Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang

Hàng năm vào mùa mưa bão hiện tượng trượt lở sườn dốc xảy ra mạnh mẽ ở các tỉnh miền núi, đặc biệt là các tỉnh Cao Bằng, Lào Cai, Hà Giang,. Đặc biệt vào mùa mưa năm 2007- 2008, hiện tượng trượt lở xảy ra mạnh mẽ ở thị trấn Cốc Pài-huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang, phát triển mạnh mẽ khu vực trung thị trấn, khu nhà UBND huyện và nhà làm việc của các phòng ban nằm trên một khối trượt lớn có chiều dài 350- 500m, chiều rộng 150- 200m. Nhiều nhà dân, đường giao thông và đài tưởng niệm nằm trên khối trượt này đều bị nứt và biến dạng nghiêm trọng. Trước nguy cơ trượt nghiêm trọng ở trung tâm Huyện Lỵ Xín Mần, Chính phủ đã có ý kiến chỉ đạo về việc xử lý trượt lở đất khu vực trung tâm huyện lỵ Xín Mần (thị trấn Cốc Pài), tỉnh Hà Giang. Để đưa ra được các giải pháp hợp lý xử lý trượt lở đất khu vực đòi hỏi phải có cơ sở khoa học đánh giá đúng mức độ nguy hiểm về trượt lở, các nguyên nhân chính trực tiếp gây trượt lở nhằm đưa ra các giải pháp phù hợp với thực tế, đạt hiệu quả kinh tế - xã hội và phòng tránh. Tính toán và dự báo được lượng nước mưa ngấm vào đất theo thời gian và theo độ sâu là cơ sở quan trọng trong tính toán đánh giá độ ổn định sườn dốc, dự báo nguy cơ trượt lở dưới tác động của mưa, đồng thời đưa ra giải pháp kỹ thuật tiêu thoát nước ngầm phù hợp nhằm đảm bảo độ ổn định sườn dốc. Ngoài ra, kết quả mô phỏng quá trình ngấm nước mưa vào đất trợ giúp đắc lực cho tính toán chính xác dòng chảy mặt, là thông số quan trọng trong thiết kế hệ thống thu gom nước mặt đối với các sườn dốc

Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang trang 1

Trang 1

Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang trang 2

Trang 2

Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang trang 3

Trang 3

Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang trang 4

Trang 4

Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang trang 5

Trang 5

Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang trang 6

Trang 6

Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang trang 7

Trang 7

pdf 7 trang viethung 4980
Bạn đang xem tài liệu "Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang", để tải tài liệu gốc về máy hãy click vào nút Download ở trên

Tóm tắt nội dung tài liệu: Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang

Mô hình thấm nước mưa phục vụ phân tích ổn định sườn dốc khu vực thị trấn Cốc Pài - Huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang
 78 
33(1), 78-84 Tạp chí CÁC KHOA HỌC VỀ TRÁI ĐẤT 3-2011 
MÔ HÌNH THẤM NƯỚC MƯA PHỤC VỤ PHÂN TÍCH 
ỔN ĐỊNH SƯỜN DỐC KHU VỰC THỊ TRẤN CỐC PÀI 
- HUYỆN XÍN MẦN - TỈNH HÀ GIANG 
NGUYỄN VĂN HOÀNG1, ỨNG QUỐC KHANG2 
E-mail: n_v_hoang_vdc@yahoo.com 
1Viện Địa chất - Viện KH&CN Việt Nam, 
2Tổng cục Thủy lợi-Bộ NN&PTNT 
Ngày nhận bài: 17-9-2010 
1. Mở đầu 
Hàng năm vào mùa mưa bão hiện tượng trượt 
lở sườn dốc xảy ra mạnh mẽ ở các tỉnh miền núi, 
đặc biệt là các tỉnh Cao Bằng, Lào Cai, Hà 
Giang,... Đặc biệt vào mùa mưa năm 2007- 2008, 
hiện tượng trượt lở xảy ra mạnh mẽ ở thị trấn Cốc 
Pài-huyện Xín Mần - tỉnh Hà Giang, phát triển 
mạnh mẽ khu vực trung thị trấn, khu nhà UBND 
huyện và nhà làm việc của các phòng ban nằm trên 
một khối trượt lớn có chiều dài 350- 500m, chiều 
rộng 150- 200m. Nhiều nhà dân, đường giao thông 
và đài tưởng niệm nằm trên khối trượt này đều bị 
nứt và biến dạng nghiêm trọng. Trước nguy cơ 
trượt nghiêm trọng ở trung tâm Huyện Lỵ Xín 
Mần, Chính phủ đã có ý kiến chỉ đạo về việc xử lý 
trượt lở đất khu vực trung tâm huyện lỵ Xín Mần 
(thị trấn Cốc Pài), tỉnh Hà Giang. Để đưa ra được 
các giải pháp hợp lý xử lý trượt lở đất khu vực đòi 
hỏi phải có cơ sở khoa học đánh giá đúng mức độ 
nguy hiểm về trượt lở, các nguyên nhân chính trực 
tiếp gây trượt lở nhằm đưa ra các giải pháp phù hợp 
với thực tế, đạt hiệu quả kinh tế - xã hội và phòng 
tránh. Tính toán và dự báo được lượng nước mưa 
ngấm vào đất theo thời gian và theo độ sâu là cơ sở 
quan trọng trong tính toán đánh giá độ ổn định 
sườn dốc, dự báo nguy cơ trượt lở dưới tác động 
của mưa, đồng thời đưa ra giải pháp kỹ thuật tiêu 
thoát nước ngầm phù hợp nhằm đảm bảo độ ổn 
định sườn dốc. Ngoài ra, kết quả mô phỏng quá 
trình ngấm nước mưa vào đất trợ giúp đắc lực cho 
tính toán chính xác dòng chảy mặt, là thông số 
quan trọng trong thiết kế hệ thống thu gom nước 
mặt đối với các sườn dốc. 
2. Vai trò của mưa đối với trượt lở 
Yếu tố mưa tạo ra các điều kiện thuận lợi cho 
trượt có thể được định lượng hóa là: 1) đất có độ 
ẩm tăng lên do mưa ngấm sẽ làm tăng khối lượng, 
giảm lực kháng cắt và góc ma sát trong; 2) làm 
tăng áp lực nước lỗ rổng trong đất, ở những điều 
kiện địa chất thủy văn nhất định sẽ làm tăng mực 
nước ngầm, tức là tăng lực đẩy nổi của đất. Thí dụ 
về giảm lực kháng cắt và góc ma sát trong của đất 
do tăng độ ẩm có thể được minh họa qua thí dụ 
trên hình 1 [1] cho thấy rằng sự biến đổi đột ngột 
của các thông số kháng cắt xảy ra khi đất chuyển 
từ trạng thái cứng sang dẻo. 
Hình 1. Biến thiên lực dính và góc ma sát trong 
theo độ ẩm 
Mặt cắt qua qua các lỗ khoan khu vực trung 
tâm thị trấn Cốc Pài (hình 2), nơi có khối trượt lớn 
nhất về kích thước và mức độ dịch trượt, có mặt 5 
lớp như sau [6]: 
 79
- Lớp 1: đất lấp, sườn tích, đất sét pha, dăm sạn. 
- Lớp 2: sét pha màu xám ghi, xám vàng. 
- Lớp 3: sét pha lẫn dăm sạn màu xám ghi, 
xám vàng. 
- Lớp 4: phiến sericit phong hóa màu xám ghi, 
xám đen. 
- Lớp 5: đá phiến sericit màu xám ghi, xám sáng. 
Như vậy, phần trên của mặt cắt tới độ sâu 15m-
20m là các lớp 1 đến 3 là đất sét, sét pha lẫn dăm 
sạn. Các kết quả thí nghiệm các chỉ tiêu cơ lý các 
mẫu đất khu vực cho thấy ở trạng thái bão hòa 
nước đất các lớp 1-3 có các chỉ tiêu cơ học thấp 
hơn đáng kể so với trạng thái tự nhiên có độ ẩm 
thấp [6]: lực dính kết giảm 28% và góc ma sát 
trong giảm 14%. Việc mô hình chính xác quá trình 
ngấm nước mưa cho phép xác định chính xác độ 
ẩm của đất theo không gian và thời gian và do đó 
sẽ xác định được các chỉ tiêu cơ lý của đất ứng với 
các độ ẩm này phục vụ cho tính toán chính xác 
nguy cơ trượt đất, tức là cảnh báo trước nguy cơ 
trượt lở trong tiến trình mưa nhất định. 
Hình 2. Mặt cắt khu vực trung tâm thị trấn Cốc Pài (qua UBND huyện)[6] 
3. Cơ chế quá trình ngấm nước mưa 
3.1. Phương trình lan truyền ẩm trong đất 
Khi nước mưa rơi xuống mặt đất, một phần bị 
bốc hơi, một phần ngấm xuống đất và một phần chảy 
tràn trên mặt đất. Trong nghiên cứu trượt lở dưới ảnh 
hưởng của mưa, có thể tính toán lượng nước mưa 
thấm vào đất bằng mô hình số. Phương trình mô tả 
quá trình lan truyền nước trong đất không bão hòa 
nước theo phương thẳng đứng từ trên xuống có 
dạng sau [2]: 
z
K
z
pD
zt
w
w
w
∂
θ∂
∂
∂θ∂
∂
∂
∂θ )()(
−⎭⎬
⎫
⎩⎨
⎧= (1) 
trong đó: θw là độ ẩm tương đối của đất (lượng 
nước chứa trong một đơn vị thể tích đất), t là thời 
gian, p là áp suất nước (hoặc là áp lực hút tuyệt 
đối); γ là dung trọng của nước và D(θw) là hệ số 
phân tán ẩm trong đất có đơn vị là L2T-1. 
Như vậy để mô hình được quá trình lan truyền ẩm 
đối với một môi trường đất nhất định nào đó phải 
biết được quan hệ giữa hệ số thấm không bão hòa 
và độ ẩm cũng như giữa áp lực hút nước tuyệt đối 
và độ ẩm. Trong khuôn khổ của nghiên cứu này, 
các tác giả sử dụng quan hệ áp lực hút tuyệt đối (p 
tính bằng m) và độ ẩm và giữa hệ số thấm không 
bão hòa (tính bằng m/s) và độ ẩm (θw) theo 
Jiunsheng Li and Hiroshi Kawano (1997) [3]: 
35,0 09,0
35,0 66,1
`
21,27
70,5
>⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛=
≤⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛=
−
−
w
BH
w
w
BH
w
p
p
θθ
θ
θθ
θ
 (2) 
 80 
35,0 1033,1)(
35,0 1033,8)(
08,42
5
37,16
7
>⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛×=
≤⎟⎟⎠
⎞
⎜⎜⎝
⎛×=
−
−
w
BH
w
w
w
BH
w
w
K
K
θθ
θθ
θθ
θθ 
Từ (2) và (3) ta có hệ số phân tán ẩm (D(θw) 
tính bằng m2/s) là: 
16,37
θ-7 wD(θ ) = 8, 33×10 ×w θBH
-6,70
θw×9, 462 θ £0, 35wθBH
42,08
θ-5 wD(θ ) = 1, 33×10 ×w θBH
-28,21
θw×2, 4489 θ > 0, 35wθBH
⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
⎛ ⎞⎜ ⎟⎜ ⎟⎝ ⎠
Trong đó: θBH là độ ẩm bão hoà, K(θw) là hệ số 
thấm không bão hòa (là hàm số nhất định của độ 
ẩm đối với mỗi loại đất). 
Phương trình (1) chỉ có lời giải duy nhất khi có 
đầy đủ các điều kiện ban đầu và điều kiện biên 
được mô tả như sau. 
Điều kiện ban đầu là phân bố độ ẩm vào 
thời điểm ban đầu t = t0 tại mọi vị trí trong miền 
tính toán: 
 )(0 zww θθ = (5) 
Các điều kiện biên có thể là một hoặc đồng thời 
các dạng sau: 
- Biên có độ ẩm và áp suất đã biết: 
 www θθ = trên Γw (6) 
- Biên Neumann (gradient độ ẩm pháp tuyến 
với đường biên đã biết): 
 n
w g
∂ θ
∂ = trên Γgw (7) 
3.2. Phương pháp phần tử hữu hạn 
Phương pháp mô hình số (chẳng hạn phần tử 
hữu hạn) có thể được sử dụng để giải phương trình 
(1) tính toán ngấm nước mưa trong đất. Hệ phương 
trình tuyến tính cho từng bước thời gian được thiết 
lập theo đúng trình từ mô tả trong các phương trình 
(1÷4). Trong từng bước thời gian các thông số về 
giá trị lượng nước được cung cấp từ mặt đất, hệ số 
thấm không bão hoà (K(w)), hệ số phân tán ẩm 
(D(θw), độ ẩm ở biên phía dưới (θL) được thay đổi 
theo đúng giá trị thực tế (lượng nước mưa rơi trên 
bề mặt) hoặc theo các quan hệ giữa các thông số đó 
với độ ẩm (các công thức 2-4). 
Theo phương pháp phần tử hữu hạn, chia miền 
mô hình lan truyền ẩm ra M phần tử và số bước 
thời gian chạy mô hình là N. Áp dụng phương pháp 
phần tử hữu hạn cho phương trình 1 với sơ đồ sai 
phân trung tâm về thời gian với các điều kiện biên 
nhất định ta có hệ phương trình tuyến tính 
(Huyakorn Pinder, 1987)[4]: 
( ) ( )1 12 K 2 K F+ +− + Δ = − + Δ +n n nn w n wt θ t θ (8) 
Trong đó K gọi là là ma trận cứng hình vuông 
kích thước M×M phụ thuộc vào kích thước phần tử 
và hệ số phân tán ẩm, w
nθ và wn 1θ + tương ứng là ma 
trận cột có M hàng là độ ẩm tại các ô lưới vào bước 
thời gian thứ n và n+1, F là ma trận cột có M hàng 
phụ thuộc vào kích thước phần tử và điều kiện biên 
cụ thể Δtn là bước thời gian tại bước mô hình thứ n. 
Sơ đồ mô hình lan truyền ẩm được thể hiện trên 
hình 3. 
B¾t ®Çu
Chän miÒn m« h×nh
Chän b−íc l−íi, b−íc thêi gian
 vμ sè b−íc ch¹y m« h×nh (N)
Chän ®iÒu kiÖn ban ®Çu
 (i=0) vμ ®iÒu kiÖn biªn
i=1
 TÝnh c¸c th«ng sè cho c¸c
nót vμ phÇn tö trªn toμn miÒn
 LËp l−íi m« h×nh (sè
thø tù nót vμ phÇn tö)
Ch¹y ch−¬ng tr×nh tÝnh
 ®é Èm vμ ¸p lùc hót
i=i+1
I=<N
I>N
KÕt thóc
Hình 3. Sơ đồ khối quá trình mô hình số 
lan truyền ẩm 
(4) 
(3) 
 81
4. Mô hình thấm nước mưa khu vực nghiên cứu 
4.1. Đặc trưng mưa khu vực thị trấn Cốc Pài-
huyện Xín Mần 
Số liệu mưa trung bình năm giai đoạn 2000-
2008 tại Xín Mần cho thấy lượng mưa năm lớn nhất 
là 2063,8mm (năm 2008), nhỏ nhất là 693,9mm 
(năm 2003) và trung bình là 1518,3mm. Trong giai 
đoạn này có 3 năm có tổng lượng mưa từ 2063,8mm 
đến 2098mm là năm 2001, 2002 và 2008 và lớn gấp 
gần 1,4 lần mưa trung bình năm và lớn tới gấp 3 lần 
năm có mưa ít nhất. 
Năm 2008 là năm xảy ra trượt lở mạnh ở khu 
vực thị trấn Cốc Pài - huyện Xín Mần - tỉnh Hà 
Giang, có mưa 1 ngày, 2 và 3 ngày liên tục lớn 
nhất xảy ra trong các ngày 26-28 tháng 8 với lượng 
mưa tương ứng là 156,0mm (là lượng mưa ngày 
lớn thứ 3 trong giai đoạn 1970-2009), 202,1mm (là 
lượng mưa 2 ngày lớn thứ 5 trong giai đoạn 1970-
2009)) và 222,3mm (là lượng mưa 3 ngày lớn thứ 7 
trong giai đoạn 1970-2009). Đáng lưu ý là mưa hầu 
như liên tục kéo dài suốt từ ngày 23/7 đến hết ngày 
7/9 với tổng lượng mưa đạt 791,3mm (bảng 1, hình 
4) chiếm 38% tổng lượng mưa năm 2008. 
Bảng 1. Số liệu mưa từ ngày 22-7-2008 đến 7-9-2008 [5] 
Ngày/tháng/năm Mưa ngày (mm) 
Mưa cộng 
dồn (mm) Ngày/tháng/năm
Mưa ngày 
(mm) 
Mưa cộng 
dồn (mm) Ngày/tháng/năm
Mưa ngày 
(mm) 
Mưa cộng 
dồn (mm) 
22-7-08 0,0 0,0 7/8/08 1,8 246,3 23-8-08 9,1 453,8 
23-7-08 16,1 16,1 8-8-08 48,1 294,4 24-8-08 8,4 462,2 
24-7-08 44,5 60,6 9-8-08 87,1 381,5 25-8-08 2,8 465,0 
25-7-08 122,5 183,1 10-8-08 25,4 406,9 26-8-08 20,2 485,2 
26-7-08 9,1 192,2 11-8-08 2,3 409,2 27-8-08 156,0 641,2 
27-7-08 0,0 192,2 12-8-08 5,0 414,2 28-8-08 46,1 687,3 
28-7-08 12,3 204,5 13-8-08 0,0 414,2 29-8-08 0,0 687,3 
29-7-08 0,0 204,5 14-8-08 19,3 433,5 30-8-08 0,0 687,3 
30-7-08 0,0 204,5 15-8-08 0,0 433,5 31-8-08 42,0 729,3 
31-7-08 2,1 206,6 16-8-08 0,0 433,5 1-9-08 0,4 729,7 
1-8-08 13,5 220,1 17-8-08 0,0 433,5 2-9-08 0,0 729,7 
2-8-08 1,8 221,9 18-8-08 2,1 435,6 3-9-08 22,4 752,1 
3-8-08 2,1 224,0 19-8-08 0,0 435,6 4-9-08 25,4 777,5 
4-8-08 8,7 232,7 20-8-08 9,1 444,7 5-9-08 0,0 777,5 
5-8-08 11,3 244,0 21-8-08 0,0 444,7 6-9-08 2,3 779,8 
6-8-08 0,5 244,5 22-8-08 0,0 444,7 7-9-08 11,5 791,3 
← Hình 4. Mưa ngày và 
mưa cộng dồn thời gian 
từ 22-8 đến 7-9 năm 2008 
 82 
4.2. Mô hình thấm nước mưa khu vực thị trấn 
Cốc Pài thời gian từ 22-8 đến 7-9 năm 2008 
Tiến hành mô hình lan truyền ẩm khu vực thị 
trấn Cốc Pài trong thời gian mưa lớn năm 2008 từ 
ngày 22/8 đến 7/9. Số liệu mưa sử dụng trong mô 
hình là mưa theo giờ đo được tại Hoàng Su Phì 
(hình 5) do số liệu mưa ở thị trấn Cốc Pài là số liệu 
mưa đo theo ngày. Mô hình phần tử hữu hạn bậc 
cao có miền mô hình từ mặt đất đến độ sâu 8m, 
kích thước phần tử là 0,02m, tức là có tổng số nút 
là 4000, Bước thời gian trong mô hình là 10 phút 
(tổng số bước thời gian chạy mô hình là 2304). 
Trong khuôn khổ nghiên cứu này sử dụng tương 
quan giữa áp suất hút nước tuyệt đối, hệ số thấm 
không bão hòa và hệ số phân tán ẩm theo các công 
thức (2-4) nêu trên, nhưng hệ số thấm bão hoà của 
đất lấy bằng 0,02m/ngày là giá trị hệ số thấm trung 
bình theo tài liệu thí nghiệm thấm các mẫu đất từ 
mặt đất đến độ sâu 2 mét trong các lỗ khoan địa 
chất công trình khu vực nghiên cứu [6]. 
Từ kết quả phân bố ẩm của mô hình lan truyền 
ẩm do nước mưa ngấm có thể tính toán được lượng 
nước mưa ngấm vào đất và phần nước mưa chảy 
tràn trên mặt đất. Kết quả tính toán lượng nước 
mưa ngấm thể hiện trên hình 6 và 7. Kết quả mô 
hình ngấm nước mưa còn cho phép tính toán phần 
trăm lượng nước mưa ngấm vào đất, phần còn lại 
là chảy tràn mặt đất, bốc hơi... 
Hình 5. Mưa giờ từ 22-8-2008 đến 7-9-2008 [5] 
Hình 6. Phân bố ẩm theo độ sâu từ 24-8 đến 31-8 
 83
Kết quả cho thấy tốc độ tăng độ ẩm và 
chiều sâu lan truyền nước mưa trong những ngày 
đầu lớn và sau đó giảm dần. Điều này phản ánh 
đúng bản chất của quá trình vì áp suất hút nước 
giảm theo quy luật số mũ với độ ẩm, và giảm 
nhanh hơn rất nhiều so với việc tăng hệ số 
thấm khi độ ẩm tăng, đồng thời gradient nồng độ 
ẩm theo phương thấm thẳng đứng giảm theo thời 
gian. Trong 5 ngày đầu mưa mới bắt đầu độ ẩm 
trong đất thấp, cường độ mư nhỏ nên phần trăm 
lượng nước mưa vào đất lớn, đạt tới 34% trong 
ngày thứ 3, sau đó giảm dần đạt cực tiêu vào ngày 
thứ 7 (14%) và sau đó tăng chậm và đạt 19% vào 
ngày thứ 16 (hình 8). 
4.3. Sử dụng kết quả mô hình ngấm nước mưa 
trong tính toán độ ổn định sườn dốc 
Để sử dụng kết quả mô hình ngấm nước mưa 
trong tính toán độ ổn định của sườn dốc cần thiết 
lập mối tương quan giữa khối lượng riêng của đất 
và độ ẩm, tương quan giữa giá trị độ dính cũng như 
góc ma sát trong của đất và độ ẩm của đất. Ngoài 
ra nếu có điều kiện về áp lực nước lỗ rỗng (mực 
nước ngầm cao hơn mặt tính toán trượt) thì yếu tố 
này cũng phải được đưa vào tính toán. Trong quá 
trình tính toán độ ổn định trượt theo các phương 
pháp lát cắt, tính toán khối lượng đất của các lát cắt 
phải được thực hiện cho từng lớp mỏng theo độ sâu 
← Hình 8. Lượng nước mưa ngấm 
theo thời gian từ 23-8 đến 7-9 
← Hình 7. Phân bố ẩm theo độ 
sâu từ 31-8 đến 7-9 
 84 
vì độ ẩm thay đổi rất lớn theo độ sâu. Đồng thời độ 
dính và góc ma sát tại đáy các lát cắt (cung tính 
toán độ ổn định trượt) cũng phải được xác định 
theo mối tương quan với độ ẩm. 
5. Nhận xét - kết luận 
Khu vực nghiên cứu có bề mặt là sản phẩm 
phong hóa có nhiều thành phần hạt thô nên có khả 
năng thấm nước tốt hơn sét, sét pha thông thường. 
Dưới điều kiện mưa kéo dài và mưa lớn ngấm vào 
đất tương đối nhiều làm tăng khối lượng riêng của 
đất đá, làm giảm các chỉ tiêu kháng cắt, dòng chảy 
ngầm theo hướng độ dốc của sườn dốc làm gia 
tăng sức đẩy trượt, có thể làm tăng mực nước ngầm 
cao hơn mặt trượt,... trên khu vực nghiên cứu. 
Chiều sâu và lượng nước mưa thấm vào đất là 
hàm số của nhiều thông số (thời gian mưa, cường 
độ mưa, độ thấm của đất, độ ẩm ban đầu, độ ẩm 
bão hòa của đất, chiều sâu mực nước ngầm,...). 
Việc tính toán định lượng quá trình nước mưa thấm 
vào đất cung cấp dữ liệu quan trọng đối với việc 
tính toán nguy cơ trượt lở do ảnh hưởng của mưa. 
Phương pháp giải tích tính ngấm nước mưa 
trong đất không thể thực hiện được đối với các 
trường hợp mưa có cường độ thay đổi theo thời gian 
và không gian, đặc biệt là các thông số lan truyền 
ẩm của đất thay đổi mạnh mẽ theo độ ẩm. Mô hình 
số cho phép thực hiện chính xác quá trình ngấm của 
nước mưa vào đất dưới các điều kiện này phục vụ 
cho việc tính toán đánh giá ổn định trượt của sườn 
dốc dưới ảnh hưởng của các chế độ mưa khác nhau. 
Việc mô hình chính xác quá trình ngấm nước 
mưa trong đất nói chung và khu vực nghiên cứu 
nói riêng còn là cơ sở phục vụ xây dựng mô hình 
dòng chảy mặt do nước mưa chảy tràn. Đây là cơ 
sở phục vụ tính toán cân bằng nước khu vực trong 
đánh giá tài nguyên nước, đồng thời mô hình chính 
xác dòng nước mặt do nước mưa chảy tràn phục vụ 
các công tác thiết kế hệ thống thu gom nước mưa, 
đặc biệt trong công tác thiết kế các công trình 
chống trượt. 
Ghi nhận: Bài báo được hoàn thành trong khuôn 
khổ thực hiện đề tài KC.08.33/06-10: Nghiên cứu 
đánh giá, dự báo chi tiết hiện tượng trượt-lở và xây 
dựng các giải pháp phòng chống cho thị trấn Cốc 
Pài huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang. 
TÀI LIỆU DẪN 
[1] Robert L. Schuster và Raymond J. Krizek, 
1981: Trượt đất: Nghiên cứu và gia cố, Biên tập: 
G, X, Zôlôtarev. Nhà xuất bản Môscơva "Mir", 
(Bản dịch tiếng Nga,) 
[2] Peter S. Eagleson, 1978: Climate, soil, 
vegetation: A simplified model of soil moisture 
movement in the liquid phase. Water Resources 
Research. Volume 14, No. 5. 10/1978. Tr. 722-730. 
[3] Jiunsheng Li and Hiroshi Kawano, 1997: 
Sprinkler Water Utilization Efficiency, Journal of 
International Rainwater Catchment Systems, Vol, 3, 
No, 1, July, 1997, pp. 41-51. 
[4] Huyakorn Pinder, 1987: Computational 
method in subsurface flow. Academic Press. 
[5] Số liệu quan trắc mưa tại thị trấn Hoàng Su 
Phì và thị trấn Xín Mần tỉnh Hà Giang lưu trữ tại 
Viện Khí tượng Thủy văn - Bộ Tài nguyên và 
Môi trường. 
[6] Kết quả phân tích năm 2010 các chỉ tiêu cơ 
lý và thấm các mẫu đất đá lấy từ các lỗ khoan địa 
chất công trình thuộc đề tài KC.08.33/06-10: 
"Nghiên cứu đánh giá, dự báo chi tiết hiện tượng 
trượt-lở và xây dựng các giải pháp phòng chống cho 
thị trấn Cốc Pài huyện Xín Mần, tỉnh Hà Giang". 
SUMMARY 
Rainwater infiltration modelling for slope stability analysis in Coc Pai town-Xin Man distict-Ha Giang province 
Rainfall plays an important role in formation of landslides by substantially changing the physico-mechanical 
properties of the soil such as soil weight, cohesion, friction angle, pore water pressure etc. For a given soil, those 
parameters are functions of soil moisture. Raiwater infiltration makes the change in soil moisture in space, especialliy in 
the depth and in time. One specific rainfall event shall give a specific rainwater infiltration and moisture distribution and 
therfore creates a specific distribution of physico-mechanical properties. Numerical moisture movement under given 
rainfall event whould give a precise moisture ditribution in soil and therefore can effectively serve the slope stability 
analysis and prediction. Rainwater infiltration and soil moisture movement modeling for the peak rainfall event in 2008 in 
Coc Pai town, Xin Man district, Ha Giang province has been carried out, which provides an important input for effective 
slope stability analysis and prediction of the area. 

File đính kèm:

  • pdfmo_hinh_tham_nuoc_mua_phuc_vu_phan_tich_on_dinh_suon_doc_khu.pdf