Luận văn thạc sỹ nghiên cứu hiện trạng và thành lập bản đồ phân vùng lũ quét, tỉnh quảng ninh

ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN KHẮC HIẾU NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG LŨ QUÉT TỈNH QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG Thái Nguyên - 2022 ĐẠI HỌC THÁI NGUYÊN TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC NGUYỄN KHẮC HIẾU NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG LŨ QUÉT TỈNH QUẢNG NINH LUẬN VĂN THẠC SĨ QUẢN LÝ TÀI NGUYÊN VÀ MƠI TRƯỜNG Chun ngành: Quản lý Tài ngun Mơi trường Mã số: 8850101 Người hướng dẫn khoa học: TS Kiều Quốc Lập Thái Nguyên - 2022 LỜI CAM ĐOAN Tơi cam đoan luận văn cơng trình nghiên cứu cá nhân thực hướng dẫn TS Kiều Quốc Lập - Giảng viên Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên, khơng chép cơng trình nghiên cứu người khác Các số liệu kết luận văn chưa cơng bố cơng trình khoa học khác Các thơng tin thứ cấp sử dụng luận văn có nguồn gốc rõ ràng, trích dẫn trung thực, đầy đủ, qui cách quy định Tơi chịu hồn tồn trách nhiệm tính xác thực nguyên luận văn Tác giả Nguyễn Khắc Hiếu i LỜI CẢM ƠN Trong suốt trình học tập, nghiên cứu thực luận văn này, nhận giúp đỡ tận tình nhiều thầy giáo, cô giáo, cá nhân, quan tổ chức Tôi chân thành cảm ơn bày tỏ lòng sâu sắc tới tất thầy giáo, cô giáo, cá nhân, quan tổ chức quan tâm giúp đỡ, tạo điều kiện cho tơi hồn thành luận văn Trước hết, chân thành biết ơn TS Kiều Quốc Lập – Phó Trưởng Phịng Đào tạo, Trường Đại học Khoa học – Đại học Thái Nguyên, người trực tiếp hướng dẫn tận tình giúp đỡ, động viên tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tôi chân thành cảm ơn Ban giám hiệu Trường Đại học Khoa học - Đại học Thái Nguyên, Ban Chủ nhiệm Khoa Tài nguyên Môi trường, thầy giáo, cô giáo tạo điều kiện thuận lợi, giúp đỡ tơi nhiều mặt q trình học tập, nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin chân thành cảm ơn Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia, Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Quảng Ninh, Chi cục thống kê tỉnh Quảng Ninh, Ban Phịng chống Lụt bão Tìm kiếm cứu nạn tỉnh Quảng Ninh cung cấp số liệu, tư liệu cho luận văn Tôi vô biết ơn người thân, bạn bè gia đình chia sẻ tơi khó khăn, động viên tạo điều kiện tốt cho học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Trân trọng cảm ơn! Thái Nguyên, ngày tháng 10 năm 2022 Tác giả Nguyễn Khắc Hiếu ii DANH MỤC CÁC TỪ, CỤM TỪ VIẾT TẮT Chữ viết tắt Nghĩa đầy đủ BĐKH : Biến đổi khí hậu DEM : Mơ hình số độ cao FFPI : Chỉ số phát sinh lũ quét tiềm ẩn KTTV : Khí tượng thủy văn GIS : Hệ thống thông tin địa lý GPS : Hệ thống định vị tồn cầu RS : Cơng nghệ viễn thám RRTT : Rủi ro thiên tai TKCN : Tìm kiếm cứu nạn TNMT : Tài nguyên môi trường TP : Thành phố UBND : Ủy ban nhân dân QLRR : Quản lý rủi ro iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 LÝ DO CHỌN ĐỀ TÀI MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU NHIỆM VỤ NGHIÊN CỨU Ý NGHĨA CỦA ĐỀ TÀI .3 CẤU TRÚC LUẬN VĂN CHƯƠNG TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 TỔNG QUAN VỀ LŨ QUÉT VÀ CƠ SỞ LÝ LUẬN THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG LŨ QUÉT 1.1.1 TỔNG QUAN VỀ LŨ QUÉT .4 1.1.2 CƠ SỞ LÝ LUẬN THÀNH LẬP BẢN ĐỒ CẢNH BÁO VÀ PHÂN VÙNG LŨ QUÉT 11 1.2 CƠ SỞ THỰC TIỄN TRONG NGHIÊN CỨU HIỆN TRẠNG VÀ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHẦN VÙNG LŨ QUÉT .16 1.3 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 24 1.3.1 ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN TỈNH QUẢNG NINH 24 1.3.2 TÌNH HÌNH KINH TẾ - XÃ HỘI .32 1.3.3 ĐÁNH GIÁ CHUNG 33 CHƯƠNG ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .35 2.1 ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU 35 2.1.1 ĐỐI TƯỢNG NGHIÊN CỨU .35 2.1.2 PHẠM VI NGHIÊN CỨU 35 2.2 NỘI DUNG NGHIÊN CỨU 35 2.3 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 36 2.3.1 PHƯƠNG PHÁP THU THẬP DỮ LIỆU .36 2.3.2 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH THỨ BẬC (ANALYTIC HIERARCHY PROCESS – AHP) 37 2.3.3 PHƯƠNG PHÁP TÍCH HỢP ĐA CHỈ TIÊU (MCA) .38 iv 2.3.4 PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH KHƠNG GIAN GIS .38 2.3.5 PHƯƠNG PHÁP XỬ LÝ ẢNH VIỄN THÁM 38 2.3.6 PHƯƠNG PHÁP PHÂN VÙNG VÀ THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG LŨ QUÉT 38 2.3.7 PHƯƠNG PHÁP KHẢO SÁT THỰC ĐỊA 39 CHƯƠNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN .41 3.1 ĐÁNH GIÁ CÁC NHÂN TỐ PHÁT SINH LŨ QUÉT TẠI TỈNH QUẢNG NINH 41 3.2 HIỆN TRẠNG LŨ QUÉT TẠI TỈNH QUẢNG NINH 44 3.3 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG LŨ QUÉT TỈNH QUẢNG NINH 49 3.3.1 THÀNH LẬP HỆ THỐNG BẢN ĐỒ CÁC YẾU TỐ PHÁT SINH LŨ QUÉT 49 3.3.2 THÀNH LẬP BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG VÀ CẢNH BÁO LŨ QUÉT TỈNH QUẢNG NINH 57 3.4 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC VÀ GIẢM THIỂU LŨ QUÉT.60 3.4.1 CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP KHẮC PHỤC VÀ GIẢM THIỂU LŨ QUÉT 60 3.4.2 CÁC GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH 77 3.4.3 CÁC GIẢI PHÁP PHI CƠNG TRÌNH 81 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 KẾT LUẬN 92 KHUYẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 94 v DANH MỤC BẢNG Bảng 2.1 Nguồn liệu sử dụng nghiên cứu .366 Bảng 3.1 Chỉ tiêu đánh giá yếu tố phát sinh lũ quét tỉnh Quảng Ninh .42 Bảng 3.2 Diện tích tỷ lệ đánh giá yếu tố địa hình địa mạo, loại đất, rừng độ che phủ rừng 56 Bảng 3.3 Diện tích tỷ lệ đánh giá yếu tố độ dốc, lượng mưa mật độ sông suối .57 Bảng 3.4 Ma trận trọng số cho lớp thông tin đánh giá nguy lũ quét tỉnh Quảng Ninh 57 Bảng 3.5 Bảng phân cấp mức độ nguy lũ quét tỉnh Quảng Ninh 60 Bảng 3.6 Diện tích tỷ lệ đánh giá mức độ nguy lũ quét theo đơn vị hành tỉnh Quảng Ninh .63 vi DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Các nhân tố hình thành lũ quét .8 Hình 1.2 Mơ hình viễn thám (Nguồn GEOViet, 2013) .13 Hình 1.3 Thành phần GIS (Nguồn ESRI) 14 Hình 1.4 Cấu trúc GPS (Nguồn: ESRI) .15 Hình 1.5 Các khu vực xảy lũ quét lãnh thổ Việt Nam giai đoạn 1953 2021 .18 Hình 1.6 Lũ quét Hà Giang, xảy ngày 19/7/2004 19 Hình 1.7 Lũ quét Hà Tĩnh, xảy ngày 17/9/2002 .19 Hình 1.8 Bản đồ hành khu vực nghiên cứu 25 Hình 2.1 Mơ hình ứng dụng công nghệ thành lập đồ phân vùng cảnh báo lũ quét tỉnh Quảng Ninh .40 Hình 3.1 Bản đồ đánh giá địa hình, địa mạo .50 Hình 3.2 Bản đồ đánh giá đặc điểm đất, loại đất 51 Hình 3.3 Bản đồ đánh giá rừng độ che phủ thực vật 52 Hình 3.4 Bản đồ đánh giá độ dốc 53 Hình 3.5 Bản đồ đánh giá lượng mưa 54 Hình 3.6 Bản đồ đánh giá mật độ sơng suối 56 Hình 3.7 Bản đồ phân vùng cảnh báo lũ quét tỉnh Quảng Ninh 59 Hình 3.8 Diện tích mức độ nguy lũ quét tỉnh Quảng Ninh 60 Hình 3.9 Tỷ lệ mức độ nguy lũ quét tỉnh Quảng Ninh .61 Hình 3.10 Các giải pháp đề xuất giảm thiểu lũ quét 63 vii MỞ ĐẦU Lý chọn đề tài Theo báo cáo năm 2020 Cơ Quan Liên Hợp Quốc Giảm thiểu rủi ro thiên tai - UNISDA (United Nations Office for Disaster Risk Reduction), Việt Nam thuộc tốp 10 nước bị ảnh hưởng nặng nề thiên tai biến đổi khí hậu, bao gồm bão áp thấp nhiệt đới, lũ quét, ngập lụt, trượt lở đất, hạn hán [1] Trong số loại hình thiên tai, lũ quét ngập lụt nguy hiểm thường xun xảy Theo ước tính, trung bình năm Việt Nam phải chịu từ đến bão kèm theo mưa lớn với cường độ cao Điều gây thảm họa lũ quét lũ bùn đá gây thiệt hại nghiêm trọng trực tiếp người, tài sản sở hạ tầng Các tượng lũ quét, lũ bất ngờ xảy đặc biệt nghiêm trọng thời gian vài năm trở lại đây, với cường độ lên nhanh, dồn dập, biên độ lũ cao xảy khu vực miền núi phía bắc Việt Nam gây sức tàn phá lớn [23,24] Đối với tỉnh Quảng Ninh, tỉnh địa đầu phía đơng bắc Việt Nam, 80% đất đai đồi núi gồm hai miền, vùng núi miền Đơng từ Tiên n qua Bình Liêu, Hải Hà, Đầm Hà đến Móng Cái, vùng trung du đồng ven biển gồm dải đồi thấp bị phong hoá xâm thực tạo nên cánh đồng từ chân núi thấp dần xuống triền sông bờ biển Hệ thống sơng ngịi Quảng Ninh có đến 30 sông, suối dài 10 km phần nhiều nhỏ Diện tích lưu vực thơng thường khơng 300 km 2, sông suối ngắn, nhỏ, với độ dốc lớn Lưu lượng lưu tốc khác biệt mùa Mùa đông, sông cạn nước, có chỗ trơ ghềnh đá mùa hạ lại ào thác lũ, nước dâng cao nhanh Lưu lượng mùa khô 1,45m3/s, mùa mưa lên tới 1500 m3/s, chênh 1.000 lần [21] Do vậy, Quảng Ninh chịu ảnh hưởng hình thái thời tiết lũ sơng, bão biển, lốc xốy Các huyện miền Tây tỉnh chịu ảnh hưởng lũ hệ thống sông Thái Bình, đáng kể huyện Đơng Triều, thời gian lũ có kéo dài tháng trời Các huyện miền đông tỉnh chịu ảnh hưởng lũ sông Ba Chẽ (1000 km 2), sông Tiên Yên (700 km2), sông Bắc Luân (700 km2) số sông suối vừa nhỏ khác: sông Hà Cối,