Nghiên Cứu Tính Dễ Tổn Thương Do Lũ Lụt Hạ Lưu Sông Thạch Hãn Tỉnh Quảng Trị

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tính dễ tổn thương do lũ lụt hạ lưu sông Thạch Hãn tỉnh Quảng Trị, cung cấp cái nhìn sâu sắc về tác động thiên tai.

• Tác giả: Đặng Đình Khá
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Ngọc Anh
• Trường học: Trường Đại Học Khoa Học Tự Nhiên
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Nghiên Cứu Tính Dễ Tổn Thương Do Lũ Lụt Hạ Lưu Sông Thạch Hãn Tỉnh Quảng Trị
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2011
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN
• 1.1. Các khái niệm về tính dễ bị tổn thương
• 1.1.1. Khái niệm chung về tính dễ tổn thương
• 1.1.2. Tổn thương do lũ lụt
• 1.1.3. Sự cần thiết của đánh giá tổn thương lũ
• 1.1.4. Tổng quan về các nghiên cứu trong và ngoài nước
• 1.2. Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội
• 1.2.1. Đặc điểm địa lý tự nhiên
• 1.2.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
• 1.3. Tình hình về lũ lụt và những tổn thương do lũ gây ra trong những năm gần đây trên lưu vực sông Thạch Hãn
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO LŨ
• 2.1. Phương pháp
• 2.2. Xây dựng bản đồ nguy cơ lũ
• 2.2.1. Giới thiệu về mô hình MIKE FLOOD
• 2.2.2. Xây dựng mạng lưới thủy lực cho vùng nghiên cứu
• 2.2.3. Mạng thủy lực kết nối 1 chiều và 2 chiều
• 2.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực kết nối 1-2 chiều
• 2.4. Xây dựng bản đồ nguy cơ với các tần suất 1%
• 3. CHƯƠNG 3: ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ TỔN THƯƠNG DO LŨ GÂY RA TRÊN HẠ LƯU LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN TỈNH QUẢNG TRỊ
• 3.1. Điều tra khả năng chống chịu của cộng đồng
• 3.2. Thành lập bản đồ tính dễ bị tổn thương do lũ gây ra vùng hạ lưu lưu vực sông Bến Hải, Thạch Hãn tỉnh Quảng Trị
• KẾT LUẬN
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Về Nghiên Cứu Tính Dễ Tổn Thương Do Lũ Lụt

Nghiên cứu tính dễ tổn thương do lũ lụt tại hạ lưu sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị, là một vấn đề cấp thiết trong bối cảnh biến đổi khí hậu và gia tăng tần suất thiên tai. Lũ lụt không chỉ gây thiệt hại về người và tài sản mà còn ảnh hưởng đến sự phát triển bền vững của khu vực. Việc đánh giá tính dễ tổn thương giúp xác định các yếu tố rủi ro và đề xuất các biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

1.1. Khái Niệm Tính Dễ Tổn Thương Do Lũ Lụt

Tính dễ tổn thương do lũ lụt được định nghĩa là mức độ mà một cộng đồng hoặc hệ thống có thể bị ảnh hưởng bởi các hiện tượng lũ lụt. Đánh giá tính dễ tổn thương giúp xác định các yếu tố rủi ro và đề xuất các biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

1.2. Tầm Quan Trọng Của Nghiên Cứu Tính Dễ Tổn Thương

Nghiên cứu này không chỉ cung cấp thông tin cho các nhà quản lý mà còn giúp cộng đồng nâng cao nhận thức về rủi ro lũ lụt. Điều này rất quan trọng trong việc xây dựng các chiến lược ứng phó và giảm thiểu thiệt hại do thiên tai.

II. Vấn Đề Và Thách Thức Liên Quan Đến Lũ Lụt Tại Hạ Lưu Sông Thạch Hãn

Lũ lụt tại hạ lưu sông Thạch Hãn đã gây ra nhiều thách thức cho cộng đồng địa phương. Các vấn đề như ngập lụt, thiệt hại về tài sản và ảnh hưởng đến sinh kế của người dân là những thách thức lớn. Việc thiếu thông tin và nhận thức về rủi ro lũ lụt cũng làm gia tăng tính dễ tổn thương của cộng đồng.

2.1. Tình Hình Lũ Lụt Trong Những Năm Gần Đây

Trong những năm gần đây, tình hình lũ lụt tại hạ lưu sông Thạch Hãn diễn ra ngày càng phức tạp. Các trận lũ lớn đã gây thiệt hại nặng nề cho người dân và cơ sở hạ tầng, làm gián đoạn các hoạt động kinh tế xã hội.

2.2. Các Yếu Tố Tăng Cường Tính Dễ Tổn Thương

Các yếu tố như mật độ dân số cao, cơ sở hạ tầng yếu kém và thiếu các biện pháp phòng ngừa đã làm tăng tính dễ tổn thương của cộng đồng trước lũ lụt. Việc thiếu thông tin và nhận thức về rủi ro cũng là một thách thức lớn.

III. Phương Pháp Đánh Giá Tính Dễ Tổn Thương Do Lũ Lụt

Để đánh giá tính dễ tổn thương do lũ lụt, cần áp dụng các phương pháp khoa học và công nghệ hiện đại. Việc xây dựng bản đồ nguy cơ lũ và phân tích các yếu tố ảnh hưởng là rất quan trọng trong quá trình này.

3.1. Xây Dựng Bản Đồ Nguy Cơ Lũ

Bản đồ nguy cơ lũ được xây dựng dựa trên các dữ liệu về địa hình, khí hậu và mật độ dân số. Điều này giúp xác định các khu vực có nguy cơ cao và đề xuất các biện pháp phòng ngừa hiệu quả.

3.2. Phân Tích Các Yếu Tố Ảnh Hưởng Đến Tính Dễ Tổn Thương

Phân tích các yếu tố như điều kiện kinh tế, xã hội và môi trường giúp hiểu rõ hơn về tính dễ tổn thương của cộng đồng. Các yếu tố này cần được xem xét đồng bộ để đưa ra các giải pháp phù hợp.

IV. Ứng Dụng Thực Tiễn Kết Quả Nghiên Cứu Tính Dễ Tổn Thương

Kết quả nghiên cứu về tính dễ tổn thương do lũ lụt có thể được ứng dụng trong việc xây dựng các chính sách và kế hoạch phòng ngừa thiên tai. Việc áp dụng các biện pháp này sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại và nâng cao khả năng chống chịu của cộng đồng.

4.1. Đề Xuất Các Biện Pháp Phòng Ngừa Hiệu Quả

Các biện pháp phòng ngừa như xây dựng hệ thống cảnh báo sớm, cải thiện cơ sở hạ tầng và nâng cao nhận thức cộng đồng là rất cần thiết. Những biện pháp này sẽ giúp giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt.

4.2. Tăng Cường Hợp Tác Giữa Các Cơ Quan

Việc tăng cường hợp tác giữa các cơ quan nhà nước, tổ chức phi chính phủ và cộng đồng là rất quan trọng trong việc ứng phó với lũ lụt. Sự phối hợp này sẽ giúp nâng cao hiệu quả của các biện pháp phòng ngừa.

V. Kết Luận Về Tính Dễ Tổn Thương Do Lũ Lụt Tại Hạ Lưu Sông Thạch Hãn

Nghiên cứu tính dễ tổn thương do lũ lụt tại hạ lưu sông Thạch Hãn là một bước quan trọng trong việc xây dựng các chiến lược ứng phó với thiên tai. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin cần thiết cho các nhà quản lý và cộng đồng trong việc giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt.

5.1. Tương Lai Của Nghiên Cứu Tính Dễ Tổn Thương

Nghiên cứu tính dễ tổn thương sẽ tiếp tục được phát triển và hoàn thiện trong tương lai. Việc áp dụng các công nghệ mới và phương pháp nghiên cứu hiện đại sẽ giúp nâng cao độ chính xác và hiệu quả của các đánh giá.

5.2. Khuyến Nghị Đối Với Các Chính Sách Ứng Phó

Các chính sách ứng phó với lũ lụt cần được xây dựng dựa trên các kết quả nghiên cứu. Việc này sẽ giúp đảm bảo an toàn cho cộng đồng và phát triển bền vững trong khu vực.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Thạch Hãn có diện tích 2.660 km², chiếm 56% tổng diện tích tự nhiên của tỉnh Quảng Trị, là địa bàn sinh sống của hơn 370.000 dân cư với 70% lực lượng lao động phụ thuộc vào sản xuất nông nghiệp. Địa hình khu vực có đặc điểm phân hóa sâu sắc từ dãy Trường Sơn với độ dốc trung bình 20,1% kéo dài 156 km ra Biển Đông, kẹp giữa các đồi thấp và dải cồn cát ven biển Cửa Việt cao từ 4 đến 6 m. Do tác động của khí hậu nhiệt đới gió mùa đón gió Đông Trường Sơn, lượng mưa trung bình năm đạt từ 2.500 mm đến 2.700 mm, trong đó lượng mưa 3 ngày lớn nhất ứng với tần suất 5% dao động từ 500 mm đến 900 mm. Những đợt mưa lớn kết hợp triều cường Cửa Việt với biên độ triều cực đại 1,71 m thường xuyên tạo nên các trận lũ có cường suất nước dâng từ 40 cm/h đến 105 cm/h, gây ngập lụt nghiêm trọng vùng hạ du.

Trận lũ lịch sử tháng 10/2005 ghi nhận cường suất lũ tại trạm Gia Vòng đạt 1,69 m/h, vượt mức báo động 3 tới 7,43 m và làm ngập 40 xã, phường thuộc 7 huyện, thị xã với độ sâu phổ biến từ 0,8 m đến 4 m. Thực trạng này đặt ra yêu cầu cấp thiết phải chuyển đổi phương thức quản trị từ ứng phó thiên tai bị động sang quản lý rủi ro thiên tai tổng hợp. Mục tiêu cốt lõi của nghiên cứu là xây dựng cơ sở khoa học để đánh giá và bản đồ hóa tính dễ bị tổn thương do lũ lụt vùng hạ lưu sông Thạch Hãn. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào không gian đồng bằng hạ lưu thuộc các huyện Triệu Phong, Gio Linh, Cam Lộ, thị xã Quảng Trị và thành phố Đông Hà với chuỗi số liệu thủy văn lịch sử từ năm 1999 đến năm 2011. Kết quả nghiên cứu cung cấp hệ thống bản đồ nguy cơ và định lượng hóa mức độ tổn thương, giúp tối ưu hóa chi phí đầu tư công trình, giảm thiểu thiệt hại kinh tế và bảo vệ an toàn tính mạng cho cộng đồng dân cư.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu kế thừa và phát triển khung lý thuyết đánh giá rủi ro thiên tai của Hội đồng Liên chính phủ về Biến đổi Khí hậu (IPCC 2001), Chiến lược Giảm nhẹ Thiên tai Quốc tế (ISDR 2004), Villagrán de León (2006) và UNESCO-IHE (2007). Cấu trúc đánh giá tính dễ bị tổn thương được mô hình hóa qua phương trình:

Tính dễ bị tổn thương = Sự lộ diện - Khả năng chống chịu

Trong mô hình này, năm khái niệm khoa học trọng tâm được chuẩn hóa:

1. Tính dễ bị tổn thương: Mức độ chịu tổn thất của hệ thống tự nhiên và kinh tế - xã hội dưới tác động của hiểm họa lũ.
2. Nguy cơ lũ: Hàm tích hợp từ ba thông số vật lý gồm độ sâu ngập, vận tốc dòng chảy đỉnh lũ và thời gian duy trì ngập lụt.
3. Sự lộ diện: Mức độ phơi bày về mật độ dân số, quỹ đất nông nghiệp, tài sản và cơ sở hạ tầng trước vùng nguy cơ lũ.
4. Tính nhạy: Mức độ nhạy cảm của các đối tượng tiếp xúc trước sức tàn phá của dòng lũ.
5. Khả năng chống chịu: Năng lực tự thích ứng, nhận thức phòng ngừa, điều kiện kinh tế và các biện pháp ứng phó của cộng đồng nhằm giảm thiểu tác hại.

Phương pháp nghiên cứu

Nghiên cứu khai thác nguồn dữ liệu đa ngành gồm bản đồ địa hình số hóa tỷ lệ 1/10.000, tài liệu 140 mặt cắt ngang sông, chuỗi số liệu mưa và mực nước quan trắc từ các trạm thủy văn Gia Vòng, Thạch Hãn, Đông Hà, Cửa Việt cùng dữ liệu điều tra ngập lụt năm 1999 của dự án UNDP (2004).

Để mô phỏng thủy lực dòng chảy tràn, tác giả sử dụng bộ phần mềm MIKE FLOOD tích hợp giữa mô hình thủy lực 1 chiều MIKE 11 (mạng lưới 398 nút tính toán trên 3 hệ thống sông Thạch Hãn, Bến Hải, Ô Lâu) và mô hình thủy lực 2 chiều MIKE 21 (miền tính toán gồm 78.234 ô lưới tam giác với 39.772 nút). Kích thước ô lưới 2D được thiết lập linh hoạt từ 150 m đến 200 m ở khu vực đồng ruộng và thu nhỏ xuống 30 m đến 40 m tại các tuyến đê bối, công trình giao thông trọng yếu nhằm phản ánh chính xác các tuyến thoát lũ. Mô đun mưa - dòng chảy NAM được sử dụng để tính toán lưu lượng biên nhập lưu từ các sườn lưu vực. Phương pháp này được lựa chọn vì khả năng giải quyết trọn vẹn sự tương tác trao đổi nước qua sông Cánh Hòm (dài 16,1 km) và sông Vĩnh Định (dài 37,6 km).

Song song với mô hình hóa thủy lực, nghiên cứu thực hiện phương pháp điều tra xã hội học với cỡ mẫu 32 phiếu khảo sát chuyên sâu tại các khu dân cư ven sông vào tháng 6/2011. Bảng hỏi gồm 11 tiêu chí định lượng về nhận thức, công tác cảnh báo, trang bị phao cứu sinh, nhà có gác lửng và năng lực tài chính phục hồi sau lũ. Dữ liệu xã hội học được chuẩn hóa điểm số, tích hợp cùng bản đồ sử dụng đất và bản đồ nguy cơ thủy lực trên nền tảng hệ thông tin địa lý (GIS) bằng phương pháp phân tích thứ bậc đa tiêu chuẩn (MCA).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

Mô hình thủy lực kết nối 1-2 chiều đạt độ tin cậy vượt trội qua các bước hiệu chỉnh và kiểm định. Chỉ số hiệu quả Nash-Sutcliffe giữa quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Thạch Hãn và Đông Hà trong trận lũ tháng 10/2005 và tháng 11/1999 đều đạt trên 90%. Đường tương quan giữa mực nước vết lũ tính toán và khảo sát thực địa đạt hệ số R² = 0,9121; tương quan diện tích ngập lụt theo đơn vị hành chính đạt R² = 57,3% đến 65%.

Bản đồ ngập lụt ứng với trận lũ thiết kế tần suất 1% (chu kỳ lặp 100 năm) chỉ ra diện ngập tập trung khốc liệt tại vùng hạ lưu. Khu vực hữu ngạn sông Thạch Hãn từ Cửa Việt đến đê Hải Lăng có trên 12.000 ha bị ngập sâu từ 2 m đến 2,5 m tại Thành cổ Quảng Trị, từ 3 m đến 4 m tại Triệu Long, Triệu Đông và đạt đỉnh từ 4 m đến 6 m tại các xã Triệu Độ, Triệu Đại. Vùng tả ngạn sông Hiếu ngập 3.000 ha với độ sâu 3 m đến 4 m. Vận tốc đỉnh lũ lớn nhất xuất hiện tại khu vực ngã ba sông Cam Lộ và sông Thạch Hãn đạt từ 1 m/s đến 3 m/s, trong khi các vùng bãi tràn khác phổ biến ở mức 0,2 m đến 0,5 m/s.

Kết quả phân tích trọng số các yếu tố hiểm họa cho thấy: thời gian ngập lụt chiếm trọng số cao nhất với giá trị 0,5695; tiếp theo là vận tốc đỉnh lũ chiếm 0,3332 và độ sâu ngập chiếm trọng số 0,0974. Thời gian ngập kéo dài từ 3 đến 6 ngày tại 9 xã trũng gồm Triệu Đông, Triệu Đại, Triệu Độ, Triệu Hòa, Triệu Tài, Triệu Thượng, Gio Mai, Gio Thành, Gio Quang.

Điều tra xã hội học trên 32 hộ dân chỉ ra tính thích ứng của người dân mang tính kinh nghiệm: 75% hộ gia đình (24/32 hộ) đã chủ động xây dựng gác lửng để cất giữ lương thực và tài sản khi lũ về. Tuy nhiên, chỉ số năng lực chống chịu tổng hợp của phần lớn cộng đồng vẫn ở mức thấp (chiếm hơn 50% số phiếu điều tra với mức điểm từ 6 đến 8), mức trung bình chiếm khoảng 35% và chỉ có 3,1% số hộ đạt mức chống chịu rất cao (12 điểm).

Thảo luận kết quả

Sự phân bố không gian của tính dễ tổn thương bắt nguồn từ sự kết hợp giữa địa hình lòng máng và các điều kiện cản trở thoát lũ tự nhiên. Dải cồn cát ven biển chạy dài 35 km từ Cửa Tùng đến Mỹ Thủy đóng vai trò như một con đê chắn sóng tự nhiên cao từ 4 m đến 6 m, khiến nước lũ từ thượng nguồn dồn về thung lũng đồng bằng không thể thoát nhanh ra biển ngoài hai cửa mở hẹp là Cửa Việt và Cửa Tùng. Thêm vào đó, ngã ba Gia Độ là điểm hội tụ của sông Hiếu và sông Thạch Hãn, tạo nên điểm nghẽn thủy lực làm gia tăng áp lực ngập úng và vận tốc dòng chảy cuốn trôi tại các xã Cam An và Gio Mai.

So với các nghiên cứu trước đây vốn chỉ xem tính tổn thương là một hàm đơn biến của mật độ dân số và bản đồ sử dụng đất, nghiên cứu này đã tạo ra bước tiến quan trọng khi tích hợp định lượng năng lực ứng phó nội tại của người dân. Kết quả khẳng định rằng một số khu vực có nguy cơ lũ rất cao nhưng chỉ số tổn thương thực tế được kéo giảm xuống mức trung bình nhờ hệ thống cảnh báo sớm hoạt động hiệu quả và tỷ lệ nhà có gác xép kiên cố đạt mức cao.

Dữ liệu nghiên cứu được trực quan hóa thông qua hệ thống bản đồ số chuyên đề đa lớp: bản đồ độ sâu ngập lụt, bản đồ vận tốc đỉnh lũ, bản đồ thời gian duy trì ngập, bản đồ sử dụng đất và bản đồ phân vùng tính dễ bị tổn thương chia thành 5 cấp bậc từ rất thấp đến rất cao. Các kết quả này cũng được tổng hợp thành ma trận tương quan phân loại rủi ro, cho phép các nhà quản lý tra cứu nhanh nguy cơ ngập cho từng xã, phường cụ thể.

Đề xuất và khuyến nghị

Dựa trên kết quả nghiên cứu khoa học, tác giả đề xuất 4 nhóm giải pháp chiến lược nhằm giảm thiểu tính dễ bị tổn thương do lũ lụt:

1. Nâng cấp hạ tầng thoát lũ và chỉnh trị dòng chảy: Tiến hành nạo vét toàn diện tuyến sông Cánh Hòm dài 16,1 km và sông Vĩnh Định dài 37,6 km nhằm mở rộng khẩu độ thoát lũ liên lưu vực giữa sông Thạch Hãn, Bến Hải và Ô Lâu. Mục tiêu cắt giảm thời gian ngập lụt tại các xã trũng từ 6 ngày xuống dưới 3 ngày. Thời gian triển khai từ năm 2012 đến 2016 do Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Quảng Trị chủ trì thực hiện.

2. Thiết lập hệ thống dự báo và cảnh báo lũ thời gian thực: Tích hợp mô hình thủy lực MIKE FLOOD vào quy trình vận hành dự báo nghiệp vụ khí tượng thủy văn, kết nối trực tiếp với dữ liệu 6 trạm đo tự động thượng lưu. Mục tiêu nâng cao thời gian dự báo trước từ 12 đến 24 giờ với độ chính xác đạt trên 85%. Thời gian thực hiện từ năm 2012 đến 2014, do Trung tâm Khí tượng Thủy văn tỉnh Quảng Trị phối hợp Chi cục Phòng chống thiên tai vận hành.

3. Triển khai chương trình nhà an toàn và nâng cao năng lực chống chịu cộng đồng: Hỗ trợ kỹ thuật và nguồn vốn vay ưu đãi để 100% hộ dân tại các vùng ngập sâu trên 3 m (Triệu Độ, Triệu Đại, Triệu Đông) gia cố trần nhà, xây dựng sàn gác lửng bê tông cao hơn đỉnh lũ lịch sử năm 1999 từ 0,5 m trở lên. Mục tiêu triệt tiêu hoàn toàn thiệt hại về người và giảm thiểu 30% tổn thất tài sản gia đình. Thời gian thực hiện định kỳ hàng năm trước mùa mưa bão tháng 8, giao Ủy ban nhân dân huyện Triệu Phong và Gio Linh điều phối.

4. Điều chỉnh quy hoạch không gian và lịch thời vụ nông nghiệp: Chuyển đổi cơ cấu cây trồng vụ Hè Thu tại 12.000 ha vùng hữu ngạn sông Thạch Hãn, đảm bảo thu hoạch triệt để trước ngày 31/8 hàng năm để tránh lũ sớm và lũ tiểu mãn. Nghiêm cấm cấp phép xây dựng các công trình kiên cố làm thu hẹp hành lang thoát lũ ven sông. Thời gian thực hiện liên tục giai đoạn 2012 - 2020 do Sở Xây dựng và Sở Tài nguyên và Môi trường giám sát.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

Luận văn mang giá trị ứng dụng thực tiễn và học thuật cao, phục vụ thiết thực cho 4 nhóm đối tượng chính:

1. Cơ quan quản lý nhà nước và cơ quan phòng chống thiên tai cấp tỉnh, huyện: Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn, Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Quảng Trị có thể sử dụng bản đồ ngập lụt tần suất 1% để xây dựng kịch bản di dời dân cư khẩn cấp, thiết lập các tuyến đường cứu trợ an toàn và điều tiết xả lũ các hồ chứa thượng nguồn.

2. Cơ quan quy hoạch không gian đô thị và hạ tầng kỹ thuật: Sở Xây dựng, Sở Tài nguyên và Môi trường, Ủy ban nhân dân thành phố Đông Hà và thị xã Quảng Trị sử dụng cao trình mực nước ngập cực đại (từ 2 m đến 6 m) làm căn cứ chuẩn hóa cốt nền xây dựng, quy hoạch mạng lưới giao thông và phân vùng sử dụng đất bền vững.

3. Các viện nghiên cứu, giảng viên và học viên cao học ngành Thủy văn, Biến đổi khí hậu, Quản lý tài nguyên nước: Luận văn là tài liệu tham khảo mẫu mực về quy trình công nghệ kết nối mô hình thủy lực 1D-2D (MIKE 11 - MIKE 21) và phương pháp luận tích hợp chỉ số kinh tế - xã hội vào mô hình thủy lực để đánh giá tổn thương thiên tai.

4. Các tổ chức phi chính phủ và các tổ chức nhân đạo quốc tế: Các tổ chức hoạt động trong lĩnh vực giảm nhẹ rủi ro thiên tai và thích ứng biến đổi khí hậu có thể khai thác bộ chỉ số điều tra xã hội học để định hướng các dự án viện trợ sinh kế, xây dựng nhà chống lũ cộng đồng và trang bị thiết bị cứu nạn đúng địa bàn ưu tiên tại các xã thuần nông.

Câu hỏi thường gặp

Mô hình MIKE FLOOD mô phỏng quá trình ngập lụt vùng hạ lưu sông Thạch Hãn theo cơ chế nào? Mô hình MIKE FLOOD thiết lập kết nối động giữa mô hình 1 chiều MIKE 11 (mô tả dòng chính trên 140 mặt cắt) và mô hình 2 chiều MIKE 21 (với 78.234 ô lưới bãi tràn). Khi mực nước trong sông vượt quá cao trình bờ, nước tràn qua các liên kết bên vào ô lưới 2D và ngược lại, phản ánh chính xác quá trình ngập sâu từ 2 m đến 6 m trên 15.000 ha đồng bằng.

Tại sao thời gian ngập lụt lại có trọng số nguy cơ cao nhất trong đánh giá rủi ro lũ? Phân tích đa tiêu chuẩn xác định thời gian ngập có trọng số 0,5695, cao hơn vận tốc đỉnh lũ (0,3332) và độ sâu ngập (0,0974). Thực tế tại Quảng Trị, lũ ngâm kéo dài từ 3 đến 6 ngày là nguyên nhân chính làm thối rữa 100% hoa màu, bùng phát dịch bệnh gia súc, làm hư hỏng nền móng công trình và làm tê liệt toàn bộ sinh kế của 70% dân số nông nghiệp.

Khu vực nào tại hạ lưu sông Thạch Hãn có tính dễ tổn thương cao nhất? Khu vực chịu tổn thương nặng nề nhất là các xã vùng trũng hữu ngạn sông Thạch Hãn thuộc huyện Triệu Phong như Triệu Độ, Triệu Đại, Triệu Đông và huyện Gio Linh như Gio Mai. Những nơi này đồng thời chịu độ sâu ngập từ 3 m đến 6 m, thời gian ngâm lũ trên 4 ngày và có năng lực kinh tế của các hộ gia đình ở mức thấp.

Cộng đồng địa phương tại vùng hạ lưu Thạch Hãn đang ứng phó với lũ lụt như thế nào? Theo kết quả khảo sát 32 hộ dân, người dân có nhận thức phòng chống lũ cao nhờ kinh nghiệm truyền đời với 75% hộ có gác lửng dự trữ lương thực và chủ động thu hoạch mùa màng trước tháng 9. Tuy nhiên, năng lực chống chịu tổng thể còn hạn chế do thiếu trang thiết bị cứu hộ chuyên dụng và phụ thuộc lớn vào sự hỗ trợ của chính quyền khi lũ lớn trên báo động 3.

Kết quả mô hình của luận văn có thể ứng dụng cho các lưu vực sông khác ở miền Trung không? Hoàn toàn có thể ứng dụng. Quy trình liên kết mô hình thủy lực 1D-2D kết hợp khảo sát chỉ số tổn thương xã hội học của luận văn có thể chuyển giao trực tiếp cho các lưu vực sông có đặc điểm địa hình hẹp dốc và ngập lụt đồng bằng ven biển tương đồng như sông Hương (Thừa Thiên Huế), sông Thu Bồn (Quảng Nam) hoặc sông Trà Khúc (Quảng Ngãi).

Kết luận

• Nghiên cứu đã xây dựng thành công chuỗi mô hình thủy lực kết nối 1-2 chiều MIKE FLOOD với 78.234 ô lưới tam giác, mô phỏng chính xác chế độ thủy lực và ngập lụt trên lưu vực 2.660 km² với chỉ số Nash-Sutcliffe đạt trên 90%.
• Xác định diện ngập lũ thiết kế tần suất 1% vượt trên 15.000 ha, trong đó vùng hữu ngạn sông Thạch Hãn ngập sâu nhất từ 4 m đến 6 m và thời gian ngập kéo dài từ 3 đến 6 ngày.
• Lượng hóa được bộ trọng số nguy cơ lũ với yếu tố thời gian ngập chiếm vai trò chi phối đạt 0,5695, vận tốc đỉnh lũ đạt 0,3332 và độ sâu ngập đạt 0,0974.
• Khảo sát thực địa chỉ ra tính dễ bị tổn thương của cộng đồng còn lớn khi có hơn 50% số hộ khảo sát có chỉ số chống chịu ở mức thấp, dù 75% số hộ đã tự trang bị gác lửng phòng lũ.
• Thành lập bộ bản đồ chuyên đề số hóa phân vùng tính dễ bị tổn thương do lũ lụt, cung cấp công cụ khoa học phục vụ đắc lực cho công tác quản trị rủi ro thiên tai tại Quảng Trị.

Đóng góp lớn nhất của luận văn là đã hoàn thiện phương pháp luận đánh giá tính dễ bị tổn thương do lũ lụt thông qua sự kết hợp chặt chẽ giữa động lực học thủy văn tự nhiên và các nhân tố kinh tế - xã hội học. Trong lộ trình 2012 - 2020, các cơ quan ban ngành địa phương cần nhanh chóng tích hợp kết quả nghiên cứu vào quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, đầu tư hoàn thiện mạng lưới thoát lũ và tăng cường năng lực ứng phó tại chỗ cho nhân dân. Quý cơ quan quản lý, viện nghiên cứu và các tổ chức phát triển quan tâm có thể khai thác trực tiếp cơ sở dữ liệu và bản đồ của luận văn để phục vụ công tác nghiên cứu và triển khai các dự án an toàn thiên tai trong thực tế.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Chương 1: Tổng quan Chương 2: Cơ sở khoa học để đánh giá tính dễ tổn thương do lũ Chương 3: Đánh giá tính dễ tổn thương do lũ gây ra hạ lưu lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị. Kết luận Tài liệu tham khảo 5 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] Chƣơng 1 – TỔNG QUAN 1.1 Các khái niệm về tính dễ bị tổn thƣơng 1.1 Khái niệm chung về tính dễ tổn thương Định nghĩa được tính dễ bị tổn thương sẽ giúp ta biết được cách tốt nhất để giảm thiểu chúng. Mục đích của việc đánh giá tính dễ bị tổn thương nhằm cung cấp cho các nhà ra quyết định hay các bên liên quan về những lựa chọn nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của những mối nguy hiểm do lũ lụt [9]. Nghiên cứu tính dễ bị tổn thương là để đưa ra những hành động chính xác có thể làm giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra.

Sự cần thiết của việc phân tích, đánh giá tính dễ bị tổn thương đã được trình bày trong nhiều tài liệu khoa học [ 10, 13 - 16 ] với các khái niệm bao gồm; tính dễ bị tổn thương tự nhiên, tính dễ tổn thương xã hội và những tổn thương kinh tế. Khái niệm về tính dễ bị tổn thương đã có nhiều thay đổi trong 20 năm qua. Đã có nhiều hướng nghiên cứu khác nhau nhằm phân loại các thành phần, yếu tố để đánh giá tính dễ bị tổn thương. Tuy nhiên, việc sử dụng các thuật ngữ liên quan đến tính dễ bị tổn thương giữa các ngành, lĩnh vực nghiên cứu vẫn còn nhiều tranh cãi trong các cộng đồng, các hướng nghiên cứu khoa học khác nhau.

Trong ngành khoa học kinh tế - xã hội: Với cách tiếp cận của Ramade (1989) [21] thì tính dễ bị tổn thương bao gồm cả con người và kinh tế - xã hội, liên quan đến khuynh hướng hàng hóa, con người, cơ sở hạ tầng, các hoạt động bị thiệt hại, sức đề kháng của cộng đồng, khi được giới thiệu trong một số nghiên cứu địa lý vào những năm 1980. Nhưng nghiên cứu đó lại không đề cập đến mặt tự nhiên, mức độ, tần suất xuất hiện của các hiện tượng thiên tai. Trong nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực này đã giải thích tính dễ bị tổn thương của một hệ thống địa lý, vùng lãnh thổ là kết quả của các hoạt động, khả năng chống chịu khác nhau xã hội, bối cảnh kinh tế và công nghệ không đồng nhất [9]. Watts and Bohle (1993) [30] đã xem xét đến bối cảnh xã hội của các mối 6 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] nguy hiểm và liên hệ tính dễ bị tổn thương xã hội tới khả năng phục hồi, chống chịu của cộng đồng.

Họ đã cố gắng tìm mọi cách dễ dàng hơn để hiểu và đơn giản hóa khái niệm đó thông qua các nghiên cứu sâu hơn về nền tảng xã hội. Tính dễ bị tổn thương được mô tả bởi tổ chức chiến lược giảm nhẹ thiên tai thế giới (ISDR, 2004) [13] như là các điều kiện xác định bởi các yếu tố vật lý, xã hội, kinh tế và môi trường hay các quá trình, làm tăng tính nhạy của cộng đồng dưới tác động của thiên tai. Trong cách tiếp cận của ngành khoa học xã hội, thì tính dễ bị tổn thương lại tập trung vào năng lực của con người để đối phó với mối nguy hiểm và kịp thời khôi phục lại các thiệt hại và những tổn thất. Cách tiếp cận này đòi hỏi ít kiến thức về hệ thống địa lý vì mục tiêu của nghiên cứu là giải thích các hành vi xã hội.

Ngành khoa học tự nhiên có một điểm khác để giải thích tính dễ bị tổn thương, họ tập trung vào các hệ thống vật lý để xác định tính dễ bị tổn thương mà ban đầu ít xét đến những đặc điểm kinh tế - xã hội của hệ thống. Trong lĩnh vực vật lý, ngành khoa học tự nhiên đã giải thích tính dễ bị tổn thương do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Hội đồng quốc tế về biến đổi khí hậu (IPCC) đã phát triển các định nghĩa về tính dễ bị tổn thương qua nhiều năm. Năm 1992, họ xác định tính dễ bị tổn thương như mức độ không có khả năng đối phó với những hậu quả của biến đổi khí hậu và nước biển dâng.

Năm 1996, SAR [25] đã xác định tính dễ bị tổn thương như mức độ mà biến đổi khí hậu có thể gây tổn hại hay bất lợi cho hệ thống; không chỉ phụ thuộc vào độ nhạy của hệ thống mà còn phụ thuộc vào khả năng thích ứng của cộng đồng với điều kiện khí hậu mới. Được xem như những tác động còn lại của biến đổi khí hậu sau khi các biện pháp thích ứng được thực hiện (Downing, 2005) [11]. Định nghĩa này bao gồm sự lộ diện, tính nhạy, khả năng phục hồi của hệ thống để chống lại các mối nguy hiểm do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. IPCC TAR (2001) [14] đã giải thích khái niệm tính dễ bị tổn thương như mức độ dễ bị ảnh hưởng của hệ thống hoặc khả năng không thể đối phó được với 7 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] các tác động của biến đổi khí hậu.

Tính dễ bị tổn thương là một hàm đặc trưng của cường độ, tốc độ biến đổi khí hậu khi hệ thống bị lộ diện, bao gồm cả độ nhạy và khả năng thích ứng. Các định nghĩa này đã thể hiện sự phát triển, với định nghĩa của SAR và TAR đã bao gồm các thành phần xã hội để giải thích tính dễ bị tổn thương. Trong những năm 1980 và đặc biệt là những năm 1990 thì những nghiên cứu về mối quan hệ giữa các hoạt động con người và tác động của thiên tai theo chiều hướng tổn thương kinh tế xã hội đã tăng lên. Các định nghĩa về tính dễ bị tổn thương đã dần được cải thiện thể hiện một cái nhìn toàn diện của xã hội, liên quan đến lĩnh vực tự nhiên và kinh tế xã hội của hệ thống.2 Tổn thương do lũ lụt Trong các định nghĩa về tính dễ bị tổn thương đề cập ở trên, có những định nghĩa được đưa ra cho những hiện tượng thiên tai nhất định như: biến đổi khí hậu, (IPCC, 1992, 1996, 2001) hay các hiểm họa môi trường (ISDR, 2004), nhưng trong nghiên cứu này tác giả đi sâu vào hướng nghiên cứu tính dễ tổn thương do lũ lụt.

Khái niệm tính dễ bị tổn thương mà tác giả sử dụng dựa trên khái niệm của UNESCO-ihe “ Tính dễ bị tổn thương là mức độ gây hại có thể được xác định trong những những điều kiện nhất định thông qua tính nhạy, sự tổn thất và khả năng phục hồi” [31]. Để tăng cường tính ứng dụng của các nghiên cứu trong thực tế, đặc biệt là trong chủ động đánh giá tính dễ bị tổn thương do lũ thì Janet Edwards (2007) [15] đã đưa ra một khái niệm nữa là bản đồ tính dễ bị tổn thương do lũ “là bản đồ cho biết vị trí các vùng nơi mà con người, môi trường thiên nhiên, của cải gặp rủi ro do các thảm hoạ có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng như thiệt hại về người, gây ô nhiễm môi trường”. Khi định lượng được tính dễ bị tổn thương của một vùng nào đó thì nó sẽ cung cấp những thông tin cần thiết hỗ trợ trong việc ra quyết định nhằm chống lại các mối nguy hiểm do lũ lụt gây ra mà xã hội phải hứng chịu. 8 LUAN VAN CHAT LUONG download : add luanvanchat@agmail.2 Sự cần thiết của đánh giá tổn thƣơng lũ Trong những năm qua việc quản lý lũ bằng các phương án công trình như đê và hồ chứa, được thiết kế với các trận lũ có tấn suất khác nhau đã chiếm ưu thế.

Đây là cách tiếp cận nhằm giảm thiên tai lũ, nghĩa là giảm xác suất xuất hiện, cường độ lưu lượng lũ, cũng như giảm diện ngập lụt. Nhưng trong thời gian gần đây đã có sự phát triển quan trọng đó là chuyển mục tiêu quản lý thiên tai sang quản lý rủi ro lũ, trong đó rủi ro lũ là những thiệt hại do lũ lụt gây ra với một tần suất nhất định trong một khoảng thời gian xác định. Vì thế, việc đánh giá những thiệt hại, tổn thương lũ cần được nghiên cứu một cách cẩn trọng trong quản lý rủi ro lũ.Việc đánh giá thiệt hại, tổn thương lũ đang đạt được những kết quả quan trọng phục vụ cho việc đưa ra các quyết định trong quản lý rủi ro lũ thông qua các bước sau:; Đánh giá tổn thương lũ: Các đối tượng trong vùng lũ như nhà ở, cộng đồng, công trình vv…. bị tổn thương một cách biến động không chỉ theo không gian, thời gian mà còn phụ thuộc vào khả năng chống chịu của người dân tại đó.

Ví dụ, các cộng đồng phải thường xuyên đối mặt với lũ lụt, họ sẽ phát triển các chiến lược đối phó với các hiện tượng đó. Còn các cộng đồng không phải đối mặt với các trận lũ lụt thường bỏ qua việc thích nghi với các nguy cơ lũ, vì thế họ sẽ bị tổn thương lớn hơn khi phải đối diện với lũ. Do đó, những đánh giá về tổn thương lũ đóng vai trò quan trọng trong bài toán xác định phương án giảm rủi ro thích hợp, như phát triển các kế hoạch khẩn cấp và thực hiện các bài tập trong tình huống khẩn cấp. Bản đồ hóa tổn thương lũ: Bản đồ tổn thương lũ là một phần quan trọng trong quản lý rủi ro lũ, cung cấp những thông tin về đối tượng, thể hiện một cách trực quan về những rủi ro tiềm tàng trong vùng có nguy cơ lũ.

Quyết định tối ưu cho các phương án giảm nhẹ lũ: An toàn lũ và giảm thiểu tổn thương lũ là mục đích của bài toán, do vậy việc lựa chọn các phương án giảm thiểu tổn thương lũ phải được xác định, và những lợi ích, chi phí cho các lựa chọn khác phải được định lượng và so sánh. Những bước này nhằm sử dụng chi phí quản 9 LUAN VAN CHAT LUONG download : add [e-mail] lý rủi ro một cách hiệu quả, do vậy những đánh giá thiệt hại, tổn thương lũ là một yếu tố quan trọng. Đánh giá tài chính ngay sau lũ được thực hiện khi lũ xảy ra, Cơ quan quản lý thiên tai và Chính phủ cần đánh giá nhanh những thiệt hại, tổn thương do lũ, để dự thảo ngân sách và đưa ra các quyết định về bồi thường thiệt hại cho các đối tượng trong vùng bị lũ lụt.