CÁC CHỈ số ĐÁNH GIÁ TÍNH dễ bị tổn THƯƠNG và PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN

CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN 1 Khoa KTTV-TNN, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP.HCM 2 Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường

CÁC CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG

VÀ PHƯƠNG PHÁP TÍNH TOÁN

1

Khoa KTTV-TNN, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường TP.HCM

2 Khoa Khí tượng Thủy văn và Hải dương học, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên,

ĐHQGHN

Thiên tai lũ lụt ngày càng trở nên khó lường cả về tần suất, độ lớn và độ biến động Thực tế trên phạm vi cả nước, thiên tai lũ lụt đã gây ra những thiệt hại to lớn cả về người và của Các phương pháp dự báo, đánh giá, quản lý lũ…nhằm mục đích giảm thiểu thiệt hại do

lũ lụt gây ra đã được quan tâm nghiên cứu Trong đó vấn đề đánh giá mức độ dễ bị tổn thương do lũ lụt đối với từng địa phương cụ thể, xét đến các yếu tố kinh tế - xã hội, khả năng chống chịu và môi trường đang là vấn đề thời sự, bổ sung một công cụ hỗ trợ cho việc ra quyết định nhằm giảm thiểu tác hại do lũ lụt ở địa phương

Từ khóa: Dễ bị tổn thương, thiên tai lũ lụt

1 Khái niệm tính dễ bị tổn thương

Cách hiểu về tính dễ bị tổn thương đã có nhiều thay đổi trong 20 năm gần đây

Đã có nhiều nghiên cứu nhằm phân loại các thành phần, yếu tố để đánh giá tính dễ bị tổn thương Tuy nhiên, việc sử dụng các thuật ngữ liên quan đến tính dễ bị tổn thương giữa các ngành, lĩnh vực cũng rất phong phú và đa dạng

Khái niệm dễ bị tổn thương, trong những năm gần đây, đã được quan tâm hơn, đặc biệt là trong lĩnh vực quản lý lũ Đánh giá tính dễ bị tổn thương là một hệ thống nhằm phân tích các rủi ro từ ngoại cảnh cũng như nội hàm của hiện tượng, quá trình Điều này nhằm mục đích tăng khả năng phục hồi của xã hội bằng cách gia tăng khả năng chống chịu đối với các yếu tố dễ bị tổn thương

Có nhiều khái niệm dễ bị tổn thương được đưa ra, có thể chỉ ra 3 trường phái tiêu biểu: (1) Chú trọng đến sự tiếp xúc với các hiểm họa sinh lý bao gồm phân tích điều kiện phân bố các hiểm họa, khu vực hiểm họa mà con người đang sống, mức độ thiệt hại và phân tích các đặc trưng tác động (Alexander 1999); (2) Chú trọng đến các khía cạnh xã hội và các tổn thương liên quan đến xã hội nhằm đối phó với các tác động xấu trong cộng đồng dân cư bao gồm cả khả năng chống chịu và khả năng tự phục hồi đối với hiểm họa (Blaikie và cộng sự 1994); (3) Kết hợp cả hai phương pháp

và xác định tính dễ bị tổn thương như là hiểm họa, nơi mà chứa đựng những rủi ro sinh

lý cũng như những tác động thích ứng của xã hội (Cutter 1996, Weichselgartner 2002);

* Về biến đổi khí hậu

Năm 1996, SAR đã xác định tính dễ bị tổn thương như là mức độ do biến đổi khí hậu có thể gây tổn hại hay bất lợi cho hệ thống; nó không chỉ phụ thuộc vào độ nhạy của hệ thống mà còn phụ thuộc vào khả năng thích ứng của cộng đồng với điều kiện khí hậu mới, được xem như những tác động dư của biến đổi khí hậu sau khi các biện pháp thích ứng được thực hiện (Downing, 2001) Định nghĩa này bao gồm sự phơi nhiễm, tính nhạy, khả năng phục hồi của hệ thống để đề kháng các nguy hiểm tiềm tàng do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

Xu hướng phát triển quan điểm các nghiên cứu theo trường phái thứ 3 ngày càng nhiều Trong đó nghiên cứu về mối quan hệ giữa các hoạt động con người và tác động của thiên tai theo chiều hướng đánh giá tổn thương kinh tế xã hội tăng lên Khái niệm về tính dễ bị tổn thương đã dần thể hiện một cái nhìn toàn diện, liên quan đến các lĩnh vực tự nhiên và kinh tế xã hội trong hệ thống

Những nghiên cứu về tính dễ bị tổn thương được sử dụng để biểu thị mức độ thiệt hại của một khu vực có khả năng sẽ xảy ra bởi tác động của các yếu tố trong lĩnh vực biến đổi khí hậu (BĐKH) Một vài định nghĩa tính dễ bị tổn thương đang tồn tại như sau: Chamber (1983) coi tính dễ bị tổn thương có 2 mặt: mặt ngoài là rủi ro, cú sốc mà cá nhân hoặc hộ gia đình là chủ thể của BĐKH phải hứng chịu và mặt trong là khả năng tự vệ, đối phó để giảm thiệt hại; Blaikie và cộng sự (1994) định nghĩa tính dễ

bị tổn thương là các đặc trưng của con người hoặc một nhóm người có năng lực để dự báo, ứng phó, chống lại và phục hồi từ những tác động của BĐKH và những vùng dễ

bị tổn thương được xem xét một cách liên tục cả khả năng tự phục hồi đến mức độ nhạy cảm Theo Adger (2002) tính dễ bị tổn thương là mức độ một hệ thống tự nhiên hoặc xã hội dễ bị thiệt hại do ảnh hưởng của BĐKH Hậu quả là một hiểm họa có thể gây hại cho con người ở khía cạnh tổn thương xã hội và những rủi ro mà các hiện tượng này có thể xảy ra được gọi là độ phơi nhiễm (mức độ tiếp xúc) Theo Watson và cộng sự (1996) tính dễ bị tổn thương được định nghĩa là mức độ tác động của BĐKH gây thiệt hại cho hệ thống, theo đó không chỉ có tính nhạy cảm của hệ thống mà còn khả năng đối phó với các điều kiện khác Kasperson và cộng sự (2000) cho rằng tính

dễ bị tổn thương là mức độ mà một đơn vị dễ bị tổn thất do tiếp xúc với một nhiễu loạn hoặc áp lực và khả năng đối phó của các đơn vị tiếp xúc, khả năng tự phục hồi để trở thành một hệ thống mới hoặc biến mất

* Về lũ lụt

Tính dễ bị tổn thương mà chúng tôi sử dụng dựa trên khái niệm của

UNESCO-IHE: “Tính dễ bị tổn thương là mức độ gây hại có thể được xác định trong những

những điều kiện nhất định thông qua tính nhạy, sự tổn thất và khả năng phục hồi”

Để tăng cường tính ứng dụng của các nghiên cứu trong thực tế, đặc biệt là trong chủ động đánh giá tính dễ bị tổn thương do lũ thì Janet Edwards (2007) đã đưa ra bản

đồ tính dễ bị tổn thương do lũ “là bản đồ cho biết vị trí các vùng nơi mà con người,

môi trường thiên nhiên, của cải gặp rủi ro do các thảm hoạ có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng như thiệt hại về người, gây ô nhiễm môi trường” Tức là, khi định

lượng được tính dễ bị tổn thương của một vùng nào đó và thành lập được bản đồ tổn thương thì nó sẽ cung cấp những thông tin cần thiết hỗ trợ trong việc ra quyết định nhằm chống lại các mối nguy hiểm do lũ lụt gây ra mà xã hội phải hứng chịu

Ngoài ra, theo một số nghiên cứu khác, khái niệm tính dễ bị tổn thương lũ lụt là việc xem xét lựa chọn tiếp xúc, nhạy cảm, và các chỉ số đối phó của người dân trong khu vực nghiên cứu Phân tích các chỉ số này cung cấp một cái nhìn sâu sắc đến các đặc tính dễ bị tổn thương của người dân bị ảnh hưởng và tác động đối với quản lý nguy cơ lũ lụt (Ayoade và Akintola 1980) Khi định lượng được tính dễ bị tổn thương của một vùng nào đó thì nó sẽ cung cấp những thông tin cần thiết hỗ trợ trong việc ra quyết định nhằm chống lại các mối nguy hiểm do lũ lụt gây ra mà xã hội phải hứng

chịu

2 Các chỉ số đánh giá tính dễ bị tổn thương

Một trong các phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương là xây dựng “bộ chỉ

số dễ bị tổn thương” Bộ chỉ số này sẽ thiết lập các tham số tổn thương của một vùng, tạo ra những giá trị riêng có thể so sánh được theo không gian

Xây dựng bộ chỉ số dễ bị tổn thương cho một vùng nghiên cứu cụ thể bao gồm

các bước sau: 1- Lựa chọn vùng; 2- Thiết lập các tham số (chúng tôi sử dụng 3 thành phần dễ bị tổn thương là độ phơi nhiễm, tính nhạy và khả năng thích ứng/phục hồi); 3- Chuẩn hóa các tham số đánh giá; 4- Xác định trọng số tổn thương cho các tham số; 5- Tính giá trị chỉ số dễ bị tổn thương; 6- Phân hạng mức độ tổn thương

Ba thành phần được lựa chọn để đánh giá tính dễ bị tổn thương được có thể được xác định theo đánh giá thứ 3 của IPCC: “Tính dễ bị tổn thương là một hàm của các đặc trưng, độ lớn, và tỷ lệ thay đổi nhiệt độ với độ phơi nhiễm của hệ thống, mức

độ nhạy cảm và khả năng đối phó” (McCarthy và cộng sự 2001) Vì vậy, theo định nghĩa này, tính dễ bị tổn thương có ba thành phần: tiếp xúc (độ phơi nhiễm), mức độ nhạy cảm và khả năng ứng phó Ba thành phần này được mô tả như sau:

+ Độ phơi nhiễm được hiểu như là mối đe dọa trực tiếp, bao hàm tính chất, mức

độ thay đổi các yếu tố cực đoan của khu vực như: Bản đồ tự nhiên; bản đồ sử dụng

đất; bản đồ ngập lũ (tần suất, thời gian, lượng lũ); Dân số, tỷ lệ dân cư nông thôn, thành thị, dân tộc thiểu số, phong tục, tập quán, tỷ lệ ngành nghề sản xuất

+ Độ nhạy cảm mô tả các điều kiện môi trường của con người có thể làm trầm trọng thêm mức độ nguy hiểm, cải thiện những mối nguy hiểm hoặc gây ra một tác

động nào đó như: Thu nhập, chi tiêu hộ gia đình; tỷ lệ giới tính, độ tuổi, nghề nghiệp,

giáo dục, hệ thống giao thông, liên lạc, thời gian ở trong khu vực ảnh hưởng lũ, kinh nghiệm đối phó với lũ, nhận thức về nguy cơ lũ lụt, nhận thức về rủi ro lũ lụt, sự chuẩn

bị cho việc xuất hiện lũ

+ Khả năng ứng phó là khả năng thực hiện các biện pháp thích ứng nhằm ngăn

chặn các tác động tiềm năng như: Năng lực đối phó, quản lý và sự cứu trợ, hỗ trợ có

thể nhận được từ chính quyền địa phương, Cấu trúc nhà ở, hệ thống đê điều phòng và chống lũ, dịch vụ y tế công cộng, hiện trạng hệ sinh thái.

3 Phương pháp xác định chỉ số dễ bị tổn thương do lũ lụt

3.1 Chuẩn hóa các chỉ số

Rõ ràng các chỉ tiêu có đơn vị và tỷ lệ khác nhau, vì thế khi sử dụng trong 1 hàm quan hệ cần phải được chuẩn hóa trước khi tính toán giá trị tính dễ bị tổn thương

lũ lụt Trong công bố này đã sử dụng phương pháp trong đánh giá chỉ số phát triển con người (HDI) của UNDP (2006) để chuẩn hóa bằng cách qui đồng nhất giá trị từ 0-1 Trước đó phải xác định mối tương quan giữa các chỉ tiêu/tham số với tính dễ bị tổn

thương Có hai loại quan hệ có thể xảy ra: Quan hệ thuận - tính dễ bị tổn thương tăng

lên/giảm xuống với sự tăng lên/giảm xuống của các giá trị tham số Ví dụ như tham số

về lượng lũ, cường độ lũ, rõ ràng rằng giá trị các chỉ tiêu này càng lớn thì tính dễ bị

tổn thương của vùng đó càng lớn Quan hệ nghịch có nghĩa là tính dễ bị tổn thương

tăng lên/giảm xuống với sự giảm/tăng của các giá trị tham số này Ví dụ như tham số

tỷ lệ người biết chữ, nhận thức về nguy cơ lũ, sự chuẩn bị đối phó với lũ…rõ ràng là

các tham số này càng tăng thì mức độ tổn thương càng giảm Điều này chúng tôi coi là các biến số:

+ Hàm quan hệ thuận với tính dễ bị tổn thương và chuẩn hóa sử dụng công

thức:







ij

ax

i

x



=



+ Mặt khác khi xem xét đến các biến mà giá trị của biến càng cao mà khả năng

gây tổn thương càng thấp thì công thức đối với hàm quan hệ nghịch sẽ là:







 ij ij 

ij

ax ax

i

y



=

Từ hai công thức này cho thấy rằng các giá trị chuẩn hóa của các biến thu được

sẽ nằm trong khoảng từ 0 đến 1 Cho ví dụ số liệu thu thập của một khu vực như sau:

Bảng 1: Số liệu thu thập giá trị các biến

Vùng

Giá trị biến Chênh lệch mực

nước (m) Sản lượng lương thực (tấn/ha) Tỷ lệ người biết chữ (%)

Kết quả tính toán giá trị chuẩn hóa:

Bảng 2: Số liệu chuẩn hóa giá trị các biến

Vùng

Giá trị chuẩn hóa

bình

Chênh lệch mực

Như vậy sau bước tính này sẽ thiết lập được bộ các số liệu đã chuẩn hóa đã đồng nhất về đo lường và có thể tiến hành các bước tiếp theo

3.2 Xác định trọng số cho các biến/tham số

Sau khi số liệu được chuẩn hóa, các chỉ số cần được gán trọng số riêng Có 2

phương pháp để xác định trọng số của các chỉ số là: phương pháp trọng số bằng nhau

và phương pháp trọng số không bằng nhau Trong công bố này chúng tôi trình bày phương pháp xác định trọng số không bằng nhau theo thuật giải của Lyengar và

Sudarhan

theo tổng tuyến tính sau:

ij 1

w

K

j i

j

=

Sudarshan các trọng số này được giả định là tỷ lệ nghịch với phương sai của chỉ tiêu

ij

w

ar( )

j

i

c

Ở đây c là hằng số chuẩn hóa được xác định:

1

1 ar( )

K

j i

c



=

=

Sự lựa chọn các trọng số theo cách này sẽ đảm bảo rằng sự thay đổi lớn trong bất kỳ một chỉ tiêu nào sẽ không chi phối quá mức sự đóng góp của các chỉ tiêu còn lại của các chỉ số và gây sai sót khi so sánh giữa khu vực Chỉ số dễ bị tổn thương vì vậy được tính toán sẽ nằm trong phạm vi từ 0 đến 1, với giá trị = 1 chỉ số tổn thương là lớn nhất còn lại với giá trị = 0 chỉ số tổn thương là không bị ảnh hưởng

Với mục đích phân loại, sự sắp xếp đơn giản cho các vùng dựa vào các chỉ tiêu

phân loại chi tiết phù hợp từ một phân bố xác suất giả định là cần thiết Phân bố xác suất phù hợp trong trường hợp này là phân bố Beta lấy giá trị từ 0-1 như Lyengar và Sudarshan (1982) đã áp dụng Những khoảng này có thể được sử dụng để mô tả những trạng thái khác nhau của tính dễ bị tổn thương như sau; 1- Mức độ không tổn thương

nếu z4<y i<1

Một ví dụ tính toán chỉ số dễ bị tổn thương với một trận lũ điển hình đối với 20 vùng nhỏ (số liệu được giả định) dưới đây:

Bảng 3: Các biến trong đánh giá tính dễ bị tổn thương (ví dụ)

Độ phơi nhiễm

tổn thương càng nhiều

Tính nhạy

1 Phần trăm diện tích tưới/diện tích gieo trồng (S1) Nghịch

Khả năng

thích

ứng/chống chịu

càng lớn thì tổn thương

ít

Giá trị thu thập của các chỉ tiêu tố tổn thương

Bảng 4: Giá trị thu thập các biến (ví dụ)

Các giá trị chuẩn hóa:

Bảng 5: Giá trị chuẩn hóa các biến (ví dụ)

Vùng Diện lộ/Tiếp xúc Tính nhạy Khả năng thích ứng/chống chịu

Các giá trị trọng số của các chỉ tiêu tổn thương:

Bảng 6: Trọng số của các biến

w j

Trọng

Sau khi tính toán các trọng số của các chỉ tiêu ta tiến hành xác định chỉ số tổn thương của từng vùng với các yếu tố chỉ tiêu xem xét:

Bảng 7: Bảng giá trị tổn thương và phân hạng của các vùng

Vùng

Giá trị chỉ

số tổn

thương

(VI)

Phân

Giá trị chỉ

số tổn thương (VI)

Phân

Giá trị chỉ

số tổn thương (VI)

Phân hạng

Ta dễ dàng nhận thấy rằng vùng số 2 là vùng có mức độ tổn thương cao nhất với giá trị VI=0.699 và vùng số 9 có mức độ dễ bị tổn thương là thấp nhất với VI = 0.259

Từ các chỉ số dễ bị tổn thương của các vùng ta có thể sắp xếp, đánh giá các vùng

dễ bị tổn thương ở 5 mức độ như sau:

Bảng 8: Đánh giá tính dễ bị tổn thương của các vùng

4 Kết luận

Hiện nay việc nghiên cứu, quản lý và giảm nhẹ tác hại do thiên tai lũ lụt gây ra đối với đời sống xã hội ngày càng được quan tâm, đặc biệt càng trở nên cấp thiết trong điều kiện biến đổi khí hậu Hướng tiếp cận bằng cách đánh giá tính dễ bị tổn thương

do thiên tai lũ lụt nhằm lượng hóa những thiệt hại tiềm năng mà một sự kiện cực đoan

có thể gây ra nhằm đưa ra những biện pháp quản lý đang là hướng nghiên cứu mới và cần được phát triển

Có rất nhiều cách hiểu khác nhau về tính dễ bị tổn thương và cụ thể là tổn thương

do lũ lụt, với đó là những phương pháp tính toán khác nhau Nghiên cứu lựa chọn một phương pháp phù hợp để có được bộ chỉ số tốt nhất cho mỗi vùng với các điều kiện cụ thể sẽ giúp cho việc quản lý lũ được tốt hơn Bài báo này giới thiệu một trong số nhiều phương pháp đó Việc áp dụng cơ sở lý thuyết này để tính toán cho một lưu vực cụ thể

và sẽ được trình bày trong các công trình tiếp theo

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Adger, W N., Huq, S., Brown, K., Conway, D and Hulme, M (2002) Adaptation

to climate change: Setting the Agenda for Development Policy and Research Tyndall Centre for Climate Change Research Working Paper 16

2 Alexander Fekete, (2009), Assessment of Social Vulnerability for River-Floods in Germany, Ph.D thesis techniques, University Fakultat der Rheinischen Friedrichs-Wilhelm – Bonn

3 Ayoade, J.O and F.O Akintola ( 1980), "Public perception of flood hazard in two Nigerian cities ", Environment International Vol 4, pages 277-280

4 Chamber, R., 1983 Rural Development: Putting the Last First, Essex: Longman Blaikie, P., T.Cannon, I.David and B.Wisner, 1994 “At Risk: Natural Hazards People’s Vulnerability, and Disasters”, Routledge, London

5 Cutter S.L (1996) Vulnerability to Environmental Hazards Progress in Human Geography 20(4):529–39

6 Đặng Đình Khá, (2011), Nghiên cứu tính dễ bị tổn thương do lũ lụt hạ lưu sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị, Luận văn Thạc sĩ khoa học, Đại học Khoa học Tự nhiên – ĐH Quốc gia Hà Nội

7 Dang Dinh Kha, Tran Ngoc Anh and Nguyen Thanh Son (2010), Flood vulnerability assessment of downstream area in thach han river basin, quang tri province Journal of Natural Science, Vietnam National University, Hanoi

8 Downing, TE, Butterfield, R, Cohen, S, Huq, S, Moss, R, Rahman, A, Sokona, Y and Stephen, L (2001) Vulnerability Indices: Climate Change Impacts and Adaptation UNEP Policy Series, UNEP, Nairobi

9 http://www.unesco-ihe-fvi.org/

10 IPCC (1996) Second Assessment Report

11 IPCC (2001a) Climate change 2001: Impacts, Adaptation and Vulnerability, Summary for Policymakers, WMO

12 Iyengar, N.S and P Sudarshan 1982 ‘A Method of Classifying Regions from Multivariate Data’, Economic and Political Weekly, Special Article:

2048-52

13 Janet Edwards (2007) Handbook for Vulnerability Mapping EU Asia ProEco project

14 Kasperson, J.X., R.E.Kasperson, B.L.Turner, W.Hsieh, and A.Schiller, 2000

“Vulnerability to Global Environmental Change”, The Human Dimensions of Global Environmental Change, Cambridge, MIT Press

15 McCarthy JJ, Canziani OF, Leary NA, Dokken DJ, White KS (eds) (2001) Climate change 2001: impacts,adaptation and vulnerability Cambridge University Press, UK

16 Nguyễn Thanh Sơn, Cấn Thu Văn, 2012 Các phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương - Lý luận và thực tiễn Phần 1 Khả năng ứng dụng trong đánh giá tính dễ

bị tổn thương lũ lụt ở Miền Trung Việt Nam, Tạp chí khoa học Đại học Quốc gia

Hà Nội Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Tập 28, số 3S tr.115-122

17 UNDP (2006) Human development report, United Nations Development Program Available at: http://hdr.undp.org/hdr2006/statistics/

18 Watson, R.T., M.C.Zinyowera and R.H.Moss, 1996 “Climate Change 1995: Impacts, Adaptations and Mitigation of Climate Change: Scientific-Technical Analyses”, Cambridge University Press, Cambridge

19 Weichselgartner, J (2002) About the capacity to be wounded: the need to link disaster mitigation and sustainable development Extreme Naturereignisse – Folgen, Vorsorge, Werkzeuge, DKKV, Bonn p.150–158

FLOOD VULNERABILITY INDEX AND METHODOLOGY COMPUTATION

1

Ho Chi Minh City University for Natural resuorces and environment

2

Faculty of Hydro-Meteorology & Oceanography, VNU University of Science,

Vietnam National University

Natural disasters-floods are becoming more unpredictable in terms of the frequency, magnitude and volatility In Vietnam natural disasters - floods have caused huge damage both

in human lives and property The methods to forecast, assess, and management flood aiming

to reduce the damage flood have received many studies In which, assessing flood vulnerability for specific local that taking into account factors such as socio-economy, environment and resistance is a topical issue, an additional tool to support decision making

in order to reduce the damage caused by flood in each local

Key words: Flood vulnerability, diasters-floods