(Luận văn thạc sĩ) đánh giá rủi ro ngập lụt vùng hạ lưu sông ba trong bối cảnh biến đổi khí hậu

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN LÊ THANH THỊ XUÂN CHÂU h NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO NGẬP LỤT VÙNG HẠ LƯU SÔNG BA TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ ĐỊA LÍ TỰ NHIÊN Bình Định – Năm 2019 BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO TRƯỜNG ĐẠI HỌC QUY NHƠN LÊ THANH THỊ XUÂN CHÂU NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO NGẬP LỤT LỜI CAM ĐOAN VÙNG LƯUThịSÔNG BA TRONG BỐI CẢNH Tôi tên là:HẠ Lê Thanh Xuân Châu h Hiên học viên lớp cao học KHÍ khóa 20 Chun ngành: Địa lí tự nhiên BIẾN ĐỔI HẬU thuộc khoa Địa lí – Địa Chính trường Đại Học Qui Nhơn Với đề tài luận văn: “Nghiên cứu đánh giá rủi ro ngập lụt vùng hạ lưu Chuyên ngành: Địa lí tự nhiên sơng Ba bối cảnh Biến đổi khí hậu’’ Mã số: 8440217 Tơi xin cam đoan: Đây cơng trình nghiên cứu thân, hướng dẫn TS Đào Đình Châm Các nội dung nghiên cứu, kết đề tài trung thực chưa công bố hình thức trước Các số liệu, tài liệu thu thập từ nguồn khác có ghi rõ phần tài liệu tham khảo, có trích dẫn có ghi rõ nguồn gốc Người hướng dẫn: TS ĐÀO ĐÌNH CHÂM Nếu phát có gian lận nào, tơi xin hồn tồn chịu trách nhiệm nội dung nghiên cứu Tác giả luận văn Lê Thanh Thị Xuân Châu LỜI CẢM ƠN Luân văn:“Nghiên cứu đánh giá rủi ro ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba bối cảnh Biến đổi khí hậu’’ hồn thành hướng dẫn TS Đào Đình Châm Học viên xin bày tỏ lời cảm ơn chân thành tới thầy Người hướng dẫn sâu sắc, giúp đỡ tận tình tơi suốt q trình nghiên cứu hồn thành luận văn Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành đến quý thầy Khoa Địa lýĐịa chính, Trường đại học Quy Nhơn nhiệt tình hướng dẫn giúp đỡ em trình học tập làm luận văn tốt nghiệp Qua cảm ơn Sở tài ngun mơi trường, Sở nơng nghiệp Đài khí tượng thủy văn tỉnh Phú Yên giúp đỡ mặt cần thiết để hoàn thành tốt luận văn Trong trình làm luận văn giới hạn thời gian hạn chế nguồn số liệu thực đo nên khơng tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, em mong h nhận cảm thơng ý kiến đóng góp q báu Thầy, Cơ để em hồn thành tốt luận văn tốt nghiệp Xin trân trọng cảm ơn! Bình Định, ngày… tháng… năm 2019 Học viên Lê Thanh Thị Xuân Châu MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG BIỂU DANH MỤC HÌNH MỞ ĐẦU……………………………… …………………………………… 1.Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu Đối tượng phạm vi nghiên cứu…………… …………………………2 3.1 Đối tượng nghiên cứu…………………………………………………… 3.2 Phạm vi nghiên cứu………………………………………………………2 Nội dung nghiên cứu…………………………………………………… Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài……………………………… 5.1 Ý nghĩa khoa học…………………………………………………………3 5.2 Ý nghĩa thực tiễn…………………………………………………………4 h Quan điểm phương pháp nghiên cứu……………………………… 6.1 Quan điểm nghiên cứu……………………………………………………4 6.1.1 Quan điểm hệ thống……………………………………………………4 6.1.2 Quan điểm lãnh thổ…………………………………………………….4 6.1.3 Quan điểm lịch sử………………………………………………………4 6.1.4 Quan điểm liên ngành….……………………………………………….5 6.2 Phương pháp nghiên cứu……….………………………………………5 6.2.1 Phương pháp phân tích, thống kê tổng hợp…………………………5 6.2.2 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa……………………………….5 6.2.3 Phương pháp mơ hình tốn đánh giá tác động lũ ngập lụt.6 6.2.4 Phương pháp đồ hệ thống thông tin địa lý (GIS)……………….7 6.2.5 Phương pháp xác định mối hiểm họa ngập lụt….………………… 6.2.6 Phương pháp xác định tính dễ tổn thương đến người…………… 6.2.7 Phương pháp chuyên gia…………………………………………… 11 Cấu trúc đề tài………………………………………………………11 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP LUẬN NGHIÊN CỨU TRONG ĐÁNH GIÁ RỦI RO NGẬP LỤT 1.1 Một số khái niệm đánh giá rủi ro ngập lụt……………………….13 1.1.1 Lũ lụt………………………………………………………………….13 1.1.2 Rủi ro ngập lụt ………………………………………………………13 1.1.3 Các đặc trưng lũ lụt ………………………………………14 1.1.4 Phân loại lũ…………………………………………………… …….15 1.1.5 Nguyên nhân hình thành………………………………………………15 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu ngập lụt ngồi nước……17 1.2.1 Tình hình nghiên cứu lũ ngập lụt giới…………………….17 h 1.2.2 Tình hình nghiên cứu ngập lụt Việt Nam……………………… …20 CHƯƠNG : PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƯỞNG ĐẾN RỦI RO NGẬP LỤT VÙNG HẠ LƯU SƠNG BA 2.1 Vị trí địa lí…………………………………………………………… 26 2.2 Vai trị nhóm nhân tố tự nhiên…………………………… ……26 2.2.1 Đặc điểm địa chất…………………………………………………… 26 2.2.2 Đặc điểm địa hình…………………………………………………….28 2.2.3 Chế độ khí hậu……………………………………………………… 30 2.2.4 Các tượng thời tiết đặc biệt………………………………………42 2.2.5 Đặc điểm thủy văn……………………………………………………43 2.2.6 Đặc điểm thổ nhưỡng…………………………………………………49 2.2.7 Đặc điểm thảm thực vật……………………………………………….51 2.3 Vai trị nhóm nhân tố kinh tế - xã hội……………………………55 2.3.1 Đặc điểm dân cư, dân tộc…………………………………………… 55 2.3.2 Hoạt dộng dân sinh ảnh hưởng đến lũ lụt hạ lưu sơng Ba…………….58 2.4 Tình hình ngập lụt vùng hạ lưu sơng Ba…………………… …61 2.5 Tình hình thiệt hại ngập lụt năm gần ……….62 CHƯƠNG 3: XÁC LẬP VÙNG RỦI RO NGẬP LỤT VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 3.1 Luận giải lựa chọn cơng thức tính rủi ro thiệt hại ngưới ngập lụt…………………………………………………………… …………….64 3.2 Phân chia vùng tính tốn số rủi ro theo đơn vị hành (Ai) 66 3.3 Thống kê bảng dân số, mật độ theo vùng phân chia - N(Ai)……… 68 3.4 Mơ q trình ngập lụt số trận lũ điển hình hạ lưu sơng Ba……………………………………………………………………………70 3.4.1 Trình tự bước tính tốn…………….…………………………….71 h 3.4.2 Thiết lập mơ hình Mike11 ……………………………………………71 3.4.3 Thiết lập mơ hình Mike21 75 3.4.3.1 Mô ngập lụt trận lũ năm 1993 77 3.4.3.2 Mô ngập lụt trận lũ năm 2009 79 3.4.3.3 Mô ngập lụt trận lũ năm 2016 80 3.5 Tính tốn tỷ lệ số người tử vong, tích theo mức độ ngập lụt F(hi) 81 3.6 Tính tốn xác suất thiệt mạng xảy ngập lụt ứng với tiểu vùng phân chia - M(Ai)…………………………………………………83 3.7 Tính tốn xác suất ngập lụt - P(Ai)………………………………… 86 3.8 Tính tốn số rủi ro……………………………… ……………….86 3.9 Đề xuất giải pháp ứng phó lũ lụt hạ lưu sông Ba……………… 88 3.9.1 Cơ sở đề xuất…………………………….……………………………88 3.9.2 Đề xuất giải pháp………………… …………………………………89 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ…………………………………….…………95 TÀI LIỆU THAM KHẢO PHỤ LỤC h DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2.1 Lượng xạ tổng cộng thực tế (kcal/cm2)………………………30 Bảng 2.2 Số nắng trung bình tháng năm…………………………….31 Bảng 2.3 Nhiệt độ trung bình tháng năm…………………… …………31 Bảng 2.4 Một số đặc trưng nhiệt độ cao nhiệt độ thấp (0C) 32 Bảng 2.5 Lượng mưa trung bình tháng năm trạm lưu vực sông Ba (mm)…………………………………………………………………………33 Bảng 2.6 Độ ẩm bình quân tháng nhiều năm trạm lưu vực ( đơn vị %)……………………………………………………………………………39 Bảng 2.7 Tần suất hướng gió thịnh hành (%)……………………………40 Bảng 2.8 Một số đặc trưng tốc độ gió (m/s)………….………………….41 Bảng 2.9 Bảng thơng số kỹ thuật chủ yếu hồ chứa lưu vực sông Ba…………………………………………………………………………….46 Bảng 2.10 Bảng thống kê xã có mật độ khác nhau…………………… 55 Bảng 2.11 Bảng thống kê cơng trình thuỷ lợi vùng hạ lưu sông Ba……58 Bảng 2.12 Thiệt hại người số năm ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba…………………………………………………………………………….62 Bảng 3.1: Điều kiện tính tốn lũ lưu vực sơng Ba (P,m3/s).……………… 63 Bảng 3.2 Phân chia ranh giới hành nhằm tính tốn số rủi ro…… 66 Bảng 3.3 Thống kê dân số vùng ngập lụt hạ lưu sông Ba năm 2016… 68 h Bảng 3.4 Sai số số liệu thực đo tính tốn……… … …………….73 Bảng 3.5 Sai số số liệu thực đo tính tốn mơ hình Mike21…… …75 Bảng 3.6 Diện tích ngập lụt ứng với mức ngập lớn trận lũ 10/1993….………………………………………………………………… 77 Bảng 3.7: Thống kê tỉ lệ tử vong, tích ngập lụt với tần suất 1% 82 Bảng 3.8 Chỉ số rủi ro người ngập lụt với tần suất 1% .86 DANH MỤC HÌNH Hình Tổng thể phương pháp đánh giá rủi ro ngập lụt tới người… … Hình 1.1 Đồ thị diễn tả trình lũ………… ……………………….14 Hình 1.2 Hình dạng lưu vực liên quan đến tập trung đường trình lũ…………………………………………………………………………… 15 Hình 2.1 Bản đồ hành lưu vực sơng Ba………………………….… 25 Hình 2.2 Bản đồ địa hình lưu vực sơng Ba…………………………………28 Hình 2.3 Bản đồ phân bố lượng mưa thời kì mùa hè lưu vực sơng Ba …….35 Hình 2.4 Bản đồ phân bố lượng mưa thời kì thu- đơng lưu vực sơng Ba ….35 Hình 2.5 Bản đồ mạng lưới sơng suối lưu vực sơng Ba….…………………42 Hình 2.6 Bản đồ thổ nhưỡng lưu vực sơng Ba …………………………… 48 Hình 2.7 Bản đồ thảm thực vật lưu vực sơng Ba ……………………….….52 Hình 3.1 Bản đồ phân bố ranh giới hành nhằm tính tốn số rủi ro vùng ngập lụt hạ lưu sơng Ba…………………………… ………… ……67 Hình 3.2 Bản đồ số N(Ai) xã vùng hạ lưu sông Ba năm 2016…… 69 Hình 3.3 Mạng lưới thuỷ lực MIKE 11 sơng Đà Rằng….………………….71 Hình 3.4 Đường q trình mực nước (tính tốn thực đo) trận lũ năm 11/1988………………………………………………………………………71 Hình 3.5 Biến trình mực nước (tính tốn thực đo) trận lũ năm 10/1993 72 Hình 3.6 Biến trình mực nước (tính tốn thực đo) trận lũ năm 9/2005….72 h Hình 3.7 Biến trình mực nước (tính tốn thực đo) trận lũ năm 11/2008 72 Hình 3.8 Lưu lượng (m3/s) trạm Củng Sơn từ 1988 đến 2017………… 73 Hình 3.9 Địa hình lưới tính khu vực ven biển cửa sơng Đà Diễn……….74 Hình 3.10 Biến trình mực nước (tính tốn thực đo) trạm Phú Lâm….75 Hình 3.11 Kết mơ ngập lụt trận lũ tháng 10/1993 mơ hình MIKE 21…………………………………………………………………….76 Hình 3.12 Bản đồ độ sâu ngập lụt hạ lưu sông Ba năm 1993………………77 Hình 3.13 Bản đồ độ sâu ngập lụt hạ lưu sơng Ba năm 2009………………78 Hình 3.14.Ngập lụt hạ lưu sơng Ba nhìn từ ảnh Radar(độ phân giải 6,25m) 79 Hình 3.15 Bản đồ độ sâu ngập lụt hạ lưu sơng Ba năm 2016………………80 Hình 3.16.Minh họa tính tốn số F(hi) phần mềm Vertical Mapper 81 Hình 3.17 Bản đồ số F (hi) rủi ro người vùng hạ lưu sông Ba theo kịch 1993……………………………………………………………… ……81 Hình 3.18 Bản đồ mơ tả xác suất thiệt mạng hạ lưu sơng Ba………….84 Hình 3.19 Bản đồ rủi ro người với phương án lũ năm 1993…………….85 h DANH MỤC CHỮ VIẾT TĂT STT Kí hiệu Ý nghĩa ADRC Trung tâm giảm nhẹ thiên tai châu Á ATNĐ Áp thấp nhiệt đới BĐKH Biến đổi khí hậu Flv Diện tích lưu vực GIS Hệ thống thơng tin địa lí HTNĐ Hội tụ nhiệt đới IPCC Uỷ ban liên phủ Biến đổi khí hậu