Luận án Tiến sĩ: Cấu trúc vùng TP.HCM thích ứng với biến đổi khí hậu - Phạm Anh Tuấn

Phân tích cấu trúc vùng TP.HCM thích ứng biến đổi khí hậu. Tìm hiểu các giải pháp phát triển bền vững, quy hoạch đô thị và chiến lược ứng phó.

• Tác giả: Phạm Anh Tuấn
• Người hướng dẫn: Phạm Tứ Thành
• Trường học: Trường Đại Học Kiến Trúc TP. Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Quy hoạch vùng và đô thị
• Đề tài: Cấu trúc vùng Thành phố Hồ Chí Minh thích ứng với biến đổi khí hậu
• Loại tài liệu: Luận án tiến sĩ
• Năm xuất bản: 2017
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Tóm tắt

I. Tổng quan về cấu trúc vùng TP

Nghiên cứu cấu trúc vùng Thành phố Hồ Chí Minh thích ứng với biến đổi khí hậu là luận án tiến sĩ thuộc chuyên ngành Quy hoạch vùng và đô thị, được thực hiện tại Trường Đại học Kiến trúc TP.HCM năm 2017. Đề tài tập trung phân tích mối quan hệ giữa phát triển không gian đô thị và các thách thức khí hậu đang gia tăng. Vùng TP.HCM bao gồm thành phố hạt nhân cùng các tỉnh lân cận như Bình Dương, Đồng Nai, Bà Rịa - Vũng Tàu và Long An. Đây là vùng kinh tế trọng điểm phía Nam, đóng góp lớn vào GDP quốc gia. Biến đổi khí hậu gây ra nhiều hệ lụy nghiêm trọng cho khu vực này, bao gồm ngập lụt, nước biển dâng, xói mòn và hạn hán. Nghiên cứu tổng hợp các lý thuyết về cấu trúc không gian vùng đô thị trên thế giới và Việt Nam, từ đó đề xuất mô hình quy hoạch phù hợp với điều kiện địa phương.

1.1. Khái niệm cấu trúc vùng đô thị

Cấu trúc không gian vùng đô thị là tổ chức tổng thể các yếu tố tự nhiên, kinh tế, xã hội trong một vùng lãnh thổ liên kết. Mô hình này bao gồm hệ thống đô thị, hạ tầng giao thông, không gian xanh và các vùng chức năng. Các nghiên cứu quốc tế chỉ ra rằng cấu trúc vùng hiệu quả giúp tối ưu hóa nguồn lực, giảm áp lực lên đô thị trung tâm. Tại Việt Nam, khái niệm này được áp dụng trong quy hoạch vùng TP.HCM với đặc thù phát triển nhanh và chịu tác động mạnh từ biến đổi khí hậu.

1.2. Bối cảnh biến đổi khí hậu tại Việt Nam

Việt Nam nằm trong nhóm quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất từ biến đổi khí hậu. Nhiệt độ trung bình tăng, lượng mưa phân bố không đều, thiên tai ngày càng cực đoan. Các vùng ven biển và châu thổ chịu rủi ro cao do nước biển dâng và lũ lụt. Tại miền Nam, tình trạng ngập úng đô thị ngày càng nghiêm trọng. Ngân hàng Thế giới ước tính thiệt hại kinh tế do biến đổi khí hậu có thể chiếm từ 5-10% GDP. Chính phủ Việt Nam đã ban hành nhiều chiến lược quốc gia về thích ứng và giảm nhẹ biến đổi khí hậu.

II. Phân tích thách thức biến đổi khí hậu đối với vùng TP

Vùng TP.HCM đối mặt với nhiều thách thức nghiêm trọng từ biến đổi khí hậu. Ngập lụt là vấn đề nan giải nhất, xảy ra thường xuyên tại các quận nội thành và vùng phụ cận. Nguyên nhân chính bao gồm triều cường, mưa lớn, đô thị hóa nhanh và hệ thống thoát nước xuống cấp. Nước biển dâng đe dọa các khu vực thấp trũng, đặc biệt tại Long An, Tiền Giang và Nhà Bè. Xói mòn bờ sông, bờ biển diễn ra phức tạp dọc theo hệ thống sông Đồng Nai, sông Sài Gòn và vùng ven biển. Hạn hán và xâm nhập mặn ảnh hưởng đến nguồn nước ngọt và sản xuất nông nghiệp. Các nghiên cứu chỉ ra rằng nếu không có giải pháp thích ứng, thiệt hại kinh tế sẽ tăng theo cấp số nhân trong những thập kỷ tới.

2.1. Thực trạng ngập lụt và nước biển dâng

Ngập lụt tại TP.HCM xảy ra với tần suất và mức độ ngày càng tăng. Các trận ngập năm 2016-2017 gây thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng. Nguyên nhân bao gồm triều cường kết hợp mưa lớn, mặt đất bị bê tông hóa, hệ thống kênh rạch bị lấp. Nước biển dâng dự kiến từ 30-100cm vào cuối thế kỷ 21 sẽ nhấn chìm nhiều khu vực thấp. Các quận 7, 8, 12, Bình Chánh, Nhà Bè thuộc vùng nguy hiểm cao. Hệ thống đê bao và cống kiểm soát triều cần được đầu tư nâng cấp.

2.2. Tác động đến hạ tầng giao thông và kinh tế

Biến đổi khí hậu gây gián đoạn nghiêm trọng hệ thống giao thông vùng TP.HCM. Ngập lụt làm tắc nghẽn đường bộ, hư hại đường sắt và cảng biển. Các tuyến đường huyết mạch như Quốc lộ 1A, Quốc lộ 51 thường xuyên bị ngập. Giao thông thủy chịu ảnh hưởng từ xói mòn và bồi lấp luồng. Kinh tế vùng thiệt hại nặng do đình trệ sản xuất, mất mát tài sản và chi phí phục hồi. Chi phí ứng phó thiên tai ngày càng tăng, ảnh hưởng đến ngân sách phát triển và đầu tư hạ tầng.

III. Giải pháp quy hoạch cấu trúc vùng thích ứng biến đổi khí hậu

Luận án đề xuất nhiều giải pháp quy hoạch cấu trúc vùng TP.HCM nhằm thích ứng hiệu quả với biến đổi khí hậu. Giải pháp đầu tiên là tái cơ cấu không gian phát triển theo hướng phân tán, giảm áp lực lên đô thị trung tâm. Thiết lập vành đai xanh, vùng đệm sinh thái dọc theo hệ thống sông ngòi. Phát triển đô thị mới ở các vệ tinh với tiêu chuẩn chống ngập và tiết kiệm năng lượng. Thứ hai là nâng cấp hệ thống hạ tầng kỹ thuật, đặc biệt hệ thống thoát nước, đê bao và cống kiểm soát triều. Thứ ba là quy hoạch sử dụng đất linh hoạt, phân vùng chức năng phù hợp với mức độ rủi ro khí hậu. Áp dụng các giải pháp dựa vào thiên nhiên như trồng rừng ngập mặn, phục hồi đất ngập nước.

3.1. Mô hình không gian vùng linh hoạt

Mô hình không gian vùng linh hoạt được thiết kế dựa trên nguyên tắc đa cực, liên kết và thích ứng. Thành phố hạt nhân TP.HCM đóng vai trò trung tâm dịch vụ, tài chính và công nghệ cao. Các đô thị vệ tinh phát triển theo hướng chuyên ngành, giảm phụ thuộc vào trung tâm. Hành lang phát triển dọc theo các tuyến giao thông chính kết nối các cực tăng trưởng. Vùng đệm sinh thái bố trí dọc hệ thống sông ngòi, vừa bảo vệ môi trường vừa điều tiết nước. Mô hình này giúp phân tán rủi ro và tăng khả năng phục hồi trước thiên tai.

3.2. Ứng dụng công nghệ và quản lý trong quy hoạch

Công nghệ GIS và viễn thám được sử dụng để đánh giá rủi ro khí hậu và lựa chọn vị trí phát triển. Hệ thống thông tin địa lý giúp xây dựng bản đồ ngập lụt, xói mòn và xâm nhập mặn. Mô hình toán học mô phỏng dòng chảy, triều cường hỗ trợ quy hoạch thoát nước. Quản lý quy hoạch cần tích hợp biến đổi khí hậu vào mọi cấp độ, từ vùng đến khu vực. Cơ chế giám sát và đánh giá định kỳ đảm bảo kế hoạch thích ứng được cập nhật liên tục.

IV. Kết luận và ứng dụng thực tiễn nghiên cứu vùng TP

Nghiên cứu đã hoàn thành các mục tiêu đề ra, đóng góp quan trọng vào lý luận và thực tiễn quy hoạch vùng đô thị thích ứng với biến đổi khí hậu tại Việt Nam. Luận án xây dựng được khung lý thuyết về cấu trúc không gian vùng hướng đến thích ứng, phân tích toàn diện thực trạng và đề xuất giải pháp khả thi. Kết quả nghiên cứu có tính ứng dụng cao, có thể áp dụng cho vùng TP.HCM và các đô thị ven biển khác tại Việt Nam. Phát hiện chính cho thấy cấu trúc vùng đa cực, liên kết và linh hoạt là chìa khóa cho sự phát triển bền vững. Nghiên cứu cũng nhấn mạnh vai trò của quy hoạch chủ động, lấy phòng ngừa làm trọng tâm thay vì ứng phó bị động. Đây là cơ sở khoa học quan trọng cho các nhà hoạch định chính sách và chuyên gia quy hoạch.

4.1. Đóng góp mới của luận án

Luận án đóng góp mới trên ba phương diện chính. Thứ nhất, xây dựng khung lý thuyết tích hợp giữa cấu trúc không gian vùng và thích ứng biến đổi khí hậu. Thứ hai, đánh giá toàn diện thực trạng phát triển vùng TP.HCM trong bối cảnh khí hậu thay đổi. Thứ ba, đề xuất mô hình cấu trúc vùng với các nguyên tắc quy hoạch cụ thể. Các đóng góp này bổ sung vào kho tàng kiến thức về quy hoạch đô thị bền vững tại Việt Nam và các nước đang phát triển.

4.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo

Nghiên cứu mở ra nhiều hướng phát triển tiếp theo. Cần cập nhật dữ liệu khí hậu mới nhất để điều chỉnh kịch bản và giải pháp. Nghiên cứu chuyên sâu hơn về cơ chế tài chính cho các dự án thích ứng. Đánh giá tác động xã hội của quá trình tái cơ cấu không gian vùng. Ứng dụng trí tuệ nhân tạo và dữ liệu lớn trong dự báo và quản lý rủi ro. Hợp tác quốc tế để chia sẻ kinh nghiệm và công nghệ thích ứng biến đổi khí hậu hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC KHÔNG GIAN VÙNG VÀ THÍCH ỨNG VỚI BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1. TỔNG QUAN VỀ CẤU TRÚC KHÔNG GIAN VÙNG ĐÔ THỊ TRÊN THẾ GIỚI VÀ VIỆT NAM. Cấu trúc không gian vùng đô thị trên Thế Giới. Từ những thập niên 60, phương pháp quy hoạch chiến lược đã được ra đời tại Mỹ và đến thập nên 80 đã được áp dụng rộng rãi tại các cấp từ trung ương đến địa phương ở nhiều quốc gia.

Đối với quy hoạch vùng đô thị, phương pháp mới này làm tăng khả năng cạnh tranh của các đô thị trong vùng và giúp cho các nguồn tài nguyên hạn hẹp được sử dụng hợp lý hơn. Sau này quy hoạch chiến lược được phát triển thành “quy hoạch cấu trúc chiến lược”, đặt trọng tâm vào các cấu trúc không gian trong phát triển vùng đô thị. Cấu trúc vùng được mô tả trong “Dimensions of Regional Spatial Structure” (Burger, Meijers, & van Oort, 2013) bao gồm cấu trúc xã hội và cấu trúc không gian của hệ thống đô thị và các khu vực trong vùng. Cấu trúc vùng luôn luôn tiến hoá thông qua sự thay đổi và phát triển của các điểm dân cư, đôi khi do quy hoạch và đôi khi do hoàn cảnh, được kết nối với nhau bởi mối quan hệ ảnh hưởng về đặc điểm, quy định và tổ chức thực hiện.

Cấu trúc không gian vùng đô thị theo “The City Reogion in Western Europe” do Robert E.Dickson, GS địa lý - Đại Học tổng hợp Leeds, Luân Đôn xuất bản năm 1967 cho rằng “ Vùng đô thị có cấu trúc không gian như một đơn vị xã hội ”[78,chapter 1]. Với các khái niệm: - Đơn vị xã hội, là những hoạt động đầy đủ, toàn diện của một xã hội thu nhỏ trong quá trình phát triển và phát triển bền vững. - Vùng thành phố: bao gồm các điểm dân cư nông thôn và đô thị, các trung tâm du lịch nghỉ dưỡng. và nhiều điểm hoạt động theo những đặcc thù riêng tùy thuộc vào tiềm năng của những nơi đó.

- Những đô thị trong vùng khác nhau về quy mô dân số, quy mô sử dụng đất đai, 11 quy mô sản xuất và các loại hình sản xuất, dịch vụ đa dạng, có vai trò như là một hệ thống trung tâm lớn nhỏ của vùng. Cấu trúc không gian vùng đô thị tại Việt Nam. Việt Nam đã nghiên cứu áp dụng lý luận quy hoạch vùng kinh tế - xã hội của Liên Xô cũ và các nước XHCN. Các đồ án phân vùng, quy hoạch vùng và quy hoạch ngành cho cả nước và một số vùng đã được xây dựng vào những năm 1960.

Từ năm 2008 - nay có nhiều đồ án quy hoạch xây dựng vùng ở các vùng kinh tế trọng điểm trong cả nước lần lượt được phê duyệt. Trong đó quan trọng nhất là hai đồ án quy hoạch xây dựng vùng đô thị: Đồ án quy hoạch xây dựng vùng TP.HCM đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050: Đồ án quy hoạch xây dựng vùng Thủ đô Hà Nội đến năm 2020, tầm nhìn đến năm 2050. Nội dung và phương pháp lập quy hoạch xây dựng vùng từ năm 1960 đến nay đã được xây dựng, một số cơ sở khoa học và phương pháp mới phục vụ quy hoạch vùng phân vùng khí hậu, phân vùng tự nhiên, Atlas, phương pháp quy hoạch chiến lược đã được nghiên cứu. Quy trình lập quy hoạch vùng và xây dựng vùng của Việt Nam hiện nay, được quy định tại Nghị định 92/2006/NĐ-CP và Nghị định 04/2008/NĐ-CP.

Đối với phương pháp lập quy hoạch, hiện nay chúng ta sử dụng nhiều phương pháp nhưng chủ yếu là những phương pháp truyền thống (Quy hoạch tổng thể). Các phương pháp lập quy hoạch được sử dụng nhằm phục vụ cho các nội dung được yêu cầu của bản quy hoạch tổng thể vùng (Cũng được quy định trong Nghị định 92/2006/NĐ-CP và Nghị định 04/2008/NĐ-CP) (xem phụ lục 1.1) Trong đồ án QHXDV TP.HCM được phê duyệt năm 2008, cấu trúc không gian vùng thành phố được đề cập qua: - Cấu trúc vùng đô thị và công nghiệp - Cấu trúc lưu thông - Cấu trúc các vùng cảnh quan. Cấu trúc không gian vùng hướng đến vùng đô thị thích ứng. Tiếp cận nghiên cứu thành công cấu trúc vùng có thể tập trung những nguồn lực 12 hạn hẹp vào thực hiện một số mục tiêu phát triển có tính chiến lược, có khả năng lan tỏa và thúc đẩy sự phát triển của các lĩnh vực khác.

Phát huy cấu trúc vùng thích ứng, tìm ra các logic kết nối để tạo lập các cấu trúc vùng thay thế và kế thừa cấu trúc được hình thành theo các quy luật của tự nhiên, xã hội, kinh tế và văn hoá vừa khiến cho mỗi vùng có bản sắc riêng, vừa đặt nền móng cho một phát triển kinh tế xã hội vùng bền vững, gắn liền với môi trường. Theo Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) thì cấu trúc vùng hướng tới vùng thích ứng với biến đổi khí hậu là cấu trúc có “ khả năng của một hệ thống xã hội và hệ sinh thái hứng chịu các tác động trong khi vẫn duy trì đước cấu trúc cơ bản và các chức năng chính của nó, có khả năng tự tổ chức, khả năng thích ứng với các áp lực và thay đổi”[92] Theo Mai Trọng Nhuận và cộng sự trong một báo cáo nghiên cứu về BĐKH năm 2009 cho rằng cấu trúc không gian vùng hướng tới vùng đô thị thích ứng với BĐKH được xây dựng dựa trên kết quả đánh giá mức độ tổn thương của các đối tượng bị tổn thương cụ thể như các ngành kinh tế, các loại tài nguyên hay tập hợp các đối tượng thuộc khu vực, cộng đồng do BĐKH. “Đánh giá mức độ tổn thương do BĐKH là quá trình đánh giá được tiếp cận tổng hợp, tương tác giữa các yếu tố gây tổn thương (tác động của BĐKH), các đối tượng bị tổn thương (các đối tượng được đưa vào quy hoạch) và xét đến khả năng ứng phó của các đối tượng với BĐKH. Tùy theo mức độ tổn thương cao/thấp có thể đề xuất, lựa chọn các hình thức phát triển, bảo vệ, bảo tồn theo hướng phát triển bền vững”.

Các yếu tố tác động đến cấu trúc không gian vùng đô thị. Yếu tố tự nhiên: ( Khí hậu, địa hình, cảnh quan, môi trường.) có vai trò quyết định trong việc hình thành nên diện mạo của cấu trúc không gian vùng. Trong đó cách can thiệp và khai thác điều kiện tự nhiên để tạo lập cấu trúc không gian theo hướng cân bằng sinh thái là điều kiện quan trọng nhất. Yếu tố chính trị: Thể chế chính trị và hành chính ảnh hưởng đến sự phát triển của cấu trúc không gian vùng.

Yếu tố chính trị được cụ thể hoá bằng đường lối, chính sách và chiến lược quản lý thông qua hệ thống pháp luật điều tiết các hoạt động trong vùng. Yếu tố kinh tế, xã hội và môi trường: Yếu tố kinh tế, xã hội và môi trường, trong 13 đó yếu tố kinh tế là quan trọnh đối với cấu trúc không gian vùng. Cấu trúc không gian vùng là bức tranh phản ánh hình thái kinh tế - Xã hội của vùng đô thị. Sự thay đổi của hình thái kinh tế - Xã hội chắc chắn dẫn đến các thay đổi cấu trúc không gian vùng.

Yếu tố khoa học công nghệ: Khoa học công nghệ ngày càng có vai trò quan trọng trong quá trình phát triển vùng đô thị. Công nghệ làm thay đổi căn bản hình thức sản xuất. Sản xuất lớn và tự động hoá ảnh hưởng trực tiếp đến việc phân bố lao động xã hội. Theo đó là những thay đổi trong cấu trúc không gian vùng đô thị.

Yếu tố văn hoá lịch sử: Mỗi vùng đô thị phát triển trong điều kiện tự nhiên và văn hoá khác nhau, trong đó yếu tố văn hoá lịch sử được đánh giá như là một hằng số, tác động lên quá trình phát triển lâu dài và liên tục của cấu trúc không gian vùng. TỔNG QUAN VỀ BĐKH VÀ XU HƯỚNG NGHIÊN CỨU CẤU TRÚC KHÔNG GIAN VÙNG HƯỚNG ĐẾN QHV ĐÔ THỊ THÍCH ỨNG VỚI BĐKH TRÊN THẾ GIỚI. Biến đổi khí hậu - Những tác động lên vùng đô thị và những giải pháp thích ứng với BĐKH. Báo cáo đánh giá lần thứ 5 của Ủy ban liên Chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC) cho thấy, sự ấm lên của khí hậu toàn cầu là rõ ràng và từ những năm 1950 có nhiều thay đổi chưa từng có trong nhiều thập kỷ hoặc thiên niên kỷ trước đó.

Khí quyển và đại dương đã trở nên nóng hơn, lượng tuyết và băng đã giảm đi và mực nước biển đã tăng lên. Về nguyên nhân, IPCC cho rằng, phát thải khí nhà kính do con người là nguyên nhân chính gây ra của sự ấm lên toàn cầu và biến đổi khí hậu. Biến đổi khí hậu (BĐKH) đã và đang gây ra những tác động tiêu cực tới các hệ thống tự nhiên, nhân tạo và con người trên toàn thế giới. Sự thay đổi về nhiệt độ, lượng mưa đã gây ra sa mạc hóa, hạn hán, lũ lụt., gây tác hại cho tài nguyên nước, tài nguyên đất, ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp, gây rủi ro lớn đối với công nghiệp và các hệ thống kinh tế - xã hội.

Mực nước biển dâng cao đe dọa làm ngập chìm các hòn đảo, các khu vực đất thấp, làm thay đổi toàn bộ đời sống, sinh hoạt của con người. Sự gia tăng các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, lũ, lũ quét. cũng gây thiệt hại lớn cho các quốc gia. Theo ước tính của các nhà khoa học, nếu nhiệt độ trung bình của trái đất tăng từ 1,5 đến 2,5oC so với 14 thời kỳ tiền công nghiệp, khoảng 20% - 30% các loài sinh vật sẽ đứng bên bờ tuyệt chủng.

Nếu nhiệt độ trung bình của trái đất tăng hơn 4oC thì sẽ chỉ còn rất ít các hệ sinh thái có khả năng thích ứng được, hơn 40% hệ sinh thái sẽ chuyển đổi và rất nhiều hệ sinh thái sẽ biến mất hoặc sụp đổ trên quy mô toàn cầu. Những biểu hiện của Biến đổi khí hậu. Nước biển dâng: Tại các khu vục ven biển, duyên hải hàng năm phải chịu ngập lụt nặng nề trong mùa mưa và hạn hán, xâm nhập mặn trong mùa khô.