Trạm quan trắc dự báo tai biến địa chất

Nhóm nghiên cứu lắp đặt trạm quan trắc tự động độ lún nền, động thái và tính chất nước dưới đất tại thành phố Chí Linh.

Quan trắc tự động độ lún nền

Với mục tiêu tiếp tục thu thập số liệu làm cơ sở khoa học phục vụ dự báo mức độ ảnh hưởng của tai biến sụt lún bề mặt và hỗ trợ công tác quy hoạch phát triển kinh tế xã hội tại địa phương, ThS Nguyễn Việt Tiến và nhóm nghiên cứu Viện Địa chất - Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã đề xuất và được Viện Hàn lâm phê duyệt thực hiện đề tài: Nghiên cứu xây dựng trạm quan trắc tự động độ lún nền, động thái và tính chất nước dưới đất phục vụ dự báo tai biến địa chất khu vực thành phố Chí Linh (Hải Dương).

ThS Nguyễn Việt Tiến cho biết, hiện nay, môi trường địa chất trên địa bàn tỉnh Hải Dương nói chung và thành phố Chí Linh nói riêng đã và đang biến động không ngừng theo chiều hướng xấu đi do các quá trình nội, ngoại sinh và hoạt động của con người tác động vào thiên nhiên trong quá trình phát triển. Các hiện tượng tai biến địa chất đã xuất hiện ở nhiều nơi nhưng chưa có đầy đủ số liệu đánh giá thực tế để đưa ra giải pháp phòng ngừa và xử lý hiệu quả.

Từ đặc điểm tự nhiên tại khu vực, hiện trạng lún nứt đất từng xảy ra đã minh chứng mức độ ảnh hưởng của nước dưới đất tới khả năng biến dạng bề mặt, gây mất ổn định đến các công trình dân sinh và hạ tầng cơ sở của địa phương.

Mức độ nghiêm trọng sẽ ngày càng tăng lên khi tốc độ đô thị hóa - công nghiệp hóa và dân số diễn ra mạnh mẽ tại khu vực có môi trường địa chất không ổn định. Một trong các yếu tố thúc đẩy chính gây ra hiện tượng sụt lún bề mặt là ảnh hưởng của nước dưới đất. Do đó, cập nhật và xử lý thông tin thường xuyên là hết sức quan trọng nhằm đánh giá khả năng sụt lún bề mặt có thể xảy ra.

Hiện nay, phương pháp quan trắc liên quan đến độ lún tương đối phổ biến. Các thông số liên quan đến động thái và tính chất của nước ngầm như dao động mực nước, áp lực nước lỗ rỗng, độ pH, nhiệt độ là những chỉ thị quan trọng trong dự báo các tai biến địa chất như sụt lún bề mặt, động đất, trượt đất, xói ngầm… đã được tiến hành từ nhiều thập kỷ ở các nước tiên tiến nhưng ít được ứng dụng ở Việt Nam.

Kết quả nghiên cứu trong nhiều năm qua của Viện Địa chất đã xác định khu vực phường Hoàng Tân nằm trong phạm vi đới đứt gãy hoạt động Trung Lương phát triển nhiều khe nứt trong giai đoạn gần đây. Tiêu biểu là sự xuất hiện hàng loạt các vết nứt đất dọc theo đới đứt gãy trong những năm 1970 - 1980, có những vết nứt kéo dài trên 10 km.

Trong nghiên cứu này, nhóm tác giả đã triển khai 4 đợt điều tra thu thập tài liệu, khảo sát thực địa và thực hiện 6 hố khoan khảo sát địa chất tại khu vực nghiên cứu. Trong đó, có 1 hố khoan được lắp đặt 2 hệ thiết bị đo lún đi kèm cảm biến đo áp lực nước lỗ rỗng và 1 hố khoan được lắp đặt thiết bị đo áp lực nước lỗ rỗng và thiết bị đo độ pH của nước dưới đất. Đồng thời, nhóm đã thu thập 39 mẫu đất, 6 mẫu đá phục vụ phân tích chỉ tiêu cơ lý, thành phần khoáng vật trong phòng thí nghiệm.

Giảm thiểu thiệt hại

Hình ảnh hệ thống trạm quan trắc mới lắp đặt.

Từ kết quả phân tích, các nhà khoa học đã thiết kế, lắp đặt thành công trạm quan trắc tự động độ lún nền, động thái và tính chất nước dưới đất phục vụ cảnh báo tai biến sụt lún bề mặt. Vị trí xây dựng được đặt tại khuôn viên của trạm đo khe nứt tổng hợp của Viện Địa chất thuộc phường Hoàng Tân (TP Chí Linh, Hải Dương).

Trạm quan trắc có tính liên kết với hệ thống thiết bị theo dõi nứt đất hiện có của Viện nhằm bổ sung kết quả nghiên cứu phục vụ cảnh báo tai biến địa chất liên quan và góp phần hoàn thiện mạng lưới trạm quan trắc tai biến địa chất của Viện Hàn lâm KH&CNVN ở khu vực phía Bắc Việt Nam.

Cũng trong nghiên cứu này, bộ cơ sở dữ liệu đầu tiên về sự biến đổi động thái và tính chất của nước dưới đất đã được xây dựng, cập nhật và xử lý thông tin thường xuyên theo thời gian quan trắc thực của hệ thống. ThS Nguyễn Việt Tiến chia sẻ, hệ thống trạm quan trắc tự động độ lún nền, động thái nước dưới đất đã được thiết kế phù hợp với đặc điểm địa chất công trình tại trạm nghiên cứu.

Chuỗi số liệu ghi đo và giá trị biến đổi phù hợp với thực tế, các thông số không có dấu hiệu bất thường. Số liệu ghi đo của trạm quan trắc sẽ phục vụ tốt cho dự báo tai biến địa chất khu vực thành phố Chí Linh.

Để theo dõi và quản lý trực tuyến, nhóm thực hiện đề xuất bổ sung thêm bộ thu phát sóng điện thoại để truyền trực tiếp số liệu lên mạng Internet. Với các thiết bị hiện đại, hệ thống trạm sẽ kịp thời thu thập các thông tin cho phép đánh giá nguy cơ sụt lún đất, phục vụ hiệu quả công tác quản lý thiên tai, giảm thiểu thiệt hại cho dân cư địa phương.

Ngoài ra, hệ thống mới có khả năng mở rộng kênh quan trắc cho các đại lượng khác về môi trường để trở thành trạm quan trắc đa ngành cho địa phương và bổ sung số liệu tin cậy để phân tích, đánh giá làm cơ sở khoa học cho những nghiên cứu tiếp theo.

Từ những kết quả đã đạt được, các nhà khoa học hy vọng, hệ thống trạm quan trắc sẽ sớm được đưa vào hệ thống mạng lưới trạm quan trắc của Viện Hàn lâm KH&CNVN phục vụ hiệu quả công tác dự báo tai biến sụt lún nền.

Mai Chi