Xây dựng bản đồ hiểm họa trượt lở đất tỉnh Sơn La

Nội dung text: Xây dựng bản đồ hiểm họa trượt lở đất tỉnh Sơn La

1. BÀI BÁO KHOA HỌC XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỂM HỌA TRƯỢT LỞ ĐẤT TỈNH SƠN LA Đào Tấn Quy1, Phạm Thị Hương Lan2 Tóm tắt: Bài báo trình bày kết quả nghiên cứu xây dựng bản đồ hiểm họa trượt lở đất cho tỉnh Sơn La với các yếu tố gây trượt lở đất: lượng mưa, độ dốc, thảm phủ, loại đất và độ cao. Tác giả sử dụng phương pháp quá trình phân tích cấp bậc (Analytical Hierarchy Process - AHP) để thiết lập trọng số cho các yếu tố. Thêm vào đó, giá trị của từng lớp sẽ dựa trên số liệu thực tế. Rủi ro trượt lở đất của từng vị trí là sự tổng hợp của tất cả các yếu tố ảnh hưởng và giá trị của chúng tại từng vị trí. Từ khóa: Trượt lở đất, hiểm họa trượt lở đất, độ dốc, thảm phủ, loại đất. 1. GIỚI THIỆU 1 đất cho tỉnh Sơn La với các yếu tố gây trượt lở Sạt, trượt lở đất là một trong những hiểm họa đất: lượng mưa, độ dốc, thảm phủ, loại đất và độ gây ra những thiệt hại nặng nề cho Việt Nam cao là cần thiết với việc sử dụng phương pháp nói chung và Sơn La nói riêng. Xây dựng bản quá trình phân tích cấp bậc (Analytical đồ hiểm họa trượt lở đất tỉnh Sơn La nhằm làm Hierarchy Process - AHP) để thiết lập trọng số giảm đến mức tối thiểu thiệt hại về người và tài cho các nhân tố. sản khi xảy ra trượt lở đất là hết sức cần thiết, 2. NỘI DUNG CHÍNH tạo cơ sở cho lập kế hoạch tái định cư, giao 2.1. Cơ sở lý thuyết thông và phát triển cơ sở hạ tầng. Sử dụng phương pháp quá trình phân tích cấp Hiện nay, có nhiều hướng nghiên cứu dự bậc (Analytical Hierarchy Process - AHP) để báo, cảnh báo trượt lở đất (Guzzetti và cộng sự, thiết lập trọng số cho các nhân tố gây nên trượt 2005) nghiên cứu về ngưỡng mưa gây ra trượt lở đất là mưa 1 ngày max, loại đất, độ dốc, bản lở đất (Esmali và công sự, 2003), )Bharat và đồ thảm phủ và độ cao. Satty (1980) phát triển cộng sự, 2013), đã sử dụng kỹ thuật GIS để xây AHP để chuẩn hóa như một phương pháp hỗ trợ dựng bản đồ vùng hiểm họa trượt lở đất nhưng ra quyết định khi có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến chưa đánh giá được ảnh hưởng của lượng mưa vấn đề trượt lở đất. AHP cung cấp một cấu trúc trong việc gây ra trượt lở đất (Ha Q. N và nnk, thứ bậc bằng cách giảm bớt việc lựa chọn giữa 2014) cũng đã xây dựng bản đồ hiểm họa trượt nhiều yếu tố thành việc so sánh các cặp và việc lở đất cho khu vực Sơn La. Ông cho rằng mưa ưu tiên trong mỗi cặp dựa vào ý kiến của người là yếu tố quan trọng nhất trong khu vực này với dùng. Trong khi ứng dụng AHP, các yếu tố giá trị trọng số là 0.28. Tuy nhiên, việc lựa chọn được so sánh với các yếu tố khác để xác định như vậy là chưa đưa ra được luận cứ khoa học tầm quan trọng của từng yếu tố trong mục đích để đánh giá việc trượt lở đất. Chính vì vậy chung. Giá trị được tính cho mỗi cặp các yếu tố nghiên cứu xây dựng bản đồ hiểm họa trượt lở sử dụng nguyên tắc được xuất bản trong thước đo tiêu chuẩn của Satty (Bảng 1). Chi tiết của phương pháp AHP bao gồm một chuỗi các bước 1 Trường Đại học Thủy Lợi, e-mail: daotanquy@tlu.edu.vn 2 Trường Đại học Thủy Lợi, e-mail: lanpth@tlu.edu.vn theo thứ tự. 50 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015)
2. Bảng 1. Bảng mức độ ưu tiên Mức độ ưu tiên Giá trị Ưu tiên tuyệt đối 9 Ưu tiên rất cao 7 Ưu tiên cao 5 Ưu tiên bình thường 3 Ưu tiên ngang nhau 1 Khoảng cách giữa các mức ưu tiên 2,4,6,8 Dựa trên nguyên tắc AHP thứ tự ưu tiên của các yếu tố sẽ được so sánh đôi một. Kết quả so sánh được thể hiện ở bảng 2. Trọng số của các yếu tố được xác định bằng giá trị trung bình trong bảng 3. Bảng 2. Bảng ma trận so sánh mức độ ưu tiên của các yếu tố Mưa Độ dốc Sử dụng đất Loại đất Cao độ Mưa 1.00 3.00 3.00 7.00 9.00 Độ dốc 0.33 1.00 3.00 5.00 7.00 Sử dụng đất 0.33 0.33 1.00 5.00 7.00 Loại đất 0.14 0.43 0.43 1.00 3.00 Cao độ 0.11 0.33 0.33 0.78 1.00 Tổng 1.92 5.10 7.76 18.78 27.00 Bảng 3. Giá trị trọng số của các yếu tố Mưa Độ dốc Sử dụng đất Loại đất Cao độ Mean Mưa 0.52 0.59 0.39 0.37 0.33 0.44 Độ dốc 0.17 0.20 0.39 0.27 0.26 0.26 Sử dụng đất 0.17 0.07 0.13 0.27 0.26 0.18 Loại đất 0.07 0.08 0.06 0.05 0.11 0.08 Cao độ 0.06 0.07 0.04 0.04 0.04 0.05 Các yếu tố được chia thành 8 lớp. Mục đích trên hơn 30 trận trượt lở đất thực tế của miền là để giảm thiểu mức độ chủ quan đối với mưa, Bắc Việt Nam, giá trị của từng lớp được xác độ dốc, và cao độ của từng lớp được chia đều định bằng tỷ số của số sự kiện thực tế đã xảy ra nhau. Các lớp của hiện trạng sử dụng đất và loại của lớp đó so với tổng số các trận thực tế. Ví dụ, đất được chia theo loại hạt và thảm phủ. Dựa sự phân loại mưa được nêu trong bảng 4 Bảng 4. Giá trị của các lớp mưa Lớp 1 2 3 4 5 6 7 8 Lượng mưa (mm) 0-150 150-200 200-250 250-300 300-350 350-400 400-450 >450 Số lượng 18 4 4 4 1 0 2 0 Trọng số của lớp 0.55 0.12 0.12 0.12 0.03 0.00 0.06 0.00 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015) 51
3. Các yếu tố khác cũng được làm tương tự Trong nghiên cứu mỗi yếu tố ảnh hưởng sẽ như đối với mưa. Mục đích của bước này là được phân cấp. Dựa vào số liệu thực tế, giá trị chuẩn hóa các nhân tố với các thứ nguyên tính toán của mỗi cấp được nghiên cứu tính toán khác nhau. và thể hiển như trong bảng 5 Bảng 5. Giá trị của mỗi cấp Lớp 1 2 3 4 5 6 7 8 Mưa 0.55 0.12 0.12 0.12 0.03 0.00 0.06 0.00 Độ dốc 0.58 0.24 0.18 0.00 0.00 0.00 0.00 0.00 Thảm phủ 0.09 0.15 0.58 0.15 0.03 0.00 0.00 0.00 Loại đất 0.00 0.61 0.27 0.00 0.00 0.03 0.00 0.09 Cao độ 0.00 0.06 0.18 0.48 0.15 0.09 0.00 0.03 Sau khi gán giá trị trọng số cho 5 yếu tố (wi) lở đất được xây dựng. và giá trị cho tất cả các vị trí của các yếu tố (Xi) 3. KẾT QUẢ dựa trên các lớp, giá trị tích lũy hiểm họa trượt Tiến hành phân tích và lựa chọn 5 yếu tố lở đất (Y) cho từng ô lưới được tính toán theo chính ảnh hưởng đến quá trình hình thành sử công thức sau: trượt lở đất. Đó là các yếu tố lượng mưa, độ dốc, 5 thảm phủ, loại đất và độ cao. Dựa vào phương (1) Y = wi X i pháp AHP mức độ ưu tiên của từng cặp được so i=1 Với các giá trị của w và X, các giá trị cao sánh và từ đó xác định trọng số của các yếu tố. của Y là các vùng có nguy cơ trượt lở cao và Việc xác định được giá trị của các cấp ứng với ngược lại. Trong bước này của quá trình tính mỗi yếu tố tác động sẽ là cở sở để tiến hành xây toán raster được sử dụng để tính kết quả của Y. dựng các bản đồ phân bố giá trị ứng với từng yếu Dựa trên kết quả của Y bản đồ hiểm họa trượt tố. Các bản đồ được thể hiện trong hình vẽ sau: 52 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015)
4. Hình 1. Bản đồ phân bố của các yếu tố gây nên hiểm họa trượt lở đất Từ kết quả tính toán cho 5 yếu tố chính được sạt trượt đất tại một số điểm thuộc các huyện thể hiện ở các bản đồ ở trên nghiên cứu tiến Mai Sơn, Mường La, phường Chiềng Lề, thị xã hành tổng hợp để xác định bản đồ hiểm họa sạt Sơn La trượt lở đất. Việc tổng hợp 5 yếu tố cùng với các 4. KẾT LUẬN trọng số của nó được tiến hành thông qua công Nghiên cứu đã bổ sung công cụ dự báo cụ GIS và công thức (1). Hình 2 thể hiện bản đồ những vùng có nguy cơ xảy ra lũ quét ở Tỉnh hiểm họa trượt lở đất tỉnh Sơn La. Sơn La, Việt Nam. Trong nghiên cứu này, các yếu tố chính gồm có mưa, độ dốc, thảm phủ, loại đất và độ cao. Kết quả của nghiên cứu cho thấy sự hợp lý của số liệu thực tế với bản đồ hiểm họa được xây dựng cho tỉnh Sơn La. Trong bài báo này, có 5 yếu tố chính được nhắc đến. Tuy nhiên, tác động những yếu tố đó ảnh hưởng đến quá trình trượt lở đất là khác nhau, thứ nguyên của các yếu tố cũng không giống nhau. Việc kết hợp các yếu tố không đồng nhất thứ nguyên kể trên là một ưu điểm của phương pháp. Việc kết hợp nhiều yếu tố trong phương pháp Hình 2. Bản đồ hiểm họa trượt lở đất này sẽ cho ra kết quả tin cậy hơn so với việc chỉ tỉnh Sơn La xét đến một yếu tố chủ chốt. Một trong những Qua kết quả phân tích xây dựng bản đồ hiểm ưu điểm nữa của phương pháp là có kết hợp số họa trượt lở đất cho thấy các vị trí thuộc tỉnh liệu thực đo. Điều này có thể tăng mức độ tin Sơn La có nguy cơ sạt trượt đất phải kể đến như cậy trong quá trình tính toán. TÀI LIỆU THAM KHẢO Ha Q. N., Dao V. K., Nguyen M. L. (2014) Ứng dụng công nghệ GIS xây dựng bản đồ cảnh báo lũ quét và sạt lở đất trên địa bàn tỉnh Sơn La, tạp chí KH&CN Thủy lợi Viện KHTLVN (in Vietnamses). Trần Kim Châu, Phạm Thị Hương Lan, Nguyễn Thế Toàn. Ứng dụng hệ thông tin đia lý và quá trình phân tích cấp bậc để tiến hành xây dựng bản đồ hiểm họa trượt lở đất tỉnh Sơn La, Tuyển tập hội nghị khoa học thường niên năm 2014. KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015) 53
5. Bharat P. B., Keshab D. A., Binod P. H., Thakur S., Gandhiv K. (2013) Using Geographic Information System and Analytical Hierarchy Process in Landslide Hazard Zonation, Applied Ecology and Environmental Sciences, 2013, Vol. 1, No. 2, 14-22 Esmali Y.,& Ahmadi H. (2003) Using GIS & RS in Mass Movements Hazard Zonation – A Case Study in Germichay Watershed, Ardebil, Iran, Map India Conference 2003 Guzzetti F., Peruccacci S., And Rossi M. (2005). RISK AWARE Definition of critical threshold for different scenarios (WP 1.16) Saaty T.L.(1980) The analytical hierarchy process, McGraw Hill, New York, 1980. Abstract: MAPPING LANDSLIDE HAZARDS OF SONLA PROVINCE This paper presents the results of research mapping landslide hazards for Son La province with triggers landslide: rainfall, slope, land cover, soil type and elevation. The author uses the analysis method hierarchy (Analytical Hierarchy Process - AHP) to set the weighting of factors. In addition, the value of each class will be based on actual data. Landslide risk of each position is the sum of all the factors affecting their value in each location. Keywords: Slide landslide, landslide hazards, slope, land cover, soil type. BBT nhận bài: 14/9/2015 Phản biện xong: 07/12/2015 54 KHOA HỌC KỸ THUẬT THỦY LỢI VÀ MÔI TRƯỜNG - SỐ 51 (12/2015)