Nghiên Cứu Ứng Dụng Viễn Thám Đánh Giá Tiềm Năng Lũ Quét Tại Lưu Vực Sông Kỳ Lộ, Tỉnh Phú Yên

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu quản lý tài nguyên và môi trường nghiên cứu ứng dụng viễn thám đánh giá đặc điểm lũ quét trên lưu, đánh giá hiện trạng, phân tích vấn đề, đề xuất biện

• Tác giả: Hỗ Thanh Trúc
• Người hướng dẫn: PGS. Trần Thị Vân
• Trường học: Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
• Đề tài: Nghiên Cứu Ứng Dụng Viễn Thám Đánh Giá Tiềm Năng Lũ Quét Tại Lưu Vực Sông Kỳ Lộ, Tỉnh Phú Yên
• Loại tài liệu: Luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Thành phố Hồ Chí Minh

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Khái niệm lũ quét
• 1.2. Phân loại lũ quét
• 1.3. Các nhân tố gây ra lũ quét
• 1.4. Đặc điểm cơ bản của lũ quét
• 1.5. Các giai đoạn hình thành lũ quét
• 1.6. Các tiêu chí cơ bản để xác định lũ quét
• 1.7. Tình hình nghiên cứu lũ quét ứng dụng viễn thám
• 1.7.1. Tình hình nghiên cứu trên thế giới
• 1.7.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.8. Tổng quan về khu vực nghiên cứu
• 1.8.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.8.2. Điều kiện kinh tế - xã hội
• 1.9. Đặc điểm mưa lũ trên lưu vực sông Kỳ Lộ
• 1.9.1. Đặc điểm chung
• 1.9.2. Các đợt mưa lũ điển hình
• 1.9.3. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn
• 1.10. Cơ sở khoa học và phương pháp nghiên cứu
• 1.10.1. Cơ sở khoa học viễn thám và GIS
• 1.10.2. Tích hợp công nghệ viễn thám và GIS
• 1.10.3. Các phương pháp đánh giá tiềm năng lũ quét
• 1.10.3.1. Phương pháp tổng hợp các chỉ số EVI, LSWI, DVEL
• 1.10.3.2. Phương pháp sử dụng ảnh viễn thám TRMM kết hợp với GIS
• 1.10.3.3. Phương pháp xác định ngưỡng mưa gây lũ quét kết hợp các nhân tố khác
• 1.10.3.4. Chỉ số tiềm năng lũ quét (FFPI)
• 2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu
• 2.1.1. Dữ liệu bản đồ
• 2.1.2. Ảnh viễn thám
• 2.2. Quy trình thực hiện nghiên cứu
• 3. KẾT QUẢ VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Hệ thống phân hạng chỉ số FFPI cho lưu vực sông Kỳ Lộ
• 3.1.1. Hệ thống phân hạng các nhân tố thành phần
• 3.1.2. Xác định trọng số cho các nhân tố thành phần
• 3.1.3. Hệ thống phân hạng tiềm năng lũ quét lưu vực sông Kỳ Lộ
• 3.2. Tiền xử lý dữ liệu
• 3.2.1. Tiền xử lý bản đồ
• 3.2.2. Tiền xử lý ảnh vệ tinh
• 3.3. Phân bố các biến thành phần
• 3.3.1. Hiện trạng sử dụng đất
• 3.3.2. Mật độ che phủ thực vật
• 3.4. Tiềm năng lũ quét trên lưu vực sông Kỳ Lộ
• 3.4.1. Phân cấp tiềm năng
• 3.4.2. Kiểm chứng thực địa
• 3.5. Đề xuất các giải pháp phòng chống lũ quét trên lưu vực sông Kỳ Lộ
• 3.5.1. Giải pháp giảm nhẹ thiệt hại và ứng phó
• 3.5.2. Giải pháp phòng chống
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Viễn Thám Đánh Giá Lũ Quét Kỳ Lộ

Lũ quét là một dạng thiên tai đặc biệt nguy hiểm, thường xảy ra ở các vùng trung du, miền núi, và lưu vực sông có địa hình dốc. Việt Nam, với hơn 70% diện tích là đồi núi, được đánh giá là có tiềm năng lũ quét rất cao. Dưới tác động của biến đổi khí hậu Phú Yên, lũ quét ngày càng gia tăng về tần suất và cường độ. Lưu vực sông Kỳ Lộ ở Phú Yên, với đặc trưng địa hình dốc và lưu vực nhỏ, thường xuyên chịu ảnh hưởng của các trận lũ quét, gây ra thiệt hại lớn về người và tài sản. Vì vậy, việc nghiên cứu đánh giá tiềm năng lũ quét bằng viễn thám lũ quét là vô cùng cấp thiết để đưa ra các giải pháp phòng chống và giảm thiểu thiệt hại.

1.1. Tính Cấp Thiết Của Nghiên Cứu Lũ Quét Sông Kỳ Lộ

Nghiên cứu đánh giá tiềm năng lũ quét sông Kỳ Lộ là cần thiết vì những thiệt hại do lũ quét gây ra ngày càng nghiêm trọng. Sông Kỳ Lộ có địa hình dốc, lưu vực nhỏ, dễ bị ảnh hưởng bởi các trận mưa lớn, bão, và xả lũ từ các nhà máy thủy điện. Năm 2009, bão MIRINAE đã gây ra trận lũ quét lớn, gây thiệt hại nặng nề cho các huyện Đồng Xuân, Tuy An, và thị xã Sông Cầu. Việc nghiên cứu này giúp hiểu rõ hơn về đặc điểm lũ quét, từ đó đề xuất các biện pháp phòng chống hiệu quả, đặc biệt là trong bối cảnh biến đổi khí hậu Phú Yên.

1.2. Mục Tiêu và Phạm Vi Nghiên Cứu Ứng Dụng Viễn Thám

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xây dựng bản đồ lũ quét tiềm năng cho lưu vực sông Kỳ Lộ bằng cách sử dụng kỹ thuật viễn thám kết hợp với GIS. Nghiên cứu tập trung vào các yếu tố ảnh hưởng đến tiềm năng lũ quét như độ dốc, thổ nhưỡng, loại hình sử dụng đất, và mật độ che phủ rừng. Phạm vi nghiên cứu giới hạn trong đoạn sông Kỳ Lộ chảy qua tỉnh Phú Yên. Kết quả nghiên cứu sẽ cung cấp thông tin quan trọng cho công tác dự báo lũ lụt và đề xuất các biện pháp phòng chống thiên tai hiệu quả.

II. Các Phương Pháp Viễn Thám Đánh Giá Nguy Cơ Lũ Quét

Nghiên cứu đánh giá tiềm năng lũ quét sử dụng phương pháp phân tích đa tiêu chí, kết hợp dữ liệu viễn thám và GIS. Các yếu tố như độ dốc, thổ nhưỡng, hiện trạng sử dụng đất và mật độ che phủ thực vật được sử dụng để xây dựng chỉ số tiềm năng lũ quét FFPI (Flash Flood Potential Index). Dữ liệu vệ tinh và bản đồ số được tích hợp để phân tích và đánh giá. Các mức tiềm năng lũ quét được phân thành 5 cấp: rất cao, cao, trung bình, thấp và rất thấp. Kết quả phân tích cung cấp thông tin chi tiết về phân bố nguy cơ lũ quét trên lưu vực sông.

2.1. Cơ Sở Khoa Học Của Phương Pháp Viễn Thám và GIS

Phương pháp viễn thám dựa trên việc thu nhận và phân tích năng lượng điện từ phản xạ từ bề mặt Trái Đất. Dữ liệu vệ tinh cung cấp thông tin về các yếu tố địa hình, thổ nhưỡng, và thảm thực vật. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) cho phép tích hợp và phân tích dữ liệu không gian, tạo ra bản đồ lũ quét và đánh giá nguy cơ. Sự kết hợp giữa viễn thám lũ quét và GIS tạo ra một công cụ mạnh mẽ để phân tích lũ quét và quản lý rủi ro thiên tai.

2.2. Ứng Dụng Chỉ Số Tiềm Năng Lũ Quét FFPI trong Nghiên Cứu

Chỉ số tiềm năng lũ quét (FFPI) là một công cụ hữu ích để đánh giá tiềm năng lũ quét. Chỉ số này kết hợp nhiều yếu tố như độ dốc, thổ nhưỡng, sử dụng đất và mật độ che phủ thực vật. Mỗi yếu tố được gán một trọng số phù hợp, và sau đó được tổng hợp để tạo ra một bản đồ lũ quét tiềm năng. FFPI giúp xác định các khu vực có nguy cơ cao và cung cấp thông tin quan trọng cho công tác phòng chống lũ quét.

2.3. Các Phương Pháp Đánh Giá Tiềm Năng Lũ Quét Khác

Ngoài phương pháp FFPI, còn có các phương pháp khác để đánh giá tiềm năng lũ quét như phương pháp tổng hợp các chỉ số EVI, LSWI, DVEL, phương pháp sử dụng ảnh viễn thám TRMM kết hợp với GIS và phương pháp xác định ngưỡng mưa gây lũ quét kết hợp các nhân tố khác. Mỗi phương pháp có ưu và nhược điểm riêng, tùy thuộc vào dữ liệu có sẵn và mục tiêu nghiên cứu.

III. Kết Quả Ứng Dụng Viễn Thám Đánh Giá Lũ Quét Sông Kỳ Lộ

Kết quả nghiên cứu cho thấy, khu vực có tiềm năng lũ quét rất cao chiếm tỷ lệ nhỏ, chủ yếu tập trung ở xã Phú Mỡ, huyện Đồng Xuân. Tiềm năng lũ quét cao phân bố chủ yếu ở xã Phú Mỡ. Thống kê cho thấy xã Phú Mỡ có tỷ lệ diện tích tiềm năng lũ quét cao và rất cao cao nhất. Nghiên cứu cũng đề xuất các giải pháp thích hợp để phòng chống lũ quét và giảm nhẹ thiệt hại cho lưu vực sông Kỳ Lộ. Kết quả nghiên cứu có thể sử dụng để hỗ trợ công tác quy hoạch sử dụng đất và quản lý tài nguyên cho tỉnh Phú Yên.

3.1. Phân Bố Tiềm Năng Lũ Quét Theo Các Cấp Độ

Phân tích tiềm năng lũ quét theo các cấp độ cho thấy sự phân bố không đồng đều trên lưu vực sông Kỳ Lộ. Khu vực có tiềm năng lũ quét rất cao chiếm tỷ lệ nhỏ, chỉ khoảng 0.02%, và tập trung chủ yếu ở xã Phú Mỡ (86.2%), huyện Đồng Xuân. Tiềm năng lũ quét cao chiếm 1.27% diện tích lưu vực, và cũng phân bố chủ yếu ở xã Phú Mỡ. Các xã khác có tỷ lệ tiềm năng lũ quét thấp hơn nhiều.

3.2. Đánh Giá Chi Tiết Tiềm Năng Lũ Quét Tại Xã Phú Mỡ

Xã Phú Mỡ, huyện Đồng Xuân, là khu vực có tiềm năng lũ quét cao nhất trên lưu vực sông Kỳ Lộ. Điều này là do địa hình dốc, thổ nhưỡng dễ bị xói mòn, và mật độ che phủ rừng thấp. Cần có các biện pháp phòng chống lũ quét đặc biệt cho xã Phú Mỡ, bao gồm trồng rừng, xây dựng các công trình phòng chống xói mòn, và nâng cao nhận thức cộng đồng về nguy cơ lũ quét.

3.3. Kiểm Chứng Thực Địa Kết Quả Nghiên Cứu

Việc kiểm chứng thực địa là quan trọng để đánh giá độ chính xác của kết quả nghiên cứu. Các điểm có tiềm năng lũ quét cao được xác định trên bản đồ lũ quét tiềm năng cần được kiểm tra thực tế để xác nhận nguy cơ và đánh giá mức độ chính xác của mô hình. Kết quả kiểm chứng thực địa sẽ giúp cải thiện độ tin cậy của các nghiên cứu trong tương lai.

IV. Giải Pháp Phòng Chống Và Giảm Thiểu Thiệt Hại Lũ Quét

Nghiên cứu đề xuất các giải pháp phòng chống lũ quét dựa trên kết quả đánh giá tiềm năng lũ quét và đặc điểm địa lý của lưu vực sông Kỳ Lộ. Các giải pháp bao gồm trồng rừng, xây dựng các công trình phòng chống xói mòn, nâng cao nhận thức cộng đồng, và cải thiện hệ thống cảnh báo lũ quét sớm. Cần có sự phối hợp giữa chính quyền địa phương, các nhà khoa học, và cộng đồng để triển khai các giải pháp này một cách hiệu quả.

4.1. Giải Pháp Giảm Nhẹ Thiệt Hại và Ứng Phó Lũ Quét

Các giải pháp giảm nhẹ thiệt hại bao gồm xây dựng nhà ở an toàn, di dời dân cư khỏi các khu vực có nguy cơ cao, cung cấp cứu trợ khẩn cấp, và phục hồi sau lũ. Việc xây dựng các trạm quan trắc mưa và mực nước, kết hợp với hệ thống cảnh báo sớm hiệu quả, giúp người dân có thời gian chuẩn bị và ứng phó với lũ quét.

4.2. Giải Pháp Phòng Chống Lũ Quét Tổng Thể

Các giải pháp phòng chống tổng thể bao gồm quy hoạch sử dụng đất hợp lý, quản lý rừng bền vững, và xây dựng các công trình phòng chống lũ. Việc quy hoạch sử dụng đất cần tránh xây dựng nhà ở và các công trình quan trọng ở các khu vực có nguy cơ cao. Quản lý rừng bền vững giúp bảo vệ đất và giảm thiểu xói mòn. Xây dựng các đập, hồ chứa nước, và kênh thoát lũ giúp điều tiết dòng chảy và giảm nguy cơ lũ quét.

4.3. Cảnh Báo Sớm Lũ Quét và Nâng Cao Nhận Thức Cộng Đồng

Hệ thống cảnh báo sớm cần được cải thiện để cung cấp thông tin kịp thời và chính xác cho người dân. Việc nâng cao nhận thức cộng đồng về nguy cơ lũ quét và các biện pháp phòng tránh là rất quan trọng. Cần tổ chức các buổi tập huấn, phát tờ rơi, và sử dụng các phương tiện truyền thông để truyền tải thông tin.

V. Kết Luận Và Kiến Nghị Nghiên Cứu Ứng Dụng Viễn Thám

Nghiên cứu ứng dụng viễn thám và GIS trong đánh giá tiềm năng lũ quét trên lưu vực sông Kỳ Lộ đã đạt được những kết quả quan trọng, cung cấp thông tin hữu ích cho công tác phòng chống lũ quét. Tuy nhiên, cần có thêm các nghiên cứu tiếp theo để hoàn thiện mô hình và nâng cao độ chính xác của kết quả. Các kiến nghị bao gồm sử dụng dữ liệu viễn thám có độ phân giải cao hơn, tích hợp các yếu tố khí hậu và thủy văn vào mô hình, và kiểm chứng thực địa kết quả nghiên cứu một cách kỹ lưỡng.

5.1. Hướng Nghiên Cứu Tiếp Theo Về Lũ Quét

Hướng nghiên cứu tiếp theo có thể tập trung vào việc xây dựng mô hình dự báo lũ quét thời gian thực, kết hợp dữ liệu mưa và các yếu tố địa hình. Nghiên cứu cũng cần xem xét tác động của biến đổi khí hậu đến tần suất và cường độ lũ quét. Cuối cùng, cần có các nghiên cứu về hiệu quả kinh tế của các giải pháp phòng chống lũ quét.

5.2. Kiến Nghị Đối Với Chính Quyền Địa Phương

Chính quyền địa phương cần tăng cường đầu tư cho công tác phòng chống lũ quét, bao gồm xây dựng các công trình phòng chống lũ, nâng cấp hệ thống cảnh báo lũ quét sớm, và hỗ trợ người dân di dời khỏi các khu vực có nguy cơ cao. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các ban ngành và cộng đồng trong công tác quản lý rủi ro lũ quét.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lũ quét là một dạng thiên tai đặc trưng bởi tính bất ngờ, cường độ lớn và thời gian tồn tại ngắn, thường xảy ra ở các vùng trung du, miền núi và lưu vực sông nhỏ. Việt Nam có trên 70% diện tích là đồi núi, do đó tiềm năng sinh ra lũ quét rất cao, đặc biệt dưới tác động của biến đổi khí hậu khiến tần suất và mức độ cực đoan của lũ quét ngày càng gia tăng. Lưu vực sông Kỳ Lộ, tỉnh Phú Yên, là lưu vực sông lớn thứ hai của tỉnh với địa hình dốc, lưu vực nhỏ, thường xuyên chịu ảnh hưởng của các trận lũ quét gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản.

Mục tiêu nghiên cứu là ứng dụng công nghệ viễn thám và GIS để xây dựng bản đồ tiềm năng lũ quét trên lưu vực sông Kỳ Lộ dựa trên bốn nhân tố chính: độ dốc, thổ nhưỡng, hiện trạng sử dụng đất và mật độ che phủ thực vật. Nghiên cứu nhằm phân loại tiềm năng lũ quét thành 5 cấp độ từ rất thấp đến rất cao, từ đó đề xuất các giải pháp phòng chống và giảm nhẹ thiệt hại do lũ quét gây ra. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên đoạn lưu vực sông Kỳ Lộ thuộc tỉnh Phú Yên, khảo sát dữ liệu vào tháng 4 năm 2017, mùa khô của khu vực.

Ý nghĩa nghiên cứu thể hiện qua việc cung cấp công cụ hỗ trợ quy hoạch sử dụng đất, quản lý tài nguyên và dự báo lũ quét hiệu quả, góp phần giảm thiểu thiệt hại thiên tai cho tỉnh Phú Yên. Kết quả cũng chứng minh tính khả thi và hiệu quả của phương pháp viễn thám kết hợp GIS trong đánh giá tiềm năng lũ quét, đặc biệt ở các vùng núi cao, thiếu dữ liệu chi tiết.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình sau:

• Lý thuyết về lũ quét: Lũ quét là dòng chảy xiết, có hàm lượng chất rắn cao, xảy ra đột ngột trên các lưu vực nhỏ, chịu ảnh hưởng của các yếu tố địa hình, khí hậu và sử dụng đất. Phân loại lũ quét theo nguyên nhân hình thành gồm lũ quét nghẽn dòng, lũ quét sườn, lũ bùn đá và lũ quét hỗn hợp.

• Chỉ số tiềm năng lũ quét (FFPI - Flash Flood Potential Index): Được phát triển dựa trên bốn nhân tố chính ảnh hưởng đến khả năng hình thành lũ quét gồm độ dốc, thổ nhưỡng, hiện trạng sử dụng đất và mật độ che phủ thực vật. FFPI là hàm số tổng hợp các chỉ số thành phần, cho phép phân loại tiềm năng lũ quét thành 5 cấp độ.

• Lý thuyết viễn thám và GIS: Viễn thám sử dụng dữ liệu ảnh vệ tinh để trích xuất các đặc trưng địa lý như độ dốc (từ mô hình số độ cao DEM), mật độ che phủ thực vật (qua chỉ số NDVI), hiện trạng sử dụng đất và thổ nhưỡng. GIS hỗ trợ tích hợp, phân tích và chồng lớp các bản đồ thành phần để xây dựng bản đồ tiềm năng lũ quét.

Các khái niệm chính bao gồm: độ dốc, thổ nhưỡng, hiện trạng sử dụng đất, mật độ che phủ thực vật, chỉ số NDVI, mô hình số độ cao DEM, FFPI.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Sử dụng ảnh vệ tinh LANDSAT 8 với độ phân giải 30m, ảnh mô hình số độ cao ASTER/DEM, các bản đồ chuyên đề về thổ nhưỡng, hiện trạng sử dụng đất do các cơ quan chức năng tỉnh Phú Yên cung cấp. Dữ liệu khí tượng thủy văn từ các trạm đo mưa và thủy văn trên lưu vực.

• Phương pháp phân tích: Áp dụng phương pháp phân tích đa tiêu chí, sử dụng công nghệ viễn thám để trích xuất các biến thành phần (độ dốc, NDVI), kết hợp GIS để chồng lớp và tính toán chỉ số FFPI. Các tiêu chí được phân hạng theo thang điểm dựa trên mức độ ảnh hưởng đến tiềm năng lũ quét.

• Cỡ mẫu và chọn mẫu: Dữ liệu không gian được xử lý theo từng điểm ảnh (pixel) với độ phân giải 30m, bao phủ toàn bộ lưu vực sông Kỳ Lộ trên địa bàn tỉnh Phú Yên. Việc chọn mẫu dựa trên toàn bộ diện tích lưu vực nhằm đảm bảo tính toàn diện và khách quan.

• Timeline nghiên cứu: Khảo sát và thu thập dữ liệu vào tháng 4 năm 2017; xử lý và phân tích dữ liệu trong năm 2018; hoàn thiện luận văn và bảo vệ vào năm 2019.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phân bố tiềm năng lũ quét theo cấp độ: Khu vực có tiềm năng lũ quét rất cao chiếm khoảng 0.02% diện tích lưu vực, chủ yếu tập trung tại xã Phú Mỡ, huyện Đồng Xuân (chiếm 86.2% diện tích tiềm năng rất cao). Các xã An Hòa và An Ninh Đông cũng có tiềm năng rất cao nhưng với tỷ lệ nhỏ hơn (7.5% và 1% tương ứng).

2. Tiềm năng lũ quét cao và trung bình: Tiềm năng lũ quét cao chiếm 1.27% diện tích lưu vực, phần lớn cũng tập trung tại xã Phú Mỡ. Tiềm năng lũ quét trung bình chiếm tỷ lệ lớn hơn, với 47% và 72.6% diện tích tiềm năng tương ứng tại xã Phú Mỡ.

3. Phân bố theo xã: Xã Phú Mỡ có tỷ lệ diện tích tiềm năng lũ quét cao và rất cao lớn nhất, khoảng 4.4%. Các xã Xuân Quang 1 và Đa Lộc có tỷ lệ tiềm năng cao và rất cao khoảng 1%. Trong khi đó, các xã thuộc huyện Tuy An có tỷ lệ tiềm năng lũ quét cao và rất cao rất thấp, dưới 1%.

4. Ảnh hưởng của các nhân tố thành phần: Độ dốc cao, mật độ che phủ thực vật thấp, hiện trạng sử dụng đất không hợp lý và loại đất dễ thấm nước kém là các yếu tố chính làm tăng tiềm năng lũ quét trên lưu vực.

Thảo luận kết quả

Kết quả cho thấy tiềm năng lũ quét tập trung chủ yếu ở vùng thượng lưu lưu vực sông Kỳ Lộ, nơi có địa hình dốc, mật độ che phủ thực vật thấp và hiện trạng sử dụng đất chưa hợp lý. Điều này phù hợp với các nghiên cứu trước đây về mối quan hệ giữa địa hình, sử dụng đất và nguy cơ lũ quét. Việc áp dụng chỉ số FFPI dựa trên dữ liệu viễn thám và GIS đã giúp đánh giá khách quan, định lượng tiềm năng lũ quét trên toàn lưu vực với độ phân giải cao.

So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, phương pháp này cho phép xác định chính xác các khu vực có nguy cơ cao, hỗ trợ công tác dự báo và quản lý thiên tai hiệu quả hơn. Biểu đồ phân bố tỷ lệ diện tích theo cấp độ tiềm năng lũ quét và bản đồ phân vùng tiềm năng được xây dựng giúp trực quan hóa kết quả, thuận tiện cho việc ra quyết định.

Tuy nhiên, nghiên cứu chỉ tập trung vào các yếu tố địa lý ít biến đổi, chưa xét đến các yếu tố biến đổi nhanh như lượng mưa tức thời, hoạt động con người trong thời gian ngắn, do đó cần bổ sung các dữ liệu này trong các nghiên cứu tiếp theo để nâng cao độ chính xác dự báo.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường trồng rừng và bảo vệ lớp phủ thực vật: Động viên cộng đồng và chính quyền địa phương thực hiện các chương trình trồng rừng, phục hồi rừng tự nhiên nhằm tăng mật độ che phủ, giảm xói mòn đất và giảm nguy cơ lũ quét. Mục tiêu tăng mật độ che phủ thực vật ít nhất 15% trong vòng 5 năm tại các khu vực tiềm năng cao.

2. Quy hoạch sử dụng đất hợp lý: Áp dụng kết quả bản đồ tiềm năng lũ quét trong quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội, hạn chế xây dựng và khai thác đất ở các vùng có tiềm năng lũ quét cao và rất cao. Thực hiện rà soát và điều chỉnh quy hoạch trong vòng 3 năm tới, do Sở Tài nguyên và Môi trường chủ trì.

3. Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm và nâng cao nhận thức cộng đồng: Lắp đặt các trạm quan trắc mưa, mực nước tại các vị trí trọng yếu, kết hợp với hệ thống cảnh báo sớm để giảm thiểu thiệt hại. Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn nâng cao nhận thức phòng chống lũ quét cho người dân, đặc biệt tại các xã có tiềm năng lũ quét cao. Thực hiện trong vòng 2 năm, do Ban chỉ huy phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn tỉnh phối hợp với địa phương.

4. Nghiên cứu bổ sung và cập nhật dữ liệu: Tiếp tục thu thập dữ liệu lượng mưa, dòng chảy, hoạt động sử dụng đất và biến đổi khí hậu để cập nhật bản đồ tiềm năng lũ quét định kỳ 3 năm một lần, nâng cao độ chính xác và khả năng dự báo. Các cơ quan nghiên cứu và quản lý tài nguyên môi trường chịu trách nhiệm thực hiện.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý thiên tai và phòng chống lũ lụt: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng kế hoạch phòng chống, cảnh báo sớm và ứng phó kịp thời với lũ quét trên lưu vực sông Kỳ Lộ.

2. Các nhà quy hoạch và quản lý tài nguyên môi trường: Áp dụng bản đồ tiềm năng lũ quét trong quy hoạch sử dụng đất, phát triển kinh tế - xã hội nhằm giảm thiểu rủi ro thiên tai.

3. Các nhà nghiên cứu và học viên chuyên ngành quản lý tài nguyên và môi trường: Tham khảo phương pháp ứng dụng viễn thám và GIS trong đánh giá tiềm năng lũ quét, làm cơ sở cho các nghiên cứu tiếp theo.

4. Cộng đồng dân cư và tổ chức xã hội tại khu vực lưu vực sông Kỳ Lộ: Nâng cao nhận thức về nguy cơ lũ quét, tham gia các hoạt động bảo vệ môi trường, phòng chống thiên tai hiệu quả.

Câu hỏi thường gặp

1. Lũ quét là gì và tại sao lại nguy hiểm?
   Lũ quét là dòng chảy xiết, có hàm lượng chất rắn cao, xảy ra đột ngột trên các lưu vực nhỏ, thường trong thời gian ngắn. Lũ quét nguy hiểm do tốc độ nhanh, sức tàn phá lớn, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản.

2. Chỉ số FFPI được tính toán dựa trên những yếu tố nào?
   FFPI dựa trên bốn yếu tố chính: độ dốc địa hình, thổ nhưỡng, hiện trạng sử dụng đất và mật độ che phủ thực vật. Mỗi yếu tố được phân hạng và gán trọng số để tính chỉ số tổng hợp đánh giá tiềm năng lũ quét.

3. Viễn thám và GIS hỗ trợ như thế nào trong nghiên cứu lũ quét?
   Viễn thám cung cấp dữ liệu ảnh vệ tinh để trích xuất các đặc trưng địa lý như độ dốc, mật độ thực vật, sử dụng đất. GIS tích hợp và phân tích các lớp dữ liệu này để xây dựng bản đồ tiềm năng lũ quét với độ chính xác cao và khả năng cập nhật nhanh.

4. Kết quả nghiên cứu có thể ứng dụng thực tiễn ra sao?
   Kết quả giúp các cơ quan quản lý xác định vùng nguy cơ cao, hỗ trợ quy hoạch sử dụng đất, xây dựng kế hoạch phòng chống thiên tai, cảnh báo sớm và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm giảm thiểu thiệt hại do lũ quét.

5. Những hạn chế của nghiên cứu này là gì?
   Nghiên cứu tập trung vào các yếu tố địa lý ít biến đổi, chưa xét đến các yếu tố biến đổi nhanh như lượng mưa tức thời, hoạt động con người trong thời gian ngắn. Do đó, cần bổ sung dữ liệu và mô hình dự báo động trong các nghiên cứu tiếp theo để nâng cao độ chính xác.

Kết luận

• Nghiên cứu đã xây dựng thành công bản đồ tiềm năng lũ quét lưu vực sông Kỳ Lộ dựa trên chỉ số FFPI tích hợp bốn nhân tố địa lý chính.
• Khu vực có tiềm năng lũ quét rất cao chiếm tỷ lệ nhỏ (0.02%) nhưng tập trung chủ yếu tại xã Phú Mỡ, huyện Đồng Xuân.
• Phương pháp viễn thám kết hợp GIS được chứng minh là công cụ hiệu quả, kinh tế trong đánh giá tiềm năng lũ quét ở vùng núi.
• Kết quả nghiên cứu có ý nghĩa thực tiễn cao, hỗ trợ công tác quy hoạch, quản lý tài nguyên và phòng chống thiên tai tại tỉnh Phú Yên.
• Đề xuất các giải pháp bảo vệ rừng, quy hoạch sử dụng đất hợp lý, xây dựng hệ thống cảnh báo sớm và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm giảm thiểu thiệt hại do lũ quét.

Next steps: Cập nhật dữ liệu động về lượng mưa và dòng chảy, mở rộng nghiên cứu sang các lưu vực khác, triển khai các giải pháp phòng chống lũ quét đã đề xuất.

Call to action: Các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng cần phối hợp chặt chẽ để ứng dụng kết quả nghiên cứu vào thực tiễn, nâng cao hiệu quả phòng chống và giảm nhẹ thiên tai lũ quét.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TONG QUAN VAN DE NGHIÊN CỨU. Khái niệm lũ quiết. Phân loại lñ Quet.

Các nhân tố gây ra li QUẾT .---- - ¿SE EEEE S123 E915 1 1212111111111 11 21115111 E xe. Đặc điểm cơ bản của lũ Quet. Các giai đoạn hình thành lỗ quet. Các tiêu chí co bản dé xác định lũ quét.

TINH HÌNH NGHIÊN CỨU LŨ QUET UNG DUNG VIÊN THÁM. Tình hình nghiên cứu trên thé giới. Tình hình nghiên cứu trong nue. TONG QUAN VE KHU VỰC NGHIÊN CUU.

Điều kiện tự nhiên. Điều kiện kinh tẾ - xã NOL .- -- tt S111 SE 511151 1 1 111111 1111 errrei 21 1. ĐẶC DIEM MUA LU TREN LƯU VUC SÔNG KY LỘ. Đặc điểm chung.

Các đợt mưa lũ điển hình. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn. CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU. CƠ SỞ KHOA HỌC VIÊN THÁM VA GIS.

Cơ sở khoa học viễn tham. Co SO Khoa hoc GIS uu. Tích hợp công nghệ viễn thám và GIS. CAC PHƯƠNG PHAP ĐÁNH GIÁ TIEM NĂNG LŨ QUET.

Phương pháp tong hợp các chỉ số EVI, LSWI, DVEL. Phương pháp sử dụng ảnh viễn thám TRMM kết hợp với GIS. Phương pháp xác định ngưỡng mưa gây lũ quét kết hợp các nhân t6 khác. Chỉ số tiềm năng lũ quét (EEP]),.- - ¿52 655 E+ES2SESE£E£E£EEEEEEEEEEEEEEErkrkrerree 33 2.

PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CÍỨU.--¿- ¿2E 2 2 SE SE£E+E2EEEEEE£EEESEEEEEEEErErkrrrrerered 34 2. DỮ LIEU SỬ DỤNG TRONG NGHIÊN CỨU. Dữ liệu bản đỒ. Ảnh viễn tham.

QUY TRÌNH THỰC HIỆN NGHIÊN CỨU.--- ¿6k EE£E+E+EEeEsEsEeEzesersesed 45 CHƯƠNG 3. KET QUÁ VÀ THẢO LLUẬN. HE THONG PHAN HẠNG CHI SỐ FFPI CHO LƯU VUC SÔNG KY LỘ. Hệ thống phân hang các nhân tố thành phân.

Xác định trong số cho các nhân tố thành phan. Hệ thống phân hạng tiêm năng lũ quét lưu vực sông Ky Lộ. TIEN XU LY DU LLIỆU. Tiền xử lý bản đầỒ.

Tiền xử lý ảnh vệ tỉnh. PHAN BO CÁC BIEN THÀNH PHẢN. Hiện trang sử dụng đất. Mật độ che phủ thực VẬTL.

TIEM NĂNG LU QUET TREN LƯU VỰC SONG KY LỘ. Phân cấp tiỀm năng. Kiếm chứng thực địa. DE XUAT CAC GIAI PHAP PHONG CHONG LU QUET TREN LUU VUC SÔNG KY LO viecececcccccccscsscscscsscscsssscscscscscsscscscsscscsvsssscsssscsessscsesssessvssecstssecscsssssaeenseeseeen 82 3.

Giải pháp giảm nhẹ thiệt hại và ứng phÓ. Giải pháp phòng ChONG.ceccccccssssesessssesssssscsscscsesscsssesscsesesscsesessescsesssesesesseseeeeees 84 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ .cccccccsssssssssssssssssssssscssssssssssssssssssssssesssesssessssssssscssesesesesesessssssssssesasacasers 88 TÀI LIEU THAM KH ÁOO.s° set ©SStESEtESEt€ÊStEVEEEV4EE 9E. 92492294234 92940224222422242 94 X DANH MỤC KÝ HIỆU, TỪ VIET TAT DEM Digital elevation model Mô hình số độ cao FFPI Flash Flood Potential Index. KVNC Khu vực nghiên cứu NDVI Normalized Differential Vegetation Index Chỉ số thực vật khác biệt thông thường UTM Universal Transverse Mercator - Hệ tọa độ UTM WEO Weather Forecast Office XI DANH MỤC BANG BIEU Bang 1.

Ngưỡng mưa sinh 10 QUẾẲ. Danh mục trạm Khí tượng Thuy văn thuộc lưu vực sông Ky Lộ và vùng phụ cận. -- ---- HH nọ và 24 Bang 2. Thang đánh giá so sánh cặp của Saaty.

Bang tra giá tri RI theo sô lượng tiêu chí khác nhau. Cac ban đô sử dụng trong nghiÊn CỨU. Dữ liệu ảnh viễn thám sử dụng trong nghiên cứu .Thang phân hạng tiềm năng lũ quét đối với nhân tố độ dốc. Thang phân hạng chỉ so tiềm năng lũ quét đối với thé nhưỡng.

Thang phân hạng tiêm năng lũ quét đối với mật độ che phủ. Thang phan hang tiềm năng lũ quét đối với hiện trạng sử dung đất. Két qua ma trận so sánh 4 tiêu chí: Độ dốc (A), Mật độ che phủ (B), Hiện trạng sử dụng đất (C), Loại đất (D) .- «ke c tt T 112 nga53 Bảng 3. Kết quả tính toán các thông số kiểm tra sự nhất quán của bộ trọng số.

Tong hop phân hạng cho các nhân tố thanh phan gây ra lũ quét. Bang mau thang phan hang muc độ tiềm năng lũ QUEL. Phan trăm diện tích (%) của độ dốc theo cấp tiềm năng gây ra lũ quét toàn TUU VUC 11. Phan trăm diện tích (%) của độ dốc theo cấp tiém năng gây ra lũ so sánh giữa các xã †rÊn ÏưU.

TT ng 61 Bang 3. Phần trăm diện tích (%) của loại đất theo cấp tiềm năng gây ra lũ quét tOàn LUT VỰC .------c c2 011100011 HH TH vớ63 Bảng 3. Phần trăm diện tích (%) của loại đất theo cấp tiềm năng gây ra lũ quét so sánh giữa các xã trên [ƯU VỰC. Phần trăm diện tích (%) của hiện trạng sử dụng đất theo cấp tiềm năng Gay ra lO quét toan (0lVlVvV0(vW6YRẦẦầaaẳaẳẳii.

Phan trăm diện tích (%) của hiện trạng sử dụng đất theo cấp tiềm năng gây ra lũ quét so sánh giữa các xã trên lưu VỰC. Phần trăm diện tích (%) của mật độ che phủ thực vật theo cấp tiềm năng Gay ra lO quét toan (0lVlVvV0(vW6YRẦẦầaaẳaẳẳii. Phan trăm diện tích (%) mật độ che phủ theo cấp tiềm năng gây ra lũ quét so sánh giữa các xã trên lưu 2:1. Phan trăm diện tích (%) có tiềm năng lũ quét theo cấp độ trong KVNC.

Đặc điểm khu vực có tiềm năng lũ quét trung bình ở xã Phú Mỡ, huyện 2019. Đặc điểm khu vực có tiềm năng lũ quét trung bình huyện Tuy An. Phần trăm diện tích (%) có tiềm năng lũ quét theo cấp độ thống kê so sánh giữa các xã trên [ƯU VỰC. Phan trăm diện tích (%) có tiém năng lũ quét theo 5 cấp độ thống kê theo từng xã của ÏưU VỰC.

n rre 30 XI DANH MỤC HINH ANH Hình 1. Các nhân tổ hình thành lũ quét .--- + ¿2+ + 2+2 +E£E+E£EEE£E£E+EeEEEE£E£ErEreeree, 8 Hình 1. VỊ trí lưu vực sông Ky Lộ bên trong tỉnh Phú Yên. Bản đồ lưu vực sông Kỳ LỎộ.

Nguyên lý thu nhận dữ liệu ảnh viễn thám.Ph6 phản xạ của thực vật, đất và ƯỚC. Các kênh được sử dụng trong viễn thám. Sự phản xạ của thực vật thé hiện giữ kênh pho khả kiến và hồng ngoại. Biểu diễn cách tính độ đỐCc.-- -- - + EEE 2E EEE#ESESEEEESESEEESEEsEEEekserereesed 36 Hình 2.

Ảnh quét bề mặt địa hìnhh. Cau trúc thứ bậc theo phương pháp AHP. Quy trình các bước thực hiện luận văn. Anh Landsat sau khi được ghép (mosaic) và cắt theo ranh giới nghiên cứu.

Hién thị ảnh Landsat theo ranh giới nghiên cứu và bản đồ thủy hệ. Phân bố độ dốc trên lưu VUC .- -cc <6 EE SE EESESEEESESkESkekserereesed 59 Hình 3. Phân cấp tiềm năng lũ quét theo độ dốc trên lưu vực. Phân cấp tiềm năng lũ quét theo thổ nhưỡng trên lưu vực.

Phân cấp tiềm năng lũ quét theo hiện trạng sử dụng đất năm 2015 trên lưu 2 1. Phân bố chỉ số NDVI trên ảnh vệ tinh tháng 4/2017 của KVNC. Phan cap tiém năng lũ quét theo mật độ che phủ thực vật trên lưu vực. Ban đỗ phân vùng tiềm năng lũ quét lưu vực sông Kỳ Lộ.

Tiềm năng lũ quét mức cao và rất cao các khu vực quan tâm. Tỷ lệ phần trăm (%) diện tích tiém năng lũ quét theo cấp trong lưu vực sông KY LUỘ. Tỷ lệ phần trăm (%) diện tích tiềm năng lũ quét ở 2 huyện trong lưu vực sông Kỳ Lộ theo cấp độ,. Tính cấp thiết của đề tài Li là mức nước và tốc độ dòng chảy trên sông, suối vượt quá mức bình thường.

Trong phân loại lũ thường bao gồm lũ quét, lũ sông và lũ ven biển. Trong đó, lũ quét là một dạng thiên tai xảy ra đặc biệt ở vùng trung du, miễn núi và các lưu vực sông chịu ảnh hưởng của gió mùa, bão, áp thấp và hội tụ nhiệt đới. Nước ta nam trong khu vực được xem là có tiềm năng tự nhiên sinh ra lũ quét rất cao vì trên 70% diện tích đất là đồi núi (Phạm Thi Hương Lan, 2017). Lũ quét ở nước ta ngày càng gia tăng cả về tần suất xuất hiện và tính cực đoan, xảy ra hang nam 6 vung nui, thuong nguon, ở các lưu vực nhỏ va vừa, nơi thiếu nhiều dữ liệu và nghiên cứu.

Phú yên cũng như các tỉnh miền Trung hang năm chịu ảnh hưởng của nhiễu con bão đồ bộ vào gây mưa lớn và lũ lụt. Sông Kỳ Lộ là sông lớn thứ hai ở tỉnh Phú Yên, lưu vực sông nhỏ, có địa hình dốc, do đó, vùng hạ lưu sông hăng năm chịu ảnh hưởng của các trận lũ, đặc biệt là lũ quét. Năm 2009, cơn bão số 11 (MIRINAE) đồ bộ vào phía Nam tỉnh kết hợp với không khí lạnh tăng cường mạnh đã có mưa rất to ở thượng nguồn các sông, nhất là sông Kỳ Lộ, sông Cầu đã gây trận lũ quét gây thiệt hại nặng nề cho các địa phương phía Bắc tỉnh gom cac huyén Đồng Xuân, Tuy An (lưu vực sông Ky Lộ), thị xã Sông Cau (lưu vực sông Cau) làm hàng chục người chết và thiệt hại hàng tỉ đồng. Trong mùa lũ 2013, 2014, mưa lớn diện rộng cộng với các nhà máy thủy điện đồng loạt xả lũ với lưu lượng lớn đã khiến hang trăm nghìn nhà dân ngập chìm trong biến nước.

Mặc dù chính quyên địa phương đã thực hiện nhiều biện pháp dé đối phó với tình hình lỗ lụt trên dia bàn tỉnh cũng như lưu vực sông Kỳ Lộ như: nâng cao nhận thức cộng đồng về phòng chống lũ lụt; thành lập các Tổ, đội xung kích tìm kiếm cứu nạn dé đưa vào hoạt động trong mùa lũ, bão; tô chức luyện tập, diễn tập phòng chống thién tai; hang năm ra soát lập kế hoạch di đời, sơ tan dân ở những vùng ngập sâu. nhưng thiệt hại do lũ lụt vẫn không suy giảm và ngày càng nghiêm trọng hơn. Việc hiểu rõ về đặc điểm lũ trên lưu vực sông Kỳ Lộ đóng vai trò quan trọng trong công tác khắc phục và giảm nhẹ hậu quả do thiên tai lũ lụt gây ra. Hiện tại, những nghiên cứu về lũ lụt trên sông Ky Lộ van chưa đây đủ, chưa được quan tâm dung mức so với 2 những thiệt hại mà nó gây ra hăng năm, độ tin cậy của các dự báo, mô phỏng lũ vẫn chưa cao vì tính chất quá phức tạp của lũ, đặc biệt là lũ quét.

Do đó, việc nâng cao chất lượng dữ liệu đầu vào, xây dựng và áp dụng các công cụ, mô hình mới được ưu tiên. Các mô hình định lượng thủy văn, thủy lực có độ tin cậy cao nhưng đòi hỏi nhiều số liệu chỉ tiết và khó áp dụng cho vùng đổi núi. Ở nước ta hiện nay, phương pháp phân tích đa biến được áp dụng phô biến vi đơn giản nhưng mang nhiều định tính và loại bỏ tính chất động của lũ quét.