Tổng quan nghiên cứu

Lũ lụt tại Đồng bằng sông Cửu Long nói chung và tỉnh An Giang nói riêng là hiện tượng tự nhiên mang tính chu kỳ nhưng ngày càng diễn biến phức tạp và khốc liệt dưới tác động của biến đổi khí hậu. Trong trận lũ lịch sử năm 2011, toàn vùng Đồng bằng sông Cửu Long ghi nhận khoảng 27.000 ha lúa và hoa màu bị thiệt hại (trong đó 10.000 ha mất trắng), hơn 12.000 ha cây ăn quả ngập sâu, 55.000 m đường giao thông hư hỏng và trên 60.000 căn nhà bị sập đổ hoặc ngập nước. Tại tỉnh An Giang – cửa ngõ đón lũ đầu nguồn từ sông Mekong qua Tân Châu (sông Tiền) và Châu Đốc (sông Hậu), hơn 2.000 hộ dân rơi vào tình trạng thiếu đói khẩn cấp. Trận lũ thế kỷ năm 2000 trước đó cũng từng cướp đi sinh mạng của gần 1.000 người và gây tổn thất kinh tế ước tính 500 triệu USD.

Trước thực trạng quản lý thiên tai truyền thống bộc lộ nhiều hạn chế, việc chuyển dịch phương thức tiếp cận từ ứng phó bị động sang quản lý rủi ro lũ tổng hợp là yêu cầu cấp bách. Vấn đề nghiên cứu cốt lõi của đề tài là giải quyết bài toán định lượng rủi ro lũ lụt trên cơ sở tích hợp đồng thời các yếu tố hiểm họa tự nhiên, mức độ phơi nhiễm tài sản và tính dễ bị tổn thương của cộng đồng dân cư.

Mục tiêu cụ thể của luận văn tập trung vào 3 nhiệm vụ:

  • Thiết lập bộ tiêu chí đánh giá mức độ rủi ro lũ phù hợp với điều kiện đặc thù vùng ngập lũ đầu nguồn An Giang.
  • Ứng dụng mô hình thủy lực kết hợp công nghệ GIS để tính toán bộ chỉ số rủi ro và thành lập bản đồ phân vùng rủi ro lũ chi tiết cho 155 đơn vị hành chính cấp xã trong kịch bản lũ cao.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp công trình và phi công trình nhằm giảm thiểu thiệt hại và phục vụ công tác quy hoạch phát triển bền vững.

Phạm vi nghiên cứu bao quát toàn bộ 353.675,89 ha diện tích tự nhiên của tỉnh An Giang qua chuỗi số liệu thủy văn và kinh tế - xã hội giai đoạn 2000 - 2015. Kết quả nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp bộ công cụ định lượng hỗ trợ chính quyền địa phương giảm thiểu từ 15% đến 25% tổn thất kinh tế nhờ chủ động phân vùng thích ứng trong các mùa lũ cao.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn xây dựng trên nền tảng lý thuyết quản lý rủi ro thiên tai hiện đại của Trung tâm Phòng chống hiểm họa châu Á (ADRC), Cơ quan Quản lý Khí quyển và Đại dương Quốc gia Mỹ (NOAA) và khung đánh giá tính dễ bị tổn thương của Chương trình Phát triển Liên Hiệp Quốc (UNDP). Mô hình rủi ro lũ tổng hợp được xác lập theo công thức tích hợp đa nhân tố: Chỉ số rủi ro lũ tổng hợp (FRI) là hàm số đồng thời của Hiểm họa lũ (H), Độ phơi nhiễm (E) và Tính dễ bị tổn thương (V).

Hệ thống đánh giá được chuẩn hóa qua 42 biến số đại diện cho 3 trụ cột chính:

  • Hiểm họa lũ (H) gồm 6 biến phản ánh độ sâu ngập cực đại và thời gian duy trì ngập theo 5 ngưỡng phân cấp: dưới 0,5m; từ 0,5m đến 1,0m; từ 1,0m đến 1,5m; từ 1,5m đến 2,0m; và trên 2,0m.
  • Độ phơi nhiễm (E) gồm 6 biến đại diện cho hiện trạng sử dụng đất, tài sản trên đất (diện tích gieo trồng, số lượng vật nuôi, diện tích nuôi trồng thủy sản, cây lâu năm) và mật độ dân số tiếp xúc trực tiếp.
  • Tính dễ bị tổn thương (V) gồm 30 biến được cấu trúc thành 3 thành phần: Tính nhạy cảm (nhạy cảm xã hội với 7 biến và nhạy cảm môi trường với 5 biến); Khả năng chống chịu - phục hồi (khả năng đối phó với 5 biến và khả năng phòng ngừa - phục hồi với 7 biến); cùng Lợi ích do lũ mang lại (lợi ích kinh tế với 3 biến và lợi ích sinh thái với 3 biến như rửa phèn, bồi đắp phù sa).

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu áp dụng phương pháp chọn mẫu toàn phần đối với toàn bộ 155 đơn vị hành chính cấp xã, phường, thị trấn trực thuộc 11 huyện, thị xã, thành phố của tỉnh An Giang, kết hợp phương pháp nội suy lưới thủy lực không gian. Cỡ mẫu bao phủ 100% địa bàn nghiên cứu giúp triệt tiêu sai số chọn mẫu cục bộ và phản ánh đầy đủ bức tranh kinh tế - xã hội của tỉnh.

Nguồn dữ liệu bao gồm chuỗi số liệu thủy văn thực đo liên tục từ năm 1931 đến 2015 tại các trạm Tân Châu, Châu Đốc, Vàm Nao, Xuân Tô kết hợp số liệu thống kê kinh tế - xã hội chính thức của Cục Thống kê tỉnh An Giang và kết quả điều tra xã hội học thực địa.

Phương pháp phân tích cốt lõi bao gồm:

  • Mô hình toán thủy lực MIKE 11: Được lựa chọn vì khả năng mô phỏng vượt trội dòng chảy 1 chiều trên hệ thống mạng lưới sông ngòi, kênh rạch chằng chịt dài hơn 5.500 km với mật độ 1,6 km/km² tại An Giang. Mô hình được thiết lập, hiệu chỉnh và kiểm định chuẩn xác với hệ số tương quan Nash-Sutcliffe đạt trên 0,85 khi đối soát mực nước đỉnh lũ năm 2000 và năm 2011.
  • Tiến trình phân tích cấp bậc (AHP): Sử dụng để xác định trọng số cho từng biến số và tiêu chí thành phần thông qua ma trận so sánh cặp đôi từ ý kiến chuyên gia, đảm bảo tỷ số nhất quán (CR) luôn dưới 0,10.
  • Hệ thống thông tin địa lý (GIS): Công cụ ArcGIS và MapInfo được dùng để chồng xếp không gian các lớp dữ liệu H, E, V, chiết xuất chỉ số FRI và xây dựng bản đồ phân hạng rủi ro theo 5 cấp độ chuẩn hóa theo Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Thứ nhất, về phân bố hiểm họa lũ (H), mô hình mô phỏng chỉ ra sự phân hóa không gian rõ rệt từ thượng nguồn xuống hạ nguồn. Các xã thuộc huyện An Phú, thị xã Tân Châu và thành phố Châu Đốc là những khu vực chịu mức độ hiểm họa cao nhất với chỉ số H vượt ngưỡng 0,60. Tại đây, độ sâu ngập lũ phổ biến từ 1,5m đến trên 2,5m và thời gian duy trì ngập sâu trên 1,5m kéo dài từ 40 đến 65 ngày trong kịch bản lũ lớn năm 2011.

Thứ hai, về độ phơi nhiễm (E), các huyện vùng đồng bằng phù sa màu mỡ như Châu Phú, Chợ Mới và Phú Tân có chỉ số phơi nhiễm cao nhất, dao động từ 0,55 đến 0,78. Nguyên nhân do mật độ dân số tập trung đông đúc (trung bình toàn tỉnh 610 người/km²) kết hợp với diện tích canh tác lúa 3 vụ và vùng nuôi trồng thủy sản tập trung chiếm tỷ trọng trên 70% diện tích đất sản xuất nông nghiệp.

Thứ ba, về tính dễ bị tổn thương (V), các xã miền núi thuộc huyện Tri Tôn và Tịnh Biên ghi nhận chỉ số nhạy cảm xã hội cao hơn 35% so với mặt bằng chung toàn tỉnh. Nơi đây tập trung gần 92% trong tổng số 80.000 người đồng bào dân tộc Khmer của tỉnh An Giang, với sinh kế chủ yếu dựa vào làm thuê thời vụ, tỷ lệ hộ nghèo còn ở mức cao và khả năng tiếp cận hạ tầng giao thông mùa lũ bị chia cắt.

Thứ tư, về chỉ số rủi ro lũ tổng hợp (FRI), kết quả tính toán đã khoanh vùng được 28 xã, phường nằm ở mức rủi ro cấp 4 (rủi ro rất cao, màu đỏ) và cấp 5 (nguy cơ thảm họa, màu tím). Các khu vực này tập trung dọc theo hành lang thoát lũ sông Tiền, sông Hậu và vùng trũng Tứ Giác Long Xuyên, nơi hội tụ đồng thời hiểm họa ngập sâu, phơi nhiễm tài sản lớn và năng lực chống chịu của hạ tầng cơ sở còn hạn chế.

Thảo luận kết quả

Cơ chế hình thành rủi ro lũ cao tại An Giang chịu sự chi phối chặt chẽ bởi lưu lượng dòng chảy thượng nguồn Mekong (chiếm 80% đến 85% lượng nước vào mùa lũ) kết hợp tương tác bán nhật triều từ biển Đông với biên độ triều lên tới 3,0 - 4,0m. Khi lũ thượng nguồn đạt đỉnh kết hợp kỳ triều cường, mực nước tại Tân Châu và Châu Đốc dâng cao đột ngột với cường suất từ 24 đến 25 cm/ngày.

Dữ liệu nghiên cứu được biểu diễn trực quan qua hệ thống bản đồ chuyên đề tỷ lệ 1:50.000 và bảng phân cấp rủi ro 5 mức:

  • Cấp 1: Rủi ro nhỏ (FRI dưới 0,20 - màu xanh dương nhạt)
  • Cấp 2: Rủi ro trung bình (FRI từ 0,20 đến cận 0,40 - màu vàng nhạt)
  • Cấp 3: Rủi ro cao (FRI từ 0,40 đến cận 0,60 - màu da cam)
  • Cấp 4: Rủi ro rất cao (FRI từ 0,60 đến cận 0,80 - màu đỏ)
  • Cấp 5: Thảm họa (FRI từ 0,80 trở lên - màu tím)

Biểu đồ tương quan phân tán giữa chỉ số FRI tính toán và số liệu thiệt hại kinh tế thực tế giai đoạn 2000 - 2015 cho thấy hệ số tương quan R² đạt 0,82, khẳng định tính chuẩn xác và độ tin cậy của mô hình. Khác với các nghiên cứu trước đây chỉ chú trọng đánh giá thiệt hại thuần túy về vật lý, mô hình của luận văn đã tích hợp thành công giá trị sinh thái tích cực của lũ (bổ sung phù sa màu mỡ và nguồn lợi thủy sản tự nhiên), giúp bức tranh rủi ro mang tính toàn diện và thực tế hơn.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả phân vùng rủi ro lũ tổng hợp, luận văn đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược:

  1. Nâng cấp và hoàn thiện hệ thống công trình kiểm soát lũ đa mục tiêu Chủ động gia cố 120 km đê bao triệt để bảo vệ vùng sản xuất lúa vụ 3 tại huyện Châu Phú, Châu Thành và Phú Tân; đồng thời nâng cao trình mặt đê thêm 0,5m đến 0,8m tại các cống xung yếu trước năm 2027. Mục tiêu cắt giảm 35% nguy cơ vỡ đê cục bộ trong trường hợp xuất hiện lũ trên mức báo động 3 do Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh An Giang chủ trì thực hiện.

  2. Chuyển đổi mô hình sinh kế thích ứng lũ và quy hoạch không gian thoát lũ Triển khai chuyển đổi 15.000 ha đất trũng ngập sâu tại Tịnh Biên và Tri Tôn sang mô hình sinh kế mùa nước nổi như mô hình lúa - cá kết hợp du lịch sinh thái nông nghiệp giai đoạn 2026 - 2030. Giải pháp này do Ủy ban nhân dân các huyện phối hợp Chi cục Trồng trọt và Bảo vệ thực vật thực hiện, nhằm nâng thu nhập nông hộ thêm 20% đến 30% và tận dụng nguồn phù sa tự nhiên.

  3. Hiện đại hóa hệ thống quan trắc, cảnh báo sớm và nâng cao năng lực ứng phó tại chỗ Lắp đặt thêm 25 trạm đo mực nước và lưu lượng tự động trên tuyến kênh trục chính thuộc Tứ Giác Long Xuyên; tổ chức tập huấn kỹ năng phòng chống lũ cho 100% cán bộ xã và 85% người dân thuộc vùng rủi ro cấp 4 và cấp 5 trước năm 2028. Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn tỉnh An Giang giữ vai trò đầu mối điều phối.

  4. Bố trí cụm tuyến dân cư an toàn và mở rộng chính sách an sinh xã hội Đầu tư hoàn thiện 45 cụm tuyến dân cư vượt lũ an toàn để di dời khẩn cấp 3.200 hộ dân đang sinh sống tại các khu vực sạt lở bờ sông Tiền, sông Hậu và vùng ngập sâu nguy hiểm trước năm 2029; cấp phát thẻ bảo hiểm rủi ro thiên tai cho hơn 15.000 hộ nghèo và hộ đồng bào dân tộc thiểu số do Sở Lao động - Thương binh và Xã hội phối hợp Ủy ban nhân dân tỉnh An Giang triển khai.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Nội dung và kết quả nghiên cứu của luận văn mang lại giá trị thực tiễn cho 4 nhóm đối tượng:

  • Cơ quan quản lý nhà nước và Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai các cấp: Sử dụng bản đồ phân vùng rủi ro 5 cấp để xây dựng phương án ứng phó khẩn cấp theo phương châm 4 tại chỗ, điều hành xả lũ hợp lý và xây dựng kế hoạch phòng thủ dân sự giai đoạn 2026 - 2030.
  • Các viện nghiên cứu, trường đại học và học viên chuyên ngành Thủy văn, Biến đổi khí hậu: Tiếp cận quy trình phương pháp luận chuẩn hóa kết hợp mô hình thủy lực MIKE 11, tiến trình phân tích thứ bậc AHP và GIS với bộ 42 chỉ số để mở rộng nghiên cứu cho các lưu vực sông khác tại Việt Nam.
  • Đơn vị tư vấn quy hoạch đô thị, hạ tầng giao thông và nông nghiệp: Ứng dụng cơ sở dữ liệu phơi nhiễm đất đai và cao trình ngập lụt chi tiết để thiết kế hạ tầng giao thông vượt lũ, quy hoạch các cụm tuyến dân cư và bố trí hệ thống công trình thủy lợi liên vùng bền vững.
  • Các tổ chức phi chính phủ và các quỹ tài trợ phát triển bền vững: Dựa vào bản đồ phân bố các nhóm dân tộc thiểu số và hộ nghèo dễ bị tổn thương để định hướng các dự án tài trợ sinh kế thích ứng biến đổi khí hậu và hỗ trợ nâng cao năng lực cộng đồng.

Câu hỏi thường gặp

Chỉ số rủi ro lũ tổng hợp trong luận văn được cấu thành từ những yếu tố cốt lõi nào? Chỉ số rủi ro lũ tổng hợp (FRI) được xây dựng từ tích số của 3 tiêu chí: Hiểm họa lũ (H), Độ phơi nhiễm (E) và Tính dễ bị tổn thương (V) với tổng cộng 42 biến số. Ví dụ, tiêu chí hiểm họa xét đồng thời độ sâu ngập và 5 cấp thời gian ngập, trong khi tính dễ bị tổn thương xét cả năng lực chống chịu và lợi ích phù sa, thủy sản do lũ mang lại.

Tại sao mô hình thủy lực MIKE 11 lại được lựa chọn để mô phỏng ngập lụt tại An Giang? Mô hình thủy lực 1 chiều MIKE 11 có khả năng mô phỏng dòng chảy vượt trội trên mạng lưới kênh rạch phức tạp dài hơn 5.500 km ở An Giang. Mô hình được kiểm định chuẩn xác qua chuỗi số liệu thực đo tại các trạm Tân Châu và Châu Đốc trong các trận lũ lịch sử năm 2000 và 2011 với sai số mực nước đỉnh lũ dưới 5%.

Tính dễ bị tổn thương do lũ tại tỉnh An Giang có điểm gì khác biệt so với các tỉnh miền Trung? Khác với lũ quét miền Trung gây tàn phá tức thời, lũ tại An Giang lên xuống chậm và mang lại nhiều lợi ích sinh thái. Vì vậy, chỉ số tổn thương của tỉnh tích hợp thêm hàm lượng phù sa, khả năng rửa phèn và nguồn lợi thủy sản, giúp đánh giá chính xác tác động hai mặt của mùa nước nổi đối với sinh kế người dân.

Những khu vực nào tại An Giang nằm trong vùng rủi ro lũ lụt cấp độ cao nhất? Khu vực rủi ro cấp 4 và cấp 5 tập trung chủ yếu tại các xã đầu nguồn thuộc huyện An Phú, thị xã Tân Châu, thành phố Châu Đốc và một số vùng trũng thấp thuộc huyện Châu Phú. Nguyên nhân do tiếp nhận trực tiếp lưu lượng lũ cực lớn từ Campuchia tràn về với độ sâu ngập trên 2,0m kết hợp mật độ dân cư sinh sống ven sông cao.

Kết quả phân vùng rủi ro của luận văn có thể tích hợp vào quy hoạch kinh tế - xã hội như thế nào? Chính quyền địa phương có thể tích hợp trực tiếp bản đồ rủi ro tỷ lệ xã vào quy hoạch sử dụng đất giai đoạn 2026 - 2030, chủ động chuyển đổi 15.000 ha đất ngập sâu sang mô hình sinh kế mùa nước nổi và ưu tiên nguồn vốn ngân sách đầu tư hạ tầng đê bao, đường giao thông vượt lũ tại 28 xã trọng điểm.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng thành công phương pháp luận đánh giá rủi ro lũ tổng hợp phù hợp với đặc thù vùng ngập lũ Đồng bằng sông Cửu Long dựa trên bộ 42 chỉ số chi tiết.
  • Ứng dụng mô hình thủy lực MIKE 11 kết hợp kỹ thuật AHP và công nghệ GIS mô phỏng chuẩn xác không gian ngập lụt cho 155 xã, phường, thị trấn trên toàn địa bàn tỉnh An Giang.
  • Phân loại rõ nét 5 cấp độ rủi ro thiên tai theo chuẩn Quyết định 44/2014/QĐ-TTg, chỉ ra 28 xã trọng điểm có mức độ rủi ro rất cao và nguy cơ thảm họa trong kịch bản lũ cực đoan.
  • Đóng góp hệ thống 4 nhóm giải pháp công trình và phi công trình gắn liền với lộ trình thực hiện từ năm 2026 đến năm 2030 và phân công trách nhiệm cụ thể cho các cơ quan chức năng.
  • Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu quan tâm có thể khai thác bộ cơ sở dữ liệu số hóa GIS và chỉ số rủi ro chi tiết trong luận văn để ứng dụng vào công tác lập quy hoạch phòng thủ dân sự và phát triển bền vững kinh tế - xã hội tỉnh An Giang.