đánh giá độ rủi ro sóng thần khu vực đô thị thành phố nha trang

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN oo PHẠM THẾ TRUYỀN ĐÁNH GIÁ ĐỘ RỦI RO SÓNG THẦN KHU VỰC ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ NHA TRANG TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC Hà Nội – 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN PHẠM THẾ TRUYỀN ĐÁNH GIÁ ĐỘ RỦI RO SÓNG THẦN KHU VỰC ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ NHA TRANG Chuyên ngành: Hải dƣơng học Mã số: 60.44.97 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SỸ KHOA HỌC NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS. TS. NGUYỄN HỒNG PHƢƠNG Hà Nội – 2012 iii MỤC LỤC Trang MỤC LỤC i LỜI CẢM ƠN ii MỞ ĐẦU 1 CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT ĐỘ NGUY HIỂM SÓNG THẦN TRONG KHU VỰC BIỂN ĐÔNG 3 1.1. Một số khái niệm cơ bản về sóng thần 3 1.2. Tình hình nghiên cứu sóng thần ở Việt Nam 7 1.3. Độ nguy hiểm sóng thần trong khu vực biển Đông 10 CHƢƠNG 2: PHƢƠNG PHÁP LUẬN VÀ QUY TRÌNH THỰC HIỆN 20 2.1. Mức độ tổn thƣơng, độ nguy hiểm và độ rủi ro sóng thần 20 2.2. Quy trình đánh giá độ rủi ro do sóng thần 21 2.3. Cơ sở phƣơng pháp luận đánh giá mức độ rủi ro do sóng thần 23 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ĐỘ RỦI RO DO SÓNG THẦN GÂY RA ĐỐI VỚI KHU VỰC ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ NHA TRANG 32 3.1 Khu vực nghiên cứu 32 3.2 Xây dựng cơ sở dữ liệu tổng hợp phục vụ đánh giá rủi ro sóng thần 33 3.3 Xây dựng các công cụ tính toán trên môi trƣờng GIS. 36 3.4 Đánh giá độ rủi ro sóng thần khu vực đô thị thành phố Nha Trang. 36 KẾT LUẬN 58 TÀI LIỆU THAM KHẢO 59 iv Lời cảm ơn Để hon thnh khoá luận ny, tôi xin gửi lời cảm ơn chân thnh v sâu sắc nhất tới PGS.TS. Nguyễn Hồng Ph-ơng Viện Vật lý Địa Cầu ng-ời đã định h-ớng, trực tiếp h-ớng dẫn v tận tình giúp đỡ tụi về nhiều mặt. Tôi cũng xin gửi lời cảm ơn tới GS. TS Alexis Drogoul ng-ời đã tạo điều kiện cho tôi thực hiện chuyến khảo thực địa về nhà cửa tại khu vực thành phố Nha Trang, cùng các thầy cô trong Bộ môn Hải Dơng học - Khoa KTTVHDH đã có những chỉ dẫn v giải đáp quý báu để tôi có thể hon thnh khoá luận. Trong quá trình thực hiện, luận văn chắc chắn không khỏi có nhiều thiếu sót, vì vậy tôi rất mong nhận đợc sự góp ý của thầy cô v các bạn đồng nghiệp để luận văn có thể hon thiện hơn. Tôi xin chân thnh cảm ơn ! H Nội, ngy tháng năm 2012 Học viên Phạm Thế Truyền 1 MỞ ĐẦU Lịch sử thế giới đã ghi nhận đƣợc những trận sóng thần có sức tàn phá khủng khiếp. Gần đây nhất, vào ngày 11 tháng 03 năm 2011, một trận động xảy ra với M w 9.0 xảy ra ngoài khơi Tohoku, Japan. Trận động đất đã gây ra sóng thần lan dọc bờ biển Thái Bình Dƣơng của Nhật Bản và ít nhất 20 quốc gia, bao gồm cả bờ biển phía Tây của Bắc và Nam Mỹ. Sóng thần cao đến 38,9 m đã đánh vào Nhật Bản chỉ vài phút sau động đất, tại một vài nơi sóng thần tiến vào đất liền 10 km. Trận động đất và sóng thần đã gây ra nhiều thiệt hại nghiêm trọng với 15.840 ngƣời thiệt mạng, 5.950 ngƣời bị thƣơng và 3.642 ngƣời mất tích. Trƣớc đó là trận sóng thần xảy ra vào ngày 26 tháng 12 năm 2004, một trận động đất lớn thứ tƣ kể từ năm 1900 đã xảy ra ngoài khơi đảo Sumatra, Indonesia. Trận động đất đƣợc đánh giá là có cƣờng độ hơn 9,0 độ Rích te đã gây ra một dải đứt gẫy dài tới 1200km. Nó tạo ra sóng thần có độ cao hơn 12m tại nhiều khu vực. Sóng thần đã giết hại hơn 283.000 ngƣời ở các vùng bờ Ấn Độ Dƣơng và làm cho hơn 1.100.000 ngƣời mất nhà cửa. Những thiệt hại do trận sóng thần này gây ra phải mất nhiều năm mới có thể khắc phục đƣợc. Do khả năng tàn phá rất nghiêm trọng của sóng thần, từ lâu đã có rất nhiều nghiên cứu trên thế giới về sự hình thành và lan truyền của sóng thần. Các nghiên cứu đều tập trung vào mục đích xây dựng một hệ thống dự báo và cảnh báo sóng thần có thể cho phép tính toán dự báo và đƣa ra bản tin cảnh báo sóng thần với thời gian ngày càng rút ngắn. Bên cạnh công tác cảnh báo sóng thần, việc nghiên cứu đánh giá độ rủi ro sóng thần để từ đó có chiến lƣợc quy hoạch, xây dựng các phƣơng án ứng phó kịp thời với thiên tai sóng thần, nhằm bảo vệ các thành phố ven biển là nhiệm vụ cấp thiết.Trong bối cảnh đó luận văn khoa học “Đánh giá độ rủi ro sóng thần khu vực đô thị thành phố Nha Trang” đƣợc thực hiện với mục đích 2 đánh giá thiệt hại về ngƣời và nhà cửa cho khu vực thành phố Nha Trang, nhằm đƣa ra một cái nhìn tổng quan về nguy cơ tổn thƣơng, mức độ rủi ro do sóng thần gây ra đối với khu vực đô thị thành phố Nha Trang. Việc đánh giá rủi ro sóng thần đối với một khu vực đô thị là một quy trình phức tạp bao gồm nhiều bƣớc tiến hành, từ việc thu thập số liệu, xây dựng các công cụ tính toán đến việc áp dụng một phƣơng pháp luận chuẩn hóa cho khu vực nghiên cứu. Trong luận văn này, những đóng góp đáng kể nhất của học viên là việc tham gia vào công tác thực địa, xây dựng cơ sở dữ liệu và các công cụ tính toán. Các kết quả nghiên cứu của học viên tại thời điểm này chủ yếu tập trung vào việc đánh giá mức độ tổn thƣơng do sóng thần gây ra đối với khu vực đô thị thành phố Nha Trang. Cấu trúc của luận văn bao gồm: Mở đầu Chƣơng 1: Khái quát độ nguy hiểm sóng thần trong khu vực Biển Đông Chƣơng 2: Xây dựng phƣơng pháp luận và quy trình đánh giá rủi ro sóng thần cho khu vực đô thị ven biển Việt Nam Chƣơng 3: Đánh giá độ rủi ro sóng thần gây ra đối với khu vực đô thị thành phố Nha Trang Kết luận Tài liệu tham khảo 3 CHƢƠNG 1: KHÁI QUÁT ĐỘ NGUY HIỂM SÓNG THẦN TRONG KHU VỰC BIỂN ĐÔNG Trong chƣơng này, một số khái niệm cơ bản liên quan tới sóng thần sẽ đƣợc giới thiệu trong phần đầu. Trong phần tiếp theo sẽ điểm qua tình hình nghiên cứu sóng thần ở Việt Nam từ trƣớc đến nay, trên cơ sở đó đƣa ra một bức tranh khái quát về mức độ nguy hiểm sóng thần trên khu vực Biển Đông và các vùng biển lân cận. 1.1 Một số khái niêm cơ bản về sóng thần Sóng thần là gì Tên gọi quốc tế của sóng thần là Tsunami. Từ “Tsunami” có xuất xứ từ tiếng Nhật, trong đó “tsu” nghĩa là “cảng” và “nami” nghĩa là “sóng”. Sóng thần là một chuỗi các đợt sóng lớn có bƣớc sóng dài đƣợc sinh ra do các biến động địa chất mạnh mẽ xảy ra ở đáy biển và đại dƣơng tại gần bờ hoặc ngoài khơi. Khi sự di chuyển đột ngột của các cột nƣớc lớn xảy ra, hoặc đáy biển đột ngột nâng lên hay hạ xuống do tác động của động đất, sóng thần đƣợc hình thành dƣới tác động của trọng lực. Các đợt sóng nhanh chóng lan truyền trong môi trƣờng nƣớc và trở nên vô cùng nguy hiểm với khả năng tàn phá lớn khi chúng tiến vào bờ biển nông. Hình 1.1. Vận tốc lan truyền của sóng thần. 4 Sóng thần có đặc điểm vật lý rất khác biệt so với sóng triều. Sóng triều là những dao động mang tính chu kỳ, liên quan đến sự lên, xuống của thủy triều sinh ra bởi lực hấp dẫn giữa Mặt Trời, Mặt Trăng và Trái Đất. Sóng mà chúng ta nhìn thấy ở biển đƣợc hình thành do gió thổi trên mặt biển. Độ mạnh của sóng tùy thuộc vào độ mạnh của gió và khoảng cách mà gió thổi. Thông thƣờng bƣớc sóng khoảng từ vài chục xăngtimét và có thể đến một vài chục mét. Tốc độ dịch chuyển qua đại dƣơng từ vài km/giờ đến 100 km/giờ. Nguyên nhân gây ra sóng thần Hầu hết các đợt sóng thần có sức phá hủy lớn đều đƣợc hình thành từ các trận động đất lớn và nông (chấn tâm gần mặt đất). Các trận động đất này đƣợc sinh ra từ các đứt gãy hoạt động ngay trên bề mặt đáy biển, tại các vùng có hoạt động kiến tạo dọc theo ranh giới các mảng kiến tạo. Khi các mảng kiến tạo va chạm vào nhau thì chúng có thể làm nghiêng, gây sụp hay dịch chuyển cả một diện tích lớn của thềm đại dƣơng từ một vài kilômét đến hàng nghìn kilômét hoặc nhiều hơn nữa. Sự di chuyển đột ngột theo phƣơng thẳng đứng của một khối đất đá trên diện tích lớn khiến bề mặt đáy biển bị thay đổi, kéo theo sự di chuyển của khối nƣớc nằm trên đó và tạo nên sóng thần. Các đợt sóng này có thể di chuyển rất xa từ vị trí chúng đƣợc hình thành, đồng thời gieo rắc sự phá hủy trên quãng đƣờng mà chúng đi qua. Mặc dù hiếm khi xảy ra, nhƣng các đợt phun trào núi lửa mạnh cũng có thể gây ra sự xáo trộn các khối nƣớc trong lòng đại dƣơng và tạo ra các đợt sóng thần trong khu vực đó. Trong quá trình này, sóng thần có thể đƣợc tạo ra do sự di chuyển đột ngột của nƣớc khi núi lửa phun nổ, hoặc do trƣợt lở sƣờn núi, hoặc magma núi lửa đột ngột phun lên chiếm thể tích của nƣớc biển và hoặc là do bể magma bị sụt lún. 5 Dấu hiệu xuất hiện sóng thần Động đất là một dấu hiệu cảnh báo sóng thần của tự nhiên. Nếu bạn đang ở vùng bãi biển và cảm thấy nền đất rung lắc mạnh đến mức bạn không còn đứng vững đƣợc, thì có khả năng đã xảy ra một trận động đất gây sóng thần. Trƣớc khi sóng thần ập đến thƣờng có dấu hiệu là nƣớc biển rút đi rất nhanh để lộ cả những tảng đá và cá nằm trơ trên đáy biển. Khi sóng thần ập vào bờ, bạn sẽ nghe thấy một tiếng gầm rú giống nhƣ có một chuyến tàu hỏa đang đến gần. Thiệt hại do sóng thần Năm 1960, tại Chilê, trận động đất lớn với cƣờng độ 9,5 độ Richter làm cho một vùng rộng trên 1000 km bị biến dạng, từ đó sinh ra một đợt sóng thần rất lớn. Các ngọn sóng của chúng đã phá hủy các vùng đất không những ở Chilê mà cả những nơi khác rất xa nhƣ Hawaii, Nhật Bản và các khu vực khác trên Thái Bình Dƣơng. Cần lƣu ý rằng, không phải tất cả các trận động đất đều dẫn đến sóng thần. Thông thƣờng, chỉ có các trận động đất lớn hơn 6,5 độ Richter mới có khả năng tạo ra sóng thần. Tại Ấn độ dƣơng, vào ngày 26 tháng 12 năm 2004, một trận động đất lớn thứ tƣ tính từ năm 1900 đã xảy ra ngoài khơi đảo Sumatra, Indonesia. Trận động đất đƣợc đánh giá là có cƣờng độ 9,0 độ Rích te đã gây ra một dải đứt gẫy dài tới 1200 km. Nó tạo ra sóng thần có độ cao hơn 12m. Sóng thần đã giết hại hơn 283.000 ngƣời ở các vùng bờ Ấn độ Dƣơng và làm cho hơn 1.100.000 ngƣời mất nhà cửa. Những thiệt hại do trận sóng thần này gây ra phải mất nhiều năm mới có thể khắc phục đƣợc. Gần đây nhất, vào ngày 11 tháng 3 năm 2011, tại vùng biển phía đông của Nhật bản lại xảy ra một trận động đất mạnh 9,0 độ làm phát sinh sóng thần lan dọc bờ biển Thái Bình Dƣơng của Nhật Bản và ít nhất 20 quốc gia, 6 bao gồm cả bờ biển phía Tây của Bắc và Nam Mỹ. Sóng thần cao đến 38,9 m đã đánh vào Nhật Bản chỉ vài phút sau động đất, tại một vài nơi sóng thần tiến vào đất liền 10 km. Cho đến nay, số liệu đƣợc chính thức xác nhận cho thấy có 15.840 ngƣời chết, 5.950 ngƣời bị thƣơng và 3.642 ngƣời mất tích tại 18 tỉnh của Nhật Bản và hơn 125.000 công trình nhà ở bị hƣ hại hoặc phá hủy hoàn toàn do sóng thần. Trận động đất và sóng thần đã gây ra nhiều thiệt hại nghiêm trọng tại quốc gia này, bao gồm những hƣ hỏng nặng nề về đƣờng bộ và đƣờng sắt cũng nhƣ gây cháy nổ tại nhiều khu vực, kèm theo một con đập bị vỡ. Khoảng 4,4 triệu hộ gia đình rơi vào tình trạng mất điện và 1,5 triệu hộ bị mất nƣớc. Nhiều nhà máy phát điện đã ngừng hoạt động, và ít nhất 3 vụ nổ lò phản ứng do rò rỉ khí hydro đã xảy ra tại các lò phản ứng khi hệ thống làm mát bị hỏng hoàn toàn. Một trong những trận sóng thần lớn nhất đƣợc ghi lại là vào ngày 26/8/1883 sau vụ nổ lớn và sụt lún của núi lửa Krakatau ở Indonesia. Vụ nổ đã tạo ra cơn sóng thần có độ cao đến hơn 40 m, phá hủy nhiều thị trấn và ngôi làng ven biển dọc theo eo biển Sunda của cả hòn đảo Java và Sumatra, khiến số ngƣời thiệt mạng lên tới 36.417 ngƣời. Ngoài ra, còn có các dẫn chứng cho rằng núi lửa ở Santorin trong vùng biển Aegean phun nổ vào năm 1490 trƣớc Công Nguyên là nguyên nhân của sóng thần đã nhấn chìm toàn bộ nền văn minh Minoan, Hy Lạp. [...]... ca thnh ph Nha Trang 31 CHNG 3: NH GI RI RO SểNG THN GY RA I VI KHU VC THNH PH NHA TRANG Trong chng ny, phng phỏp lun ỏnh giỏ ri ro súng thn c ỏp dng th nghim cho mt khu vc ụ th ca thnh ph Nha Trang theo quy trỡnh minh ha trờn hỡnh 2.1 chng 2 Ton b quy trỡnh ỏnh giỏ ri ro súng thn c thc hin vi s tr giỳp ca cụng ngh GIS Di õy l mụ t chi tit cỏc ni dung ó thc hin 3.1 Khu vc nghiờn cu Khu vc nghiờn... trong khong t 1 n 5 õy, Giỏ tr R = 5 l mc ri ro ln nht Trờn c s quy trỡnh v phng phỏp lun trỡnh by trờn, lun vn ó bc u ỏp dng tớnh toỏn mc ri ro súng thn cho khu vc thnh ph Nha Trang vi hai tham s chớnh l nh ca v ngi Cỏc kt qu tớnh toỏn s c hin th di dng bn mc ụ ri ro, trờn c s ỏp dng cụng c GIS Trong chng tip theo s trỡnh by chi tit vic thnh lp bn ri ro súng thn cho khu vc ụ th ca thnh ph Nha. .. ri ro súng thn l xỏc sut xy ra nhng tn tht v kinh t xó hi do súng thn gõy ra ti mt khu vc cho trc, trong mt khong thi gian cho trc ri ro súng thn, nguy him súng thn v mc tn thng do súng thn liờn h vi nhau bi biu thc: n R H EiVi (2.1) i õy E l yu t chu ri ro; V mc b tn thng, biu th s o ca nhng tn tht thnh phn; v H l nguy him súng thn Ch s i biu th loi yu t chu ri ro 2.2 Quy trỡnh ỏnh giỏ ri ro. .. thnh phn v ngi do súng thn gõy ra ti khu vc nghiờn cu Bng 2.7 Cỏc giỏ tr ngh cho h s KST Bỏo ng 15 trc khi súng n Khu vc 1 Thi gian s tỏn trung bỡnh (phỳt) 15 1 29 2.3.2. nguy him súng thn Trong trng hp ỏnh giỏ ri ro súng thn, nguy him súng thn c xỏc nh l cao cc i ca ct nc ti tng im nghiờn cu trong vựng ngp lt Bn ngp lt l sn phm... súng thn lan truyn lờn b v c th hin trờn bn khu vc b ngp lt cc i Mc súng thn xõm nhp lờn b ph thuc vo cỏc c im chi tit ca khu vc ngp lt v s liu a hỡnh sn cú (Priest, 1995) Nh ó trỡnh by trờn, bn ngp lt do súng thn i vi khu vc thnh ph Nha Trang c khai thỏc t kch bn s 4 trong c s d liu 25 kch bn súng thn (Hỡnh 3.12) Cỏc kch bn ny c tớnh toỏn v xõy dng trong khu n kh ti Xõy dng c s d liu kch bn súng... cnh bỏo ụ th (ISSUE), ng ch nhim PGS.TS Nguyn Hng Phng GS TS Alexis Drogoul, 2009 6) Nghiờn cu ỏnh giỏ nguy him ng t v súng thn vựng bin v hi o Vit Nam v xut cỏc gii phỏp gim nh hu qu Ch nhim: GS.TS Bựi Cụng Qu, ch trỡ: Vin Vt lý a cu ti c lp cp Nh nc (2008-2010) 7) Nghiên cứu đánh giá độ nguy hiểm động đất và sóng thần ti khu vc Ninh thun v lõn cn phc v cụng tỏc la chn v trớ xõy dng nh mỏy in... dng th nghim cho thnh Ph Nha Trang, mt thnh ph nm trờn di ven bin min Trung Vit Nam, c coi l nm trong vựng nh hng ca súng thn t khu vc Bin ụng 2.1 Mc tn thng, nguy him v ri ro súng thn Phng phỏp lun ỏnh giỏ ri ro v gim nh thit hi do súng thn gõy ra cho mt khu vc ven bin thng c xõy dng da trờn ba khỏi nim c bn nht bao gm Mc tn thng do súng thn, nguy him súng thn, v ri ro súng thn s c nh ngha di... 2: XY DNG PHNG PHP LUN V QUY TRèNH NH GI RI RO SểNG THN CHO KHU VC ễ TH VEN BIN VIT NAM Him ha súng thn thng tp trung cao nht ti cỏc khu vc nm sỏt b bin v cú th tr thnh thm ha nu khu vc ú ng thi cng l mt khu vc phỏt trin ca cng ng Vit nam, mc dự cha cú ti liu chớnh thc no c cụng b v thit hi do súng thn gõy ra trong quỏ kh, song cỏc kt qu nghiờn cu u cho thy khu vc min Trung t nc c ỏnh giỏ l cú nhy... 2.3.3 Mc ri ro do súng thn Nh ó trỡnh by trờn, giỏ tr ri ro c tớnh toỏn thụng qua giỏ tr mc tn thng v giỏ tr nguy him ngp lt súng thn Giỏ tr mc tn thng trong khong t 1 n 5 v giỏ tr nguy him ngp lt nm trong khang t 1 n 4 Do vy, giỏ tr mc ri ro súng thn cho tng yu t mc tn thng c xỏc nh bi cụng thc: R = VxH/4 30 (2.7) Trong ú,V mc tn thng; H l mc nguy him ngp lt v R l giỏ tr ri ro Giỏ tr R phi... rỡa tip giỏp vi khu vc v i dng Bin ụng Tuy nhiờn cỏc trn ng t trong i ny l khụng mnh i t gy Tõy bc Borneo - Palawan õy l mt i t gy nghch, cm v phớa ụng nam Mc dự ng t cú ln 6 ó xy ra trờn i ny, nhiu chuyờn gia kin to vn cho rng i t gy ny ó ngng hot ng t lõu Cỏc vựng ngun khỏc Ngoi cỏc i kin to cú kh nng gõy súng thn trong khu vc Bin ụng ó nờu trờn, mt s i hỳt chỡm cú kớch thc nh hn trong cỏc vựng bin . trình đánh giá độ rủi ro do sóng thần 21 2.3. Cơ sở phƣơng pháp luận đánh giá mức độ rủi ro do sóng thần 23 CHƢƠNG 3: ĐÁNH GIÁ ĐỘ RỦI RO DO SÓNG THẦN GÂY RA ĐỐI VỚI KHU VỰC ĐÔ THỊ THÀNH PHỐ NHA. Đông Chƣơng 2: Xây dựng phƣơng pháp luận và quy trình đánh giá rủi ro sóng thần cho khu vực đô thị ven biển Việt Nam Chƣơng 3: Đánh giá độ rủi ro sóng thần gây ra đối với khu vực đô thị thành. thành phố Nha Trang, nhằm đƣa ra một cái nhìn tổng quan về nguy cơ tổn thƣơng, mức độ rủi ro do sóng thần gây ra đối với khu vực đô thị thành phố Nha Trang. Việc đánh giá rủi ro sóng thần đối