Hệ thống vận tải và các cộng đồng có nguy cơ cao tại các chân dốc có thể hưởng lợi từ một hệ thống cảnh báo sớm lở đất theo dõi mức độ nhiễu trong đất đá. Được khẳng định là loại công trình đầu tiên thuộc loại này trên thế giới, nó hoạt động bằng cách ghi lại sóng âm để xác lập xem một sự trượt đất quy mô lớn sắp xảy ra là có thể báo trước bằng những phép đo hay không.
Trên toàn thế giới, nhiều nghìn người chết mỗi năm là kết quả của lở đất và nhiều nghìn người khác phải li tán nhà cửa và sống trong cảnh màn trời chiếu đất. Ở những nước giàu có, nguy cơ thiệt hại về người có nhỏ hơn nhưng tác động đối với môi trường xây dựng tiêu tốn hàng tỉ đô la để tái thiết mỗi năm, và nó còn có thể phá hỏng hệ thống giao thông vận tải. Trong một nỗ lực nhằm hạn chế mối nguy cơ toàn cầu này, Liên hiệp quốc đã đề ra một chiến lược, trong đó có kế hoạch xúc tiến phát triển các hệ thống cảnh báo sớm.
Bộ dẫn sóng âm cùng với vỏ bảo vệ và một máy đo độ nghiêng. (Ảnh: Dixon et al.)
Một phương pháp theo dõi nguy cơ trực tiếp là trang bị cho mỗi bờ dốc một dải microphone và “lắng nghe” các mức độ ồn tăng lên khi đất đá bắt đầu chuyển mình. Trở ngại đối với phương pháp này là các tần số tương đối thấp đi cùng với các chuyển động trượt dốc cỡ lớn cũng có thể sinh ra bởi một số nguồn phát mang tính môi trường khác – dẫn tới một số cảnh báo sai không thể chấp nhận được.
Nhưng các nhà nghiên cứu ở Anh tin rằng họ có thể mang lại một hệ thống ghi âm xác thực hơn qua một cải tiến hấp dẫn đối với kĩ thuật trên. Thay vì đặt các bộ cảm biến âm trực tiếp trên bờ dốc, họ đặt các microphone của mình bên trong các ống thép chứa đầy chất liệu dạng hạt. Khi đó, nếu bờ dốc bắt đầu trượt, thì âm thanh tạo ra bởi chất liệu dạng hạt đang xô đẩy có tần số cao hơn âm thanh phát ra bởi đất đá xung quanh. Các ống thép tác dụng như bộ dẫn sóng để khuếch đại âm thanh.
Để kiểm tra dụng cụ của mình, đội nghiên cứu đứng đầu là Neil Dixon tại trường Đại học Loughborough đã thực hiện một loạt thử nghiệm tại Hollin Hill, một vùng hoạt động lở đất ở miền bắc nước Anh. Bằng cách so sánh các phép đo của họ với các phép đo lở đất truyền thống thực hiện với một máy đo độ nghiêng, đội của Dixon cho biết họ đã tìm thấy mối tương quan mạnh giữa sự phát ra âm thanh và sự dịch chuyển bờ dốc. “Hollin Hill cung cấp cho chúng tôi một môi trường có điều khiển để kiểm tra dụng cụ của mình, giai đoạn tiếp theo là thử nghiệm dụng cụ này trên những loại dốc khác nhau và cuối cùng là sử dụng nó làm phương tiện dự báo lở đất”, Dixon giải thích.
Nói tóm lại, đội của Dixon hiện đang tìm cách làm việc với các công ti đường sắt, xe bus và các công ti vận tải khác, các chủ thể hiện đang chi hơn một nửa chi phí cho các hệ thống theo dõi lở đất ở nước Anh. “Hiện nay, đa số các hệ thống đòi hỏi có một người đi ra ngoài đồng trống để kiểm tra một dụng cụ theo dõi – chúng tôi đang giới thiệu một hệ thống có thể phản hồi thông tin trực tiếp, thí dụ như một tin nhắn dạng văn bản”, Dixon nói.
Nếu kĩ thuật trên có thể được xác minh, thì Dixon hi vọng kĩ thuật có thể chuyển giao cho các nước đang phát triển, đặc biệt là những vùng nhiệt đới, nơi mưa rào và hoạt động động đất có thể làm cho các bờ dốc có nguy cơ trượt lở. Dixon phác họa một phiên bản đơn giản hóa của hệ thống trên trong đó các bộ vi cảm biến âm thanh được nối với một hệ thống cảnh báo nghe được thay vì một mạng lưới truyền thông điện tử.
Ed Phillips, phát ngôn viên của Practical Action, tổ chức nhân đạo xúc tiến công nghệ cho thế giới đang phát triển, đánh giá cao phát triển trên. Ông cho rằng con người ở thế giới đang phát triển thường có nguy cơ cao hơn trước họa lở đất. “Những người có nguy cơ cao thường chịu rủi ro trước họa lở đất và những thảm họa khác, do họ thiếu kiến thức hoặc thiếu sự lựa chọn – thí dụ như xây nhà của họ trên nền móng thép”.
Theo nhiều nhà nghiên cứu khí hậu, tần suất và quy mô của những trận lở đất có thể tăng đáng kể ở những phần nhất định của thế giới trong những năm sắp tới. “Thật hợp lí nếu nói rằng một khí hậu đang biến đổi có thể gây ra nhiều sự kiện mưa rào hơn, và những trận mưa đó thành ra có thể dẫn tới nhiều đợt lở đất hơn”, phát biểu của Tim Lenton, một nhà nghiên cứu các hệ trái đất tại trường Đại học East Anglia, Vương quốc Anh.
Đây cũng là quan điểm của Richard Jardine, một nhà nghiên cứu cơ địa chất tại trường Imperial College London. “Nguy cơ cao nhất là những vùng đóng băng vĩnh cửu đang suy biến”. Tác động có thể là lớn nhất ở những vùng núi cao – Alps, Andes, Hamalaya… - hoặc ở những vùng có nền đất đá yếu, thí dụ một số vùng thuộc Siberia, Alaska hay Canada. Và nguy cơ cũng xuất hiện ở những vùng ấm áp, nơi có các bờ dốc đứng và mưa rào thường xuyên như Trung Mĩ, Brazil, hay Trung Quốc”, ông nói.
Nguồn: physicsworld.com
Tác giả: James Dacey
Ngày: 05/11/2010
