Luận án tiến sĩ nghiên cứu cơ sở khoa học lập quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro

Luận án tiến sĩ nghiên cứu cơ sở khoa học lập quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro, ứng dụng hiệu quả trong quản lý đô thị.

Trường đại học

Đại học Thủy lợi

Người đăng

Ẩn danh

Thể loại

luận án tiến sĩ

2018

198
3
0

Phí lưu trữ

45 Point

Mục lục chi tiết

LỜI CAM ĐOAN

1. MỞ ĐẦU

1.1. Tính cấp thiết của đề tài luận án

1.2. Mục tiêu nghiên cứu

1.3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

1.4. Hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP LUẬN VỀ QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG ÚNG NGẬP DỰA TRÊN PHÂN TÍCH RỦI RO

2.1. Tiếp cận quy hoạch giảm thiểu rủi ro úng ngập

2.2. Các phương pháp đánh giá giảm thiểu rủi ro do úng ngập

2.3. Nhận dạng và phân loại rủi ro do úng ngập

2.4. Các phương pháp ước lượng thiệt hại rủi ro úng ngập

2.5. Xác định đối tượng và phương pháp nghiên cứu phù hợp

2.6. Phân loại, điều tra, thu thập và phân tích số liệu

2.7. Phương pháp xây dựng hàm thiệt hại và hàm chi phí đầu tư

2.7.1. Các bước thực hiện xây dựng hàm thiệt hại và hàm chi phí đầu tư

3. XÂY DỰNG VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ MÔ HÌNH BÀI TOÁN QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG ÚNG NGẬP TỐI ƯU LƯU VỰC SÔNG PHAN- CÀ LỒ TỈNH VĨNH PHÚC

3.1. Lý do lựa chọn vùng nghiên cứu

3.2. Giới thiệu về lưu vực sông Phan – Cà Lồ tỉnh Vĩnh Phúc

3.3. Tình hình úng ngập vùng nghiên cứu

3.4. Lựa chọn vùng nghiên cứu điển hình

3.5. Tính toán, xây dựng bản đồ úng ngập vùng nghiên cứu

3.6. Lựa chọn công cụ tính toán. Thiết lập mô hình thủy lực và biên tính toán của vùng nghiên cứu

3.7. Kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình

3.8. Xác định các kịch bản tính toán đánh giá hiện trạng úng ngập

3.9. Kết quả tính toán với hiện trạng công trình tiêu thoát

3.10. Phân tích kết quả tính toán từ mô hình thủy lực

3.11. Tính toán thiệt hại kinh tế phục vụ bài toán quy hoạch tiêu vùng nghiên cứu

3.11.1. Thiệt hại từ việc mất hoàn toàn diện tích canh tác nông nghiệp

3.11.2. Thiệt hại do giảm năng suất cây trồng nông nghiệp

3.11.3. Thiệt hại liên quan đến chi phí khắc phục sự cố sửa chữa nhà cửa, đô thị

3.11.4. Thiệt hại cơ sở hạ tầng xã hội

3.11.5. Thiệt hại do giá trị đất đai định cư giảm

3.11.6. Thiệt hại do chi phí vệ sinh môi trường

3.11.7. Thiệt hại chi phí y tế các bệnh do vệ sinh môi trường kém

3.11.8. Thiệt hại do ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất công nghiệp

3.11.9. Thiệt hại liên quan đến đình trệ thời gian lao động, kinh doanh và giao thông

3.11.10. Tổng hợp thiệt hại và ước lượng giá trị rủi do còn lại theo từng cấp lũ

3.12. Xây dựng hàm thiệt hại do rủi ro úng ngập và hàm chi phí đầu tư

3.13. Xác định cấp ngập cần bảo vệ tối ưu dựa trên phân tích rủi ro

3.14. Xác định cấp lũ cần phải tiêu theo phương pháp tối ưu rời rạc

3.15. Xác định cấp lũ cần tiêu tối ưu theo phương pháp liên tục

3.16. Tính toán giải pháp công trình tiêu ứng với cấp lũ cần tiêu tối ưu

3.17. Phân tích và lựa chọn kịch bản tiêu ứng với tần suất lũ 10% (chu kỳ lặp lại 10 năm)

3.18. Tính toán lựa chọn phương án tiêu tối ưu dựa trên hàm liên tục

3.19. Xây dựng quy trình quy hoạch tối ưu rủi ro úng ngập

4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

4.1. Những kết quả đạt được của luận án

4.2. Những kiến nghị của luận án

4.3. Những hạn chế và định hướng phát triển tiếp theo

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

PHỤ LỤC CHƯƠNG 2

PHỤ LỤC CHƯƠNG 3

Tóm tắt

I. Quy hoạch phòng chống úng ngập

Luận án tập trung vào việc quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro. Các phương pháp quy hoạch đô thịquản lý nước được đề cập nhằm giảm thiểu tác động của biến đổi khí hậu. Luận án nhấn mạnh tầm quan trọng của việc xây dựng hệ thống thoát nước hiệu quả để đối phó với nguy cơ ngập lụt. Các phương pháp quy hoạch được phân tích kỹ lưỡng, bao gồm cả việc đánh giá rủi ro và đề xuất giải pháp chống ngập.

1.1. Phân tích rủi ro

Phần này tập trung vào phân tích rủi ro liên quan đến úng ngập. Các yếu tố như tác động môi trường, quy hoạch bền vững, và công nghệ chống ngập được xem xét. Luận án sử dụng các phương pháp định lượng để đánh giá thiệt hại kinh tế và xã hội do úng ngập gây ra. Các chính sách quản lý nước cũng được đề xuất để giảm thiểu rủi ro.

1.2. Quy hoạch đô thị

Luận án đề cập đến quy hoạch đô thị như một giải pháp quan trọng để phòng chống úng ngập. Các yếu tố như hệ thống thoát nước, quản lý nước, và biến đổi khí hậu được tích hợp vào quy hoạch. Các phương pháp quy hoạch được phân tích để đảm bảo tính bền vững và hiệu quả trong việc giảm thiểu nguy cơ ngập lụt.

II. Phương pháp và công cụ

Luận án giới thiệu các phương pháp quy hoạchcông nghệ chống ngập được sử dụng trong nghiên cứu. Các phương pháp như phân tích chi phí lợi ích, phân tích đa mục tiêu, và phân tích tối ưu được áp dụng để đánh giá hiệu quả của các giải pháp. Các công nghệ chống ngập hiện đại cũng được đề cập nhằm nâng cao hiệu quả phòng chống úng ngập.

2.1. Phân tích chi phí lợi ích

Phần này tập trung vào phân tích chi phí lợi ích như một công cụ quan trọng trong quy hoạch phòng chống úng ngập. Các yếu tố như thiệt hại kinh tế, chi phí đầu tư, và lợi ích xã hội được xem xét. Luận án sử dụng phương pháp này để đánh giá hiệu quả của các giải pháp chống ngập và đề xuất các phương án tối ưu.

2.2. Công nghệ chống ngập

Luận án giới thiệu các công nghệ chống ngập hiện đại được áp dụng trong nghiên cứu. Các công nghệ như hệ thống thoát nước thông minh, công nghệ bơm tiêu, và công nghệ giám sát ngập lụt được đề cập. Các công nghệ chống ngập này được phân tích để đảm bảo tính hiệu quả và bền vững trong việc giảm thiểu nguy cơ ngập lụt.

III. Ứng dụng thực tiễn

Luận án áp dụng các phương pháp và công cụ vào thực tiễn tại lưu vực sông Phan – Cà Lồ tỉnh Vĩnh Phúc. Các kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả của việc quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro. Các giải pháp chống ngập được đề xuất đã giúp giảm thiểu đáng kể nguy cơ ngập lụt và thiệt hại kinh tế tại khu vực nghiên cứu.

3.1. Kết quả nghiên cứu

Phần này trình bày các kết quả nghiên cứu tại lưu vực sông Phan – Cà Lồ tỉnh Vĩnh Phúc. Các giải pháp chống ngập được đề xuất đã giúp giảm thiểu nguy cơ ngập lụt và thiệt hại kinh tế. Các kết quả nghiên cứu cho thấy hiệu quả của việc quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro.

3.2. Đề xuất giải pháp

Luận án đề xuất các giải pháp chống ngập cụ thể cho lưu vực sông Phan – Cà Lồ tỉnh Vĩnh Phúc. Các giải pháp bao gồm xây dựng hệ thống thoát nước, nâng cấp công trình tiêu, và áp dụng công nghệ chống ngập. Các giải pháp chống ngập này được phân tích để đảm bảo tính hiệu quả và bền vững trong việc giảm thiểu nguy cơ ngập lụt.

01/03/2025
Luận án tiến sĩ nghiên cứu cơ sở khoa học lập quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1. Chương 2 tổng hợp các cơ sở lý thuyết cho hướng nghiên cứu quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro. Trong quá trình xác định cơ sở lý thuyết, các hướng tiếp cận quy hoạch, phương pháp đánh giá rủi ro úng ngập sẽ được phân tích để lựa chọn cách tiếp cận lý thuyết và bài toán phù hợp nhất. Trên cơ sở bài toán lý thuyết xác định lựa chọn phương pháp giải, công cụ hỗ trợ giải bài toán phân tích rủi ro sao cho phù hợp với thực tiễn của Việt Nam.

Chương 3 thể hiện kết quả nghiên cứu cơ sở lý thuyết quy hoạch phòng chống úng ngập được áp dụng cụ thể cho một nghiên cứu điển hình là lưu vực sông Phan- Cà Lồ tỉnh Vĩnh Phúc. Kết quả nghiên cứu thực nghiệm sẽ giúp cho việc cụ thể hóa giữa bài toán lý thuyết và bài toán áp dụng. Một nghiên cứu phân tích kết quả tần suất tiêu tối ưu và tổ hợp giải pháp công trình tối ưu cho lưu vực sông Phan- Cà Lồ tỉnh Vĩnh Phúc được phân tích và trình bày cụ thể. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG ÚNG NGẬP TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH RỦI RO 1.

Giới thiệu về rủi ro úng ngập và phân tích rủi ro úng ngập 1. Khái niệm về rủi ro Khi nói về khái niệm rủi ro, có rất nhiều định nghĩa về rủi ro, tuy nhiên chưa có một định nghĩa rủi ro nào thực sự nổi trội và bao hàm được đầy đủ nội dung và ý nghĩa. Theo định nghĩa của Frank Knight [2]thì “rủi ro là sự bất trắc có thể đo lường được” hay “Rủi ro là một tình trạng trong đó các biến cố xảy ra trong tương lai có thể xác định được”[3]. Theo quan điểm của Irving [4] thì rủi ro có đề cập thêm thành phần xác suất “Rủi ro là một sự tổng hợp những sự ngẫu nhiên có thể đo lường được bằng xác suất”.

Tuy vậy, xác suất trong rủi ro phải có một quy luật phân phối theo quan điểm của các nhà kinh tế Hoa Kỳ: “Rủi ro là hoàn cảnh trong đó một sự kiện xảy ra với một xác suất nhất định hoặc trong trường hợp quy mô của sự kiện đó có một quy luật phân phối xác suất”. Khái quát chung lại thì rủi ro sẽ gắn liền với khả năng xảy ra của một số biến cố không lường trước được hay đúng hơn là một biến cố mà ta hoàn toàn không chắc chắn trong tương lai hay nói theo cách khác là sự sai lệch so với những gì xảy ra được dự kiến từ trước và sự sai lệch này lớn và khác biệt đến mức khó có thể chấp nhận được. Hiện nay trên thế giới đang tồn tại song song 3 quan điểm liên quan đến đánh giá nhìn nhận về rủi ro: (i) Quan điểm truyền thống: Nhấn mạnh đến các mặt tiêu cực, thiệt hại hay kết quả không đạt như mục tiêu mong muốn ban đầuvà theo quan điểm này thì nhìn nhận rủi ro hoàn toàn theo chiều hướng tiêu cực; (ii) Quan điểm trung lập: Nhấn mạnh đến kết quả xảy ra trong tương lai khác biệt so với dự kiến ban đầu hay kế hoạch ban đầu mà không nhấn mạnh vào tính chất tiêu cực hay tích cực, tức là quan tâm đến sự thay đổi mà ít quan tâm đến tính chất của sự thay đổi; (iii) Quan điểm mở rộng: Kế thừa cả hai quan điểm trên nhưng có sự nhìn nhận đánh giá mang tính toàn diện hơn về tính chất và mục tiêu đặt ra, theo quan điểm mở rộng thì sự sai lệch so với mục tiêu ban đầu có thể là thiệt hại nhưng cũng có thêm sự tích cực đó là cơ hội thay đổi mang tính tích cực. Điều này được lý giải là trong cùng một vấn đề ta luôn nhìn nhận được 7 cả hai mặt của nó, đó là tiêu cực mặt này, đối với người này, nhưng cũng lại là tích cực ở mặt khácvà đối với người khác.

Quan điểm mở rộng này được đón nhận để đánh giá xem xét rủi ro một cách toàn diện hơn, đảm bảo sự công bằng hơn. Khi nghiên cứu về rủi ro, chúng ta cũng cần phân biệt những tình huống rủi ro với các tình huốngxác định hay với tình huống bất định. Tình huống xác định: Sự chắc chắn về kết quả sẽ đạt được trong tương lai gần (tình huống hiện). Tình huống rủi ro: Không chắc chắn về kết quả sẽ đạt được trong tương lai trung hạn nhưng có thể ước tính được xác suất xảy ra của các viễn cảnh mà chúng ta mong muốn (nếu chúng ta tiến hành nghiên cứu một cách đầy đủ và khoa học).

Tình huống bất định: Không chắc chắn về kết quả sẽ đạt được trong tương lai đồng thời không ước tính được xác suất xảy ra của các biến cố trong tương lai (biến cố mờ).Để mô hình hóa, rủi ro được tóm tắt và phân loại theo các trường hợp sau: (1) Phân loại rủi ro theo tiêu chí; (2) Phân loại rủi ro theo phạm vi môi trường; (3) Phân loại rủi ro theo tính chất (Hình 1. Ph©n lo¹i rñi ro theo tÝnh chÊt TÜnh §éng (®¬n gi¶n, tæn thÊt (do qu¸ tr×nh vËn ®éng, vÒ vËt chÊt ¶nh tæn thÊt nhiÒu, kh«ng h-ëng Ýt ®Òu ®Æn) dù ®o¸n ®-îc) Cã thÓ Kh«ng thÓ TÝnh kh¸i qu¸t TÝnh kh¸i qu¸t ThuÇn tuý Suy ®o¸n (chØ mang l¹i thiÖt (cã thÓ mang l¹i thiÖt h¹i) h¹i hoÆc c¬ héi) Riªng biÖt C¬ b¶n Riªng biÖt C¬ b¶n (do v« ý, cè t×nh (thiªn tai, kinh tÕ (do biÕn cè chñ (do t¸c ®éng t-¬ng ph¹m lçi) suy tho¸i) quan cña c¸ nh©n) hç cña x· héi) Hình 1. Phân loại rủi ro theo tính chất 8 Theo cách thức phân loại rủi ro theo tính chất (Hình 1.1) rủi ro thiên tai cũng được xem là một loại hình rủi ro, về cơ bản thể hiện tính tiêu cực đó là những thiệt hại đối với con người, hoạt động sản xuất kinh tế, xã hội và môi trường. Khái niệm rủi ro thiên tai Việt Nam nằm trong vùng nhiệt đới gió mùa, là một trong những nước thuộc khu vực Châu Á -Thái Bình Dương chịu ảnh hưởng nặng nề do thường xuyên phải đối mặt với nhiều loại hình thiên tai khốc liệt.

Thiên tai đã xảy ra ở hầu hết khắp các khu vực trên cả nước, gây nhiều tổn thất to lớn về người, tài sản, cơ sở hạ tầng, kinh tế, xã hội và tác động xấu đến môi trường. Theo báo cáo của Ngân hàng Thế Giới (2010)[5], trong 10 năm trở lại đây, trung bình hàng năm có tới 750 người chết và mất tích, thiệt hại về tài sản ước tính tương đương khoảng 1-1.5%GDP, có trên 70% dân số Việt Nam chịu ảnh hưởng trực tiếp rủi ro thiên tai, điều này đe dọa đến sự phát triển của Việt Nam cũng như thách thức mục tiêu quốc gia về cải thiện và giảm thiểu đói nghèo. Do đó cần thiết phải có một chiến lược thích ứng và giảm nhẹ rủi ro thiên tai nhằm phát triển bền vững. Theo luật Phòng chống thiên tai số 33, Quốc hội 13 (2013)[6], thiên tai là hiện tượng tự nhiên bất thường có thể gây thiệt hại về người, tài sản, môi trường, điều kiện sống và các hoạt động kinh tế- xã hội.

Theo luật Phòng chống thiên tai thì có 19 loại hình thiên tai được xác định (bão và áp thấp nhiệt đới, lốc, lũ, ngập lụt (úng ngập), lũ quét, hạn hán, mưa đá, lở đất.) trong đó úng ngập do mưa lũ được xác định là một loại hình thiên tai. Khái niệm rủi ro úng ngập do mưa lũ  Ngập lụt: Hiện tượng nước ngập vượt quá mức bình thường[7], làm ngập công trình, nhà cửa, cây cối, đồng ruộng và ảnh hưởng đến sản xuất và đời sống.Ngập lụt có thể nguyên nhân do lũ trên các sông lớn làm tràn hoặc vỡ đê sông, cũng có thể là do hiện tượng mưa lớn kéo dài (thường kèm theo bão lớn) các công trình tiêu thoát nước không đảm bảo tiêu thoát kịp thời sẽ dẫn đến ngập cơ sở hạ tầng kinh tế ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt và sản xuất. Ngoài ra, tại một số vùng đồng bằng cửa sông tiếp giáp với biển, do tác động của biến đổi khí hậu nước biển dâng, khi có triều cường là 9 nguyên nhân dẫn đến ngập lụt của các vùng đất, cư dân sinh sống gần cửa sông bờ biển đặc biệt chịu sự ảnh hưởng của hiện tượng biến đổi khí hậu, nước biển dâng.  Úng ngập: Được coi là một dạng của ngập lụt khi nguyên nhân của úng ngập là do hiện tượng mưa lớn kéo dài hoặc hiện tượng nước thủy triều dâng cao làm ngập các cơ sở hạ tầng đe dọa đến tính mạng con người và ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất kinh tế.

Điển hình trong những năm gần đây thường xuyên xảy ra tình trạng úng ngập đối với một số đô thị lớn hay miền hạ lưu của các con sông lớn. Úng ngập thường xuyên xảy ra đối với các thành phố lớn như:Thành Phố Hà Nội, Thành Phố Hồ Chí Minh, Thành Phố Vĩnh Yên tỉnh Vĩnh Phúc, Thành phố Vinh tỉnh Nghệ An[8].  Rủi ro úng ngập: Được hiểu là những thiệt hại liên quan đến người, tài sản vật chất, các ảnh hưởng đến hoạt động sản xuất và phát triển kinh tế của từng cá thể, hộ gia đình hay của vùng chịu ảnh hưởng của úng ngập. Úng ngập thường xuyên xảy ra khi có mưa lũ gây tổn hại lớn cho đời sống kinh tế và an ninh xã hội do vậy để giải quyết được tình trạng úng ngập cần thiết phải được sự quan tâm của toàn xã hội.

Đặc biệt trong những năm trở lại đây, khi hiện tượng biến đổi khí hậu đã và đang làm gia tăng về quy mô và cường độ các hiện tượng cực đoan. Trong luận án, rủi ro úng ngập do hiện tượng mưa lớn gây úng ngập không kịp tiêu thoát nên gây thiệt hại đến người, tài sản, thiệt hại liên quan đến hoạt động sản xuất kinh tế và tàn phá môi trường. Hiện tượng úng ngập được nghiên cứu và xemxét với một phạm vi rộng lớn, đầy đủ các loại hình úng ngập bao gồm úng ngập vùng nông nghiệp, vùng nông thôn, úng ngập vùng đô thị hay vùng có tốc độ đô thị hóa cao. Rủi ro úng ngập được nghiên cứu và sử dụng xuyên suốt trong luận án này.

Phân tích rủi ro và một số thuật ngữ dùng trong phân tích rủi ro  Phân tích rủi ro (Risk analysis), Theo Vrouwenvelder (2001)[9] là sự phân tích có tính hệ thống các đặc trưng, tính chất của rủi ro và định lượng rủi ro một cách tốt nhất có thể.

Nội dung được bảo vệ bản quyền — Tải xuống đầy đủ

Luận án tiến sĩ "Quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro" tập trung vào việc phát triển các phương pháp quy hoạch hiệu quả nhằm giảm thiểu rủi ro từ hiện tượng úng ngập. Tài liệu này cung cấp cái nhìn sâu sắc về các yếu tố ảnh hưởng đến tình trạng úng ngập, cũng như các chiến lược phòng chống dựa trên phân tích rủi ro. Độc giả sẽ tìm thấy những lợi ích thiết thực từ việc áp dụng các phương pháp này trong quy hoạch đô thị, giúp cải thiện chất lượng cuộc sống và bảo vệ môi trường.

Để mở rộng thêm kiến thức về lĩnh vực này, bạn có thể tham khảo các tài liệu liên quan như Luận văn thạc sĩ chuyên ngành địa kỹ thuật xây dựng nghiên cứu lựa chọn thông số thiết kế cọc đất xi măng xử lý nền đường ở sóc trăng trà vinh ứng dụng cho đường vào cầu c16 khu kinh tế định an, nơi nghiên cứu về thiết kế cọc đất xi măng trong xây dựng hạ tầng. Bên cạnh đó, Luận văn thạc sĩ chuyên ngành địa kỹ thuật xây dựng nghiên cứu giải pháp móng cọc cho công trình thấp tầng trên địa bàn thành phố sóc trăng cũng sẽ cung cấp thêm thông tin về các giải pháp móng cọc trong xây dựng. Cuối cùng, bạn có thể tìm hiểu thêm về Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành quản lý xây dựng nghiên cứu giải pháp nâng cao chất lượng thiết kế công trình đê điều tại công ty cổ phần tư vấn xây dựng nông nghiệp và phát triển nông thôn bắc ninh, giúp bạn hiểu rõ hơn về chất lượng thiết kế công trình trong bối cảnh phòng chống thiên tai. Những tài liệu này sẽ giúp bạn có cái nhìn toàn diện hơn về các vấn đề liên quan đến quy hoạch và xây dựng trong bối cảnh biến đổi khí hậu.