Tác giả

Đỗ Văn Vững 1 , Nguyễn Đức Hà 2 , Nguyễn Huy Dương 3 , Trần Thế Việt 4*

Đơn vị công tác

1 Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi; Dovanvung.tl@gmail.com

2 Cục Địa chất Việt Nam; nh14vn@gmail.com

3 Viện Khoa học Địa chất và Khoáng sản; nguyenhuyduong112358@gmail.com

4 Khoa Công trình, Trường Đại học Thủy lợi; trantheviet@tlu.edu.vn

*Tác giả liên hệ: trantheviet@tlu.edu.vn; Tel.: +84–986492582

Tóm tắt

Nghiên cứu này giới thiệu phần mềm TRIGRS và Scoops3D trong dự báo trượt lở đất do mưa. Theo đó, TRIGRS ngoài dùng để dự báo trượt lở còn được dùng để tính phân bố mực nước ngầm trong tầng phủ theo thời gian. Scoops3D sau đó dùng phân bố mực nước ngầm tính được để đánh giá ổn định mái dốc theo không gian ba chiều. Phương pháp đề xuất được áp dụng để phân tích điểm trượt xảy ra vào khoảng 12:00 sáng ngày 07/08/2023 ở thung lũng Mường Hoa - thị trấn Sapa. Kết quả tính cho thấy tại thời điểm xảy ra trượt, cả TRIGRS và Scoops3D dù đã chỉ ra được vị trí thực tế xảy ra trượt nhưng đều dự báo quá so với vết trượt thực tế. TRIGRS dự báo quá về diện tích vùng bị trượt, trong khi Scoops3D dự báo quá về vùng an toàn. Sự trùng khớp giữa vết trượt thực tế với vùng nguy hiểm dự báo bởi Scoops3D tốt hơn với tỷ lệ trùng khớp là 42% so với tỷ lệ của TRIGRS là khoảng 34%.  Sự sai lệch trong kết quả tính toán có thể liên quan tới các giả thiết về số liệu đầu vào và điều kiện ban đầu trước khi có mưa. Do đó, với những vùng có đủ dữ liệu tính, phương pháp đề xuất sẽ là một công cụ mạnh trong dự báo trượt lở đất do mưa.

Từ khóa

Trượt lở đất; TRIGRS; Scoops3D; Mực nước ngầm; Ổn định mái dốc.

Trích dẫn bài báo

Vững, Đ.V.; Hà, N.Đ.; Dương, N.H.; Việt, T.T. Ứng dụng TRIGRS và kết hợp TRIGRS với Scoops3D trong dự báo trượt lở đất do mưa. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2024, 761, 82-95.

Tài liệu tham khảo

1. Nguyen, H.D.; Nguyen, T.H.; Pham, V.S.; Tran, T.V.; Nguyen, D.H. Proposed procedure of survey and model application for forecasting flow landslide susceptibility and hazards - A case study in Tam Chung commune, Thanh Hoa province. J. Hydro-Meteorol. 2023, 16, 23–37.

2. Nhật, N.V.; Trí, Đ.Q.; Tuyết. Q.T.T.; Hiền, T.D. Nghiên cứu ứng dụng mô hình TRIGRS mô phỏng trượt lở khu vực Lào Cai, Việt Nam. Tạp chí Khí tượng Thuỷ văn 2022, 742, 65–74.

3. Tran, T.V.; Alvioli, M.; Lee, G.H.; An, H. Three-dimensional, time-dependent modeling of rainfall-induced landslides over a digital landscape: A case study. Landslides 2018, 15, 1071–1084.

4. Tran, T.V.; Hoang, V.H.; Pham, H.D.; Go, S.T. và Vu, H.H. Non-linear, time-variant approach to simulate the rainfall-induced slope failure of an unsaturated soil slope: A case study in Sapa, Vietnam. J. Disaster Res. 2021, 16(4), 512–520.

5. Kiên, N.T.; Viet, T.T.; Lien, V.T.H.; Linh, P.L.H.; Thanh, N.Q. Landslide susceptibility mapping based on the combination of bivariate statistics and modified analytic hierarchy process methods: A case study of Tinh Tuc Town, Nguyen Binh District, Cao Bang Province, Vietnam. J. Disaster Res. 2021, 16(4), 521–528.

6. Lineback Gritzner, M.; Marcus, W.A.; Aspinall, R.; Custer, S.G. Assessing landslide potential using GIS, soil wetness modeling and topographic attributes, Payette River, Idaho. Geomorphology 2001, 37, 149–165.

7. Lu, N.; Godt, J.W. Hillslope hydrology and stability. Cambridge University: Cambridge University Press. Cambridge, 2012.

8. Alvioli, M.; Baum, R.L. Parallelization of the TRIGRS model for rainfall-induced landslides using the message passing interface. Environ. Modell. Software 2016, 81, 122–135.

9. An, H.; Viet, T.T.; Lee, G.H.; Kim, Y.; Kim, M.; Noh, S.; Noh, J. Development of time-variant landslide-prediction software considering three-dimensional subsurface unsaturated flow. Environ. Modell. Software 2016, 85, 172–183.

10. Casagli, N.; Intrieri, E.; Tofani, V.; Gigli, G.; Raspini, F. Landslide detection, monitoring and prediction with remote-sensing techniques. Nat. Rev. Earth Environ. 2023, 4, 51–64.

11. Dietrich, W.; Montgomery, D. A digital terrain model for mapping shallow landslide potential. University of California Berkeley, 1998, pp. 26.

12. Baum, R.L.; Savage, W.Z.; Godt, J.W. TRIGRS - A Fortran program for transient rainfall infiltration and grid - based regional slope stability analysis, Version 2.0. U.S. Department of the Interior: Virginia, 2008, pp. 75.

13. Mark, E.R.; Sarah, B.C.; Dianne, L.B.; Scott, T.H. Scoops3D–software to analyze three-dimensional slope stability throughout a digital landscape. United States Department of Interior. Virginia, USA, 2015, pp. 218.

14. Tran, T.V.; Hoang, V.H.; Pham, H.D.; Go, S.T. Use of Scoops3D and GIS for the assessment of slope stability in three-dimensional: A case study in Sapa, Vietnam. Proceedings of the International Conference on Innovations for Sustainable and Responsible Mining, Bui, D.T. Editor, Springer Nature Switzerland: Ha Noi, 2020, pp. 210–229.

15. Tran, T.V.; Lee, G.H.; Trinh, M. Shallow Landslide Assessment Considering the Influence of Vegetation Cover. J. Korean Geo-Envir. Soc. 2016, 17(4), 17–31.

16. Iverson, R.M. Landslide triggering by rain infiltration. Water Resour. Res. 2000, 36(7), 1897–1910.

17. Srivastava, R. và Yeh, T.C.J. Analytical solutions for one-dimensional, transient infiltration toward the water table in homogenous and layered soils. Water Resour. Res. 1991, 27, 753–762.

18. Taylor, D.W. Fundamentals of soil mechanics. John Wiley and Sons, Inc. New York 1948, pp. 712.

19. Tran, T.V.; Lee, G.H.; Thu, T.M.; An, H.U. Effect of digital elevation model resolution on shallow landslide modeling using TRIGRS. Nat. Hazard Rev. 2016, 18(2), 1–12.

20. Salciarini, D.; Godt, J.; Savage, W.; Conversini, P.; Baum, R.; Michael, J. Modeling regional initiation of rainfall-induced shallow landslides in the eastern Umbria Region of central Italy. Landslides 2006, 3(3), 181–194.

21. Tran, T.V.; Thu, T.M.; Lee, G.H.; Oh, S.; Van, N.T.H. Effect of extreme rainfall on cut slope stability: Case study in Yen Bai City, Viet Nam. J. Korean Geo-Envir. Soc. 2015, 16(4), 23–32.

22. Tổng Cục Đường Bộ Việt Nam. TCVN 13346:2021: Công trình phòng chống đất sụt trên đường ô tô - Yêu cầu khảo sát và thiết kế. Bộ Khoa học và Công nghệ: Bộ Giao thông vận tải, 2021, tr. 34.

23. Tran, T.V.; Lee, G.H.; An, H.; Kim, M.S. Comparing the performance of TRIGRS and TiVaSS in spatial and temporal prediction of rainfall-induced shallow landslides. Environ. Earth Sci. 2017, 76(8), 1–16.

24. Nhu, V.H.; Duong, B.V.; Vu, H.D. 3D slopes stability modeling for landslide early warning design at Halong city area. J. Mining Earth Sci. 2019, 60(6), 31–41.

25. Marín, R.J.; Jaramillo, G.R. Landslide susceptibility assessment using the Scoops3d model in a tropical mountainous terrain. Ingeniería Y Ciencia 2021, 17(33), 71–96.

26. Huang, J.C.; Kao, S.J. Optimal estimator for assessing landslide model performance. Hydrol. Earth Syst. Sci. 2006, 10(6), 957–965.