Tổng quan nghiên cứu

Miền Trung Việt Nam là địa bàn chịu ảnh hưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu với tần suất thiên tai cực đoan ngày càng gia tăng. Trận lũ lịch sử năm 1999 tại khu vực này đã cướp đi sinh mạng của 715 người, làm ngập gần 1 triệu ngôi nhà và gây thiệt hại kinh tế ước tính 350 triệu USD. Riêng trên hệ thống lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn, thống kê từ năm 1997 đến 2009 ghi nhận 174 cơn bão và áp thấp nhiệt đới trên Biển Đông, trong đó có 38 cơn bão và áp thấp ảnh hưởng trực tiếp đến lưu vực, khiến 765 người chết và mất tích, làm 2.403 người bị thương, cùng tổng thiệt hại tài sản vượt mức 18.000 tỷ đồng.

Trước bối cảnh cực đoan đó, các phương pháp phòng chống lũ truyền thống chủ yếu dựa vào công trình đê điều và hồ chứa bộc lộ nhiều hạn chế về mặt chi phí và tính bền vững sinh thái. Nhu cầu cấp bách hiện nay là chuyển dịch từ phương thức ứng phó bị động sang quản lý tổng hợp rủi ro thiên tai. Nghiên cứu hướng tới mục tiêu xác lập cơ sở khoa học và định lượng hóa tính dễ bị tổn thương về kinh tế - xã hội do lũ lụt gây ra tại lưu vực sông Thu Bồn trong điều kiện biến đổi khí hậu, từ đó xây dựng hệ thống bản đồ phân vùng rủi ro chi tiết.

Phạm vi nghiên cứu bao quát toàn bộ lưu vực sông Thu Bồn với tổng diện tích 10.350 km2, tập trung phân tích chuyên sâu vùng đồng bằng hạ lưu thuộc tỉnh Quảng Nam bao gồm các huyện Điện Bàn, Duy Xuyên, Đại Lộc, Quế Sơn, Thăng Bình và thành phố Hội An dựa trên chuỗi số liệu thủy văn và khảo sát thực địa giai đoạn 1997-2013. Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn to lớn trong việc hỗ trợ các nhà quản lý hoạch định chiến lược phát triển bền vững, góp phần giảm thiểu từ 15% đến 25% thiệt hại kinh tế tiềm tàng và bảo vệ an toàn sinh kế cho hơn 1,4 triệu dân cư trong khu vực.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng dựa trên sự giao thoa giữa các lý thuyết quản lý rủi ro thiên tai hiện đại của các tổ chức quốc tế và chuyên gia hàng đầu. Khung lý thuyết của Villagrán de León (2006) xác định tính dễ bị tổn thương là một hàm số phụ thuộc chặt chẽ vào sự phơi nhiễm, tính nhạy và khả năng chống chịu của hệ thống trước hiểm họa tự nhiên. Đồng thời, nghiên cứu tiếp thu mô hình đánh giá của UNESCO-IHE (2007) với công thức xác định tổn thương lũ bằng tổng của mức độ phơi nhiễm và tính nhạy trừ đi khả năng phục hồi của cộng đồng. Định nghĩa này tương thích với các báo cáo đánh giá của Ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (IPCC) trong các báo cáo SAR (1996) và TAR (2001), nhấn mạnh vai trò của năng lực thích ứng xã hội.

Các khái niệm then chốt được chuẩn hóa trong nghiên cứu bao gồm:

  • Hiểm họa lũ (Hazard): Đặc trưng bởi độ sâu ngập, vận tốc dòng chảy và thời gian duy trì ngập lụt.
  • Sự phơi nhiễm (Exposure): Mức độ hiện diện của dân cư, tài sản, đất đai và cơ sở hạ tầng trong vùng nguy cơ ngập lụt.
  • Tính nhạy (Sensitivity): Mức độ dễ bị tổn hại của các đối tượng kinh tế - xã hội khi tiếp xúc với dòng lũ.
  • Khả năng chống chịu (Coping Capacity): Toàn bộ các nguồn lực, nhận thức, kinh nghiệm và biện pháp mà cộng đồng sử dụng để ứng phó và phục hồi sau thiên tai.
  • Bản đồ tính dễ bị tổn thương: Bản đồ tích hợp thể hiện không gian các khu vực có nguy cơ chịu thiệt hại cao nhất về người và của.

Từ các cơ sở trên, luận văn đã khái quát hóa mô hình đánh giá thực nghiệm: Tính tổn thương bằng Sự phơi nhiễm trừ đi Khả năng chống chịu, tạo tiền đề cho việc lượng hóa không gian trên hệ thống thông tin địa lý.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu của đề tài được tổng hợp đa ngành, bao gồm chuỗi số liệu khí tượng thủy văn quan trắc nhiều năm, bản đồ hiện trạng sử dụng đất năm 2005 do Sở Tài nguyên và Môi trường tỉnh Quảng Nam cung cấp, cùng kết quả mô phỏng ngập lụt từ bộ mô hình thủy lực liên kết MIKE FLOOD (kết hợp mô hình 1 chiều MIKE 11 và mô hình 2 chiều MIKE 21).

Về điều tra xã hội học, nghiên cứu thực hiện thu thập dữ liệu sơ cấp với quy mô mẫu gồm 608 phiếu điều tra hộ gia đình về khả năng đối phó với lũ (chứa 34 câu hỏi chi tiết) và 42 phiếu điều tra về thực trạng kinh tế - xã hội tại các xã thuộc vùng ngập lụt. Phương pháp chọn mẫu là phân tầng kết hợp chọn mẫu ngẫu nhiên tại các vùng có mức độ hiểm họa khác nhau, ưu tiên các xã ven sông và vùng trũng thấp.

Lý do lựa chọn phương pháp phân tích:

  • Mô hình MIKE FLOOD giúp tái hiện chính xác động lực học dòng lũ và ngập lụt 2 chiều trên toàn bộ lưu vực hạ lưu.
  • Phương pháp chồng xếp bản đồ theo ma trận trọng số trong môi trường GIS cho phép kết hợp các lớp thông tin đa nguồn có thứ nguyên khác nhau. Trọng số thành phần hiểm họa được xác định gồm thời gian ngập (0.5695), vận tốc đỉnh lũ (0.3331) và độ sâu ngập (0.0974).
  • Phương pháp phân tích thống kê định lượng chuyển đổi các câu trả lời định tính trên phiếu điều tra sang thang đo 5 cấp độ (từ rất thấp đến rất cao), đảm bảo tính khách quan và khoa học. Toàn bộ quá trình khảo sát và xử lý dữ liệu được tiến hành nghiêm ngặt trong quý 4 năm 2013.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Phân tích không gian và thống kê thực địa đã làm sáng tỏ 4 phát hiện quan trọng về thực trạng tổn thương do lũ tại hạ lưu sông Thu Bồn:

Thứ nhất, mức độ hiểm họa ngập lụt phân bố không đều và có sự phân hóa sâu sắc theo địa hình. Vùng ngập sâu nhất tập trung tại tả ngạn sông Thu Bồn thuộc huyện Điện Bàn với độ sâu ngập ruộng trung bình 1,4m, cục bộ lên tới 3,2m. Huyện Duy Xuyên có mức ngập trung bình 1,3m (lớn nhất 3,0m), Đại Lộc ngập trung bình 1,1m (lớn nhất 2,8m), và Hội An ngập trung bình 0,8m (lớn nhất 2,5m). Thời gian ngập lụt kéo dài trên 5 ngày tại các xã vùng trũng như Duy Vinh, Duy Thành (huyện Duy Xuyên), Bình Giang (huyện Thăng Bình), Cẩm Thanh và Cẩm An (thành phố Hội An), trong khi các khu vực khác dao động từ 3 đến 5 ngày.

Thứ hai, cơ cấu thiệt hại kinh tế tập trung áp đảo vào khu vực dân sinh và nông nghiệp. Kết quả điều tra xã hội học chỉ ra rằng 67.3% số hộ dân (409 phiếu) chịu tổn thương nặng nề nhất về nhà cửa và đồ dùng gia đình do đa phần là nhà cấp 4. Tổn thương về thu nhập và sản xuất nông nghiệp đứng thứ hai với 24.0% (146 phiếu), do cây lúa và hoa màu bị ngập úng dài ngày làm mất trắng vụ mùa, đòi hỏi từ 1 đến 4 tuần để khôi phục sản xuất.

Thứ ba, sự tương tác vật lý tổng hợp là nguyên nhân tàn phá chủ yếu. Có tới 46.0% hộ gia đình (280 phiếu) xác nhận bị thiệt hại nặng do sự kết hợp đồng thời của cả 3 yếu tố: độ sâu ngập, thời gian ngập và vận tốc dòng chảy. Tác động đơn lẻ của độ sâu ngập chiếm 25.3% (154 phiếu) và thời gian ngập chiếm 24.3% (148 phiếu).

Thứ tư, tính chủ động tự lực của người dân đóng vai trò quyết định trong việc giảm thiểu tổn thương. Khảo sát ghi nhận 71.5% người dân (435 phiếu) nhận định giải pháp căn cốt để khắc phục thiệt hại là nâng cao năng lực ứng phó tại chỗ, 19.4% đề xuất xây dựng công trình phòng chống lũ, và chỉ 7.1% lựa chọn phương án di dời. Trong công tác giảm thiểu rủi ro, 45.8% dựa vào sự tự khắc phục của gia đình và 31.3% dựa vào việc nâng cao nhận thức, kinh nghiệm truyền thống, trong khi sự hỗ trợ trực tiếp từ chính quyền chỉ chiếm 4.5%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân dẫn đến mức độ rủi ro cao tại hạ lưu sông Thu Bồn bắt nguồn từ đặc điểm địa hình lòng chảo với độ dốc lưu vực trung bình lên tới 25% (thuộc nhóm lớn nhất vùng duyên hải), kết hợp mạng lưới sông dạng nan quạt khiến lũ từ thượng nguồn dồn về hạ lưu cực nhanh trong khi cửa thoát ra biển hẹp. Quá trình đô thị hóa nhanh tại các đô thị như Vĩnh Điện hay Hội An làm gia tăng hệ số phơi nhiễm của các khối tài sản có giá trị cao.

So sánh với các nghiên cứu của Viet Trinh (2010) trên sông Thạch Hãn hay Mai Dang (2010) trên sông Đáy vốn chỉ coi tổn thương là hàm số của sử dụng đất và mật độ dân cư, nghiên cứu này đã tạo ra bước đột phá khi đưa biến số khả năng chống chịu của cộng đồng vào ma trận tính toán. Nhờ vậy, một nghịch lý thực tiễn đã được giải thích khoa học: các xã vùng trũng thấp ven sông như Cẩm Thanh, Duy Vinh tuy có mức độ phơi nhiễm và nguy cơ ngập sâu rất cao (cấp 4 và 5), nhưng mức độ tổn thương tổng hợp trên bản đồ lại ở mức thấp đến trung bình. Điều này đạt được là nhờ cộng đồng dân cư nơi đây sở hữu kinh nghiệm sống chung với lũ dày dặn, có sự chuẩn bị chu đáo về phương tiện ghe thuyền, nhà có gác lửng và nguồn lương thực dự trữ. Ngược lại, một số khu vực gò đồi ít ngập như một phần xã Đại Hiệp hay thị trấn Vĩnh Điện lại có mức độ tổn thương cao do người dân mang tâm lý chủ quan, thiếu kỹ năng thích ứng.

Về mặt trình bày trực quan, các kết quả tính toán được chuẩn hóa thành hệ thống ma trận 5x5 kết hợp giữa 5 cấp độ phơi nhiễm và 5 cấp độ chống chịu. Dữ liệu khảo sát được biểu diễn sinh động qua biểu đồ cơ cấu thiệt hại tài sản và biểu đồ phân bổ giải pháp thích ứng, giúp các nhà quản lý dễ dàng nhận diện điểm nóng rủi ro trên bản đồ chuyên đề GIS cấp xã.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả đánh giá thực nghiệm, nghiên cứu đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm giảm thiểu tính dễ bị tổn thương do lũ trên lưu vực sông Thu Bồn:

Thứ nhất, tích hợp bản đồ tính dễ bị tổn thương vào quy hoạch sử dụng đất và không gian đô thị. Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Nam cùng Sở Xây dựng cần rà soát, điều chỉnh quy hoạch tổng thể các huyện ven sông Thu Bồn giai đoạn 2024-2030, nghiêm cấm xây dựng công trình kiên cố làm cản trở dòng thoát lũ tại các xã Duy Vinh, Duy Thành, đồng thời nâng cao cốt nền xây dựng hạ tầng tối thiểu 0,5m so với mực nước lũ lịch sử, hướng tới mục tiêu giảm 20% thiệt hại vật chất cố định vào năm 2028.

Thứ hai, hiện đại hóa mạng lưới quan trắc và hệ thống cảnh báo sớm đa phương tiện. Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn tỉnh chủ trì lắp đặt bổ sung các trạm đo mưa tự động tại thượng lưu sông Vu Gia - Thu Bồn, hoàn thiện quy chế vận hành liên hồ chứa trước năm 2025, bảo đảm truyền phát tin cảnh báo ngập lụt trước từ 6 đến 12 giờ đến 95% hộ gia đình thông qua hệ thống loa truyền thanh thông minh và tin nhắn di động.

Thứ ba, nhân rộng mô hình kiến trúc nhà an toàn và công trình tránh trú đa năng thích ứng lũ. Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp với các tổ chức tín dụng triển khai gói hỗ trợ tài chính ưu đãi, phấn đấu đến năm 2030 đạt mục tiêu 100% hộ dân tại các vùng ngập sâu trên 1,5m thuộc huyện Điện Bàn, Đại Lộc có sàn gác lửng vượt lũ hoặc tiếp cận được nhà sinh hoạt cộng đồng kiên cố trong bán kính 500m.

Thứ tư, đẩy mạnh chương trình quản lý rủi ro thiên tai dựa vào cộng đồng (CBDRM). Chính quyền cấp huyện và xã phối hợp với Hội Chữ thập đỏ định kỳ tổ chức tập huấn kỹ năng sơ tán, cứu hộ và bảo quản tài sản trước mùa lũ hàng năm, phấn đấu nâng tỷ lệ người dân thuần thục kỹ năng tự ứng phó lên 85% vào năm 2026, giảm sự phụ thuộc thụ động vào các nguồn cứu trợ khẩn cấp.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Công trình nghiên cứu mang giá trị khoa học và ứng dụng thực tiễn sâu sắc, phù hợp cho 4 nhóm đối tượng trọng tâm:

Nhóm thứ nhất: Các cơ quan quản lý nhà nước và nhà hoạch định chính sách cấp tỉnh, huyện (Ủy ban nhân dân tỉnh Quảng Nam, thành phố Đà Nẵng, Sở Tài nguyên và Môi trường, Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn). Luận văn cung cấp luận cứ khoa học và bộ bản đồ chuyên đề phục vụ trực tiếp công tác quy hoạch kinh tế - xã hội, phân bổ nguồn vốn đầu tư đê điều và xây dựng kế hoạch phòng chống thiên tai trung hạn.

Nhóm thứ hai: Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn các cấp. Tài liệu hỗ trợ xác định chính xác các điểm nóng ngập lụt có nguy cơ cô lập trên 5 ngày, phục vụ lập phương án sơ tán dân cư, bố trí kho vật tư y tế, lương thực dự trữ tại chỗ một cách tối ưu trước mùa mưa bão.

Nhóm thứ ba: Giảng viên, học viên cao học và nghiên cứu sinh chuyên ngành Thủy văn học, Biến đổi khí hậu, Địa lý tài nguyên và Quản lý môi trường. Luận văn là tài liệu tham khảo mẫu mực về quy trình tích hợp mô hình thủy lực 1D-2D (MIKE FLOOD) với phân tích dữ liệu điều tra xã hội học và kỹ thuật chồng lớp bản đồ ma trận GIS.

Nhóm thứ tư: Các tổ chức phi chính phủ (NGOs) và tổ chức phát triển quốc tế hoạt động trong lĩnh vực giảm nhẹ rủi ro thiên tai. Dữ liệu khảo sát thực địa từ 608 hộ dân cung cấp bức tranh chân thực về nhu cầu của cộng đồng, giúp thiết kế các dự án viện trợ sinh kế và nâng cao năng lực thích ứng biến đổi khí hậu đạt hiệu quả cao nhất.

Câu hỏi thường gặp

Tại sao một số xã ngập rất sâu nhưng chỉ số tổn thương tổng hợp lại ở mức thấp?

Trong thực tế, các xã ven sông như Duy Vinh hay Cẩm Thanh có mức ngập sâu từ 0,8m đến 2,4m nhưng chỉ số tổn thương chỉ ở mức thấp đến trung bình. Nguyên nhân là do trên 70% người dân tại đây có kinh nghiệm sống chung với lũ lâu đời, chủ động chuẩn bị ghe thuyền, làm gác lửng và tích trữ lương thực, giúp nâng chỉ số khả năng chống chịu lên mức cao nhất (cấp 4 và 5).

Mô hình thủy lực MIKE FLOOD đóng vai trò như thế nào trong nghiên cứu?

Mô hình MIKE FLOOD kết hợp mô phỏng thủy lực 1D và 2D giúp tái hiện chi tiết không gian ngập lụt trên lưu vực. Mô hình cung cấp 3 thông số then chốt gồm độ sâu ngập (trọng số 0.0974), vận tốc dòng lũ (trọng số 0.3331) và thời gian ngập (trọng số 0.5695), tạo đầu vào chuẩn xác để thành lập bản đồ hiểm họa ngập lụt.

Loại tài sản nào chịu thiệt hại nặng nề nhất khi lũ xảy ra trên lưu vực sông Thu Bồn?

Kết quả điều tra xã hội học trên 608 phiếu cho thấy 67.3% thiệt hại tập trung vào nhà ở và vật dụng gia đình do phần lớn là nhà cấp 4 chưa kiên cố. Thiệt hại về sinh kế và sản xuất nông nghiệp chiếm 24.0%, trong đó ngập úng lúa và hoa màu khiến người dân mất từ 1 đến 4 tuần mới có thể phục hồi sinh hoạt và sản xuất bình thường.

Phương pháp đánh giá tổn thương trong luận văn có điểm gì vượt trội so với nghiên cứu trước đây?

Các nghiên cứu truyền thống tại sông Thạch Hãn hay sông Đáy chỉ đánh giá tổn thương dựa trên bản đồ sử dụng đất và mật độ dân số. Luận văn này đã tiến bộ hơn khi lượng hóa được năng lực nội tại của cộng đồng qua 34 chỉ tiêu khảo sát thực địa, kết hợp ma trận phơi nhiễm và chống chịu để phản ánh toàn diện bản chất rủi ro.

Hoạt động cứu trợ thiên tai sau lũ tại địa phương hiện còn tồn tại bất cập gì?

Khảo sát thực địa ghi nhận hoạt động cứu trợ khẩn cấp đôi khi còn chậm trễ từ 2 đến 3 ngày sau đỉnh lũ. Ngoài ra, chính sách hỗ trợ tập trung chủ yếu vào hộ nghèo dù nhân văn nhưng chưa bao quát hết các hộ sản xuất quy mô vừa, vốn chịu thiệt hại kinh tế tuyệt đối lớn hơn gấp 2 đến 3 lần nhưng chậm nhận được nguồn lực tái thiết sản xuất.

Kết luận

  • Luận văn đã xây dựng thành công quy trình phương pháp luận đánh giá định lượng tính dễ bị tổn thương do lũ thông qua việc tích hợp mô hình thủy lực MIKE FLOOD, công nghệ GIS và điều tra xã hội học thực địa.
  • Hệ thống bản đồ chuyên đề 5 cấp độ đã làm rõ sự phân hóa không gian của hiểm họa ngập lụt, mức độ phơi nhiễm và khả năng chống chịu của cộng đồng tại vùng hạ lưu sông Thu Bồn.
  • Khẳng định vai trò cốt lõi của khả năng chống chịu cộng đồng, chứng minh rằng nâng cao nhận thức và năng lực tự thích ứng giúp giảm thiểu hơn 50% mức độ tổn thương thực tế trước thiên tai cực đoan.
  • Xác định cụ thể các khu vực trọng điểm ngập sâu từ 1,4m đến 3,2m tại Điện Bàn, Duy Xuyên và Hội An, cung cấp cơ sở vững chắc cho công tác phân vùng rủi ro thiên tai.
  • Đề xuất hệ thống giải pháp phi công trình đồng bộ, ưu tiên các chính sách quản lý dựa vào cộng đồng nhận được sự đồng thuận cao của 71.5% người dân địa phương.

Đóng góp lớn nhất của công trình là đặt nền móng phương pháp luận thực chứng cho việc đánh giá tổn thương lũ lụt gắn liền với bối cảnh biến đổi khí hậu tại các lưu vực sông miền Trung. Trong giai đoạn 2024-2026, hướng nghiên cứu cần tiếp tục mở rộng cập nhật các kịch bản phát thải mới và biến động sử dụng đất chi tiết đến cấp thôn bản.

Hãy tham khảo và trích dẫn toàn văn luận văn thạc sĩ khoa học này để làm phong phú thêm cơ sở lý luận và ứng dụng hiệu quả các mô hình đánh giá rủi ro thiên tai vào thực tiễn nghiên cứu của bạn.