Nghiên cứu áp dụng công thức BALICA-UNESCO phát triển để tính mức độ tổn thương do lũ lụt trên lưu vực sông Thạch Hãn

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trương Thị Minh Thư NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CƠNG THỨC BALICA-UNESCO PHÁT TRIỂN ĐỂ TÍNH MỨC ĐỘ TỔN THƯƠNG DO LŨ LỤT TRÊN LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN, TỈNH QUẢNG TRỊ LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - Năm 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Trương Thị Minh Thư NGHIÊN CỨU ÁP DỤNG CÔNG THỨC BALICA-UNESCO PHÁT TRIỂN ĐỂ TÍNH MỨC ĐỘ TỔN THƯƠNG DO LŨ LỤT TRÊN LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN, TỈNH QUẢNG TRỊ Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 60440224 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn Hà Nội - Năm 2016 MỤC LỤC DANH MỤC HÌNH DANH MỤC BẢNG MỞ ĐẦU .1 Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nghiên cứu ngồi nước tính dễ bị tổn thương lũ lụt .3 1.2 Đặc điểm địa lý tự nhiên lưu vực sông Thạch Hãn, Quảng Trị 1.3 Tình hình lũ lụt thiệt hại lũ gây năm gần lưu vực sông Thạch Hãn 13 Chương 2: PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO LŨ LỤT 15 2.1 Khái niệm chung tính dễ bị tổn thương lũ lụt .15 2.1.1 Khái niệm tính dễ bị tổn thương 15 2.1.2 Khái niệm tính dễ bị tổn thương lũ lụt 15 2.2 Phương pháp Balica-Unesco phát triển 16 2.2.1 Cơ sở phương pháp Balica - Phương pháp Connor & Hiroki 16 2.2.2 Phương pháp Balica-Unesco phát triển 17 Chương 3: ÁP DỤNG CÔNG THỨC BALICA-UNESCO PHÁT TRIỂN ĐỂ TÍNH MỨC ĐỘ TỔN THƯƠNG DO LŨ LỤT TRÊN LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN, QUẢNG TRỊ 25 3.1 Lựa chọn số xác định mức độ tổn thương cho lưu vực sông Thạch Hãn, Quảng Trị .25 3.2 Nguồn số liệu, phân tích số liệu .30 3.3 Xác định mức độ tổn thương lũ lụt cho lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị 33 KẾT LUẬN .41 TÀI LIỆU THAM KHẢO 43 Phụ lục .46 DANH MỤC HÌNH Hình Vị trí khu vực nghiên cứu .7 Hình Các số theo thành phần FVI Connor & Hiroki 17 Hình Các thành phần số tính dễ bị tổn thương lũ lụt 19 Hình Bản đồ độ dốc lưu vực sông Thạch Hãn, Quảng Trị 31 Hình Bản đồ mức độ dễ bị tổn thương lũ lụt lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị - trường hợp có ngập lụt xảy .37 Hình Biểu đồ phân bố mức độ dễ bị tổn thương lũ lụt theo xã –TH1 37 Hình Bản đồ mức độ dễ bị tổn thương lũ lụt lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị - trường hợp khơng có ngập lụt xảy 39 Hình Biểu đồ phân bố mức độ dễ bị tổn thương lũ lụt theo xã –TH2 40 DANH MỤC BẢNG Bảng Bộ số tính FVI cho tiểu lưu vực sơng 66 Bảng Phân hạng mức độ tính dễ bị tổn thương lũ lụt .24 Bảng Bộ số xác định mức độ tổn thương lũ lụt lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị 28 Bảng 4: Minh họa nút tính xã Cam An – huyện Cam Lộ 32 Bảng Kết mức độ tổn thương lũ cho lưu vực sông Thạch Hãn, Quảng Trị - trường hợp có xét đến đồ ngập lũ 50 Bảng Kết mức độ tổn thương lũ lưu vực sông Thạch Hãn, Quảng Trị trường hợp không xét đến đồ ngập lũ 55 Bảng Các đặc trưng xã lưu vực sông Thạch Hãn 60 LỜI CẢM ON Với lòng chân thành nhất, em xin chân thành cảm ơn tới: PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn, thầy huớng dẫn khoa học cho luận văn em, kết đạt luận văn kiến thức quý báu mà thầy tận tình dẫn em thời gian qua Quý thầy, cô truờng Ðại học Khoa học Tự nhiên, Ðại học Quốc gia Hà Nội, đặc biệt quý thầy cô Khoa Khí tượng Thủy văn Hải dương học, q thầy Phịng Ðào tạo sau Ðại học nhiệt tình huớng dẫn giúp đỡ em hồn thành chương trình Cao học luận văn tốt nghiệp Gia đình, bạn bè giúp đỡ, ủng hộ động viên để em vững tâm phấn đấu học tập, nghiên cứu hoàn thành luận văn Trong trình làm luận văn giới hạn thời gian hạn chế kiến thức nên không tránh thiếu sót Vì vậy, em mong cảm thơng ý kiến đóng góp q báu Thầy cô người quan tâm Tác giả MỞ ĐẦU Trong tình hình biến đổi khí hậu giới, phát triển kinh tế với tốc độ thị hóa ngày cao, với tình trạng lũ lụt dần trở thành thách thức lớn phát triển kinh tế - xã hội giới nói chung nước ta nói riêng Những năm gần đây, gia tăng số lượng dân số dẫn tới tác động lũ lụt ngày nghiêm trọng nhiều quốc gia giới Việt Nam quốc gia Đặc biệt, lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị, lũ lụt thường xuyên xảy ra, đe dọa tới sống người dân phát triển kinh tế xã hội vùng Đánh giá tính dễ bị tổn thương lũ lụt vấn đề quan trọng cách tiếp cận phát triển nhân loại Mục đích việc đánh giá tính dễ bị tổn thương lũ lụt nhằm cung cấp cho nhà định hay bên liên quan lựa chọn để giảm thiểu ảnh hưởng mối nguy hiểm lũ lụt Như vậy, đánh giá tính dễ bị tổn thương biện pháp để giảm thiểu tác động tiêu cực lũ lụt, hay thảm họa, rủi ro khác Định nghĩa tính dễ bị tổn thương lũ lụt giúp ta biết cách tốt để giảm thiểu chúng Trong khoảng 30 năm trở lại đây, tính dễ bị tổn thương nhà khoa học tập trung nghiên cứu nhiều lĩnh vực như: kinh tế -xã hội, môi trường, tự nhiên, thiên tai Tuy nhiên nghiên cứu tính dễ bị tổn thương lũ lụt nghiên cứu năm gần theo cách tiếp cận khác Luận văn “Nghiên cứu áp dụng cơng thức BALICA-UNESCO phát triển để tính mức độ tổn thương lũ lụt lưu vực sơng Thạch Hãn” tiếp cận phương pháp tính giá trị dễ bị tổn thương lũ lụt với tham gia trực tiếp tham số lượng mưa, bốc hơi, độ dốc khu vực, xem xét việc lựa chọn tiêu chí từ đồ ngập lũ, nhằm đưa kết có sở cho vùng không ngập lụt Kết nghiên cứu sở khoa học, thực tiễn cho nhà quản lý, nhà hoạch định sách xác định chiến lược phát triển hợp lý cho vùng, khu vực vùng ngập vùng không ngập Mục tiêu nghiên cứu: Tìm hiểu phương pháp Balica – Unesco phát triển để xác tính dễ bị tổn thương lũ lụt cho khu vực nghiên cứu Lựa chọn tiêu chí để tính tốn tính dễ bị tổn thương lũ lụt lưu vực sơng Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị Tính tốn mức độ dễ bị tổn thương lũ lụt gây lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị Phạm vi nghiên cứu: - Áp dụng công thức BALICA-UNESCO phát triển để tính mức độ tổn thương - lũ lụt lưu vực sông Khu vực nghiên cứu: lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp kế thừa: qua việc phân tích tổng hợp kết nghiên cứu từ cơng trình đăng tạp chí tuyển tập báo cáo hội thảo quốc gia quốc tế tham vấn lựa chọn tiêu tổn thương Số liệu từ đề tài mà nhóm tác giả trước thu thập qua đề tài, dự án sử dụng triệt để Phương pháp thống kê: sử dụng việc xử lý số liệu Bố cục luận văn: Mở đầu Chương 1: Tổng quan Chương 2: Phương pháp xác định mức độ tổn thương lũ lụt Chương 3: Áp dụng cơng thức BALICA-UNESCO phát triển để tính mức độ tổn thương lũ lụt lưu vực sông Thạch Hãn, Quảng Trị Kết luận, kiến nghị Tài liệu tham khảo Chương 1: TỔNG QUAN 1.1 Tổng quan nghiên cứu ngồi nước tính dễ bị tổn thương lũ lụt Trên giới, nghiên cứu tính dễ bị tổn thương nhà khoa học quan tâm nhiều lĩnh vực khác nhau, ví dụ nghiên cứu tính dễ bị tổn thương tác động biến đổi khí hậu, phát triển bền vững, hiểm họa thiên nhiên,… Tuy nhiên, nghiên cứu tìm hiểu tính dễ bị tổn thương lũ lụt Những năm gần đây, tính dễ bị tổn thương lũ lụt nhà khoa học giới tập trung nghiên cứu với cách tiếp cận phương pháp tính tốn khác Có thể kể đến vài hướng nghiên cứu nhiều người quan tâm như: - Phương pháp phát triển liệu DEA (Data envelopment analysis): phương pháp áp dụng phân tích rủi ro thiên nhiên với nghiên cứu Wei.et.al (2004) Liu.et.al (2010) Năm 2012, Dapeng Huang cộng [16] theo hướng nghiên cứu nhằm đánh giá tính dễ bị tổn thương lũ lụt cho 31 tỉnh Trung Quốc Trong nghiên cứu, tổn thương lũ lụt đánh giá dựa số liệu thiệt hại lũ lụt số liệu thống kê kinh tế, xã hội Các yếu tố nhằm tính tốn tính tổn thương nghiên cứu chia làm nhóm tổn thương Tính dễ bị tổn thương dân số với biến chủ đạo tổng số dân, số dân bị ảnh hưởng lũ lụt, thiên tai Tính dễ bị tổn thương chết với biến số lượng người chết,… Tính dễ bị tổn thương nơng nghiệp có biến số lượng trồng bị ảnh hưởng, tỉ lệ diện tích trồng có bảo hiểm,… Tính dễ bị tổn thương kinh tế có biến thu nhập bình qn đầu người, tổng GDP,… Như vậy, nghiên cứu này, tác giả xét tới tính tổn thương nơng nghiệp lại chưa xem xét tới tổn thương công nghiệp hay tổn thương sở hạ tầng,…như chưa thể tồn diện tính dễ bị tổn thương lũ lụt - Phương pháp đánh giá đa tiêu (Multicriteria Evaluation (MCE)): Phương pháp Yalcin.G (2002) [20] áp dụng cho việc phân tích tìm vùng dễ bị tổn thương lũ lụt phía tây bờ biển đen Thổ Nhĩ Kỳ Trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng phần mềm GIS tích hợp với MCE để có Luận văn sử dụng 470 phiếu phiếu điều tra, vấn đề tài BĐKH19 (Mẫu phiếu vấn thể phụ lục 01) Xác định mức độ tổn thương lũ lụt cho lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị Từ số lựa chọn, ta có cơng thức tính sau: 3.3 (10) (11) (12) (13) Trong đó: – thành phần xã hội, thành phần kinh tế, thành phần môi trường, thành phần vật lý số tính dễ bị tổn thương lũ lụt Các ký hiệu viết tắt khác thể bảng Chuần hóa liệu: Như nói phần trên, chuẩn hóa liệu tính theo cơng thức (5) Tuy nhiên, trường hợp có xét đến đồ ngập lụt, xảy tượng phần tách lưu vực sông Thạch Hãn thành hai khu vực khu vực ngập lụt khu vực không ngập lụt Khu vực khơng ngập lụt khơng có giá trị h, v, t; nói, giá trị h, v, t khu vực nhận giá trị Có thể diễn giải sau: = f(x) f(h,v,t) Đối với khu vực không xảy ngập lụt, = f(x), giá trị f(h,v,t) 1, xác nghĩa là: cần thiết rằng, sau chuẩn hóa giá trị h=0, v=0, t=0 cho kết f(h,v,t) =1 Từ đó, thiết lập phương trình chuẩn hóa cho tiêu chí h, v, t sau: x= 33 3.5.1 Kết mức độ tổn thương lũ lụt lưu vực sông Thạch Hãn, Quảng Trị - trường hợp có xét đến đồ ngập lụt a FVI xã hội Kết mức dễ bị độ tổn thương lũ lụt thành phần xã hội cho lưu vực sông Thạch Hãn, Quảng Trị thể bảng Ta dễ dàng nhận thấy, hầu hết xã lưu vực có mức độ tổn thương lũ lụt thành phần xã hội đạt thấp (chiếm 65,82% tổng số xã) thấp (chiếm 27.85% tổng số xã) Xã Hướng Sơn (huyện Hướng Hóa) xã Húc Nghi, xã Hải Phúc (huyện ĐakRong) có giá trị FVI xã hội thấp so với xã lưu vực Một vài xã khác có giá trị FVI xã hội thấp khác xã A Vào, Húc, A Ngò, Hướng Linh,… Các xã nhìn chung có mật độ dân số thấp xã khác; chuẩn bị lương thực, thực phẩm, nhu yếu phẩm cần thiết cho sinh hoạt hàng ngày trước có lũ lụt xã khác, hoạt động tập huấn phịng tránh lũ lụt cho người dân quyền dịch vụ y tế cộng cộng hoạt động lũ lụt so với xã khác Phường 1, phường (thành phố Đông Hà) xã có giá trị FVI xã hội cao so với xã lưu vực Nhìn chung, phường/xã có dịch vụ y tế cơng cộng hoạt động lũ; việc chuẩn bị lương thực, thực phẩm, nhu yếu phẩm cần thiết cho sinh hoạt hàng ngày trước có lũ lụt tốt; mật độ dân số phường/xã lại cao, với số hộ dân có nguy ngập lụt nhiều, dẫn đến việc phường/xã trở thành xã có giá trị FVI xã hội cao so với xã khác lưu vực sơng Thạch Hãn Như vậy, nhận thấy cần thiết việc tuyên truyền, tập huấn cho người dân biện pháp phòng, tránh lũ lụt; quan trọng việc quản lý quy hoạch dân cư khu vực công làm giảm thiểu tính dễ bị tổn thương lũ lụt thành phần xã hội cho lưu vực sông Thạch Hãn b FVI kinh tế 34 Kết mức độ dễ bị tổn thương lũ lụt thành phần kinh tế cho lưu vực sông Thạch Hãn, Quảng Trị thể bảng Hầu hết xã lưu vực có mức độ tổn thương lũ lụt thành phần xã hội đạt thấp (chiếm 48,1% tổng số xã) Các xã đạt mức độ tổn thương lũ lụt thành phần xã hội thấp chiếm 46,83% tổng số xã, đó, xã Húc Nghi, Hải Phúc có giá trị FVI kinh tế thấp so với xã khác lưu vực Các xã có tỉ lệ đất sử dụng cho công nghiệp, thương mại, dịch vụ; đất nông nghiệp, thủy sản thấp, nên mức độ tính dễ bị tổn thương lũ lụt thành phần kinh tế xã thấp xã khác lưu vực Mức độ tổn thương lũ lụt thành phần xã hội đạt cao xã Triệu Long phường (thành phố Đông Hà) Các xã xã có tỉ lệ đất sử dụng cho nông nghiệp, thủy sản lại cao; dẫn đến ảnh hưởng lũ lụt tới hoạt động sản xuất nông nghiệp, thủy sản lớn, mà mặt khác, xã nằm gần sơng gây lũ lụt, nên việc ảnh hưởng lũ lụt nhiều hơn, từ mức độ tính dễ bị tổn thương lũ lụt thành phần kinh tế xã cao xã khác c FVI môi trường Kết mức dễ bị độ tổn thương lũ lụt thành phần môi trường cho lưu vực sông Thạch Hãn, Quảng Trị thể bảng Có xã lưu vực sơng Thạch Hãn có mức độ tổn thương lũ lụt thành phần môi trường thấp xã Triệu Nguyên xã Húc, xã có tỉ lệ rừng lớn so với xã khác lưu vực 26,58% tổng số xã lưu vực sơng Thạch Hãn có mức độ tổn thương lũ lụt thành phần môi trường thấp có 12.66% tổng số xã đạt mức độ tổn thương lũ lụt thành phần môi trường trung bình; 29.11% tổng số xã đạt mức độ tổn thương lũ lụt thành phần môi trường cao xã Triệu Phước (huyện Triệu Phong); 30.38% tổng số xã đạt mức độ tổn thương lũ thành phần môi trường cao 35 ... khác Luận văn ? ?Nghiên cứu áp dụng công thức BALICA-UNESCO phát triển để tính mức độ tổn thương lũ lụt lưu vực sông Thạch Hãn? ?? tiếp cận phương pháp tính giá trị dễ bị tổn thương lũ lụt với tham... chí để tính tốn tính dễ bị tổn thương lũ lụt lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị Tính tốn mức độ dễ bị tổn thương lũ lụt gây lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị Phạm vi nghiên cứu: - Áp dụng. .. dụng cơng thức BALICA-UNESCO phát triển để tính mức độ tổn thương - lũ lụt lưu vực sông Khu vực nghiên cứu: lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp kế thừa: