Bài viết Nghiên cứu phân vùng tổn thương vùng ven biển Cần Giờ dưới tác động của bão nghiên cứu phân vùng tính dễ bị tổn thương vùng ven biển Cần Giờ dưới tác động của bão nhằm đánh giá và phân cấp tổn thương, là tiền đề cho công tác quản lý thích ứng cũng như phòng chống thiên tai.
Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ - SEMREGG 2018 NGHIÊN CỨU PHÂN VÙNG TỔN THƯƠNG VÙNG VEN CẦN GIỜ DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA BÃO IỂN Phan Thùy Linh1, Trần Thị Kim1, Ngô Nam Thịnh1, Nguyễn Kỳ Phùng2 Khoa Quản lý Tài nguyên Biển Hải đảo, Trường Đại học Tài nguyên Môi trường TP HCM Sở Khoa học Công nghệ TP HCM Email: linhpt@hcmunre.edu.vn TÓM TẮT Huyện Cần Giờ huyện ven biển Thành phố Hồ Chí Minh, có vai trị quan trọng phòng chống thiên tai điều hòa thời tiết cho Thành phố Vì vậy, khu vực thường chịu tác động từ tai biến, đặc biệt bão, làm gia tăng mức độ tổn thương đến tài ngun mơi trường huyện Theo đó, nghiên cứu phân vùng tính dễ bị tổn thương vùng ven biển Cần Giờ tác động bão nhằm đánh giá phân cấp tổn thương, tiền đề cho công tác quản lý thích ứng phịng chống thiên tai Theo UNESCO, tính dễ bị tổn thương giá trị hàm số thiết lập dựa tiêu chí: độ phơi nhiễm, tính nhạy khả thích ứng Tính dễ bị tổn thương thiết lập dựa vào phương pháp chủ yếu như: thứ bậc AHP, điều tra xã hội học mô hình hóa Kết cho thấy, thị trấn Cần Thạnh có khả chịu tác động lớn từ bão, khu vực có mật độ dân số cao trung tâm hành kinh tế huyện Từ khóa: Phân vùng tổn thương, tác động bão, huyện Cần Giờ, tai biến thiên nhiên, mức độ tổn thương MỞ ĐẦU Biến đổi khí hậu (BĐKH) khơng cịn vấn đề q xa lạ cảm nhận thay đổi nơi sống Nó gây loạt hệ nghiêm trọng tác động tới sống người BĐKH biểu qua gia tăng nhiệt độ bề mặt Trái đất, diễn biến thất thường mưa bão theo khơng gian thời gian, bên cạnh hạn hán xảy nhiều hơn, nhiều vùng bị ngập lụt mực nước biển dâng cao, xâm nhập mặn tiến sâu vào nội đồng, BĐKH gây hậu thảm họa khó lường mà lồi người phải đối mặt tương lai [1] Tổ chức Hợp tác Phát triển Kinh tế (OECD) xếp Việt Nam quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề tượng BĐKH gây ra, Tp Hồ Chí Minh 10 thành phố giới bị đe dọa nhiều BĐKH [1] Nằm vùng ven biển Tp Hồ Chí Minh, huyện Cần Giờ đầu mối giao thông quan trọng Thành phố bao gồm tuyến đường bộ, đường thủy Với diện tích rừng ngập mặn 37.162,3 ha, chiếm tới 1/2 diện tích tồn huyện UNESCO cơng nhận “Khu Dự trữ sinh giới” vào năm 2000 với nhiều chủng loại động thực vật phong phú đa dạng Các đặc điểm huyện Cần Giờ đóng vai trò quan trọng phòng chống thiên tai phổi xanh điều hòa thời tiết nơi cung cấp nhiều loài thủy hải sản quý giá khu vực Tây Nam Bộ Đây lợi quan trọng phục vụ phát triển kinh tế, xã hội (điển hình hoạt động phát triển cảng biển, khu công nghiệp ven biển, đô thị,…) huyện Cần Giờ nói riêng Tp Hồ Chí Minh nói chung [5] 581 The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018 Hình Sơ đồ khu vực nghiên cứu Bên cạnh điều kiện thuận lợi trên, khu vực huyện Cần Giờ phải chịu tác động từ tai biến thiên nhiên bão, lũ lụt, dâng cao mực nước biển hoạt động phát triển kinh tế, xã hội Các yếu tố làm gia tăng mức độ tổn thương tài nguyên, môi trường huyện Cần Giờ, điển hình khu vực ven biển Do báo nhằm phân vùng tổn thương vùng ven biển Cần Giờ tác động bão nhằm đánh giá phân cấp tổn thương, tiền đề cho cơng tác quản lý thích ứng phịng chống thiên tai PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phƣơng pháp ph ng vấn điều tra, khảo sát Phương pháp nhằm thu thập liệu thực tế phục vụ trình nghiên cứu xác định rõ loại loại tài nguyên sinh vật nhân sinh ven bờ nhằm phục vụ cho việc đánh giá số tổn thương xác định giải pháp ứng phó với bão 2.2 Phƣơng pháp chuyên gia Phương pháp chuyên gia áp dụng cụ thể nhằm xây dựng thị đánh giá tính dễ bị tổn thương bão xác định trọng số thị thuộc nhóm E, S, AC 2.3 Phƣơng pháp số Theo IPCC [2], tính dễ bị tổn thương (V) hàm số gồm biến số: lực thích ứng (AC), độ nhạy cảm (S) độ phơi nhiễm (E): V = f (E, S, AC) (1) Bảng Thang đánh giá tính DBTT (V) ngập dựa vào số 582 Giá trị 0-25 Mơ tả Tính DBTT thấp 25-50 Tính DBTT trung bình thấp 50-75 Tính DBTT trung bình cao 75-100 Tính DBTT cao Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ - SEMREGG 2018 2.4 Phƣơng pháp điều tra thứ bậc - AHP (Analytic Hierarchy Process) Mơ hình phân tích thứ bậc AHP (Analysis Hierarchy Process Method) GS Saaty [3] nghiên cứu đề xuất từ năm 1970 mở rộng, bổ sung Đây phương pháp tính toán trọng số áp dụng cho toán định đa tiêu chí Q trình bao gồm phân đoạn sau: Phân rã vấn đề thành phần nhỏ, từ đó, xây dựng phân cấp AHP; Xây dựng ma trận so sánh tiêu; Tính tốn trọng số tiêu Kiểm tra tính quán tổng hợp kết để đưa đánh giá xếp hạng cuối Hình Cây phân cấp AHP Xây dựng ma trận so sánh tiêu So sánh tiêu thực cặp tiêu với nhau, sau đó, tổng hợp lại thành ma trận gồm n dòng n cột (n số tiêu) Phần tử aij thể mức độ quan trọng tiêu hàng i so với tiêu cột j ( ) [ ] (2) Thang điểm đánh giá mức độ ưu tiên (mức độ quan trọng) hai tiêu chí trình bày hình sau: Hình Thang điểm so sánh tiêu Tính tốn trọng số Để tính tốn trọng số cho tiêu, AHP sử dụng phương pháp khác nhau, hai số chúng mà sử dụng rộng rãi Lambda Max ( max) trung bình nhân (geomatric mean) [7] Kiểm tra tính quán Nhằm đánh giá tính hợp lý giá trị mức độ quan trọng tiêu, ta sử dụng tỷ số quán liệu (Consistency Ratio - CR) Kết khảo sát ý kiến chuyên gia tổng hợp phương pháp trung bình nhân Trọng số ưu tiên thị tích trọng số riêng thị thành phần (như AC.cq.1, AC.cq.2, AC.cd.1, AC.cd.2…) với trọng số nhóm thị (như AC.cq, AC.cd) Trọng số ƣu tiên = Trọng số riêng * trọng số nhóm biến số 583 The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018 Để kiểm tra tính khơng qn, sử dụng hệ số quán (CR - Consistency Ratio) theo công thức: ∑ Trong đó: CI tỷ số quán; aij giá trị ưu tiên biến số ma trận so sánh; wj trọng số biến số thứ j; n số biến số; RI (Random Index) số ngẫu nhiên, xác định từ Bảng [3] Bảng Bảng phân loại số ngẫu nhiên RI N 10 RI 0,58 0,90 1,12 1,24 1,32 1,41 1,45 1,49 Giá trị tỷ số quán CR nên ≤ 10 %, lớn hơn, nhận định mang tính ngẫu nhiên nên cần thực lại việc khảo sát 2.5 Phƣơng pháp điều tra xã hội học Đây phương pháp quan trọng để thực nội dung đề tài Mục tiêu phương pháp nhằm đánh giá khả thích ứng người dân Nghiên cứu áp dụng phương pháp tính cỡ mẫu điều tra ứng với mức tin cậy 95 % theo cơng thức: (3) ( ) Trong đó: n cỡ mẫu, N số lượng tổng thể, e sai số tiêu chuẩn Như vậy: Trong khu vực nghiên cứu, số lượng tổng thể 34160 người, sai số tiêu chuẩn ứng với độ tin cậy 95 % 0,05 Vậy, số lượng mẫu cần khảo sát cho xã Lý Nhơn, Long Hòa, Cần Thạnh, Thạnh An là: 396 phiếu 2.5 Phƣơng pháp chuẩn hóa liệu Có thể dễ dàng thấy thị thể theo đơn vị khác Bởi vậy, thị chuẩn hóa theo phương pháp sử dụng Báo cáo Chỉ số Phát triển Con người UNDP (HDI) (UNDP, 2007) [4] Theo cách này, để thu số khơng cịn phụ thuộc vào đơn vị chuẩn hóa, đầu tiên, chúng cần chuẩn hóa để nằm khoảng từ đến Giá trị có nghĩa vùng có giá trị cao đa nghĩa vùng có giá trị thấp q trình chuẩn hóa thực theo công thức: Quan hệ thuận: ( ( ) ) ( ) (4) ( ) (5) Quan hệ nghịch : ( ( 584 ) ) Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ - SEMREGG 2018 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU 3.1 Tính tốn trọng số theo thành phần Các trọng số theo thành phần xác định dựa vào ý kiến chuyên gia Các chuyên gia cho điểm cặp tiêu (hay biến), dựa vào mức độ quan trọng tiêu (hay biến) với Sau đó, điểm số tổng hợp thành ma trận chuẩn hóa phương pháp AHP để xác định trọng số tiêu (hay biến) Các trọng số tiêu biến sau chuẩn hóa trình bày Bảng Trong nghiên cứu này, tiến hành khảo sát 33 chuyên gia (cho đợt xác định tiêu chí thành phần, đợt xác định giá trị nhóm tiêu chí tiêu chí thành phần, sau xử lý mẫu phiếu tính tốn tính qn tính ngẫu nhiên, số mẫu phiếu nhận 27 phiếu (CR < 0,1) Bảng Bảng trọng số yếu tố thành phần Nhóm tiêu chí Trọng số nhóm tiêu chí Thành phần Trọng số thành phần Độ phơi nhiễm (E) 34 E 100 Xã hội (S.xh) Kinh tế (S.kt) Mức độ nhạy cảm (S) 22 40 Mơi trường (S.mt) Chính quyền địa phương (AC.cq) Năng lực thích ứng (AC) 42 36 52 26 Cộng đồng dân cư (AC.dc) 48 Biến Độ cao sóng có ý nghĩa (E1) Độ cao sóng lớn (E2) Chu kỳ sóng (E3) Mật độ dân số (S.xh1) Tỷ lệ nữ/nam (S.xh2) Giá trị sản xuất ngành nông nghiệp / người/năm (S.kt1) Tỷ lệ đất nông nghiệp (S.mt1) Tỷ lệ đất thủy sản (S.mt2) Tỷ lệ đất rừng (S.mt3) Tỷ lệ đất trồng lúa (S.mt4) Tỷ lệ đất phi nông nghiệp (S.mt5) Tỷ lệ đất (S.mt6) Tỷ lệ đất chưa sử dụng (S.mt7) Nhận thức cán ảnh hưởng bão (AC.cq1) Số cán cơng tác lĩnh vực PCTT/BĐKH/TNMT nói chung (AC.cq 2) Hệ thống đường giao thông (AC.cq 3) Hệ thống thủy lợi (AC.cq 4) Hệ thống cống/đê ngăn triều, bơm nước (AC.cq 5) Chương trình/kế hoạch thích ứng (AC.cq 6) Nhận thức cộng đồng dân cư ảnh hưởng bão (AC.dc 1) Tỷ lệ dân số sử dụng nguồn nước cấp tập trung (AC.dc 2) Khả tiếp cận thơng tin (phát thanh, truyền hình) (AC.dc 2) Chỉ số giáo dục (AC.dc 3) Trọng số biến 38 30 22 60 40 100 21 15 13 15 12 16 14,3 15,6 28,1 20,2 16,4 6,4 30,6 22 26,1 21,3 585 The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018 Kết khảo sát chuyên gia cho thấy: Đối với khu vực nghiên cứu, mức độ nhạy cảm có trọng số cao độ phơi nhiễm khả thích ứng, tương ứng với số điểm 34, 40 26 Theo đó, mức độ hệ thống tự nhiên, kinh tế môi trường bị nhạy cảm với thiệt hại bão gây ảnh hưởng lớn đến tính dễ bị tổn thương khu vực xã ven biển Cần Giờ Trong yếu tố kinh tế, xã hội môi trường, yếu tố người chiếm trọng số cao nhất, tương ứng với 42 điểm, số điểm yếu tố xã hội môi trường đạt 22 36 điểm 3.2 Tính tốn số tổn thƣơng ã hội ngập Dựa theo tính tốn trọng số cho số thành phần, hàm phụ thuộc trọng số số tổn thương thiết lập sau: Trong đó: E = 34; S = 40; AC = 26 ( V= ) (6) 3.2.1 Kết tính tốn số thành phần Giá trị biến tính tốn dựa số liệu thu thập địa phương kế thừa kết đề tài [5], [6]; sau đó, xử lý, tính tốn chuẩn hóa trước tính trọng số Kết tính tốn từ mơ hình cho thấy, trước ảnh hưởng bão, khu vực xã Long Hịa có độ cao sóng lớn độ cao sóng có ý nghĩa lớn xã ven biển huyện Cần Giờ (tương ứng với 0,29 m 0,41 m), kế thị trấn Cần Thạnh (0,26 0,31) Sau chịu ảnh hưởng bão, hai khu vực xã bị ảnh hưởng lớn (0,41 m 0,58 m xã Long Hòa 0,32; 0,37 thị trấn Cần Thạnh) Là xã đảo thuộc Cần Giờ, Thạnh An, nhiên, trước sau ảnh hưởng bão, độ cao sóng có ý nghĩa độ cao sóng lớn đạt 0,11 0,2 trước ảnh hưởng bão 0,2; 0,28 sau chị ảnh hưởng bão Độ phơi nhiễm (E) xã ven biển trước bão sau bão trình bày Bảng Hình sau: Bảng Độ phơi nhiễm (E) xã ven biển trước bão sau bão Huyện Lý Nhơn Long Hòa Cần Thạnh Thạnh An Trước bão Sau bão Trước bão Sau bão Trước bão Sau bão Trước bão Sau bão Độ cao sóng có ý nghĩa (m) 0,23 0,28 0,29 0,41 0,26 0,32 0,11 0,3 Độ cao sóng lớn (m) 0,3 0,35 0,41 0,58 0,31 0,37 0,2 0,28 Chu kỳ sóng (s) 2,76 2,97 2,5 2,7 2,5 2,65 1,75 1,8 T T Tiêu chí (a) 586 (b) Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ - SEMREGG 2018 (c) Hình Độ cao sóng lớn (a), Độ cao sóng có nghĩa (b) Chu kỳ sóng (c) huyện Cần Giờ trước có bão Riêng khả thích ứng người dân, số liệu tính tốn thống kê từ phiếu điều tra khảo sát, thực xã/thị trấn: Lý Nhơn, Long Hòa, Cần Thạnh Thạnh An Số lượng phiếu điều tra: 100 (phiếu/xã) (xã) = 400 phiếu Sau chuẩn hóa liệu, áp dụng cơng thức tính số dễ bị tổn thương theo tiêu chí cho xã (cơng thức 6) 3.2.2 Kết tính tốn số dễ bị tổn thương x hội bão Dựa theo giá trị trọng số tiêu Bảng 3, số liệu chuẩn hóa, ta tính tốn số (V) (theo cơng thức 6) cho xã Bảng Bảng Chỉ số dễ bị tổn thương (V) xã huyện Cần Giờ trước bão sau bão Trước bão Sau bão Lý Nhơn 43,2 51,9 Long Hòa 51,8 58,7 Thị Trấn Cần Thạnh 57,2 61,2 Thạnh An 40,1 43,6 Xã/(V) Qua kết tính tốn, ta nhận thấy: xã Thạnh An có số dễ bị tổn thương thấp xã ven biển, ứng với thời điểm trước bão 40,1 điểm sau bão 43,6 điểm Thị trấn Cần Thạnh bị tổn thương lớn so với xã giáp biển lại, tương ứng 57,2 điểm thời điểm trước bão 61,2 điểm thời điểm sau bão chiều cao sóng có nghĩa lớn xã trước ảnh hưởng bão 0,31 m sau ảnh hưởng bão 0,37 m, thấp so với chiều cao sóng có nghĩa xã Long Hịa, tương ứng trước bão 0,41 m sau bão 0,58 m Điều lý giải sau: (1) Về mức độ nhạy cảm: mật độ dân số Thị trấn Cần Thạnh cao (408 người/km2), so với xã lại Lý Nhơn (28 người/km2), Long Hòa (78 người/km2) Thạnh An (34 người/km2) Tỷ lệ nữ/nam thị trấn cao (60,2 %) Thêm vào đó, tỷ lệ loại đất ở, nơng nghiệp phi nơng nghiệp tổng diện tích đất xã cao so với huyện lại, 9,08 %, 3,08 % 48,77 % 587 The fourth Scientific Conference - SEMREGG 2018 (2) Về khả thích ứng: tiêu chí Nhận thức cán ảnh hưởng bão (điểm), số cán công tác lĩnh vực PCTT/BĐKH TNMT nói chung (người), hệ thống đường giao thơng (điểm), hệ thống thủy lợi (điểm), nhận thức cộng đồng dân cư ảnh hưởng bão (điểm), khả tiếp cận thơng tin (phát thanh, truyền hình) (điểm),… cao xã, điển hình khả tiếp cận thơng tin (phát thanh, truyền hình) 76 điểm, so với xã lại Lý Nhơn (58 điểm), Long Hòa (58 điểm) Thạnh An (70 điểm) Tuy nhiên, trọng số nhóm khả thích ứng 26 điểm, thấp so với trọng số nhóm nhạy cảm (40 điểm) Chỉ số V trước bão sau bão thể Hình 4, thang màu biểu diễn từ đậm đến nhạt dần tương ứng với số giảm dần Hình Bản đồ số dễ bị tổn thương tính tốn cho xã ven biển huyện Cần Giờ trước bão Hình Bản đồ số dễ bị tổn thương tính tốn cho xã ven biển huyện Cần Giờ sau bão KẾT LUẬN Bài báo tính tốn số dễ bị tổn thương cho xã ven biển huyện Cần Giờ Kết cho thấy xã Long Hịa xã có độ cao sóng có nghĩa độ cao sóng lớn trước bão sau bão cao xã ven biển (Bảng 5) Thị trấn Cần Thạnh có có độ cao sóng có nghĩa độ cao sóng lớn trước bão sau bão thấp so với xã Long Hòa lại bị tổn thương nhiều tương ứng 57,2 điểm thời điểm trước bão 61,2 điểm thời điểm sau bão xã Thạnh An có số dễ bị tổn thương thấp nhấp xã ven biển, ứng với thời điểm trước bão 40,1 điểm sau bão 43,6 điểm TÀI LIỆU THAM KHẢO ADB (Asian Development Bank) (1994) - Climate Change in Asia: Vietnam Country Report, p.27 IPCC (2007) - Climate Change 2007 - Impacts, Adaptation and Vulnerability Saaty L T (1980) - The Analytic Hierarchy Process, New York, McGraw-Hill International UNDP (United Nations Development Program), (2007) - Human Development Report 2007/8, Fighting Climate Change: Human Solidarity in a Divided World Palgrave MacMillan, New York Ngô Nam Thịnh (2018) - Phân vùng chức vùng bờ Thành phố Hồ Chí Minh 588 Hội nghị Khoa học Công nghệ lần thứ - SEMREGG 2018 Nguyễn Kỳ Phùng (2011) - Xây dựng mô hình tính tốn số thơng số tác động biến đổi khí hậu phục vụ quy hoạch sử dụng đất, giao thông, tài nguyên nước hạ tầng sở cho TP HCM Đề tài cấp Sở Khoa học TP HCM Maryam Kordi (2008) - Comparison of fuzzy and crisp analytic hierarchy process (AHP) methods for spatial multicriteria decision analysis in GIS, Master Thesis RESEARCH IN THE MARINE COASTAL AREA UNDER THE IMPACTS OF STORM Phan Thuy Linh1, Tran Thi Kim1, Ngo Nam Thinh1, Nguyen Ky Phung2 Ho Chi Minh University of Natural Resources and Environment, 236B, Le Van Sy St., Ward 1, Tan Binh Dist., Ho Chi Minh city, VietNam Department of Science and Technology, Ho Chi Minh city, 244 Dien Bien Phu Street, Ward 7, District 3, Ho Chi Minh city Email: linhpt@hcmunre.edu.vn ABSTRACT Can Gio, a coastal district of Ho Chi Minh City, has important role in disaster prevention and weather harmonization for the city Because of that, this area is usually under impact of disasters, especially storms It causes the vulnerable level of resources and environment of Can Gio increase up and up Research: The Impact of Tropical Storm on Can Gio Vulnerable Coastal Areas is for evaluate and set level for the vulnerability, which is a precondition for disaster preventation and mitigation management Based on UNESCO, the vulnerability is a value of a function created with three variables: exposure, sensivity, apdaptability It is established with main methods such as: AHP-level tree, society investigation and modeling From the result, Can Thanh town has the highest level of taking impacts from tropical storms, because of population density and being the location of administrative and financial center of Can Gio Keywords: Partition vulnerability, impact of the storm, Can Gio district, natural disaster, level of injury 589 ... tăng mức độ tổn thương tài nguyên, môi trường huyện Cần Giờ, điển hình khu vực ven biển Do báo nhằm phân vùng tổn thương vùng ven biển Cần Giờ tác động bão nhằm đánh giá phân cấp tổn thương, tiền... xã ven biển trước bão sau bão trình bày Bảng Hình sau: Bảng Độ phơi nhiễm (E) xã ven biển trước bão sau bão Huyện Lý Nhơn Long Hòa Cần Thạnh Thạnh An Trước bão Sau bão Trước bão Sau bão Trước bão. .. trước bão Hình Bản đồ số dễ bị tổn thương tính tốn cho xã ven biển huyện Cần Giờ sau bão KẾT LUẬN Bài báo tính tốn số dễ bị tổn thương cho xã ven biển huyện Cần Giờ Kết cho thấy xã Long Hịa xã