Trượt lở tại tỉnh Yên Bái.

Tích hợp phương pháp phân tích thứ bậc AHP vào GIS

Để thực hiện nghiên cứu, các nhà khoa học Viện Địa lý nhân văn sử dụng các cơ sở dữ liệu thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ, các dữ liệu thống kê và các bản đồ như: Bản đồ địa hình 1:50.000; bản đồ thổ nhưỡng 1:100.000; ảnh viễn thám Landsat 8; mô hình số độ cao (DEM) từ các cơ quan quản lý trung ương và địa phương.

Nhóm tác giả đã thu thập các tài liệu có liên quan tới trượt lở đất từ các đề tài khoa học, công trình nghiên cứu đã công bố nhằm phân tích thực trạng, các nhân tố ảnh hưởng đến trượt lở đất tỉnh Yên Bái. Từ những thông tin thu thập được, nhóm tác giả đã so sánh, chọn lọc tập hợp thành những dữ liệu có tính thống nhất và đáng tin cậy, cơ sở để định hướng nội dung và các bước tiến hành nghiên cứu.

Trước hết, các tác giả thực hiện phương pháp phân tích thứ bậc (AHP) là phương pháp cung cấp một khung sườn chính xác cho cấu trúc một vấn đề cần giải quyết, nhờ vào đó sẽ đưa ra những quyết định cuối cùng hợp lý nhất. Sau khi đã phân cấp và tính trọng số của các chỉ tiêu, tiến hành tích hợp để xác định chỉ số nhạy cảm trượt lở đất. Để định lượng hóa mức độ nhạy cảm phản ánh nguy cơ trượt lở đất, nghiên cứu tiến hành tích hợp các chỉ tiêu theo công thức. Sau đó, các tác giả thực hiện phương pháp bản đồ và GIS là phương pháp xuyên suốt trong quá trình nghiên cứu. Dữ liệu thu thập được từ điều tra khảo sát, từ các ban, ngành địa phương sẽ được xử lý bằng phần mềm ArcGIS 10.5 để xây dựng các bản đồ thành phần.

Trượt lở đất là tích hợp của nhiều yếu tố tự nhiên và nhân sinh, phụ thuộc vào đặc trưng của từng lãnh thổ sẽ có yếu tố mang tính trội khác nhau. Đối với khu vực nghiên cứu, yếu tố chủ yếu ảnh hưởng đến trượt lở đất, gồm: Độ dốc; lượng mưa trung bình các tháng mùa mưa; thổ nhưỡng; mật độ đứt gãy; phân cắt sâu; phân cắt ngang và lớp phủ thực vật; các nhân tố khác được phân tích định tính và mang tính chất tham khảo. Ngoài ra, độ dốc địa hình có vai trò quyết định tới sự hình thành và phát triển sạt, trượt lở đất. Khi độ dốc càng lớn thì mức độ ổn định của sườn càng nhỏ và ngược lại khi độ dốc bằng không thì không diễn ra hiện tượng trượt lở.

Nhân tố lượng mưa trung bình các tháng mùa mưa, mưa là một trong các yếu tố chính gây ra hiện tượng sạt, trượt lở đất, mưa kéo dài và cường độ mưa lớn thường là nguyên nhân chính gây kích hoạt trượt lở đất nhất là tại các sườn dốc, mái dốc sẽ và làm tăng thêm mức độ phá hủy khi trượt lở xảy ra. Mưa tạo nên quá trình ngấm bề mặt, phụ thuộc vào cường độ mưa, bề mặt lớp phủ, tính thấm của đất mà quá trình ngấm diễn ra nhanh hay chậm. Nước mưa ngấm vào sườn dốc, mái dốc, áp lực nước lỗ rỗng tăng dần và đồng thời làm giảm độ hút dính, giảm sức chống cắt của đất và tính ổn định của sườn dốc, mái dốc giảm. Bản đồ lượng mưa trung bình các tháng mùa mưa được thành lập bằng việc nội suy giá trị lượng mưa trung bình của các tháng mùa mưa của 27 trạm đo mưa trên toàn tỉnh. Sau khi tính toán và thống kê, giá trị lượng mưa được chia làm 4 cấp tương ứng với mức độ ảnh hưởng đến trượt lở đất khác nhau.

Thổ nhưỡng là yếu tố liên quan chủ yếu đến sự hình thành của trượt lở đất. Loại đất có tính thẩm thấp và tính liên kết yếu sẽ tạo điều kiện thuận lợi cho trượt lở đất mỗi khi xuất hiện mưa lớn. Trên cơ sở bản đồ thổ nhưỡng tỷ lệ 1:100.000; kết hợp với phân tích về khả năng thấm của đất đã chia mức độ ảnh hưởng theo mức thấm nước giảm dần (hay khả năng sinh dòng chảy tăng dần) gồm: 5 cấp (rất thấp, thấp, trung bình, cao và rất cao).

Qua thực tiễn nghiên cứu trượt lở đất ở miền núi Việt Nam cho thấy, nhân tố đứt gãy kiến tạo tạo nên các đới dập vỡ, nứt nẻ vì ở đây đất đá thường dễ bị phong hóa, dễ bị bão hoà nước nên có độ bền chống cắt thấp là tiền đề cho quá trình trượt lở đất. Bên cạnh đó, đây cũng là những vùng gây động đất, chấn động động đất có thể kéo theo các vụ trượt lở đất xảy ra. Mật độ đứt gãy là nhân tố quan trọng gây nên trượt lở đất có tác động và ảnh hưởng trực tiếp đến mật độ cũng như quy mô các điểm trượt lở. Bản đồ mật độ đứt gãy được nội suy bằng công cụ trong ArcGIS và được thể hiện theo 4 cấp (thấp, trung bình, cao, rất cao).

Thảm phủ thực vật và rừng có vai trò là lớp phủ che chắn và hạn chế sự xói mòn đất, rễ thực vật làm tăng độ kết dính trong đất. Thảm phủ thực vật và rừng là nhân tố quan trọng trong việc đánh giá mức độ ảnh hưởng của lớp phủ đến quá trình trượt lở đất. Rừng tự nhiên luôn giữ cho địa hình ổn định hơn các kiểu lớp phủ thực vật cũng như mức độ ảnh hưởng đến quá trình trượt lở đất, dựa vào ảnh landsat 8 đề tài tiến hành giải đoán và phân ra thành 5 cấp ảnh hưởng.

Thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ trượt lở đất

Sau khi phân cấp và tính trọng số của các nhân tố ảnh hưởng đến trượt lở đất của khu vực nghiên cứu, nhóm tác giả tiến hành phân tích tích hợp thông qua chỉ số nhạy cảm trượt lở đất. Việc tích hợp AHP vào GIS thông qua công thức được tác giả liên kết và tính toán bằng công cụ Raster Calculator của phần mềm ArcGIS 10.5.

Để thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ trượt lở đất, TS. Lê Thu Quỳnh cho biết, nhóm nghiên cứu tiến hành phân cấp lại thành 5 cấp nguy cơ tương ứng: rất thấp, thấp, trung bình, cao, rất cao. Ngưỡng các giá trị phân cấp nguy cơ trượt lở đất được phần mềm ArcGIS thống kê và xử lý xác suất,…

Từ bản đồ phân bố nguy cơ trượt lở đất cho thấy: Vùng có tiềm năng nguy cơ sạt lở cao chiếm 6,71% tập trung chủ yếu ở các huyện Mù Căng Chải 10.184,5 ha (các xã có nguy cơ rất cao, gồm: Cao Phạ, Chế tạo, Nậm Có; Lao Chài); Trạm Tấu 19.962,1 ha (các xã có nguy cơ rất cao, gồm: Thị trấn Trạm Tấu, Túc Đản, Bản Mù, Bản Công, Xà Hồ); Văn Chấn 694,1 ha (các xã có nguy cơ rất cao, gồm: Nậm Búng, Nậm Lành, Cát Thịnh); Lục Yên 2.774,4 ha (các xã có nguy cơ rất cao, gồm: Lâm Thượng, Phan Thanh, Tân Lập). Đặc điểm chung của khu vực này là có độ dốc cao (trung bình trên 25 độ), lượng mưa trung bình các tháng mùa mưa đo được gần 500 mm, phân cắt sâu trên 200 m/km2, thổ nhường chủ yếu là đất mùn trên núi cao và lớp phủ thực vật mỏng.

Khu vực có tiềm năng trượt lở cao chiếm 27,25% diện tích toàn tỉnh, tập trung tại một số huyện: Mù Cang Chải 78.502,7 ha, Trạm Tấu 37.003,2 ha, phía Tây Bắc huyện Văn Chấn 33,755 , 1 ha và một số xã của huyện Lục Yên và Trấn Yên.

Khu vực tiềm năng trượt lở trung bình và thấp chiếm tỷ lệ khá lớn (55,55%) diện tích toàn tỉnh, chủ yếu tập trung ở các huyện Yên Bình, Văn Yên, Lục Yên.

Khu vực tiềm năng trượt lở rất thấp phân bố rất ít, chủ yếu ở các vùng có độ dốc thấp dưới 8 độ chiếm 10,37%, đặc biệt là thị trấn Mậu A, TP. Yên Bái, thị xã Nghĩa Lộ nguy cơ rất thấp.

Thực tế, qua các báo cáo chuyên môn từ Sở TN&MT tỉnh Yên Bái, Ban Chỉ huy phòng, chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn tỉnh Yên Bái, trượt lở đất có nguy cơ cao và rất cao chủ yếu tập trung tại một số xã của các huyện: Mù Cang Chải, Trạm Tấu, Lục Yên, Văn Chấn, các huyện còn lại có số điểm xảy ra không đáng kể. Như vậy, kết quả xây dựng bản đồ phân vùng trượt lở đất phản ánh đúng, chính xác sự phân bố không gian của các cấp nguy cơ trượt lở đất tỉnh Yên Bái.

TS. ĐẶNG THÀNH TRUNG

Viện Địa lý nhân văn, Viện Hàn lâm Khoa học Xã hội Việt Nam