Tổng quan luận án

Đề tài luận án tiến sĩ: "Cấu trúc không gian hệ thống đô thị thích ứng với hạn và lũ tại tỉnh Ninh Thuận"
Tác giả: Nguyễn Quốc Vinh
Chuyên ngành: Quy hoạch vùng và đô thị (Mã số: 9.05)
Cơ sở đào tạo: Trường Đại học Kiến trúc Thành phố Hồ Chí Minh (Năm bảo vệ: 2023)
Người hướng dẫn khoa học: Cố GS. Nguyễn Trọng Hoà, PGS. Lê Anh Đức

1. Tính cấp thiết và khoảng trống nghiên cứu

Khái niệm thích ứng đã được nghiên cứu trong lĩnh vực quy hoạch và phát triển đô thị tại Việt Nam cũng như trên thế giới. Tuy nhiên, phần lớn các ứng dụng thực tế hiện nay chỉ dừng lại ở mức độ đánh giá mô tả định tính về khả năng thích ứng của đô thị nói chung, chưa có nghiên cứu đánh giá định lượng khả năng thích ứng của cấu trúc không gian hệ thống đô thị đối với các hiện tượng thiên tai cụ thể. Trong khi đó, các đô thị tại Việt Nam có xu hướng ứng dụng nhiều giải pháp công trình kỹ thuật để chống chọi trực diện với thiên tai.

Ninh Thuận là địa phương có đặc điểm thời tiết khô nóng và hạn hán gay gắt nhất cả nước, đồng thời chịu tác động lớn của lũ lụt và ngập úng cục bộ trong mùa mưa. Địa hình toàn tỉnh phức tạp với 3/4 diện tích được bao bọc bởi đồi núi cao, hệ thống sông suối có lòng sông hẹp và độ dốc lớn. Hệ thống đô thị và điểm dân cư nông thôn tại Ninh Thuận phân bố chủ yếu dọc theo các lưu vực sông Dinh, sông Lu, sông Quao và khu vực ven đầm Nại. Quá trình đô thị hóa gia tăng nhanh chóng từ năm 1990 trở lại đây đã thúc đẩy việc mở rộng đất xây dựng (công trình và giao thông), làm suy giảm và thay thế dần diện tích mặt nước tự nhiên, cây xanh và không gian trống. Sự chuyển đổi chức năng sử dụng đất thiếu kiểm soát đã làm suy giảm khả năng tự điều tiết của hệ sinh thái tự nhiên, gia tăng tần suất và mức độ cực đoan của hạn hán và lũ lụt. Do đó, việc nghiên cứu cấu trúc không gian hệ thống đô thị thích ứng với hạn và lũ tại tỉnh Ninh Thuận là vấn đề cấp thiết nhằm tích hợp bảo vệ sinh thái với quy hoạch phát triển không gian dài hạn.

2. Mục tiêu, câu hỏi và giả thuyết nghiên cứu

  • Mục đích nghiên cứu: Vận dụng phương pháp tiếp cận theo quan điểm sinh thái học để đánh giá quá trình biến đổi cấu trúc không gian hệ thống đô thị tỉnh Ninh Thuận và thành phố Phan Rang - Tháp Chàm trong mối quan hệ với hạn và lũ; từ đó dự báo xu hướng biến đổi và xác định khả năng thích ứng để đề xuất mô hình cấu trúc không gian hệ thống đô thị thích ứng giai đoạn 2021–2030, tầm nhìn 2050.
  • Mục tiêu nghiên cứu:
    1. Mục tiêu 1: Xây dựng Khung đánh giá khả năng thích ứng của cấu trúc không gian hệ thống đô thị với hạn và lũ tại tỉnh Ninh Thuận.
    2. Mục tiêu 2: Đề xuất Cấu trúc không gian hệ thống đô thị thích ứng với hạn và lũ tại tỉnh Ninh Thuận giai đoạn 2021–2030, tầm nhìn 2050 theo các giả thiết về các yếu tố tác động.
    3. Mục tiêu 3: Đề xuất Cấu trúc không gian đô thị Phan Rang - Tháp Chàm thích ứng với hạn và lũ trong tương quan với cấu trúc không gian hệ thống đô thị toàn tỉnh.
  • Câu hỏi nghiên cứu:
    1. Khả năng thích ứng với hạn và lũ của cấu trúc không gian hệ thống đô thị tại tỉnh Ninh Thuận có thể đo lường được không?
    2. Không gian hệ thống đô thị tại tỉnh Ninh Thuận có thể được cấu trúc thích ứng với hạn và lũ trong tương lai?
    3. Không gian đô thị Phan Rang - Tháp Chàm có thể được cấu trúc thích ứng với hạn và lũ trong tương quan với cấu trúc không gian hệ thống đô thị tỉnh Ninh Thuận?
  • Giả thuyết nghiên cứu: Tần suất và mức độ hạn, lũ tại tỉnh Ninh Thuận sẽ giảm nếu các thành phần không gian của hệ thống đô thị trên lưu vực các sông của tỉnh được cấu trúc thích ứng với các thành phần không gian hình thành cơ chế vận hành hạn và lũ.

3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

  • Đối tượng nghiên cứu: Cấu trúc không gian hệ thống đô thị.
  • Đối tượng tác động: Hiện tượng hạn và lũ.
  • Phạm vi không gian:
    • Cấp vùng: Lưu vực các sông thuộc tỉnh Ninh Thuận với quy mô diện tích 267.292 ha (2.672 km²), gồm 2 lưu vực chính là lưu vực sông Dinh (với các tiểu lưu vực sông Lu, sông Quao và các hồ thượng lưu) và lưu vực đầm Nại; tập trung khảo sát các đô thị: thành phố Phan Rang - Tháp Chàm, thị trấn Tân Sơn và thị trấn Phước Dân.
    • Cấp đô thị: Ranh giới quy hoạch thành phố Phan Rang - Tháp Chàm được phê duyệt năm 2015 với quy mô 10.111 ha; tập trung nghiên cứu 2 khu vực nhạy cảm sinh thái là khu vực ven đầm Nại (2.323 ha) và khu vực ven sông Dinh (830 ha).
  • Phạm vi thời gian: Gồm hai thời kỳ:
    • Thời kỳ hình thành: Từ năm 1205 đến năm 1980.
    • Thời kỳ phát triển: Từ năm 1981 đến năm 2050 (chia thành giai đoạn nghiên cứu thực trạng 1981–2020 và giai đoạn dự báo, đề xuất 2021–2030, tầm nhìn 2050).

Tổng quan tài liệu và vị trí của luận án

1. Các hướng nghiên cứu lý thuyết và thực tiễn được điểm lại

Tác giả đã hệ thống hóa cơ sở lý thuyết và các nghiên cứu liên quan từ nhiều nhóm học giả trong và ngoài nước:

  • Lý thuyết cấu trúc không gian và quy hoạch đô thị: Kế thừa quan điểm của C. Illies (2009) trong công trình Môi trường Xây dựng về việc phân chia cấu trúc không gian thành 3 nội dung cốt lõi: chức năng, mạng lưới và hình thể; kết hợp với định nghĩa phân cấp không gian theo Luật Quy hoạch Đô thị (2020) và Luật Quy hoạch (2017) của Việt Nam.
  • Quan điểm sinh thái học cảnh quan: Tiếp cận theo nghiên cứu của Pickett và các cộng sự (nghiên cứu số [98]) về phân chia hệ sinh thái đô thị thành 4 môi trường thành phần: môi trường sinh học, môi trường vật lý, môi trường xã hội và môi trường xây dựng.
  • Nghiên cứu về cơ chế hạn và lũ: Kế thừa phân loại của Hannaford [63] và các tác giả [47], [117] chia hạn thành hạn khí tượng, hạn thủy văn, hạn nông nghiệp và hạn kinh tế - xã hội. Luận án phân định thành 2 nhóm chính: hạn/lũ tự nhiên và hạn/lũ xã hội (phát sinh từ hoạt động nhân tạo, chủ yếu do quá trình chuyển đổi chức năng sử dụng đất theo các công trình [87], [107], [110], [116]).
  • Năng lực sinh thái tự nhiên (Ecosystem Services) và năng lực sinh thái hạn lũ (STHL): Tiếp cận cơ sở lý thuyết từ các nghiên cứu [41], [43] về dịch vụ sinh thái hỗ trợ điều tiết dòng chảy, cung cấp nước ngọt và giảm thiểu tác động cực đoan của thiên tai.
  • Lý thuyết thích ứng, chu kỳ thích ứng và quy luật thích ứng:
    • C.S. Holling (1973) và các nghiên cứu [35], [66], [68] về Chu kỳ thích ứng (Adaptive Cycle) gồm 4 giai đoạn: (r) Hình thành và phát triển, (K) Tích luỹ và bảo toàn, (Ω) Sụp đổ, (α) Tái cấu trúc/Tái tổ chức.
    • Lý thuyết Quy luật thích ứng đa cấp (Panarchy) của Gunderson và Holling [37], [77] về sự tương tác giữa các hệ thống cấp trên (biến thiên chậm, kiểm soát diện rộng) và hệ thống cấp dưới (biến thiên nhanh).
    • Pelling (2011) [96], [97] và các cộng sự [30], [65], [81], [114] về 3 giai đoạn thích ứng của đô thị: Đàn hồi (Resilience), Quá độ (Transition), Chuyển đổi (Transformation).
    • Aksözen, M. và Pei-wen Lu [33], [95] về tính ổn định và sự tồn tại đồng thời của các giai đoạn phát triển và bảo toàn trong không gian xây dựng.
    • Các nghiên cứu về hệ thống chỉ số đánh giá chất lượng không gian và khả năng thích ứng: chỉ số đa dạng [55], [59], [60], [75], [108], kết nối [34], [72], [101], dự phòng [60], [64], [75], [101], [109], vững chắc [40], [101], [109], hiệu quả [60], [75], thích ứng [53], [75], độc lập và phụ thuộc [53], [57], [99], tương thích [82].
  • Kinh nghiệm thực tiễn quốc tế: Khảo sát các mô hình quy hoạch thích ứng với nước và hạ tầng xanh tại Trung Quốc (mô hình an toàn sinh thái quốc gia, hạ tầng sinh thái vùng Bắc Kinh, Wulijie, Taizhou) và phân bổ không gian xanh thích ứng tại thành phố Antwerp (Bỉ).

2. Khoảng trống nghiên cứu được luận án giải quyết

Luận án chỉ ra rằng các công trình quy hoạch trước đây chủ yếu nhìn nhận khả năng thích ứng dưới dạng định tính tổng thể, thiếu phương pháp đo lường định lượng cụ thể cho cấu trúc không gian theo các cấp độ vùng và đô thị. Luận án giải quyết khoảng trống này bằng cách:

  1. Chuyển hóa các lý thuyết sinh thái học trừu tượng thành Khung đánh giá định lượng cấu trúc không gian dựa trên 06 chỉ số: Đa dạng, Kết nối, Vững chắc, Dự phòng, Hiệu quả, Tương thích.
  2. Xây dựng bản đồ năng lực sinh thái hạn và lũ (STHL) như một công cụ trung gian nhằm lượng hóa mối quan hệ tương tác giữa các thành phần không gian xây dựng và không gian sinh thái tự nhiên trên lưu vực sông.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

1. Khung lý thuyết và khái niệm cốt lõi

  • Bốn thành phần không gian vật thể: Không gian được bóc tách thành 4 lớp: (1) Mặt nước, (2) Cây xanh, (3) Không gian đất trống, và (4) Đất xây dựng (gồm công trình và mạng lưới giao thông).
  • Ba thuộc tính cấu trúc không gian:
    • Chức năng: Gồm các biến số địa điểm, tính chất và quy mô.
    • Mạng lưới: Gồm các biến số liên hệ và linh hoạt.
    • Hình thể: Gồm các biến số ranh giới, khối tích và kết cấu.
  • Hệ thống 06 chỉ số đánh giá khả năng thích ứng:
    • Đa dạng: Đo lường sự phong phú về sinh học và đa dạng các thành phần chức năng, mạng lưới, hình thể.
    • Kết nối: Đo lường mức độ liên kết giữa các mảng không gian xanh, mặt nước và hành lang kỹ thuật.
    • Vững chắc: Khả năng chống chịu của không gian trước tác động của lũ, ngập và hạn mà không làm đổ vỡ cấu trúc.
    • Dự phòng: Khả năng bố trí các không gian đệm, vùng ngập trũng tự nhiên để giảm phát tán rủi ro.
    • Hiệu quả: Tối ưu hóa phân bổ đất đai giúp mặt nước và cây xanh phát huy tối đa năng lực cung cấp nước và điều tiết lũ.
    • Tương thích: Mức độ phù hợp giữa vị trí chức năng xây dựng nhân tạo với các vùng nhạy cảm sinh thái tự nhiên.

2. Phương pháp nghiên cứu

  • Phương pháp viễn thám và GIS: Xử lý dữ liệu ảnh vệ tinh Landsat các thời kỳ (1988, 2005, 2020) để trích xuất 4 lớp lớp phủ mặt đất (LULC); tính toán biến động Chỉ số thực vật (NDVI) và Nhiệt độ bề mặt đất (LST) trên lưu vực các sông và thành phố Phan Rang - Tháp Chàm.
  • Phương pháp phân tích lịch sử - không gian: Khảo sát quá trình tiến hóa của các điểm định cư từ thời kỳ Champa, thời Pháp thuộc, thời kỳ chiến tranh đến giai đoạn 1981–2020 trên nền tảng bản đồ địa hình và tài liệu lưu trữ.
  • Phương pháp lập bản đồ sinh thái: Xây dựng bản đồ phân vùng năng lực STHL trên cơ sở chồng lớp thông tin địa hình, độ dốc, mạng lưới thủy văn, thổ nhưỡng và các túi nước ngầm.
  • Phương pháp ma trận và phân tích đa tiêu chí: Xây dựng ma trận tương thích giữa chức năng sử dụng đất đô thị với các vùng sinh thái hạn lũ; đánh giá mức độ thích ứng theo 3 bậc (thích ứng cao, thích ứng trung bình, kém thích ứng/không thích ứng).
  • Phương pháp chuyên gia và mô hình hóa kịch bản: Dự báo xu hướng biến đổi và rủi ro không gian đến năm 2030, tầm nhìn 2050 dựa trên các định hướng quy hoạch và giả thiết tác động kinh tế - xã hội.

3. Nguồn tư liệu và dữ liệu

  • Ảnh viễn thám vệ tinh từ Cục Khảo sát Địa chất Hoa Kỳ (USGS).
  • Số liệu khí tượng thủy văn, nhiệt độ, lượng mưa, bốc hơi đo đạc từ các trạm quan trắc (Nha Hố, Phan Rang, Phú Quý).
  • Hồ sơ dữ liệu địa hình, địa chất, thổ nhưỡng, bản đồ địa hình tỷ lệ 1/50.000 và quy hoạch hệ thống thủy lợi do Sở Xây dựng và các sở ngành tỉnh Ninh Thuận cung cấp.
  • Các đồ án Quy hoạch xây dựng vùng tỉnh Ninh Thuận, Quy hoạch chung xây dựng thành phố Phan Rang - Tháp Chàm năm 2015 và các quy hoạch thị trấn huyện lỵ.

Nội dung chính theo từng chương

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

Chương 1 tập trung phân tích hệ thống khái niệm khoa học, điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội, lịch sử định cư và thực trạng cấu trúc không gian hệ thống đô thị tỉnh Ninh Thuận cùng thành phố Phan Rang - Tháp Chàm trong quan hệ với thiên tai hạn lũ.

1. Đặc điểm tự nhiên và phân vùng sinh thái tỉnh Ninh Thuận

Ninh Thuận có diện tích tự nhiên 335.534 ha, nằm trong tọa độ từ 11º18'14" đến 12º09'15" vĩ độ Bắc và 108º09'08" đến 109º14'25" kinh độ Đông. Địa hình phân bậc rõ rệt thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam với 3 dạng chính: núi chiếm 63,2%, gò đồi bán sơn địa chiếm 14,4%, đồng bằng ven biển chiếm 22,4%. Toàn tỉnh được chia thành 4 vùng sinh thái khí hậu:

  1. Vùng sinh thái đất cát ven biển: Cao độ 0–50 m, độ dốc 0–1%, dễ chịu ảnh hưởng của triều cường và ngập úng.
  2. Vùng sinh thái đồng bằng: Cao độ 5–50 m, độ dốc 1–5%, là vùng bán sơn địa nhạy cảm với ngập lụt cục bộ.
  3. Vùng sinh thái gò đồi trung du: Cao độ 50–500 m, độ dốc 5–10%, đất xói mòn trơ sỏi đá, dễ bị hạn hán vào mùa khô và lũ quét vào mùa mưa.
  4. Vùng sinh thái núi cao: Phía Tây Bắc, cao độ trên 550 m, độ dốc 10–25%, khu vực phát sinh dòng chảy lũ quét chính.

Khí hậu toàn tỉnh chia làm 3 tiểu vùng: vùng núi (lượng mưa ~1.700 mm/năm), vùng đồng bằng (750–1.200 mm/năm) và vùng ven biển (500–700 mm/năm). Hệ thống thủy văn có tổng diện tích lưu vực 267.292 ha, bao gồm 46 sông suối chính thuộc lưu vực sông Cái (sông Dinh), các phụ lưu sông Lu, sông Quao và đầm Nại. Tỉnh sở hữu 21 hồ chứa nước ngọt với tổng dung tích trên 193 triệu m³ và 2 túi nước ngầm quan trọng: Bắc đầm Nại (58 km²) và Nam sông Dinh (92 km²).

2. Quá trình phát triển mạng lưới đô thị và đánh giá chỉ tiêu đất đai

Mạng lưới dân cư hình thành từ các tri thức bản địa: người Chăm canh tác lúa nước gắn với hệ thống thủy lợi vùng đồng bằng hạ lưu (đập Nha Trinh, Lâm Cấm, kênh Bắc, kênh Nam); người Raglai cư trú ở vùng núi cao gắn với bảo vệ rừng đầu nguồn. Không gian đô thị phát triển theo 2 hành lang kinh tế chính: hành lang Bắc - Nam (dọc Quốc lộ 1A với hạt nhân là thành phố Phan Rang - Tháp Chàm) và hành lang Đông - Tây (dọc Quốc lộ 27 với hạt nhân là thị trấn Tân Sơn).

Điểm đô thị (Loại đô thị) Năm Dân số hiện trạng (Người) Đất dân dụng hiện trạng (ha) Mật độ dân số (người/ha) Đất bình quân hiện trạng (m²/người) Quy hoạch 2030: Dân số dự báo (Người) Quy hoạch 2030: Đất DD (ha) Đánh giá thực trạng so với quy hoạch
Phan Rang - Tháp Chàm (Loại II) 1988
2005
2020
120.750
156.849
167.394
486
832
1.146
248
189
146
40
53
69
240.000 1.440 Quy mô đất dân dụng tăng nhanh; mật độ giảm dần; dự báo quy hoạch cao hơn mức tăng tự nhiên.
Phước Dân (Loại V) 1988
2005
2020
11.000
20.917
24.620
48
140
167
227
149
147
44
67
71
35.000 280 Đô thị hóa bám dọc QL1A; quy mô đất dân dụng thực tế tiệm cận chỉ tiêu quy hoạch.
Tân Sơn (Loại V) 1988
2005
2020
5.642
12.000
14.300
25
88
162
226
136
88
44
73
113
25.000 250 Dân số tăng chậm hơn dự báo; đất xây dựng mở rộng làm giảm mật độ cư trú.
Lâm Sơn 1988
2005
2020
7.751
8.124
8.450
31
82
103
249
99
82
40
101
121
12.000 120 Điểm dân cư miền núi, phát triển phân tán dọc chân đèo Sông Pha.
Phước Nam 1988
2005
2020
7.647
8.423
9.356
61
132
141
125
64
66
80
157
151
15.000 150 Tốc độ đô thị hóa chậm, quỹ đất nông nghiệp chiếm ưu thế lớn.

3. Thực trạng hạn lũ và mối liên hệ với cấu trúc không gian

Các đợt hạn hán nghiêm trọng diễn ra vào các năm 1997, 1998, 2002, 2004–2005 và 2014–2015. Trong đợt hạn năm 2004–2005, lượng bốc hơi đạt 2.046 mm (cao hơn trung bình nhiều năm 200 mm), mực nước tại các hồ chứa xuống dưới mực nước chết. Đợt hạn 2014–2015 khiến toàn bộ 21 hồ chứa cạn kiệt, nguồn nước phụ thuộc hoàn toàn vào lưu lượng xả của thủy điện Đa Nhim. Ngược lại, vào mùa mưa, các khu vực hạ lưu sông Dinh và ven đầm Nại thường xuyên chịu ngập úng do diện tích thấm bị thu hẹp bởi quá trình bê tông hóa bề mặt đô thị.


CHƯƠNG 2. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Chương 2 thiết lập quy trình nghiên cứu 5 bước, xây dựng khung khái niệm, cơ sở pháp lý và phương pháp luận đo lường khả năng thích ứng của cấu trúc không gian hệ thống đô thị.

1. Tiến trình thực hiện nghiên cứu

Nghiên cứu được thực hiện qua 5 bước logic:

  • Bước 1: Xác định vấn đề nghiên cứu, mục tiêu, đối tượng, phạm vi không gian và thời gian.
  • Bước 2: Nghiên cứu cơ sở lý thuyết, quy định pháp lý (Luật Quy hoạch 2017, Luật Quy hoạch đô thị 2020) và kinh nghiệm thực tiễn quốc tế.
  • Bước 3: Xây dựng bản đồ năng lực sinh thái hạn và lũ (STHL) trên nền tảng GIS và các lớp dữ liệu tự nhiên.
  • Bước 4: Đánh giá quá trình biến đổi cấu trúc không gian giai đoạn 1988–2020 thông qua 06 chỉ số thích ứng và viễn thám.
  • Bước 5: Đề xuất các nguyên tắc và phương án cấu trúc không gian thích ứng cho cấp vùng tỉnh và đô thị Phan Rang - Tháp Chàm đến năm 2030, tầm nhìn 2050.

2. Ma trận tương thích không gian và nguyên tắc đánh giá

Tác giả xây dựng ma trận tương thích giữa chức năng hoạt động xã hội (đất xây dựng) với các chức năng sinh thái tự nhiên (mặt nước, hành lang thoát lũ, vùng thấm ngầm, thảm thực vật). Khung hướng dẫn đánh giá được thiết lập dựa trên việc so khớp 3 thuộc tính cấu trúc không gian với các yêu cầu sinh thái:

  • Chức năng: Đánh giá sự tương thích của địa điểm xây dựng với bản đồ STHL; tính đa dạng sinh học và quy mô sử dụng đất hiệu quả.
  • Mạng lưới: Đánh giá mức độ kết nối không gian mở, hành lang sinh thái xanh - mặt nước và khả năng linh hoạt chuyển đổi công năng khi xảy ra thiên tai.
  • Hình thể: Đánh giá tính chất ranh giới không gian (ưu tiên ranh giới phi tuyến tính, hữu cơ để tăng cường trao đổi chất sinh thái), khối tích công trình (ưu tiên mật độ thấp ở vùng trũng) và kết cấu công trình thích ứng.

CHƯƠNG 3. CẤU TRÚC KHÔNG GIAN HỆ THỐNG ĐÔ THỊ THÍCH ỨNG VỚI HẠN VÀ LŨ TẠI TỈNH NINH THUẬN

Chương 3 trình bày các kết quả đánh giá, phân vùng năng lực STHL và đề xuất giải pháp cấu trúc không gian cụ thể cho hệ thống đô thị toàn tỉnh và thành phố Phan Rang - Tháp Chàm.

1. Bản đồ phân vùng năng lực sinh thái hạn và lũ (STHL) tỉnh Ninh Thuận

Bản đồ STHL xác định 4 vùng sinh thái chức năng với vai trò kiểm soát thiên tai:

  1. Vùng sinh thái nước (STN): Bao gồm hệ thống dòng chính sông Cái, sông Dinh, sông Lu, sông Quao, đầm Nại và 21 hồ chứa nước. Chức năng chính: tích trữ nước ngọt mùa khô, phân lũ và tiêu thoát lũ mùa mưa.
  2. Vùng sinh thái núi cao (STNC): Bao phủ các dãy núi phía Tây và Tây Bắc có độ dốc trên 25%. Chức năng: rừng phòng hộ đầu nguồn, giữ nước, chống xói mòn và giảm thiểu tốc độ dòng chảy lũ quét.
  3. Vùng sinh thái trung du (STTD): Vùng gò đồi chuyển tiếp. Chức năng: vùng đệm sinh thái, phát triển nông lâm nghiệp kết hợp các hồ chứa điều tiết nhỏ.
  4. Vùng sinh thái đồng bằng (STĐB): Dải đồng bằng phù sa và cồn cát ven biển, nơi tập trung các túi nước ngầm Bắc đầm Nại và Nam sông Dinh. Chức năng: bổ cập nước ngầm, duy trì không gian mở nông nghiệp phân lũ.

2. Đề xuất cấu trúc không gian hệ thống đô thị tỉnh Ninh Thuận đến 2030, tầm nhìn 2050

  • Cấu trúc vùng chức năng và phân bố đô thị: Kiểm soát chặt chẽ ranh giới phát triển đất xây dựng đô thị, nghiêm cấm xây dựng kiên cố tại các vùng trũng ngập ven sông Dinh và vùng xả lũ đầm Nại. Định hướng mở rộng đô thị lên các vùng gò đồi trung du có cao độ an toàn (trên 15 m).
  • Cấu trúc mạng lưới không gian: Hình thành khung mạng lưới hạ tầng xanh (Green Infrastructure) kết nối hệ thống rừng đầu nguồn, hành lang cây xanh cách ly sông ngòi và các hồ chứa với các mảng xanh đô thị. Phát triển các tuyến giao thông chính đóng vai trò là đê ngăn mặn hoặc đường tránh lũ đa năng.
  • Cấu trúc hình thể cảnh quan: Xác lập các đường biên mềm, phi tuyến tính giữa đô thị và vùng nông nghiệp xung quanh, bảo tồn tối đa các lưu vực trũng tự nhiên phục vụ trữ nước mùa khô và chậm dòng chảy mùa mưa.

3. Đề xuất cấu trúc không gian thành phố Phan Rang - Tháp Chàm thích ứng

  • Khu vực Bắc đầm Nại (2.323 ha): Hạn chế tối đa mật độ xây dựng kiên cố nhằm bảo vệ vùng bổ cập túi nước ngầm 58 km²; chuyển đổi cơ cấu đất nông nghiệp sang mô hình nông nghiệp sinh thái kết hợp du lịch cảnh quan; duy trì hành lang thoát lũ tự nhiên từ hồ Bà Râu về đầm Nại.
  • Khu vực Nam sông Dinh (830 ha): Dành quỹ đất cho các công viên ngập nước, hồ điều hòa sinh thái; kiểm soát cốt xây dựng khống chế; bảo vệ túi nước ngầm Nam sông Dinh (92 km²); phát triển mạng lưới kênh mương hở kết hợp cây xanh mặt nước để thoát lũ trực tiếp ra cửa biển Đông Hải.

Kết quả và những đóng góp mới

1. Đóng góp mới về mặt khoa học và lý luận

  • Tích hợp thành công quan điểm sinh thái học cảnh quan và lý thuyết thích ứng (chu kỳ thích ứng, quy luật thích ứng) vào chuyên ngành Quy hoạch vùng và đô thị tại Việt Nam.
  • Cụ thể hóa các khái niệm thích ứng trừu tượng thành Khung đánh giá định lượng cấu trúc không gian hệ thống đô thị thông qua 06 chỉ số: Đa dạng, Kết nối, Vững chắc, Dự phòng, Hiệu quả và Tương thích.
  • Làm rõ quy luật biến đổi tương tác giữa 4 thành phần không gian vật thể (mặt nước, cây xanh, không gian trống, đất xây dựng) với cơ chế phát sinh hạn và lũ xã hội trên lưu vực sông.

2. Đóng góp mới về mặt thực tiễn

  • Xây dựng bản đồ năng lực sinh thái hạn và lũ (STHL) cho tỉnh Ninh Thuận, cung cấp công cụ khoa học trực quan hỗ trợ công tác lập, thẩm định và quản lý quy hoạch xây dựng vùng tỉnh.
  • Đề xuất phương án phân bố không gian và kiểm soát quỹ đất xây dựng cho hệ thống đô thị toàn tỉnh và thành phố Phan Rang - Tháp Chàm đến năm 2030, tầm nhìn 2050 dựa trên sự tôn trọng cấu trúc sinh thái tự nhiên.
  • Cung cấp luận cứ khoa học giúp chính quyền địa phương chuyển dịch từ giải pháp "chống chọi công trình trực diện" sang mô hình "thích ứng không gian linh hoạt", giảm thiểu thiệt hại kinh tế do hạn hán và ngập lụt.

Hạn chế và hướng nghiên cứu tiếp

  • Hạn chế:

    • Phạm vi dữ liệu thực nghiệm tập trung chủ yếu trên 2 cấp độ: cấp vùng tỉnh Ninh Thuận (267.292 ha) và cấp thành phố Phan Rang - Tháp Chàm (10.111 ha), chưa đi sâu phân tích chi tiết cấu trúc vi khí hậu trong từng khối công trình kiến trúc.
    • Các yếu tố biến đổi tự nhiên lâu dài (như biến đổi địa chất, dịch chuyển dòng chảy ngầm sâu) có chu kỳ biến thiên chậm nên việc thu thập số liệu quan trắc đồng bộ qua hàng thế kỷ gặp khó khăn.
    • Nghiên cứu tập trung giải quyết tương tác giữa không gian xây dựng với hạn và lũ xã hội, chưa tích hợp toàn diện các hiện tượng thời tiết cực đoan khác như triều cường dâng cao hay xâm nhập mặn sâu vào đất liền.
  • Hướng nghiên cứu tiếp:

    • Ứng dụng khung đánh giá và phương pháp luận của luận án cho các đô thị huyện lỵ khác tại Ninh Thuận (như thị trấn Phước Dân, Tân Sơn, Khánh Hải) hoặc các tỉnh có điều kiện khí hậu bán khô hạn tương đồng tại vùng Duyên hải Nam Trung Bộ (Bình Thuận, Phú Yên).
    • Nghiên cứu tích hợp mô hình thủy lực - thủy văn số với công nghệ GIS động để mô phỏng chi tiết hơn mức độ ngập lụt theo các kịch bản xả lũ khẩn cấp từ các hồ chứa thượng nguồn.

Giá trị tham khảo

  • Đối với nhà quản lý và cơ quan lập chính sách: Cung cấp cơ sở khoa học để rà soát, điều chỉnh các đồ án quy hoạch tỉnh, quy hoạch chung xây dựng đô thị, bảo đảm phân bổ đất đai phù hợp với ngưỡng chịu tải sinh thái của nguồn nước và địa hình tự nhiên.
  • Đối với chuyên gia quy hoạch và tư vấn thiết kế: Khung hướng dẫn đánh giá khả năng thích ứng (Chương 2) và bản đồ phân vùng năng lực STHL (Chương 3) là tài liệu tham khảo trong việc xác định chỉ tiêu sử dụng đất, thiết kế mạng lưới hạ tầng xanh và bảo vệ hành lang thoát lũ.
  • Đối với nghiên cứu sinh, giảng viên và sinh viên: Luận án là tài liệu học thuật cho các môn học Quy hoạch vùng, Sinh thái đô thị, Đô thị thích ứng biến đổi khí hậu tại các trường đại học chuyên ngành Kiến trúc, Quy hoạch và Quản lý đô thị.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận án định nghĩa "hạn và lũ xã hội" như thế nào và nguyên nhân cốt lõi do đâu?

Hạn và lũ xã hội là các hiện tượng hạn hán và ngập úng phát sinh hoặc gia tăng mức độ nghiêm trọng do các hoạt động nhân tạo của con người. Nguyên nhân cốt lõi bắt nguồn từ quá trình chuyển đổi chức năng sử dụng đất thiếu kiểm soát trong đô thị hóa: đất xây dựng (bê tông hóa) thay thế dần không gian mặt nước, cây xanh và vùng trũng tự nhiên, làm cản trở dòng chảy thoát lũ, giảm khả năng thấm bổ cập nước ngầm mùa mưa và làm tăng nhiệt độ bề mặt đất, gây thiếu hụt nguồn nước mặt vào mùa khô.

2. Bản đồ năng lực sinh thái hạn và lũ (STHL) tại tỉnh Ninh Thuận gồm những phân vùng nào?

Bản đồ năng lực STHL của tỉnh được xác lập gồm 4 phân vùng sinh thái chức năng:

  1. Vùng sinh thái nước (STN): Hệ thống sông Cái, sông Dinh, sông Lu, sông Quao, đầm Nại và 21 hồ chứa nước ngọt.
  2. Vùng sinh thái núi cao (STNC): Các dãy núi cao trên 550 m ở phía Tây Bắc với độ dốc trên 25%, giữ vai trò rừng phòng hộ đầu nguồn.
  3. Vùng sinh thái trung du (STTD): Vùng bán sơn địa gò đồi có cao độ 50–500 m, làm vùng đệm điều tiết dòng chảy.
  4. Vùng sinh thái đồng bằng (STĐB): Dải đồng bằng và cồn cát ven biển, chứa 2 túi nước ngầm quan trọng (Bắc đầm Nại 58 km² và Nam sông Dinh 92 km²).

3. Hệ thống 06 chỉ số đánh giá khả năng thích ứng của cấu trúc không gian gồm những chỉ số nào?

Khung đánh giá của luận án sử dụng 06 chỉ số định lượng: (1) Đa dạng, (2) Kết nối, (3) Vững chắc, (4) Dự phòng, (5) Hiệu quả, và (6) Tương thích. Các chỉ số này được tích hợp vào ma trận đánh giá tương tác giữa 3 thuộc tính cấu trúc không gian (chức năng, mạng lưới, hình thể) với các yếu tố sinh thái hạn lũ.

4. Hai khu vực nhạy cảm được nghiên cứu chi tiết tại thành phố Phan Rang - Tháp Chàm là những khu vực nào?

Hai khu vực nhạy cảm được tập trung giải quyết cấu trúc không gian là:

  • Khu vực Bắc đầm Nại (quy mô 2.323 ha): Khu vực gối lên túi nước ngầm 58 km², chịu tác động xả lũ và ngập úng vùng hạ lưu.
  • Khu vực Nam sông Dinh (quy mô 830 ha): Khu vực trũng ven sông chính, gối lên túi nước ngầm 92 km², chịu ảnh hưởng trực tiếp từ chế độ thủy triều và thoát lũ của sông Dinh.

5. Ba thuộc tính cấu trúc không gian được nghiên cứu và đề xuất bao gồm những nội dung gì?

Ba thuộc tính cấu trúc không gian gồm:

  • Chức năng: Phân vùng sử dụng đất, địa điểm, quy mô và tính chất các khu chức năng đô thị - nông thôn bảo đảm tương thích với bản đồ STHL.
  • Mạng lưới: Hệ thống liên kết giao thông thích ứng và mạng lưới hạ tầng xanh (hành lang cây xanh, kênh rạch, hồ điều hòa).
  • Hình thể: Ranh giới không gian đô thị (ưu tiên ranh giới phi tuyến tính mềm), khối tích công trình và kết cấu thích ứng với ngập lụt và khô hạn.

Kết luận

Luận án của nghiên cứu sinh Nguyễn Quốc Vinh đã tiếp cận vấn đề quy hoạch đô thị từ quan điểm sinh thái học cảnh quan và lý thuyết thích ứng nhằm giải quyết xung đột giữa mở rộng đất xây dựng với thiên tai hạn và lũ tại tỉnh Ninh Thuận. Công trình đã xây dựng thành công Khung đánh giá khả năng thích ứng dựa trên 06 chỉ số không gian và Bản đồ phân vùng năng lực sinh thái hạn và lũ. Các đề xuất cấu trúc không gian cho cấp vùng tỉnh Ninh Thuận và đô thị Phan Rang - Tháp Chàm giai đoạn 2021–2030, tầm nhìn 2050 cung cấp cơ sở khoa học cho công tác lập quy hoạch và quản lý phát triển không gian bền vững tại các vùng có điều kiện tự nhiên khắc nghiệt.