉnh, gồm 13 đơn vị hành chính cấp xã Trục đường Quốc lộ 34 chạy qua huyện, kết nối trung tâm huyện với thành phố Hà Giang, tạo điều kiện thuận lợi cho phát triển kinh tế, văn hóa xã hội và giao thương hàng hóa giữa các vùng.
Vị Xuyên nằm ở trung tâm tỉnh Hà Giang, phía bắc giáp huyện Quản
Bạ, phía tây giáp Tỉnh Vân Nam (Trung Quốc) và huyện Hoàng Su Phì, phía nam giáp huyện Bắc Quang, phía đông giáp Thành phố Hà Giang và huyện
Na Hang (Tuyên Quang) Huyện có tổng diện tích tự nhiên là 151.980ha Trung tâm huyện cách thành phố Hà Giang 20km về phía nam
3.1.2 Địa hình, địa mạo Địa hình chủ yếu của 2 huyện Bắc Mê và Vị Xuyên là vùng núi thấp Bắc Mê địa hình chính là núi cacxtơ và đồi, xen kẽ những dãy núi đá vôi thấp, sườn thoải, nhiều mạch nước ngầm chảy từ núi ra thung lũng tạo ra hệ thống sông, suối, ao hồ dày đặc Độ cao trung bình từ 400 – 500m so với mặt nước biển, có đỉnh cao 1.408m, bị chia cắt bởi các khe suối lớn, nhỏ Và có sông Gâm chảy qua địa bàn huyện
Vị Xuyên có địa hình phức tạp, chủ yếu gồm đồi núi thấp xen kẽ sườn thoải và thung lũng rộng lớn, phù hợp cho phát triển nông nghiệp Với độ cao trung bình 300-400m so với mực nước biển, khu vực có núi Tây Côn Lĩnh cao 2.418m ở phía Tây và dòng sông Lô chảy qua địa bàn Các tuyến quốc lộ 4C và quốc lộ 2 chạy qua giúp kết nối giao thương, thúc đẩy sự phát triển kinh tế của huyện.
Khí hậu 2 huyện có sự khác nhau do có sự sai khác về địa hình
Bắc Mê có khí hậu nhiệt đới gió mùa, với lượng mưa trung bình hàng năm lên đến 1.600mm và độ ẩm trung bình 83% Mưa nhiều tập trung vào các tháng 6, 7, 8, trong khi mùa khô kéo dài từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Nhiệt độ trung bình ở Bắc Mê dao động từ 19°C đến 23°C, tạo điều kiện thuận lợi cho các hoạt động và sinh hoạt hàng ngày trong năm.
Vị Xuyên có khí hậu nhiệt đới nóng ẩm, với mùa hè oi bức và mùa đông lạnh Khí hậu chia thành hai mùa rõ rệt: mùa mưa từ tháng 5 đến tháng 10, với lượng mưa trung bình khá lớn từ 3.000 – 4.000mm/năm, tập trung chủ yếu vào các tháng 6, 7, 8, và 9, gây ra thời tiết oi bức, mưa gió đột ngột; và mùa khô từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau, thời tiết khô hanh, giá buốt Sự khắc nghiệt của khí hậu đã đặt ra nhiều thử thách cho đời sống, sản xuất, an ninh và giao lưu văn hóa của các dân tộc địa phương.
Bắc Mê có sông Gâm chảy qua địa bàn 4 xã thị trấn của huyện; năm
Năm 2005, dự án thủy điện Na Hang tỉnh Tuyên Quang đã tích nước và hình thành lòng hồ thủy điện Tuyên Quang, ảnh hưởng đến cuộc sống của 4 xã, thị trấn trong huyện Bên cạnh đó, huyện còn có hệ thống các suối lớn, nhỏ phân bố rải rác, đổ về sông Gâm, góp phần vào hệ sinh thái và nguồn nước của khu vực.
Vị Xuyên nổi bật với dòng sông Lô dài 70km chảy qua địa bàn, góp phần tạo nên diện tích khu vực khoảng 8.700 km² Huyện còn sở hữu nhiều hệ thống sông, suối, ao hồ phân bố khắp nơi, đổ về sông Lô, tạo nên hệ thống thủy lợi phong phú, thuận lợi cho phát triển kinh tế và du lịch địa phương.
Bắc Mê nổi bật với các mỏ khoáng sản quan trọng như mỏ chì, kẽm tại Na Sơn, Tản Pan, mỏ măng gan ở Giáp Trung, quặng antimon ở Lạc Nông và mỏ vàng tại Nà Nôm Ngoài ra, diện tích đất trồng lâm nghiệp tại khu vực này lên đến 58,34% tổng diện tích đất sử dụng vào năm 2015, góp phần quan trọng vào phát triển kinh tế địa phương và bảo vệ môi trường.
Vị Xuyên có vàng sa khoáng, các mỏ chì, kẽm tập trung ở Tùng Bá, Phong Quang, sắt ở Tùng Bá, Bạch Ngọc và Ngọc Minh Có diện tích đất lâm
Điều kiện kinh tế - xã hội
Bắc Mê có tỷ lệ che phủ rừng lên đến 54% diện tích tự nhiên, trong đó gần 60% là rừng nguyên sinh, tạo điều kiện thuận lợi cho công tác bảo vệ và phát triển rừng Rừng Bắc Mê phong phú với nhiều loại gỗ quý như đinh, lim, nghiến, cùng các nguyên liệu cây sợi dài và các lâm sản phụ như song, mây, cây dược liệu Nhờ diện tích rừng lớn và độ che phủ cao, Bắc Mê có lợi thế trong khai thác gỗ và củi, góp phần thúc đẩy phát triển kinh tế địa phương.
Bắc Mê có đồng cỏ rộng lớn, phù hợp với nhu cầu phát triển chăn nuôi gia súc như trâu, bò, dê, ngựa Khu vực này còn thích hợp trồng các loại cây kinh tế như chè và ngô, góp phần thúc đẩy ngành nông nghiệp địa phương.
Sông Gâm chảy qua mang đến tiềm năng phát triển nuôi trồng và khai thác thủy sản đa dạng, đặc biệt với các loài cá quý hiếm như cá dầm xanh, cá anh vũ, cá lăng, cá chiên và cá bỗng.
Vị Xuyên do địa hình tương đối bằng phẳng và lượng mưa nhiều nên
Vị Xuyên, tỉnh có diện tích trồng chè lớn nhất Hà Giang, phù hợp cho các loại cây công nghiệp phát triển, đặc biệt là chè Ngoài cây chè, Vị Xuyên còn phát triển các loại cây như thảo quả, cam quýt, lạc và đậu tương, kết hợp với chăn nuôi trâu, bò, dê và gia cầm Với những hoạt động nông nghiệp đa dạng này, Vị Xuyên đã đạt tổng sản lượng lương thực 53.403,8 tấn vào năm 2014, góp phần nâng cao đời sống người dân địa phương.
Vị Xuyên có gần 30km đường quốc lộ 2 chạy qua địa bàn, tạo điều kiện thuận lợi cho giao thương và kết nối hàng hóa với các vùng miền khác Toàn huyện có hệ thống đường ô tô kết nối đến trung tâm các xã, đảm bảo 100% các xã đều có đường ô tô liên lạc Thị trấn Vị Xuyên có điện lưới quốc gia phủ sóng rộng khắp, với trên 70% hộ dân sử dụng điện và tỷ lệ phủ sóng truyền hình đạt 90%, góp phần nâng cao đời sống và khả năng tiếp cận thông tin của người dân.
Huyện Bắc Mê có tiềm năng phát triển du lịch nhờ nhiều di tích quốc gia quan trọng, góp phần nâng cao thu nhập cho người dân địa phương.
Bắc Mê có diện tích 856,06 km² và dân số trung bình khoảng 54.043 người, với mật độ dân số đạt 63 người/km² theo số liệu năm 2015 Khu vực này gồm 13 đơn vị hành chính xã và là nơi cư trú của 14 dân tộc thiểu số, trong đó dân tộc Dao chiếm tỷ lệ đông đảo nhất.
Huyện có dân tộc Tày chiếm tỷ lệ 37%, dân tộc H’Mông chiếm 20%, cùng nhiều dân tộc khác góp phần đa dạng văn hóa địa phương Với sự phong phú về bản sắc văn hóa dân tộc, địa phương và chính quyền thường xuyên tổ chức các hoạt động giao lưu văn hóa, nghệ thuật, thể dục thể thao để tăng cường sự gắn kết giữa các dân tộc anh em trên địa bàn huyện.
Vị Xuyên có diện tích khoảng 1.478,41 km² và dân số trung bình là hơn 105.500 người, với mật độ dân số khoảng 71 người/km² Khu vực này gồm 2 thị trấn và 21 xã, là nơi sinh sống của 15 dân tộc, trong đó dân tộc Tày chiếm phần lớn Vị Xuyên nổi bật với các nét văn hóa đặc sắc như nhà sàn gỗ, điệu múa và hát dân tộc vẫn được bảo tồn và phát huy qua nhiều thế hệ.
KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
Thực trạng và công tác phòng chống thiên tai sạt lở, trƣợt lở tại huyện Bắc Mê và Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang
Trong quá trình khảo sát thực địa diễn ra đúng mùa mưa, đã ghi nhận nhiều dạng tai biến địa chất như trượt lở đất đá và sạt lở đất, với mật độ dày đặc và ảnh hưởng đa dạng Nguyên nhân chính của các hiện tượng này chủ yếu xuất phát từ hoạt động của con người như cắt taluy để xây dựng đường, nhà cửa hoặc các công trình công cộng, phá rừng làm nương rẫy và cắt bỏ chân sườn dốc tự nhiên, gây ra hiện tượng quá bão hòa nước trong đất sau những đợt mưa lớn Hậu quả của các tai biến này vô cùng nghiêm trọng, bao gồm sập nhà cửa, sụt lún công trình, ùn tắc giao thông, gây thiệt hại lớn về người và tài sản cho cộng đồng địa phương.
Bảng 4.1: Thống kê đặc điểm các loại hình thiên tai trong khu vực nghiên cứu
Thời gian thường xảy ra (tháng)
Thiệt hại về người cao nhất
Tổng thiệt hại về kinh tế cao nhất (triệu đồng/trận)
Lũ quét, lũ bùn đá 2 ÷ 3 6 ÷ 9 48 47000
Trƣợt lở, sạt lở đất đá Rất nhiều 6 ÷ 9 Chƣa thống kê đƣợc Chƣa thống kê đƣợc
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Hiện trạng các tai biến địa chất trong khu vực nghiên cứu có đặc điểm nhƣ sau:
Lũ quét là loại hình lũ có cường suất, vận tốc dòng chảy và biên độ mực nước rất lớn, gây ra hiện tượng lũ lên nhanh và xuống nhanh, đồng thời mang theo lượng lớn bùn đất, cây cối và vật chất Tỉnh đã khảo sát và xác định được 32 điểm xảy ra lũ quét, lũ ống và lũ hỗn hợp, chủ yếu tại huyện Vị Xuyên, cùng với một số điểm lũ quét rải rác tại huyện Bắc Mê và các huyện khác trong khu vực.
Hậu quả gây ra đó là:
- Làm trôi nhà cửa, gia sức gia cầm của nhân dân, vùi lấp hoa màu và thu hẹp diện tích canh tác gây thiệt hại về kinh tế
Các yếu tố gây hư hỏng hoặc phá hủy cơ sở hạ tầng như làm trôi nhà cửa, gia súc, gia cầm của nhân dân, gây tắc nghẽn giao thông và làm mặt đường bị vùi lấp, thu hẹp diện tích ở nhiều nơi Đồng thời, các cột cao thế và cột ăng ten viễn thông có nguy cơ bị đổ sập, gây nguy hiểm và gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống và hoạt động của cộng đồng.
- Bồi lấp, thu hẹp lòng sông suối, gây đổi dòng, dẫn tới xói lở, bồi tụ bờ sông bờ suối
- Phá hoại hoặc làm thu hẹp diện tích canh tác của cư dân địa phương
Trƣợt lở đất đá, sạt lở đất:
Hiện tượng sạt lở đất đá là thiên tai phổ biến tại khu vực núi tỉnh Hà Giang, gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống và hệ sinh thái địa phương Theo thống kê, các điểm sạt lở chủ yếu tập trung ở huyện Vị Xuyên và Bắc Mê, với đa dạng kiểu trượt lở và quy mô khác nhau, đòi hỏi các biện pháp phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại hiệu quả.
Bảng 4.2: Bảng thống kê số lƣợng trƣợt theo huyện
Rất lớn (20.000- 100.000m 2 ) Đặc biệt lớn (>100.000m 2 )
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Tại huyện Bắc Mê, đã xảy ra nhiều hiện tượng sạt lở đất và trượt lở đất đá, chủ yếu tập trung dọc theo Quốc lộ 34 và các tuyến đường từ thị trấn Bắc Mê đến các xã lân cận Những điểm sạt lở này gây ảnh hưởng lớn đến giao thông và an toàn người dân địa phương Các khu vực thị trấn Bắc Mê cũ và mới đều thường xuyên đối mặt với nguy cơ sạt lở, đòi hỏi các biện pháp xử lý khẩn cấp và cảnh báo thường xuyên để hạn chế thiệt hại Chính quyền địa phương cần tăng cường công tác quan trắc, kiểm tra và xử lý các điểm có nguy cơ cao nhằm đảm bảo an toàn cho cộng đồng và phát huy hiệu quả các giải pháp phòng chống sạt lở đất.
Kết quả thu nhận đƣợc 89 điểm trƣợt lở, trong đó có 68 điểm trƣợt lở có quy mô nhỏ, 14 điểm trong quy mô trung bình và 7 điểm lớn
Nguyên nhân chính gây ra hoạt động trượt lở, sạt lở đất liên quan đến sự phân bố của các đá trầm tích biến chất và trầm tích lục nguyên xen cacbonat trong khu vực Ngoài ra, lớp vỏ phong hóa dày và thảm thực vật thưa thớt góp phần làm yếu đi khả năng giữ đất của đất đai Các hoạt động sinh hoạt của cộng đồng, cùng với mưa lớn và kéo dài, là những yếu tố thúc đẩy hiện tượng trượt lở và sạt lở đất diễn ra nghiêm trọng hơn.
Bảng 4.3: Bảng thống kê số lƣợng các điểm trƣợt lở đất đá gây các loại thiệt hại tại huyện Bắc Mê
Số điểm trƣợt phân loại theo quy mô
Số điểm trƣợt phân loại theo kiểu trƣợt
Cấp quy mô Thể tích khối trƣợt (m 3 )
Rơi, lật Xoay Tịnh tiến
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Hình 4.1: Bản đồ hiện trạng trƣợt lở đất đá trên địa bàn huyện Bắc Mê
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Mưa lớn kéo dài từ cuối tháng 6 đến tháng 7 gây ra hiện tượng trượt lở đất đá, sạt lở đất và xuất hiện các trận lũ ống, lũ quét ở nhiều khu vực trên địa bàn huyện Vị Các đợt mưa lớn gây ra nguy cơ mất an toàn cho người dân và thiệt hại về hạ tầng, đồng thời cảnh báo về tình hình thời tiết nguy hiểm trong thời gian tới Chính quyền địa phương đã có các biện pháp ứng phó để giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra.
Kết quả thu nhận đƣợc cho thấy tổng cộng có 262 điểm trƣợt lở, trong đó có 136 điểm trƣợt nhỏ, 80 điểm trung bình và 46 điểm trƣợt lở quy mô lớn
Bảng 4.4: Bảng thống kê số lƣợng các điểm trƣợt lở đất đá gây các loại thiệt hại tại huyện Vị Xuyên
Số điểm trƣợt phân loại theo quy mô Số điểm trƣợt phân loại theo kiểu trƣợt
Cấp quy mô Thể tích khối trƣợt (m 3 )
Rơi, lật Xoay Tịnh tiến
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Hình 4.2: Bản đồ hiện trạng trƣợt lở đất đá trên địa bàn huyện Vị Xuyên
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014).
Xây dựng bản đồ trƣợt lở, sạt lở đất đá tại khu vực nghiên cứu
Trong khóa luận tốt nghiệp này, chúng tôi tập trung xây dựng bản đồ mức độ tổn thương do sạt lở, trượt lở đất tại hai huyện Bắc Mê và Vị Xuyên, tỉnh Hà Giang Việc xác định mức độ tổn thương giúp đưa ra các giải pháp phòng ngừa và giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra Bản đồ xây dựng nhằm cung cấp cơ sở dữ liệu chính xác để hỗ trợ công tác quản lý và phát triển bền vững khu vực falls Nghiên cứu này góp phần nâng cao nhận thức về tầm quan trọng của việc kiểm soát sạt lở đất trong các khu vực dễ bị ảnh hưởng.
4.2.1 Xây dựng bản đồ các nhóm chỉ số đánh giá mức đ tổn thương đến sạt lở đất, trượt lở đất đá
Bản đồ độ cao địa hình của khu vực nghiên cứu cho thấy đặc điểm chung là độ dốc lớn và hệ thống sông suối phát triển mạnh, phản ánh địa hình phân cắt mạnh mẽ Độ cao có xu hướng giảm dần từ tây bắc xuống đông nam, tạo điều kiện cho các vùng thấp dần về phía nam, hình thành vùng trung du đặc trưng tại Vị Xuyên Điều này dẫn đến sự khác biệt rõ rệt về khí hậu giữa các khu vực, ảnh hưởng đến sinh thái và hoạt động kinh tế địa phương.
Bản đồ độ cao địa hình:
Bản đồ vị trí các điểm trượt lở sạt lở cho thấy hiện tượng này thường xảy ra ở độ cao dưới 700m, đặc biệt tại những khu vực có dân cư đông đúc Các điểm trượt lở tập trung chủ yếu dọc các tuyến đường giao thông và khu vực có hoạt động xây dựng nhà cửa, đường xá, cũng như các hoạt động liên quan đến sông suối Điều này cho thấy tác động của các hoạt động nhân sinh và địa hình cao dưới 700m góp phần làm tăng nguy cơ sạt lở đất, cần có các biện pháp phòng ngừa phù hợp để giảm thiểu thiệt hại.
Bảng 4.5: Tỷ lệ phân cấp độ cao địa hình tự nhiên
Ghi chú/Đánh giá mức độ liên quan đến trƣợt lở, sạt lở đất đá/Khu vực phân bố chủ yếu
Thường xảy ra do các hoạt động nhân sinh ( xây dựng, giao thông) diễn ra mạnh mẽ, phân bố chủ yếu ở phía nam, đông nam vùng nghiên cứu
Trượt lở, sạt lở đất đá tương đối mạnh, phân bố chủ yếu ở phần trung tâm và đông, đông nam vùng nghiên cứu
500 -1000 2648,78 33,75 Trƣợt lở, sạt lở đất xảy ra khá mạnh, phân bố chủ yếu ở phía đông bắc, bắc vùng nghiên cứu
Hiện tƣợng trƣợt lở đất đá ít xảy ra ở độ cao này, phân bố chủ yếu ở phía bắc, tây bắc vùng nghiên cứu
> 1500 568,06 7,24 Ít trƣợt lở đất đá do chủ yếu là các đỉnh núi cao, phân bố chủ yếu ở phía tây bắc vùng nghiên cứu
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Mối quan hệ giữa số lượng điểm trượt lở và sạt lở với độ cao địa hình được phân tích dựa trên phương pháp tính tỷ trọng thông tin cơ bản Phương pháp này xác định tỷ số giữa tỷ lệ các điểm trượt, sạt lở và tỷ lệ diện tích thành phần, giúp đánh giá mức độ ảnh hưởng của độ cao đến các hiện tượng sạt lở đất Nhờ đó, có thể xác định được mối liên hệ rõ ràng giữa độ cao của địa hình và khả năng xảy ra các điểm trượt lở, sạt lở đất Đây là phương pháp hữu ích trong việc phân tích và dự báo các rủi ro về sạt lở đất trên các khu vực khác nhau dựa trên đặc điểm độ cao.
Bảng 4.6: Mối tương quan giữa số lượng điểm trượt, sạt lở và độ cao địa hình Độ cao (m) Diện tích
Tỷ lệ số điểm trƣợt B(%)
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Giá trị tỷ trọng thông tin lớn hơn 1 cho thấy mật độ điểm trượt trên diện tích cơ sở cao hơn trung bình của toàn vùng, trong khi giá trị nhỏ hơn 1 cho thấy mật độ điểm trượt thấp hơn mức trung bình của khu vực nghiên cứu Tỷ trọng thông tin càng cao, mức độ tập trung các điểm khảo sát tại các diện tích thành phần càng lớn, phản ánh sự phân bố không đều của các điểm khảo sát trong vùng.
Tổng số iệu diện tích trượt ở và sạt ở à tính trên toàn t nh Hà Giang về các điểm khảo sát trượt ở, sạt ở
Bản đồ độc dốc địa hình:
Kết quả hình ảnh và tính toán tỷ trọng thông tin cho thấy mức độ tập trung cao các điểm trượt, sạt lở đất trong khoảng độ dốc địa hình từ 10-35º, đặc biệt cao tại các vùng có độ dốc từ 25-30º Diện tích nằm trong khoảng độ dốc này cần được chú ý và cảnh báo cho người dân sinh sống, đặc biệt là các công trình dân sinh trong khu vực.
Hình 4.4: Bản đồ độ dốc địa hình khu vực nghiên cứu (độ)
Tỷ lệ phân cấp độ dốc địa hình tự nhiên nhƣ sau:
Bảng 4.7: Phân cấp độ dốc địa hình tự nhiên
Ghi chú/Đánh giá mức độ liên quan đến trƣợt lở, sạt lở đất đá/Khu vực phân bố chủ yếu
Liên quan đến các hoạt động nhân sinh diễn ra mạnh mẽ, phân bố chủ yếu ở phía nam, đông nam vùng nghiên cứu
16 - 30 2503,79 31,90 Liên quan mạnh mẽ đến hiện tƣợng trƣợt lở, sạt lở đất đá, phân bố rải rác trong vùng nghiên cứu
30 - 40 937,44 11,94 Liên quan đên trƣợt lở, sạt lở phân bố rải rác trong vùng nghiên cứu
> 40 264,84 3,37 Ít liên quan trực tiếp đến trƣợt lở, sạt lở đất, chủ yếu phân khu vực núi đá cao, phân bố khắp khu vực nghiên cứu
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Tương tự như độ cao địa hình ta cũng thu được kết quả mối tương quan giữa trƣợt lở, sạt lở đất đá với độ dốc địa hình
Bảng 4.8: Mối tương quan giữa số lượng điểm trượt, sạt lở và độ dốc địa hình Độ dốc (º) Diện tích
Tỷ lệ số điểm trƣợt B(%)
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Giá trị tỷ trọng thông tin > 1 cho thấy mật độ điểm trượt trên diện tích cơ sở cao hơn trung bình của toàn vùng, trong khi đó, giá trị < 1 phản ánh mật độ điểm trượt thấp hơn mức trung bình của vùng nghiên cứu Tỷ trọng thông tin càng lớn đồng nghĩa với mức độ tập trung của các điểm khảo sát tại các khu vực diện tích thành phần càng cao, cho thấy sự phân bố không đều của các điểm khảo sát trong vùng.
Bảng 4.9: Phân cấp độ dốc liên quan đến sạt lở, trƣợt lở đất Độ dốc (º) Phân cấp
Bản đồ vị trí điểm sạt lở trên nền phân cắt sâu địa hình
Khi chồng lớp ảnh dựa trên độ cao địa hình, độ dốc và hướng phơi sườn, chúng ta có thể tạo ra bản đồ vị trí các điểm trượt lở Bản đồ này giúp phân tích chi tiết các điểm nguy cơ dựa trên nền bản đồ phân cắt sâu, từ đó hỗ trợ quá trình giải đoán ảnh chính xác hơn.
Bảng 4.10: Mối tương quan giữa số lượng điểm trượt và mức độ phân cắt sâu địa hình Độ phân cắt sâu (m/km 2 )
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Giá trị tỷ trọng thông tin lớn hơn 1 cho thấy mật độ điểm trượt trên diện tích cơ sở cao hơn trung bình của toàn vùng, trong khi giá trị nhỏ hơn 1 thể hiện mật độ điểm trượt thấp hơn mức trung bình của khu vực nghiên cứu Tỷ trọng thông tin cao phản ánh mức độ tập trung cao của các điểm khảo sát tại các diện tích thành phần, giúp đánh giá chính xác hơn về phân bố điểm trượt trong khu vực.
Phân tích tỷ trọng thông tin cho thấy, số lượng khu vực có nguy cơ trượt lở cao tỷ lệ thuận với độ cao và độ phân cắt của địa hình khu vực nghiên cứu Điều này phản ánh rõ mối liên hệ giữa đặc điểm địa hình và mức độ nguy hiểm của các khu vực dễ xảy ra trượt lở Các khu vực có độ cao lớn và địa hình phân cắt mạnh đều có khả năng xảy ra trượt lở cao hơn, đòi hỏi các biện pháp phòng ngừa phù hợp Việc đánh giá chính xác tỷ trọng này giúp xác định các vị trí nguy cơ cao, hỗ trợ công tác quản lý thiên tai hiệu quả hơn.
Hình 4.5: Vị trí các điểm sạt lở, trƣợt lở trên nền bản đồ phân cắt sâu
Qua kết quả thu đƣợc tại các trạm khí tƣợng ta có bảng tổng kết tại trạm Bắc Mê:
Bảng 4.11: Lƣợng mƣa các tháng trong năm trạm Bắc Mê Đơn v : mm
Nguồn: Báo cáo kết quả điều tra hiện trạng trượt ở đ t đá khu vực miền núi t nh Hà Giang (2014)
Hà Giang, đặc biệt là hai huyện Vị Xuyên và Bắc Mê, có lượng mưa trung bình hàng năm lớn nhất cả nước, dẫn đến nhiều dạng tai biến địa chất như lũ lụt, trượt lở đất đá và sạt lở đất Đặc biệt, đợt mưa lớn kéo dài từ cuối tháng 6 đến hết tháng 7 năm 2013 gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho khu vực Lượng mưa trung bình hàng năm tại trạm Bắc Mê đạt 1.419,8mm, trong đó mùa mưa kéo dài từ tháng 6 đến tháng 8, với tháng 6 có lượng mưa lớn nhất là 340,8mm trong năm 2011.
Hình 4.6: Biểu đồ lƣợng mƣa các tháng trong năm 2011 tại trạm Bắc Mê (Đơn vị: mm)
Nhận xét: Qua biểu đồ nhận thấy rõ rệt lƣợng mƣa cao nhất vào tháng
Từ tháng 6 đến tháng 7, lượng mưa tăng cao gây ra nhiều tai biến địa chất trên khu vực nghiên cứu Theo biểu đồ Hình 4.6, tháng 6 ghi nhận lượng mưa lớn nhất, đạt 340,8mm/năm, trong khi mùa mưa ít xảy ra từ tháng 11 đến tháng 4 năm sau Tháng 2 là tháng có lượng mưa thấp nhất, chỉ khoảng 2,3mm/năm, góp phần vào hạn chế các tai biến địa chất trong khoảng thời gian này.
Lượng mưa phân bố không đều qua các tháng trong năm, làm tăng nguy cơ sạt lở đất do mưa lớn kéo dài Cường độ mưa lớn liên tục là nguyên nhân chính gây ra các hiện tượng sạt lở, trượt lở đất đá trên các sườn dốc địa hình Để xây dựng bản đồ phân bố lượng mưa khu vực nghiên cứu, đề tài sử dụng bộ dữ liệu mưa từ Trạm khí tượng Bắc Mê, thành phố Hà Giang.
Biểu đồ lượng mưa năm 2011
Bảng 4.12 Số liệu lƣợng mƣa đƣợc sử dụng trong đề tài để nội suy
TT Longitude Latitude Lƣợng mƣa (mm)
Nguồn: Trạm khí tượng thủy văn Bắc Mê và thành phố Hà Giang(2014)
Hình 4.7: Bản đồ lƣợng mƣa một vài điểm khảo sát sạt lở, trƣợt lở khu vực nghiên cứu (mm)
Theo Bảng 4.12 và Hình 4.7, lượng mưa trung bình hàng năm dao động từ 1091,05mm đến 5,13339mm, cho thấy sự biến động rõ rệt về lượng mưa tại các điểm khảo sát Lượng mưa không phân bố đều, chủ yếu phụ thuộc vào đặc điểm địa hình của từng khu vực Sự khác biệt về địa hình góp phần tạo ra sự phân bố mưa không đồng đều, ảnh hưởng lớn đến khí hậu và hệ sinh thái địa phương.
4.2.1.3 Ch số về sinh thái môi trường (NDVI)
Chỉ số thực vật trên bề mặt đất phản ánh chất lượng thực vật trong lớp phủ bề mặt, góp phần quan trọng vào quá trình kiểm soát sự sạt lở và trượt lở đất Thảm thực vật ảnh hưởng trực tiếp đến khả năng bám giữ đất, giảm thiểu tác động của các yếu tố ngoại lực gây xói mòn Việc phân loại chỉ số thực vật giúp đánh giá mức độ bảo vệ của lớp phủ thực vật đối với đất đai, từ đó hỗ trợ các biện pháp quản lý và phòng chống sạt lở hiệu quả.
Bảng 4.13: Phân loại NDVI theo chất lƣợng thực vật trong lớp phủ bề mặt đất
Giá trị NDVI Lớp phủ bề mặt đất
< 0,1 Khu vực cằn cỗi của đá; cát; mặt nước; bê tông
0,1 – 0,2 Đất đá cằn cỗi, cây bụi
0,2 – 0,3 Cây bụi và tràng cỏ; đất nông nghiệp để trống
0,3 – 0,6 Tràng cỏ, cây trồng nông nghiệp, rừng thƣa
Hình 4.8: Bản đồ chỉ số thực vật NDVI khu vực nghiên cứu
Đề xuất giải pháp hạn chế và giảm thiểu nguy cơ sạt lở đất tại khu vực nghiên cứu
4.3.1 Nhóm giải pháp th ch ứng
Nhóm giải pháp công trình:
Các giải pháp đầu tư xây dựng công trình nhằm can thiệp vào môi trường tự nhiên hoặc hạn chế hoạt động gây mất cân bằng tự nhiên, đặc biệt trong các dự án khai khoáng, giao thông, thủy điện và thủy lợi Tuy nhiên, các giải pháp này thường mang tính thụ động và đòi hỏi thiết kế, thi công cẩn thận để đạt hiệu quả tối đa Nếu không xem xét kỹ lưỡng trong mối tương quan với các biện pháp khác, các giải pháp công trình sẽ khó mang lại hiệu quả mong đợi trong việc giảm thiểu nguyên nhân gây ô nhiễm môi trường.
Có thể chia ra các nhóm công trình sau:
+ Tiêu thoát nước, làm giảm ứng suất cắt và tăng sức chống cắt của đất
Trong xây dựng hệ thống đường giao thông trên các đới vỏ phong hóa, việc bạt thoải mái dốc địa hình và hạ thấp độ cao mái dốc bằng cách giật cấp là rất quan trọng Điều này giúp tạo các đường cơ chắc chắn, giảm thiểu nguy cơ trượt, lún, đồng thời đảm bảo tính ổn định và an toàn cho công trình Việc điều chỉnh độ dốc phù hợp không chỉ nâng cao hiệu quả thi công mà còn kéo dài tuổi thọ của hệ thống đường giao thông trong môi trường phong hóa khắc nghiệt.
Để bảo vệ bề mặt mái dốc, cần áp dụng các giải pháp như trồng cỏ, sử dụng vật liệu địa kỹ thuật hoặc xây dựng phủ bằng bê tông để tăng khả năng chống erosion và ổn định mái dốc Đồng thời, tăng cường công tác bảo dưỡng các taluy sườn dốc trong hệ thống đường giao thông nhằm đảm bảo tính an toàn, bền vững và giữ gìn chất lượng công trình lâu dài.
Việc xây dựng các hồ chứa nước trên lưu vực giúp giảm lưu lượng và cản trở sự truyền lũ, từ đó kiểm soát dòng chảy mùa mưa hiệu quả Các hồ chứa còn giúp điều tiết nước, hạn chế tập trung nước gây lũ quét và giữ lại một phần dòng chảy bùn rác, giảm thiểu thiệt hại cho các khu vực hạ lưu Nhờ các công trình này, khả năng cắt đỉnh lũ và giảm thiểu thiệt hại do lũ quét trong mùa mưa được nâng cao đáng kể.
+ Tăng khả năng điều tiết dòng chảy ở những vị trí có nguy cơ tắc nghẽn trên sông suối
+ Gia cố tăng cường sự bền vững của đập nước, và bờ sông suối ở những vùng phát triển kinh tế - xã hội
+ Bảo vệ rừng đầu nguồn và trồng cây nhằm gia tăng độ che phủ rừng trên bề mặt địa hình
Trong quá trình xây dựng các công trình cơ sở hạ tầng, thủy lợi, thủy điện và nhà ở, cần tính toán kỹ lưỡng để đảm bảo khả năng chống chịu thiên tai như sạt lở, lũ lụt Việc đầu tư vào các công trình này phải phù hợp với khả năng chống chịu theo giới hạn cho phép tại các khu vực phát triển kinh tế - xã hội có độ rủi ro cao về thiên tai và biến đổi khí hậu Điều này đảm bảo an toàn cho cộng đồng và giảm thiểu thiệt hại về tài sản trong các tình huống khẩn cấp.
4.3.2 Nhóm giải pháp giảm thiểu tác đ ng
Nhóm giải pháp phi công trình:
Chủ yếu bao gồm các vấn đề về cơ chế - chính sách, khoa học- cộng nghệ, giáo dục cộng đồng
Việc thành lập bản đồ hiện trạng tai biến địa chất (TBĐC) đóng vai trò quan trọng trong việc xác định các khu vực nguy cơ tiềm ẩn Bản đồ này cung cấp cơ sở dữ liệu chính xác để xây dựng các bản đồ khoanh vùng dự báo nguy cơ theo các cấp độ khác nhau trên vùng lãnh thổ Đây là bước quan trọng nhằm đánh giá và giảm thiểu rủi ro thiên tai, bảo vệ cộng đồng và hạ tầng Các bản đồ dự báo giúp chính quyền và các tổ chức liên quan có kế hoạch ứng phó hiệu quả khi đối mặt với các biến cố địa chất.
Chính sách di dời các nhà dân, thôn bản nằm trong khu vực có nguy cơ cao xảy ra thiên tai động đất, đặc biệt tại các bẫy lũ quét, sườn dốc vỏ phong hóa, ven bờ sông suối có nguy cơ sạt lở bờ là ưu tiên hàng đầu Việc thực hiện di dời nhằm giảm thiểu thiệt hại về người và của khi xảy ra thiên tai, đảm bảo an toàn cho cư dân sinh sống tại những khu vực nguy hiểm Các cơ quan chức năng cần xác định rõ các khu vực dễ xảy ra sạt lở, lũ quét để tiến hành di dời dân cư kịp thời, đồng thời xây dựng các giải pháp phòng chống thiên tai hiệu quả.
Thiết lập mạng lưới quan trắc và quản lý các dạng thiên tai địa chất có nguy cơ cao xảy ra tại địa phương nhằm phát hiện sớm và ứng phó hiệu quả Đồng thời, xây dựng hệ thống thông tin cảnh báo kịp thời giúp cộng đồng dân cư nhận biết và chuẩn bị tốt hơn trước các rủi ro thiên tai, góp phần nâng cao sự an toàn cho cộng đồng.
Chúng tôi thúc đẩy tuyên truyền để người dân nhận dạng các đối tượng tiềm ẩn nguy cơ TBĐC, từ đó chủ động ứng phó và giảm thiểu hậu quả do các TBĐC gây nên Việc nâng cao nhận thức giúp cộng đồng kịp thời phát hiện những dấu hiệu bất thường, hạn chế tối đa tác động tiêu cực của dịch bệnh Chính phủ và các tổ chức y tế tích cực truyền thông để người dân hiểu rõ các biện pháp phòng ngừa hiệu quả, góp phần bảo vệ sức khỏe cộng đồng.
Chúng tôi đã đề ra kế hoạch đối phó và khắc phục khẩn cấp hậu quả khi xảy ra tụ bùn đất tại các vùng nguy cơ cao và khu vực tập trung dân cư Đồng thời, tổ chức các buổi diễn tập với các tình huống thực tế để người dân địa phương và chính quyền chủ động, bình tĩnh triển khai các hoạt động ứng cứu, giúp giảm thiểu tối đa tác động tiêu cực của thiên tai.
+ Thành lập các đội cứu hộ cơ động để ứng cứu, xử lý nhanh và khắc phục các hậu quả do tai biến tự nhiên gây ra
Nghiêm cấm hoạt động khai thác khoáng sản, xây dựng công trình và các điểm dân cư trong phạm vi hành lang bảo vệ của các tuyến đường nhằm đảm bảo an toàn và duy trì trật tự giao thông Điều này giúp hạn chế tác động tiêu cực đến hạ tầng giao thông và bảo vệ môi trường xung quanh Việc kiểm soát chặt chẽ các hoạt động trong khu vực hành lang bảo vệ đường góp phần duy trì an toàn giao thông, giảm thiểu rủi ro tai nạn và bảo vệ cuộc sống sinh hoạt của cư dân địa phương.
+ Đặt biển cảnh báo khu vực nhạy cảm có nguy cơ xảy ra sạt lở, trƣợt lở đất đá để cảnh báo người dân.
