(Luận văn thạc sĩ) nghiên cứu đánh giá rủi ro tai biến lũ lụt thành phố hà nội

ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đỗ Trung Hiếu NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO TAI BIẾN LŨ LỤT THÀNH PHỐ HÀ NỘI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2012 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN - Đỗ Trung Hiếu NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO TAI BIẾN LŨ LỤT THÀNH PHỐ HÀ NỘI Chuyên ngành: Sử dụng bảo vệ tài nguyên môi trường Mã số: 60 85 15 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HIỆU Hà Nội - 2012 MỤC LỤC MỤC LỤC DANH MỤC BẢNG iii DANH MỤC HÌNH iv MỞ ĐẦU Chƣơng TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU TAI BIẾN LŨ LỤT 1.1 Tổng quan tai biến lũ lụt 1.1.1 Lũ lụt (Flood) 1.1.2 Lũ quét (Flash Flood) 1.2.3 Ngập lụt (innundation) 1.2.4 Tai biến lũ lụt 10 1.2 Tổng quan tình hình nghiên cứu lũ lụt trong, nước tiếp cận nghiên cứu đánh giá 10 1.2.1 Ngoài nước 10 1.2.2 Trong nước 11 1.2.3 Tổng quan tiếp cận phương pháp nghiên cứu, đánh giá tai biến lũ lụt 14 1.3 Quan điểm tiếp cận phương pháp nghiên cứu đề tài 18 1.3.1 Quan điểm tiếp cận nghiên cứu 18 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu đề tài 19 Chƣơng CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG TỚI PHÁT SINH LŨ LỤT VÀ RỦI RO TAI BIẾN LŨ LỤT THÀNH PHỐ HÀ NỘI 25 2.1 Vai trị nhóm nhân tố tự nhiên 25 2.1.1 Đặc điểm địa chất 25 2.1.2 Đặc điểm địa mạo 29 2.1.3 Điều kiện khí hậu 38 2.1.4 Đặc điểm thủy văn 43 2.1.5 Lớp phủ thực vật 47 2.2 Vai trò nhóm nhân tố KTXH 48 2.2.1 Đặc điểm dân số mật độ dân cư i 48 2.2.2 Đặc điểm trạng sử dụng đất 51 2.2.3 Hạ tầng sở 53 Chƣơng ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG, NGUY CƠ VÀ PHÂN TÍCH RỦI RO TAI BIẾN LŨ LỤT THÀNH PHỐ HÀ NỘI 56 3.1 Phân tích, đánh giá trạng nguyên nhân tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội 56 3.1.1 Hiện trạng lũ lụt 56 3.1.2 Phân tích nguyên nhân ngập lụt thành phố Hà Nội 62 3.2 Phân tích đặc trưng địa mạo mối liên hệ với nguy tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội 64 3.2.1 Đặc trưng cấu trúc trắc lượng hình thái tự nhiên thành phố Hà Nội nguy tai biến lũ lụt 64 3.2.2 Đặc trưng bề mặt địa hình khơng gian ảnh hưởng lũ lụt 67 3.3 Đánh giá tai biến lũ lụt Hà Nội sở nghiên cứu địa mạo kết hợp sử dụng tư liệu viễn thám công nghệ GIS 71 3.3.1 Không gian mức độ ảnh hưởng lũ lụt 71 3.3.2 Phân tích mức độ tổn thương lũ lụt thành phố Hà Nội 78 3.3.3 Phân tích rủi ro tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội 84 KẾT LUẬN 88 TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 ii DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Danh sách 29 đơn vị hành cấp quận, huyện, thị xã thuộc thành phố Hà Nội Bảng 1.2 Phân loại tai biến thiên nhiên theo nguồn gốc phát sinh [4] 10 Bảng 2.1 Lượng mưa khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2003 (mm) 39 Bảng 2.2 Lượng bốc khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2003(mm) 40 Bảng 2.3 Độ ẩm khơng khí khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2003 (mm) 41 Nhiệt độ khơng khí khu vực Hà Nội từ tháng 1/1996 đến 12/2003 (oC) 41 Bảng 2.4 Bảng 2.5 Mực nước trung bình tháng - trạm Hà Nội - Sông Hồng (cm) 44 Bảng 2.6 Lưu lượng nước trung bình tháng - trạm Hà Nội - Sơng Hồng (m3/s) 44 Bảng 2.7 Số dân thành thị nông thôn Hà Nội Hà Tây trước hợp 49 Bảng 2.8 Thực trạng sử dụng đất thành phố Hà Nội 52 Bảng 3.1 Số liệu điều tra vết lũ thành phố Hà Nội trận lụt T11/2008 [14] 59 Bảng 3.2 Thống kê tình hình úng hệ thống sông năm tư 2001 – 2006[14] 61 Bảng 3.3 So sánh điểm ngập đồ thực địa kiểm chứng 77 Bảng 3.4 Diện tích nhóm sử dụng đất chịu tác động ngập lụt 79 Bảng 3.5 Phân cấp mức độ tổn thương ngập lụt nhóm trạng sử dụng đất thành phố Hà Nội 80 Bảng 3.6 Mức độ tổn thương nhóm trạng sử dụng đất 81 Bảng 3.7 Ma trận xác định trọng số mức độ tổn thương nhóm trạng sử dụng đất 81 Bảng 3.8 Bảng đánh giá tổng hợp mức độ tổn thương ảnh hưởng ngập lụt ứng với nhóm sử dựng đất 82 Bảng 3.9 Lượng mưa (mm) ngày (từ tối ngày 30/10 đến tối ngày 1/11/2008) số trạm khí tượng 84 Bảng 3.10 Ma trận đánh giá nguy rủi ro tác động ngập lụt 85 Bảng 3.11 Tổng diện tích cấp rủi ro ảnh hưởng ngập lụt 86 iii DANH MỤC HÌNH Hình 1.1 Sơ đồ khu vực nghiên cứu Hình 1.2 Sơ đồ hình thành lũ lụt lưu vực [9] Hình 1.3 Quy trình nghiên cứu đánh giá rủi ro ngập lụt [25] 24 Hình 2.1 Bản đồ Địa chất & Khống sản thành phố Hà Nội [16] 26 Hình 2.2 Bản đồ Địa mạo thành phố Hà Nội [5] 30 Hình 2.3 Biểu đồ biểu diễn thay đổi yếu tố khí tượng khu vực Hà Nội 42 Hình 2.4 Sự thay đổi mực nước sông Hồng theo thời gian[14] 45 Hình 2.5 Mưa trạm Phủ Lý[14] 46 Hình 2.6 Mưa trạm Láng[14] 46 Hình 2.7 Biểu đồ mực nước trạm Phủ Lý [14] 46 Hình 2.8 Dân số trung bình khu vực Hà Nội từ năm 2005 đến 2009 50 Hình 2.9 Sơ đồ phân bố mạng lưới giao thông TP Hà Nội theo hướng 54 Hình 3.1 Mơ hình số độ cao thành phố Hà Nội 65 Hình 3.2 Các ảnh Spot khu vực thành phố Hà Nội sử dụng phân tích 72 Hình 3.3 Sơ đồ quy trình thành lập đồ ngập lụt [14] 73 Hình 3.4 Diện tích ngập khu vực Hà Nội (tính theo ranh giới hành Quận/ Huyện/ Thị xã) 74 Hình 3.5 Diện tích ngập khu vực Hà Nội (tính theo mức độ ngập 0,5m, 2m 4m) 74 Hình 3.6 Bản đồ khoanh vùng nguy ngập lụt thành phố Hà Nội 76 Hình 3.7 Bản đồ đánh giá mức độ tổn thương lũ lụt thành phố Hà Nội 83 Hình 3.8 Bản đồ đánh giá mức độ rủi lũ lụt thành phố Hà Nội 87 iv MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Ngập lụt đô thị dạng tai biến gây thiệt hại to lớn người tài sản, làm xáo trộn đời sống nhân dân Ngập gây tê liệt hoạt động kinh tế - xã hội Nhiều đô thị nước ta phải chịu ảnh hưởng tai biến này, song mức độ nguyên nhân khác như: địa hình thấp, độ dốc khơng lớn, nước mưa khó tiêu thoát tự chảy; nước triều tràn vào kỳ triều cường hay mưa lớn kết hợp với nước dâng gió bão vùng ven biển (Hải Phịng, thành phố Hồ Chí Minh…); lũ tập trung nhanh sông ngắn dốc, đổ xuống vùng đồng nhỏ hẹp mà khó tiêu gặp nhiều vật cản (các thị miền Trung…) Hệ thống thoát nước thường nguyên nhân gây bị ngập úng hầu hết thị Tại thành phố Hà Nội, tình trạng ngập lụt ngày phổ biến trầm trọng hơn, điểm ngập ngày tăng số lượng, quy mơ thời gian ngập Có điểm đáng lưu ý trạng ngập Hà Nội khu phố cũ khơng ngập nhiều hầu hết khu đô thị lại ngập nặng Thậm chí ngập lụt xảy mực nước sông chưa dâng cao tới mức tràn bờ Ngập úng thị Hà Nội nhiều ngun nhân nguyên tắc lượng nước tới vượt khả tiêu thoát Đối tượng chịu ảnh hưởng ngập lụt khu vực trũng, thấp địa hình Đối với thị, hoạt động nhân sinh cải biến địa hình tự nhiên mạnh mẽ, tác động không quy luật góp phần làm trầm trọng thêm tình trạng ngập úng Trong bối cảnh tình hình biến đổi khí hậu toàn cầu ngày mạnh mẽ, diễn biến bất thường thời tiết gây trận bão, mưa lịch sử xuất ngày nhiều thêm Đồng nghĩa với việc nguy xảy tai biến ngập lụt trở nên lớn Việc nghiên cứu biện pháp giảm thiểu tai biến cấp thiết Có thể cảnh báo sớm khả xảy nguy hiểm quan trọng, nhằm chủ động cho phòng tránh, giảm đến mức thấp thiệt hại người tài sản Đó lý học viên lựa chọn đề tài: “Nghiên cứu đánh giá rủi ro tai biến lũ lụt Thành phố Hà Nội” Mục tiêu đề tài Phân tích, đánh giá nguy rủi ro tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội sở ứng dụng nghiên cứu địa mạo với hỗ trợ công nghệ viễn thám GIS làm sở cho việc đề xuất giải pháp giảm thiểu thiệt hại Nhiệm vụ nội dung nghiên cứu Để đạt mục tiêu trên, báo cáo giải nhiệm vụ nội dung nghiên cứu sau: - Thu thập tổng hợp tài liệu điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội liên quan đến khu vực nghiên cứu; - Tổng quan nghiên cứu tai biến lũ lụt; - Phân tích nhân tố ảnh hưởng tới trình phát sinh tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội; - Nghiên cứu trạng đánh giá tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội; - Phân tích rủi ro tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội giải pháp giảm thiểu thiệt hại; Phạm vi nghiên cứu Phạm vi không gian: khu vực nằm phạm vi thành phố Hà Nội Thành phố Hà Nội thay đổi nhiều lần mặt không gian địa lý tên gọi: từ Thăng Long (các triều đại Lý, Trần, Lê), Đông Đô (triều đại nhà Hồ), Đông Quan (triều Lê), đến Hà Nội thời Nguyễn, Hà Nội thời thuộc Pháp, đến Hà Nội nước Việt Nam Dân chủ Cộng hòa (1945-1978), Hà Nội thủ nước Cộng hịa Xã hội Chủ nghĩa Việt Nam thời kỳ 1978-1991, thời kỳ 1991-2008 Hà Nội từ tháng 8/2008 đến nằm phía tây-bắc đồng Bắc Bộ q thiên nhiên dịng sơng Hồng ban tặng Thủ đô Hà Nội ngày với 29 đơn vị hành cấp quận, huyện tương đương, bao gồm thị xã (Sơn Tây), 10 quận (Ba đình, Cầu Giấy, Đống Đa, Hà Đơng, Hai Bà Trưng, Hồn Kiếm, Hoàng Mai, Long Biên, Tây Hồ Thanh Xuân) 18 huyện (Ba Vì, Chương Mỹ, Đan Phượng, Đơng Anh, Gia Lâm, Hoài Đức, Mê Linh, Mỹ Đức, Phú Xuyên, Phúc Thọ, Quốc Oai, Sóc Sơn, Thạch Thất, Thanh Oai, Thanh Trì, Thường Tín, Từ Liêm Ứng Hịa) (bảng 1.1 hình 1.1) Bảng 1.1 Danh sách 29 đơn vị hành cấp quận, huyện, thị xã thuộc thành phố Hà Nội Đơn vị hành Diện tích (km2) Dân số (ngƣời) Các quận Đơn vị hành Diện tích (km2) Dân số (ngƣời) Đan Phượng 76,80 132.000 Ba Đình 9,25 225.282 Đơng Anh 182,30 276.750 Đống Đa 12,04 147.000 Gia Lâm 114,00 205.275 Cầu Giấy 10,09 352.000 Hồi Đức 94,30 190.612 Hà Đơng 33,30 135.000 Mê Linh 141,64 187.255 Hai Bà Trưng 14,65 350.000 Mỹ Đức 226,14 170.200 Hoàn Kiếm 5,29 178.000 Phú Xuyên 170,80 186.452 Hoàng Mai 41,04 214.759 Phúc Thọ 117,00 155.000 Long Biên 60,38 170.000 Quốc Oai 129,54 147.311 Tây Hồ 24,00 109.163 Sóc Sơn 306,09 254.000 Thanh Xuân 9,13 173.000 Thạch Thất 128,19 147.792 Thanh Oai 141,80 204.729 Thanh Trì 63,27 158.413 Thường Tín 127,70 200.598 Thị xã Sơn Tây 113,47 110.827 Huyện Ba Vì 428,00 250.000 Từ Liêm 75,32 240.000 Chương Mỹ 232,90 271.761 Ứng Hòa 182,70 192.216 (Nguồn: Niên giám thống kê thành phố Hà Nội năm 2010) Phạm vi khoa học: Chỉ đánh giá nguy phân tích rủi ro tai biến ngập lụt phần địa hình đồng thành phố Hà Nội Cấu trúc luận văn Ngoài phần mở đầu, kết luận tài liệu tham khảo, đề tài cấu trúc thành chương sau: Chương Tổng quan nghiên cứu tai biến lũ lụt Chương Các nhân tố ảnh hưởng phát sinh lũ lụt rủi ro tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội Chương Đánh giá trạng, nguy phân tích rủi ro tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội Trong trình nghiên cứu, tác giả tiến hành so sánh kết phân tích độ sâu ngập điểm tương ứng đồ thành lập số liệu đo mốc lũ thực tế qua trình thực địa nguồn liệu nhóm đề tài nghiên cứu lũ lụt khu vực nghiên cứu Từ bảng 3.3 ta thấy số 20 điểm khảo sát thực địa, chuẩn lại mức ngập có 16 điểm trùng khoảng giá trị ngập không ngập 3.3.2 Phân tích mức độ tổn thương lũ lụt thành phố Hà Nội Bản đồ vùng dể tổn thương xây dựng sở lớp thông tin chuyên đề GIS trạng tự nhiên, kinh tế-xã hội Có hai nguồn thơng tin để xây dựng đồ: - Thông tin yếu tố gây tổn thương giới hạn nghiên cứu, học viên lựa chọn tai biến ngập lụt, dạng tai biến điển hình đặc trưng khu vực đồng - Thông tin yếu tố bị tổn thương gồm mật độ dân cư, sở hạ tầng, dạng tài nguyên thiên nhiên Thông tin kinh tế-xã hội thể mức độ thiệt hại tính mạng tài sản tai biến có xảy Theo hướng tiếp cận này, có nhiều quan điểm phương pháp đánh giá khác Trong trình đánh giá tổn thương tham số đánh giá mức độ tổn thương khả chống chịu trước nguy tai biến Với nguồn dự liệu thu thập đánh giá được, tác giả đánh giá mức độ tổn thương dựa vào nhân tố Hiện trạng sử dung đất, nhân tố mang tính đặc trưng cho tự nhiên mục đích sử dụng đối tượng Đề tài sử dụng liệu trạng sử dụng đất Thành phố Hà Nội năm 2010 làm sở để đánh giá mức độ tổn thương yếu tố Từ đồ sử dụng đất cung cấp Sở Tài nguyên Môi trường thành phố Hà Nội năm 2010, tỷ lệ 1/50.000 với 77 loại đất khác nhau, tác giả phân loại nhóm thành loại: đất thị, đất nhà nông thôn, đất công cộng, đất nông nghiệp, đất rừng đất trống 78 Bảng 3.4 Diện tích nhóm sử dụng đất chịu tác động ngập lụt STT Nhóm sử dụng đất Diện tích ngập (m2) Tỷ lệ % Đất cơng cộng 24194656.8198 6.043 Đất đô thị 6290964.9261 1.571 Đất nông thôn 18946204.9658 4.732 Đất nông nghiệp 334421528.1620 83.526 Đất rừng công nghiệp 3047363.7161 0.761 Đất trống sơng ngịi 13481204.2078 3.367 Mức độ tổn thương ngập lụt với nhóm sử dụng đất cho thấy: nhóm đất sử dụng cơng trình cơng cộng, trường học, bệnh viện, nhà chống bão lũ, khu hành chính, đường giao thơng… nơi dễ bị tổn thương khu vực có diện tích lớn, tập trung nhiều thiết bị, máy móc Mặt khác, lại nơi khó khăn việc ứng phó xảy tai biến, khả ứng phó thấp bị tổn thương mạnh Các nhóm trạng sử dụng đất khác với mực độ thiệt hại khả ứng chống chịu khác chia theo mức độ tổn thương khác Nếu đường giao thông, nơi tập trung dân cư bị ngập người dân bị lập dẫn đến tổn thương ngập tăng lên nhiều Nhóm đất nhà thị nơng thơn bị tổn thương so với đất cơng cộng mức cao trung bình nhà người dân nơi tập trung tài sản gia đình bao gồm lương thực, vật nuôi thiệt bị dân dụng khác bị ngập lụt nhà thị bị thiệt hại nhiều nhà nông thôn họ có nhiều tài sản Sức chịu đựng với lũ lụt lúa hoa màu lại trơng cơng nghiệp khác, mức độ tổn thương lúa hoa màu lũ cao so với cơng nghiệp Cịn nơi đất trống hay sơng ngịi nơi bị tổn thương lũ Đối với nhóm trạng sử dụng đất lại tiến hành phân tích theo phần trăm diện tích bị ảnh hưởng ngập lụt, chia theo cấp: Rất thấp, Thấp, Trung Bình, Cao, Rất cao (bảng 3.5) 79 Bảng 3.5 Phân cấp mức độ tổn thương ngập lụt nhóm trạng sử dụng đất thành phố Hà Nội Nhóm đất trống sơng ngịi Nhóm đất nơng thơn TT Phần trăm diện tích ngập Điểm trọng số Mức độ tổn thương 0.80 Rất cao T T Phần trăm diện tích ngập (%) Điểm trọng số Mức độ tổn thương 0.4 Rất cao Nhóm đất rừng công nghiệp TT Nhóm đất thị Phần trăm diện tích ngập Điểm trọng số Mức độ tổn TT thương Rất thấp 2.4 Rất cao Phần trăm diện tích ngập Điểm trọng số Mức độ tổn thương 0.32 Rất cao Nhóm đất nơng nghiệp Nhóm đất cơng cộng TT Phần trăm diện tích ngập Điểm trọng số Mức độ tổn TT thương 0.32 Rất cao 80 Bảng 3.6 Mức độ tổn thương nhóm trạng sử dụng đất Nhóm trạng sử dụng đất Nhóm đất trống sơng ngịi Điểm trọng số Nhóm đất Nhóm đất rừng nơng cơng nghiệp nghiệp Nhóm đất nơng thơn Nhóm đất thị Nhóm đất cơng cộng Việc đánh giá mức độ tổn thương nhóm loại đất thang điểm biểu thị mức độ tổn thương chúng cách thích đáng tác động ngập lụt Trong đó, nhóm đất công cộng dễ bị tổn thương ảnh hưởng ngạp lụt, cho điểm Các nhân tố lại, ứng với mức độ tổn thương khác trình bày bảng 3.7 Trong tự nhiên mức độ tổn loại hình sử dụng đất không Sự khác thể qua xác định trọng số yếu tố Ở lựa chọn trọng số cho yếu tố phương pháp phân tích cấp bậc Analytical Hiearchy Process (AHP) Đây phương pháp định lượng, dùng để xếp chọn phương án thỏa mãn tiêu chí cho trước Bảng 3.7 Ma trận xác định trọng số mức độ tổn thương nhóm trạng sử dụng đất Nhóm trạng sử dụng đất Nhóm đất trống sơng ngịi Nhóm đất rừng cơng nghiệp Nhóm đất Nhóm đất nơng nơng nghiệp thơn Nhóm đất thị Nhóm đất công cộng (a) (b) (c) (d) (e) (f) (a) (b) 1/3 (c) 1/5 1/4 (d) 1/6 1/5 1/3 (e) 1/8 1/7 1/5 1/4 (f) 1/9 1/8 1/6 1/5 1/3 81 Bảng 3.8 Bảng đánh giá tổng hợp mức độ tổn thương ảnh hưởng ngập lụt ứng với nhóm sử dựng đất Nhóm trạng sử dụng đất Nhóm đất trống sơng ngịi Nhóm đất rừng cơng nghiệp Nhóm đất nơng nghiệp Nhóm đất nơng thơn Nhóm đất thị Nhóm đất cơng cộng % diện tích ngập Rất thấp 0.32 Trọng số 0.0242 0.0385 0.0805 0.1322 0.2766 0.4479 Trọng số nhóm loại hình sử dụng đất bị tổn thương xác định thông qua việc lập ma trận so sánh tương quan nhân tố tính trọng số tương ứng nhân tố trình bày bảng 3.8 Sau phân cấp tính trọng số ứng với mức độ tổn thương loại hình sử dụng đất, đề tài tiến hành thành lập đồ tổn thương Sau tính tốn ArcGIS, ta thu đồ tổng hợp với giá trị nhận ô pixel Tuy nhiên để có giá trị sử dụng ta phải phân cấp chúng Dựa vào đồ thị tích lũy (histogram) đồ tổng hợp, giá trị số pixel (digital number) phân làm cấp sau : “Rất cao”, “Cao”, “Trung bình”, “Thấp” “Rất thấp” 82 Hình 3.7 Bản đồ đánh giá mức độ tổn thương lũ lụt thành phố Hà Nội 83 3.3.3 Phân tích rủi ro tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội Đánh giá rủi ro đánh giá khả tổn thất thiệt hại tác động tai biến đến lĩnh vực nhóm xã hội Trong nghiên cứu này, mức độ rủi ro ngập lụt tính tốn dựa hai yếu tố mức độ nguy hiểm khả bị tổn thương theo công thức: ∑ (*) [23] Trong đó: H mức độ nguy hiểm lũ lụt V khả bị tổn thương, biểu thị số đo tổn thất thành phần; Chỉ số i biểu thị loại yếu tố chịu rủi ro Để xác định mức độ nguy hiểm tai biến, tác giả tiến hành phân tích diện tích mức ngập sâu trình bày phần Đồng thời, dựa vào số liệu thống kê thời gian ngập lũ đợt lũ lịch sử gần năm 2008, để đánh giá mức độ nguy hại dựa vào thời gian bị ngập úng nhân tố điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội Bảng 3.9 Lượng mưa (mm) ngày (từ tối ngày 30/10 đến tối ngày 1/11/2008) số trạm khí tượng Tên trạm Từ 19 30 đên 19 31/10 Từ 19 31/10 đên 19 1/11 Từ 19 đên 19 2/11 Tổng Láng 347,0 128,1 88,1 563,2 Hà Đông 514,2 186,4 112,3 812,9 Hà Nội 308,4 167,7 64,9 541,0 Thƣợng Cát 326,1 179,9 87,2 593,2 Kim Anh 207,6 126,1 54,5 388,2 Sóc Sơn 238,0 111,0 63,0 412,0 Trâu Quỳ 350,7 172,4 110,3 633,4 Đông Anh 380,0 126,0 60,0 566,0 Liên Mạc 233,3 131,9 60,2 425,4 Thanh Trì 321,8 117,1 61,0 499,9 Nguồn: Trích từ [14] Trong khoảng thời gian ngày (từ 30/10 đến 2/11/2008), Hà Nội nhiều nơi khác miền Bắc miền Trung xảy mưa đợt mưa lớn lịch sử, 84 lượng mưa lớn tập trung ngày đầu Nếu tính ngày 30/10/2008, giá trị cịn cao hơn, có nơi xấp xỉ 1000 mm đợt mưa lịch sử Chẳng hạn, tính đến chiều 1/11, tổng lượng mưa khu vực Hà Nội phổ biến từ 350 - 550 mm, số điểm lớn Ứng Hịa: 603 mm, Hà Đơng: 707 mm, Thanh Oai: 914 mm Do lượng mưa lớn tập trung, nên khả nước khơng kịp gây ngập úng nặng toàn thành phố Hà Nội nội thành huyện ngoại thành Như vậy, xét thời gian ngập cho thấy thời gian ngập trũng đợt lũ hầu hết vượt mức chịu úng nhân tố (nhà xưởng, máy móc, xe cộ, lúa, hoa màu ) Mức độ thiệt hại đánh giá tiêu chí diện tích độ sâu ngập lụt Bảng 3.10 Ma trận đánh giá nguy rủi ro tác động ngập lụt Mức độ tổn thƣơng Mức độ nguy hiểm tai biến Rất thấp Rất thấp Trung bình Cao Rất cao Rất thấp Rất thấp Thấp Thấp Thấp Thấp Rất thấp Thấp Trung bình Trung bình Trung bình Trung bình Thấp Trung bình Trung bình Cao Cao Cao Thấp Trung bình Cao Cao Rất cao Rất cao Thấp Trung bình Cao Rất cao Rất cao Rất thấp Dựa vào kết tính tốn, vùng có diện tổn thương cao diện tích cấp độ thuộc huyện phía Nam Hà Nội, ứng với khu vực thấp trũng Mỹ Đức, Ứng Hịa, Thường Tín, Chương Mỹ, Thanh Oai Trong đó, huyện Mỹ Đức có tổng diện tích bị tổn thương cao 72.3 km2, huyện Ứng Hịa có 60.9 km2, huyện Thường Tín 58.99 km2 Huyện Chương Mỹ với khơng gian 85 1.17 km2 mức độ rủi ro cấp Rất cao, huyện Ứng Hịa có 0.87 km2 ứng với cấp Rủi ro cao Ở quận nội thành quận mức độ rủi ro cao quận Hà Đông, Hai Bà Trưng, Tây Hồ Trên thực tế, xảy ngập lụt thành phố Hà Nội, khu vực bị ảnh hưởng nhận thấy nhanh quận nội thành, xét tổng thể yếu tố diện tích, độ ngập sâu, thời gian bị ngập, mức độ thiệt hại theo loại hình sử dụng đất khu vực có độ cao thấp nhất, diện tích lớn vùng chịu rủi ro cao Vì diện tích độ sâu ngập huyện ngoại thành, vùng thấp trũng phía nam Hà Nội lớn nhiều so với vùng chịu ảnh hưởng quận/huyện nội thành nên dễ thấy khu vực có mức rủi ro cao, tổn thương cao Bảng 3.11 Tổng diện tích cấp rủi ro ảnh hưởng ngập lụt Stt Cấp rủi ro Diện tích (Km2) Tỷ lệ (%) Rủi ro Rất thấp 366.67 92.92 Rủi ro thấp 20.38 5.16 Rủi ro trung bình 4.80 1.22 Rủi ro cao 0.72 0.18 Rủi ro cao 2.05 0.52 Tổng 394.61 100% Bản đồ mức độ rủi ro ngập lụt thành lập dựa đồ nguy lũ có tần suất 1%, đồ trạng sử dụng đất 2010 đồ mức độ tổn thương, thấy nơi rủi ro xuất lũ tần suất 1%, từ biện pháp ứng phó ứng phó với lũ nâng cao công tác dự báo ngập lũ, khả nhận thức cộng đồng với ngập lũ, tăng cường hoạt động cứu trợ có lũ, làm giảm thiểu rủi ro lũ gây 86 Hình 3.8 Bản đồ đánh giá mức độ rủi lũ lụt thành phố Hà Nội 87 KẾT LUẬN Nghiên cứu hân tích, đánh giá nguy rủi ro tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội sở ứng dụng nghiên cứu địa mạo với hỗ trợ công nghệ viễn thám GIS Kết nghiên cứu tóm lược sau: Tình trạng ngập lụt thành phố Hà Nội ngày phổ biến trầm trọng hơn, điểm ngập ngày tăng số lượng, quy mô thời gian ngập Nguyên nhân ngập lụtcủa thành phố Hà Nội hoạt động nhân sinh (q trình thị hóa, xây dựng sở hạ tầng, đường xá, cầu cống ) cải biến địa hình tự nhiên mạnh mẽ, khơng quy luật, vơ tình ngăn chặn khả tiêu thoát nội vùng Khi nguồn nước tới mưa lớn kéo dài liên tục, vượt khả thẩm thấu đất khả tiêu thoát nước dịng chảy dẫn đến tình trạng ngập úng cục Luận văn đưa phương pháp luận sử dụng cho việc đánh giá mức độ rủi ro lũ lụt cho thành phố Hà Nội Phương pháp luận xây dựng dựa lý thuyết phân tích đa tiêu chuẩn cho phép đánh giá bán định lượng nguy tổn thương mức độ nguy hiểm lũ lụt gây Ưu điểm phương pháp luận đơn giản, linh hoạt thay đổi điều kiện cụ thể khu vực nghiên cứu cho phép sử dụng triệt để cơng cụ GIS tồn quy trình đánh giá Luận văn xây dựng sở liệu GIS tổng hợp chứa toàn đồ chuyên đề điều kiện tự nhiên, kinh tế xã hội, trạng sử dụng đất, phục vụ cho quy trình đánh giá rủi ro lũ lụt Nghiên cứu sử dụng tư liệu ảnh viễn thám (ảnh SPOT vào thời điểm trận lụt lịch sử 11/2008), ứng dụng cơng nghệ GIS phân tích địa mạo để xây dựng hệ thống đồ kết xác lập giới hạn khu vực bị ngập mức ngập với kiểu địa hình khác (diện tích độ sâu ngập lụt) Diện tích ngập lụt đặc biệt lớn vùng phía nam Hà Nội (Mỹ Đức, Ứng Hịa, Thường Tín, Phú Xun ) với diện tích ngập vào khoảng 43-73 km2 Đây khu vực có mức ngập tương đối cao (từ 2-4m) phần lớn diện tích huyện 88 địa hình đồng trũng tàn dư châu thổ dầu Holocen, khu vực trung tâm Hà Nội với mức 0.1-1.7 km2 Nghiên cứu xác lập đồ rủi ro lụt lũ, dựa phân tích kết hợp mức độ nguy ngập lụt tổn thương phương pháp chồng xếp đồ theo trọng số Kết cho thấy khu vực phía nam Hà Nội ứng với khu vực thấp trũng Mỹ Đức, Ứng Hòa, Thường Tín, Chương Mỹ, Thanh Oai có mức rủi ro lũ lụt cao Trong đó, huyện Mỹ Đức có tổng diện tích bị tổn thương cao 72.3 km2, huyện Ứng Hịa có 60.9 km2, huyện Thường Tín 58.99 km2 Huyện Chương Mỹ với không gian 1.17 km2 mức độ rủi ro cấp Rất cao, huyện Ứng Hòa có 0.87 km2 ứng với cấp Rủi ro cao Ở quận nội thành quận mức độ rủi ro cao quận Hà Đông, Hai Bà Trưng, Tây Hồ Đây hướng nghiên cứu cho kết khả quan, có nghĩa thực tiễn việc quy hoạch, sở cho cơng tác ứng phó với lũ lụt 89 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu (2004), “Chi tiết hố mơ hình số độ cao sở địa mạo phục vụ nghiên cứu lũ lụt vùng hạ lưu sông Thu Bồn”, Tạp chí Khoa học ĐHQG Hà Nội, chuyên san KHTN&CN, số IVAP/2004, tr 9-15 Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu nnk (2001), Ứng dụng phương pháp địa mạo việc xác định đặc trưng lũ lụt vùng hạ lưu sông Thu Bồn, Trà Khúc Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học đề tài : "Điều tra, nghiên cứu cảnh báo lũ lụt phục vụ phòng tránh thiên tai lưu vực sông Miền Trung", tr 100 - 117 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Vũ Văn Phái, Nguyễn Hiệu (2000), Nghiên cứu dấu vết lũ lụt địa hình phục vụ cảnh báo tai biến vùng hạ lưu sông Thu Bồn.Tuyển tập cơng trình Hội nghị Khoa học trường ĐHKHTN, ngành Địa lý - Địa chính, tr 111-117 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Vũ Văn Phái, Cát Nguyên Hùng, Nguyễn Hiệu (2002), Nghiên cứu tai biến thiên nhiên sở phương pháp địa mạo phục vụ phát triển đô thị dải đồng ven biển Đà Nẵng - Quảng Ngãi, Báo cáo Đề tài đặc biệt cấp ĐHQG, Hà Nội,166 tr Đặng Văn Bào, Đào Đình Bắc, Nguyễn Hiệu, Đặng Kinh Bắc (2010) Nghiên cứu địa mạo cho quy hoạch mở rộng đô thị Hà Nội phía tây Tuyển tập báo cáo khoa học Hội thảo khoa học quốc tế địa lý ĐNÁ lần thứ X: “Understanding the Changing Space, Place and Cultures of Asia”, tr 132-139 Cao Đăng Dư (2001), Báo cáo đề tài: Điều tra, nghiên cứu cảnh báo lũ lụt phục vụ phòng tránh thiên tai lưu vực sông Miền Trung, Bộ Khoa học Công nghệ Môi trường Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào (1999), Nghiên cứu ảnh hưởng đặc điểm địa mạo tới độ nhạy cảm ngập lụt vùng đồng Huế sở ứng dụng Viễn thám GIS, Báo cáo đề tài cấp trường Đại học Khoa học Tự nhiên, 35tr Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào (2006), “Cảnh báo tai biến lũ lụt lưu vực sông Ngọn Thu Bồn sở ứng dụng GIS nghiên cứu địa mạo”, Tạp chí Khoa học ĐHQG HN, KHTN & CN, T.XXII, N04AP, tr 86 - 95 Nguyễn Hiệu nnk (2008), Nghiên cứu, đánh giá tai biến lũ lụt lưu vực sông Thu Bồn sở ứng dụng phương pháp địa mạo GIS, Báo cáo Đề tài đặc biệt cấp ĐHQG, QG.06-36, Hà Nội, 170 tr 90 10 Tuyển tập báo cáo Hội thảo khoa học, đề tài: Điều tra, nghiên cứu cảnh báo lũ lụt phục vụ phịng tránh thiên tai lưu vực sơng Miền Trung, Viện Khí tượng Thuỷ văn, Hà Nội 2001, 253tr 11 Trần Văn Bình nnk (1995), Báo cáo đề tài Xây dựng phương pháp cảnh báo, dự báo nguy ngập lụt QNĐN, 90 tr 12 Trần Văn Ý nnk (2008), Báo cáo đề tài KC.08-12 “Nghiên cứu xác lập sở khoa học giải pháp tổng thể dự báo phòng tránh lũ miền Trung” 13 Lã Thanh Hà nnk (2001), Báo cáo đề tài “Đánh giá khả chứa lũ, lũ sơng Đáy” Viện khí tượng Thuỷ văn Quốc gia 14 Nguyễn Tiền Giang, “Tổng hợp, phân tích tài liệu có lũ lụt thành phố Hà Nội”, Báo cáo đề tài Chương trình “Tăng cường lực giảm thiểu thích ứng với địa tai biến liên quan đến môi trường phát triển lượng Việt Nam” (SRV-07/056) 15 Đỗ Thị Ngân (2009), Nghiên cứu địa mạo cảnh báo tai biến ngập lụt khu vực Hà Nội, Luận văn cử nhân khoa học Địa lý, Trường ĐH Khoa học Tự nhiên, Hà Nội 16 Ngô Quang Tồn nnk (1994), Báo cáo địa chất khống sản nhóm tờ phụ cận Hà Nộitỷ lệ 1:50 000, Lưu trữ Cục Địa chất Tiếng Anh 17 Cooke R.U and Doormkamp J.C (1990), Geomorphology in Environmental Management, Clarendon Press, Oxford, p 410 18 Allison R.J (2002), Applied geomorphology–Theory and Practice, John Wiley & Sons, p 479 19 John D Vitek and Donald R Coates (1980), Thresholds in Geomorphology 20 Engkagul Surapee, (1993), “Flooding Features in Bangkok and Vicinity: Geographical Approach”, GeoJournal31.4, pp 335-338, Kluwer Academic Publisher 21 Mogammad Ameen Benjamin (2009), Analysing Urban Flood Risk in LowCost Settlements of George, Western Cape, South Africa: Investigating physical and social dimensions Research report of national Disaster management Cetre, University of Cape Town 22 Oya M., Harurama Sh., Kubo S., (1994) “A brief report of International Congress on Geomorphological Hazards in Asia - 91 Pacific region”, Series of Geography, History, Social Science, Vol 42, Waseda University, Tokyo, pp 1-6 23 Oya M., (2001), Applied Geomorphology for mitigation of natural hazards, Kluwer Academic Publisher, London, 167p 24 O Adeola (2003), Flood Hazard Vulnerability: A Study of Tropical Storm Allison (TSA) Flood Impacts and Adaptation Modes in Louisiana Francis 25 Tomoharu HORI, Ji-quan Zhang, Hirokazu TATANO, Norio OKADA and Shuichi IIKEBUCHI, 2002 Micro-zonation-based Flood Risk Assessment in Urbanized Floodplain, Proceedings of The Second Annual IIASA-DPRI Meeting INTEGRATED DISASTER RISK MANAGEMENT: Megacity Vulnerability and Resilience, IIASA, A-2361Laxenburg, Austria 26 Verstappen H Th (1983), Applied Geomorphology, Amsterdam Oxford New York, p 437 27 F.C Dai, F.C Lee (2002).Landslide characteristics and slope instability modeling using GIS, Lantau, Hong Kong Geomorphology 42 Elsevier Sciene 28 O Adeola (2003), Flood Hazard Vulnerability: A Study of Tropical Storm Allison (TSA) Flood Impacts and Adaptation Modes in Louisiana Francis 29 Verstappen H Th (1983), Applied Geomorphology, Amsterdam Oxford New York, p 437 30 Victor R B., Kochel R C., Patton P C (1988), Flood Geomorphology, John Wiley & Sons, p 503 92 ... lựa chọn đề tài: ? ?Nghiên cứu đánh giá rủi ro tai biến lũ lụt Thành phố Hà Nội? ?? Mục tiêu đề tài Phân tích, đánh giá nguy rủi ro tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội sở ứng dụng nghiên cứu địa mạo với... nghiên cứu tai biến lũ lụt; - Phân tích nhân tố ảnh hưởng tới trình phát sinh tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội; - Nghiên cứu trạng đánh giá tai biến lũ lụt thành phố Hà Nội; - Phân tích rủi ro. .. tiêu đánh giá tai biến lũ lụt 1.3.2.3 Phương pháp phân tích, đánh giá rủi ro tai biến lũ lụt a) Đánh giá rủi ro tai biến Đánh giá rui ro tai biến đánh giá xác suất xảy mức độ nguy hiểm tai biến