CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ QUẢN LÝ QUY HOẠCH THOÁT NƯỚC GIẢM THIỂU NGẬP ÚNG VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1. Tổng quan quản lý quy hoạch thoát nước, giảm thiểu ngập úng và biến đổi khí hậu tại một số nước trên thế giới 1. Tổng quan về quản lý quy hoạch thoát nước, giảm thiểu ngập úng tại một số nước trên thế giới Việc quản lý quy hoạch thoát nước giảm thiểu ngập úng hiện nay trên thế giới đang đối phó trực tiếp với các vấn đề về nước mưa cũng như các vấn đề ảnh hưởng tới chất lượng nước có liên quan như thoát nước thải, xử lý nước thải và thoát nước mưa. Do vùng ảnh hưởng của ngập lụt đô thị nằm trong cả một lưu vực sông và bãi bồi rộng lớn nên các quy hoạch thoát nước hiện nay trên thế giới đang xét đến ngập lụt như một thành phần của hệ thống thủy văn của toàn lưu vực.
Quản lý ngập lụt đô thị gắn liền với quản lý tổng hợp ngập lụt (IFM-Integrated Flood Management) và quản lý tổng hợp tài nguyên nước (IWRM-Integrated Water Resources Management) giúp hài hòa, tránh gây tổn hại, xung đột lợi ích các bên. Đánh giá rủi ro Công tác đánh giá rủi ro hiện nay đang chuyển đổi từ mô hình đánh giá dựa trên dữ liệu quá khứ thành dựa trên các dữ liệu hiện tại và dự đoán rủi ro ở tương lai. Công tác đánh giá rủi ro chi tiết là nền móng quan trọng cho việc thiết lập chiến lược quản lý quy hoạch thoát nước, nó bao gồm việc đánh giá sự phát triển của các sự kiện rủi ro như là kết quả của việc phát triển đô thị, sử dụng đất hay biến đổi khí hậu. Đầu ra của các mô hình đánh giá rủi ro là cơ sở để thiết lập mức bảo vệ với những yêu cầu xuất phát từ việc chống lại các loại thiên tai.
Một kế hoạch quản lý quy hoạch thoát nước giảm thiểu ngập úng cần phải tính tới các mức chống chịu rủi ro của các thành phần kinh tế bị tác động bao gồm: Luận án Tiến sĩ Quản lý đô thị 11 - Các mô hình dự báo biến đổi khí hậu theo từng kịch bản và các tác động xảy ra cũng như các yếu tố bất định của dự báo. - Dự đoán các yếu tố dễ bị tổn thương nhất cũng như các tác động tới từng thành phần của đô thị bao gồm các nhóm dân cư, các thành phần kinh tế, các khu vực xây dựng, các hệ thống kỹ thuật hạ tầng đô thị. Để đưa ra được các mức chịu đựng rủi ro, cần phải dựa trên các đánh giá về lượng như là đánh giá mức thiệt hại bởi lũ lụt bằng tiền hay tác động về chất lượng cuộc sống của con người (sức khỏe, môi trường…). Bản đồ ngập lụt Bản đồ ngập lụt là sản phẩm quan trọng của việc đánh giá rủi ro, nó phản ánh các mối nguy hại gây ra bởi các trận lụt và các kịch bản biến đổi khí hậu xảy ra tại các vùng dân cư, khu vực xác định.
Bản đồ ngập lụt đưa ra các thông tin cơ bản về biên độ của ngập lụt không chỉ dưới các kịch bản khác nhau mà còn thể hiện tính nhạy cảm của các yếu tố như sử dụng đất và vận hành của hệ thống thoát nước giúp quá trình quản lý các quy hoạch thoát nước được dễ dàng hơn. Thông thường, bản đồ ngập lụt được thiết lập trên nền tảng công cụ hệ thống thông tin địa lý (GIS). Bản đồ số được thiết lập dựa trên 2 phương pháp đánh giá rủi ro bao gồm: thứ nhất, thu thập các dữ liệu từ quá khứ của các trận lụt, bao gồm các loại công trình, chiều cao mức nước lụt, tác động tới vật liệu cũng như dấu lụt để lại trên công trình hay trên các nạn nhân của lụt; thứ hai là mô phỏng về lượng mối tương quan giữa mức nước lụt và mức độ hư hại quy ra tiền để mô phỏng mối tương quan giữa các mức độ hư hại của tài sản cá nhân và công cộng. Bản đồ ngập lụt được xây dựng ở Nhật Bản từ năm 2006, để cảnh báo nơi dự kiến sẽ ngập do nước sông, nước mưa hoặc sóng thần cũng như dự báo độ sâu của những trận ngập.
Bản đồ ngập lụt ở các thành phố ở Anh cũng tỏ ra hiệu quả khi thông báo trực tuyến các mức rủi ro ngập lụt cao, trung bình hoặc thấp, giúp người dân di chuyển khi cần thiết. Luận án Tiến sĩ Quản lý đô thị 12 c. Ứng dụng công nghệ thông tin Ứng dụng các phần mềm và hệ thống thiết bị đo để cảnh báo ngập lụt trong công tác quản lý quy hoạch thoát nước đã được thực hiện ở nhiều nước trên thế giới. Thông thường, thiết bị đo sẽ được đặt trong đường ống thoát nước mưa.
Số liệu đo mực nước hoặc đo mưa sẽ được truyền về đơn vị phụ trách phòng chống ngập lụt để phân tích, mô phỏng và đưa ra các hoạt động ứng phó ngập lụt tương ứng. Kết quả sẽ được thông báo tới người dân qua ứng dụng phần mềm trên điện thoại. Ở Anh và xứ Wales, từ năm 2011, khi mà các nước này thường xuyên bị ngập lụt, gây thiệt hại hàng tỷ đô la, ứng dụng cảnh báo ngập “Flood Alert” đã được sử dụng trên điện thoại thông minh của người dân để cảnh báo ngập tức thời tại địa phương và vùng lân cận. Ở Nhật cũng phát triển công nghệ phòng chống ngập lụt B-Dash, là một hệ thống hỗ trợ vận hành thiết bị phòng chống ngập lụt từ quan trắc, đo đạc đến thu thập, phân tích và thông báo thông tin.
Hệ thống này được nghiên cứu từ 2013 và đến nay đã được vào sử dụng bởi Bộ Đất đai, Cơ sở hạ tầng, Giao thông và Du lịch của Nhật Bản (Hisaoka, 2018). Ngoài ra, từ những năm 1990, thành phố Osaka cũng Nhật Bản cũng đã lắp đặt hệ thống Radar chuyên dụng để đo mưa, cung cấp thông tin cho người dân và chính quyền ứng phó (Suzuki, 2018). Tổng quan về tác động của biến đổi khí hậu tới một số khu vực trên thế giới Biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp, khó lường và là một trong những mối lo lớn nhất của nhân loại trong thế kỷ 21. Năm 2018, trên thế giới, từ năm 1998 đến 2017, thiên tai đã làm khoảng 1,3 triệu người thiệt mạng, thiệt hại về kinh tế 2.908 tỷ đô la Mỹ (nguồn UNISDR).
Chỉ tính riêng trong năm 2018 đã có 108 trận lũ quét; 84 cơn bão; 20 trận động đất, sóng thần. [2] Một số tác động chính của biến đổi khí hậu bao gồm: biến đổi mực nước biển dâng, biến đổi nhiệt độ, biến đổi lượng mưa, biến đổi một số yếu tố và hiện tượng cực đoan như gia tăng bão và lũ lụt. Luận án Tiến sĩ Quản lý đô thị 13 a. Biến đổi mực nước biển dâng Nước biển dâng là một trong số các ảnh hưởng chính của biến đổi khí hậu (Imura, 2013).
Tốc độ tăng của mực nước biển đã xảy ra nhanh hơn trong giai đoạn 1993 đến 2003, khoảng 3,1mm mỗi năm, lớn hơn rất nhiều tốc độ tăng trong khoảng từ năm 1961 đến 2003 là 1,8mm mỗi năm (Meissner, 2009). Sự giãn nở nhiệt của nước biển và sự tan chảy của băng trên đất liền, các tảng băng ở các đảo băng và Nam Cực là những nhân tố chính ảnh hưởng đến sự dâng lên của mực nước biển. Những vùng ven biển, đặc biệt là những khu đông dân cư ở Nam, Đông và Đông Nam Châu Á sẽ gặp rủi ro cao nhất từ ngập lụt do nước biển dâng. Vào năm 2050, hơn 1 triệu người dân sẽ bị tác động trực tiếp của nước biển dâng tại mỗi vùng đồng bằng Ganges-Brahamputra-Meghna, Bangladesh và Đông Nam Á là đồng bằng sông Mê Kông, Việt Nam.1: Tốc độ tăng mực nước biển trung bình toàn cầu được quan sát đang gia tăng Nguồn: Hay et al.
Biến đổi nhiệt độ Nhiệt độ trung bình toàn cầu đang tăng: Trong 100 năm, từ 1906 đến 2005 nhiệt độ đã tăng +0,74±0,18°C, nhanh hơn bất kỳ thế kỷ nào trong lịch sử kể từ thế kỷ 11 đến nay. Tốc độ tăng nhiệt độ trong 50 năm cuối là +0,13±0,03°C/thập kỷ, gần bằng hai lần tốc độ tăng trong thời kỳ 1906-2005, cho thấy xu hướng biến đổi Luận án Tiến sĩ Quản lý đô thị 14 nhiệt độ ngày càng tăng nhanh hơn. Riêng 5 năm từ 2001-2005 nhiệt độ trung bình cao hơn 0,44°C so với chuẩn trung bình thời kỳ 1961-1990. Biến đổi lượng mưa Sự thay đổi về lượng mưa bị ảnh hưởng trực tiếp từ sự nóng lên toàn cầu.
Nhiệt độ tăng lên dẫn đến tốc độ bay hơi sẽ lớn hơn. Cường độ và thời gian của trận mưa đổ xuống (đây là một phần nguy cơ gây lũ lụt) phụ thuộc tỉ lệ thuận vào lượng nước mà không khí có thể giữ tại một thời điểm nhất định. Khi nhiệt độ trái đất tăng lên, tốc độ bốc hơi từ đại dương ngày càng tăng. Khả năng giữ nước của không khí tăng khoảng 7% khi nhiệt độ bầu khí quyển tăng thêm 1°C, dẫn đến tăng lượng hơi nước tích trữ trong khí quyển (Trenberth, 2011).
Tốc độ bay hơi cao hơn này góp phần tạo nên ngày càng nhiều các trận mưa và tuyết rơi cực đoan. Biến đổi một số yếu tố và hiện tượng cực đoan + Gia tăng bão Năm 2018, các cơn bão trên toàn cầu đã làm 1.593 người thiệt mạng và 12,8 triệu người bị ảnh hưởng. Trong đó, hai siêu bão tại Hoa Kỳ đã gây thiệt hại nghiệm trọng về kinh tế khoảng 30 tỷ đô la; bão Jebi đổ bộ vào Nhật Bản gây thiệt hại 12,5 tỷ đô la. Sự nóng lên toàn cầu là yếu tố then chốt làm tăng số lượng và sức mạnh của bão.
Như đã nêu ở trên, không khí ấm giữ hơi nước nhiều hơn không khí lạnh, và nhiệt độ không khí tăng lên kể từ những năm 1970 đã làm cho hàm lượng hơi nước trong khí quyển cũng tăng lên. Độ ẩm tăng này cung cấp thêm nhiên liệu cho các cơn bão. Ví dụ, cơn bão Katrina đã được tăng cường đáng kể khi nó quét vào các hồ nước ấm sâu trong Vịnh Mexico (Ucsusa. + Lũ lụt Một loạt các quá trình khí hậu và phi khí hậu ảnh hưởng đến các quá trình hình thành lũ lụt, dẫn đến lụt sông, lũ quét, lụt lội, ngập úng trong đô thị và thậm chí cả ở khu vực ven biển.
Các quá trình hình thành lũ lụt này bao gồm các trận mưa lớn kéo dài, tuyết tan, vỡ đập, giảm khả năng vận chuyển của các dòng chảy do kẹt đá hoặc sạt lở đất, hoặc do bão.