5. Phương pháp nghiên cứu của ựề tàị
4.2.1.Phương pháp ựánh giá thiệt hại ngập lụt
đánh giá thiệt hại là một trong những bước quan trọng trong việc quản lý thiên tai, trong ựó có ngập lụt. Chuyên ựề này tác giả muốn giới thiệu phương pháp ứng dụng tắch hợp GIS và mô hình toán trong ựánh giá thiệt hại ngập lụt ựối với sử dụng ựất ở thành phố Hồ Chắ Minh và ựưa ra kịch bản về ngập lụt, ước tắnh thiệt hại có thể xảy ra trong ựiều kiện nước biển dâng.
Quá trình quản lý thiên tai ngập lụt bao gồm các bước sau:
Xác ựịnh hiểm họa ngập lụt: Xác ựịnh mưa gió, cường ựộ, khả năng xảy ra ngập và mức ựộ ngập lụt.
Tắnh toán khả năng , kiến thức phương tiện ựể phòng chống và giảm thiểu tác hại của ngập lụt.
Xác ựịnh tắnh dễ bị tổn thương của cộng ựồng và tài sản. Xác ựịnh rủi ro có thể xảy ra khi thảm họa ựến.
Hình 4.6: Quy trình quản lý thiên tai lũ lụt
đánh giá thiệt hại xác ựịnh những thiệt hại khi xảy ra ngập lụt. Nếu trong trường hợp thảm họa chưa xảy ra thì ựánh giá thiệt hại cũng tương tự như việc xác ựịnh những rủi ro có thể xảy ra khi có hiểm họạ Trước ựây việc ựánh giá thiệt hại dựa vào các số liệu thu thập và phân tắch thống kê khi có ngập lụt xảy rạ Ngày nay với sự phát triển của công nghệ cho phép con người có thể dự ựoán ựược các hiểm họa và xác ựịnh ựược những thiệt hại có thể xảy ra nhằm ựưa ra ựược các biện pháp phòng tránh làm giảm nhẹ thiệt hạị
Nhằm hỗ trợ cho việc phòng chống và quản lý ngập lụt, việc xác ựịnh phạm vi ngập lụt và ựánh giá mức ựộ thiệt hại do ngập gây ra là một trong những bước quan trọng. Bên cạnh việc ựánh giá thiệt hại bằng phương pháp ựiều tra và thống kê, thì
việc sử dụng các công cụ hiện ựại nhằm ước tắnh thiệt hại và những rủi ro có thể xảy ra, ựể ựáp ứng tắnh khẩn cấp trong việc bảo vệ người và tài sản thể hiện vai trò quan trọng trong công tác dự báọ Hiện nay hướng tắch hợp công nghệ viễn thám, hệ thống thông tin ựịa lý (GIS) và mô hình thủy văn thủy lực trong các bài toán về quản lý tài nguyên nước nói chung và ngập lụt nói riêng ựã ựạt ựược thành tựu lớn trên toàn thế giớị Ở Việt Nam, các công nghệ này cũng ựang ựược ứng dụng tại một số lưu vực cho việc quản lý lũ như lưu vực sông Mekong, lưu vực sông Thạch Hãn, Ầ và cũng cho những thành tựu ựáng kể.
Cơ sở khoa học của bài toán ựánh giá thiệt hại do ngập lụt sử dụng tắch hợp công nghệ GIS và mô hình toán là:
Từ các số liệu khắ tượng thủy văn và mô hình số ựộ cao xây dựng bản ựồ ngập dựa vào mô hình Mike 11 và mike 11GIS, có chứa các thông tin về phạm vi ngập và ựộ sâu ngập.
Sử dụng bản ựồ thực phủ, sử dụng ựất và các số liệu ựể xác ựịnh bản ựồ kinh tế. Ứng dụng phân tắch không gian ước tắnh khả năng thiệt hại do ngập lụt gây ra ựối với từng loại sử dụng ựất.
Sơ ựồ 4.1: Phương pháp ựánh giá thiệt hại ngập lụt
Các số liệu ựầu vào cho bài toán ựánh giá thiệt hại ngập lụt ựối với sử dụng ựất là:
Bản ựồ ựịa hình (DEM) Số liệu khắ tượng thủy văn Các mặt cắt
Bản ựồ sử dụng ựất
Mô hình toán ựược sử dụng ở ựây là mô hình Mike 11 và Mike 11GIS của DHI, phần mềm GIS dùng ựể phân tắch không gian là phần mềm ArcGIS.
Ở ựây, bài toán xác ựịnh bản ựồ ngập ựã ựược kế thừa trong chuyên ựề thủy văn thủy lực, nên trong chuyên ựề ựánh giá thiệt hại ngập lụt ựối sử dụng các bản ựồ ngập lụt là kết quả của chuyên ựề thủy lực ựể tắnh toán.
4.2.2.Xác ựịnh hệ số ngập lụt
để ựánh giá tắnh tổn thương của từng loại sử dụng ựất, trước hết phải xem xét ựộ sâu ngập nào có thể làm thiệt hại hoàn toàn ựối với từng cây trồng hay ựồ vật. để ựơn giản trong tắnh toán có thể chia 45 loại sử dụng ựất thành 07 nhóm sau:
Nhóm 1: đất ở ựô thị, ựất cơ sở sản xuất kinh doanh, ựất trụ sở cơ quan, tổ chức, ựất cơ sở y tế, ựất tôn giáo, ựất cơ sở giáo dục ựào tạo, ựất cở sở thể dục thể thao, ựất cơ sở văn hóa, ựất quốc phòng, ựất khu công nghiệp, ựất cở sở dịch vụ nông nghiệp tại ựô thị, ựất an ninh, ựất có di tắch, danh thắng, ựất công trình sự nghiệp, ựất tắn ngưỡng
Nhóm 2: đất giao thông, ựất ựể chuyển dẫn năng lượng truyền thông, ựất chợ, ựất sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ, ựất ở tại nông thôn, ựất làm nhà tạm, lán trạị
Nhóm 3: đất trồng lúa nước còn lại, ựất chuyên trồng lúa nước, ựất bằng trồng cây hàng năm khác, ựất nông nghiệp khác, ựất trồng cỏ, ựất làm muốị
Nhóm 4: đất chuyên nuôi trồng thủy sản nước ngọt, ựất thủy lợi, ựất nuôi trồng thủy sản nước lợ, mặn, ựất có mặt nước chuyên dùng
Nhóm 5: đất nghĩa trang, nghĩa ựịa, ựất phi nông nghiệp không phải ựất ở, ựất bằng chưa sử dụng, ựất bãi thải, xử lý chất thải, ựất cỏ tự nhiên có cải tạọ
Nhóm 6: đất trồng cây lâu năm khác, ựất trồng cây ăn quả lâu năm, ựất trồng cây công nghiệp lâu năm, ựất trồng rừng sản xuất, ựất có rừng trồng sản xuất, ựất có rừng tự nhiên ựặc dụng.
Nhóm 7: đất rừng phòng hộ, ựất có rừng trồng phòng hộ, ựất có rừng tự nhiên phòng hộ, ựất khoanh nuôi phục hồi rừng phòng hộ
Dựa trên sự tương ựồng về giá trị kinh tế và khả năng chịu ngập, các loại sử dụng ựất ựược chia thành 7 nhóm như trên. Với mỗi nhóm giải thiết ựộ sâu thiệt hại như sau:
Bảng 4.5: Bảng ựộ sâu thiệt hai do ngập lụt ựối với sử dụng ựất
STT NHÓM đỘ SÂU THIỆT HẠI
HOÀN TOÀN (m) 1 Nhóm 1 3 2 Nhóm 2 2 3 Nhóm 3 0.5 4 Nhóm 4 1 5 Nhóm 5 0.5 6 Nhóm 6 4 7 Nhóm 7 5 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
Từ ựó, vẽ ựường cong hệ số thiệt hại nhằm nội suy hệ số thiệt hại cho các mức ngập ựối với từng loại cây trồng, tài sản. Hệ số thiệt hại thể hiện khả năng bị thiệt hại của một loại sử dụng ựất nào ựó. Hệ số thiệt hại có giá trị từ 0 ựến 1 (hệ số thiệt hại bằng 1 có nghĩa là tại vị trắ ựó bị thiệt hại hoàn toàn).
Hệ số thiệt hại = độ sâu ngập/độ sâu ngập làm thiệt hại hoàn toàn.
Tắnh toán hệ số thiệt hại cần phải dựa trên mỗi loại cây trồng, tài sản có các cách tắnh hệ số thiệt hại khác nhau, bên cạnh ựó yếu tố thời gian ngập cũng cần ựược ựưa vào, vì mỗi loại cây trồng phụ thuộc vào thời gian ngập khác nhaụ Tuy nhiên trong phạm vi nghiên cứu này, tác giả chưa xét ựến các yếu tố ựó.
4.2.3.Tắnh toán diện tắch ngập cho từng loại sử dụng ựất
Bên cạnh việc tắnh toán hệ số thiệt hại, từ việc chồng lớp bản ựồ ngập lụt và bản ựồ sử dụng ựất, còn ựưa ra ựược diện tắch bị ảnh hưởng của mỗi loại sử dụng ựất ựối với mỗi mức ngập. Từ ựó hỗ trợ cho các nhà quản lý ựưa ra phương pháp ứng cứu kịp thời như là bảo vệ cây trồng, nhà cửa và tài sản.
Chồng lớp bản ựồ ngập năm 2000 và bản ựồ sử dụng ựất năm 2005, tắnh ựược diện tắch ngập của từng loại sử dụng ựất ựối với từng mức ngập khác nhaụ
Chồng lớp bản ựồ quy hoạch sử dụng ựất năm 2020 và bản ựồ ngập theo kịch bản nước biển dâng 70 cm, P = 1%, ựể ước tắnh diện tắch ngập với từng loại sử dụng ựất trong trường hợp xảy ra ngập lụt. (Xem bảng 4.6 và bảng 4.7).
Bảng 4.6: Diện tắch ngập các loại sử dụng ựất theo ựộ sâu ngập năm 2000
Loại sử dụng ựất
Diện tắch ngập (ha) theo ựộ sâu ngập (m) Tổng 0 - 0,5 0,5 - 1 1 - 1,5 1,5 - 2 đất ở ựô thị 3046,68 2122,52 41,52 0,00 5210,72 đất chuyên nuôi trồng TS nước
ngọt 3119,32 771,88 0,76 0,00 3891,96
đất cơ sở sản xuất kinh doanh 1100,56 255,08 0,00 0,00 1355,64 đất bằng trồng cây hàng năm khác 2930,92 1596,08 8,00 4,64 4539,64 đất trồng lúa nước còn lại 6035,36 2288,96 2,88 0,00 8327,20 đất nghĩa trang, nghĩa ựịa 87,04 77,36 0,00 0,00 164,40
đất giao thông 48,84 13,32 0,00 0,00 62,16
đất trụ sở cơ quan, tổ chức 110,64 15,48 0,12 0,00 126,24 đất chuyên trồng lúa nước 7342,72 5338,96 163,56 0,00 12845,24
đất cơ sở y tế 13,96 2,84 0,00 0,00 16,80
đất tôn giáo 37,92 11,92 0,00 0,00 49,84
đất sản xuất vật liệu xây dựng, gốm
sứ 3,08 3,56 0,00 0,00 6,64
đất trồng cây lâu năm khác 3178,04 1589,36 0,00 0,00 4767,40
đất an ninh 168,96 30,24 0,28 0,00 199,48
đất ựể chuyển dẫn năng lượng TT 29,92 4,20 0,00 0,00 34,12 đất cơ sở giáo dục ựào tạo 122,48 63,92 0,04 0,00 186,44 đất cở sở thể dục thể thao 15,40 2,48 0,00 0,00 17,88
đất thủy lợi 61,84 24,08 0,24 0,00 86,16
đất cơ sở văn hóa 104,60 19,28 0,00 0,00 123,88
đất quốc phòng 0,72 7,68 0,00 0,00 8,40
đất tắn ngưỡng 9,48 6,44 0,00 0,00 15,92
đất chợ 23,80 10,76 0,00 0,00 34,56
đất có mặt nước chuyên dùng 744,56 191,00 0,44 0,96 936,96 đất bãi thải, xử lý chất thải 335,52 202,92 0,00 0,00 538,44
đất trồng cỏ 101,24 72,24 0,00 0,00 173,48
đất khu công nghiệp 1341,16 667,68 0,00 0,00 2008,84 đất cở sở dịch vụ nông nghiệp tại
ựô thị 1,12 1,84 0,00 0,00 2,96 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đất nông nghiệp khác 0,00 0,56 0,00 0,00 0,56 đất cơ tự nhiên có cải tạo 56,36 79,36 0,00 0,00 135,72 đất có di tắch, danh thắng 1,96 0,08 0,00 0,00 2,04 đất phi nông nghiệp không phải ựất
ở
1,00 0,40 0,00 0,00 1,40
đất công trình sự nghiệp 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 đất bằng chưa sử dúng 1525,80 371,16 0,00 0,00 1896,96 đất trồng cây công nghiệp lâu năm 231,72 126,48 0,00 0,00 358,20 đất làm nhà tạm, lán trại 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 đất ở tại nông thôn 4839,24 2556,16 44,16 2,68 7442,24 đất trồng rừng sản xuất 730,20 153,44 0,00 0,00 883,64 đất nuôi trồng thủy sản nước lợ,
mặn 2374,44 199,24 0,20 1,56 2575,44 đất rừng phòng hộ 14418,52 2518,72 97,68 6,88 17041,80 đất có rừng trồng sản xuất 368,12 30,00 0,00 0,00 398,12 đất có rừng tự nhiên ựặc dụng 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 đất có rừng trồng phòng hộ 5581,76 1790,44 67,36 10,56 7450,12 đất có rừng tự nhiên phòng hộ 505,36 121,32 0,00 0,00 626,68 Tổng 62331,52 23999,80 428,36 27,28 86786,96
90
Bảng 4.7: Diện tắch ngập các loại sử dụng ựất (ha) theo ựộ sâu ngập lụt kịch bản nước dâng 70 cm, P=1%
Loại ựất Diện tắch ngập (ha) theo ựộ sâu ngập (m)
Tổng 0-0,5 0,5-1 1-1,5 1,5-2 2-3 3-4 4-5 5-6,5
đất ởựô thị 2077,6 4494,8 7858,8 6671,2 4941,9 582,7 93,6 14,7 26735,2
đất trồng cây ăn quả lâu năm 85,7 220,6 1373,3 2380,2 2349,6 905,0 80,8 0,0 7395,2
đất cơ sở sản xuất kinh doanh 320,4 635,0 1174,3 684,9 354,4 72,6 0,6 0,0 3242,2
đất khu công nghiệp 373,5 796,0 2343,8 2652,8 698,0 129,2 0,0 0,0 6993,4
đất ở tại nông thôn 439,2 1347,8 6453,7 5546,3 854,4 151,5 27,2 19,6 14839,8
đất trụ sở cơ quan, tổ chức 34,7 70,6 141,9 55,4 81,2 0,0 0,0 0,0 383,7
đất bãi thải, xử lý chất thải 7,0 16,8 236,6 364,0 750,0 0,0 0,0 0,0 1374,4
đất cơ sở văn hóa 110,0 231,6 815,5 780,8 521,8 55,2 72,6 59,5 2647,1
đất chuyên nuôi trồng thủy sản nước
ngọt 9,3 116,6 817,4 602,3 87,9 0,3 0,2 0,0 1634,0
đất cơ sở giáo dục ựào tạo 36,0 72,0 108,1 268,8 659,9 35,7 0,0 0,0 1180,6
đất an ninh 39,3 59,1 311,7 84,9 14,0 4,0 0,6 0,0 513,6
đất cơ tự nhiên có cải tạo 274,5 168,6 354,9 282,2 69,6 0,0 0,0 0,0 1149,8
đất trồng cây công nghiệp lâu năm 10,6 19,9 34,3 18,4 5,7 0,2 2,2 0,0 91,4
đất bằng trồng cây hàng năm khác 333,3 266,3 1008,1 819,7 701,8 19,3 0,0 0,0 3148,6
91 đất rừng phòng hộ 475,2 4096,0 16455,0 4242,8 241,4 0,0 0,0 0,0 25510,4 đất thủy lợi 0,0 0,0 85,7 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 85,7 đất nghĩa trang, nghĩa ựịa 8,1 6,1 88,8 61,8 2,8 0,0 0,0 0,0 167,6 đất tôn giáo 13,7 2,4 10,0 1,2 0,4 0,0 0,0 0,0 27,6 đất cở sở thể dục thể thao 10,8 62,3 226,9 150,6 290,4 144,4 0,0 0,0 885,4 đất có di tắch, danh thắng 4,2 4,3 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 8,5
đất phi nông nghiệp không phải ựất ở 0,0 10,0 171,2 95,5 4,0 0,0 0,0 0,0 280,7
đất chợ 4,3 3,4 9,7 17,0 5,4 0,0 0,0 0,0 39,8
đất trồng cây lâu năm khác 21,1 171,4 1173,5 1262,7 176,0 0,0 0,0 0,0 2804,7
đất giao thông 5,4 49,1 136,6 53,6 6,8 1,8 0,8 0,0 254,2
đất tắn ngưỡng 0,0 2,7 16,2 13,8 0,0 0,0 0,0 0,0 32,6 (adsbygoogle = window.adsbygoogle || []).push({});
đất trồng lúa nước còn lại 0,1 6,3 146,7 182,0 0,0 0,0 0,0 0,0 335,1
đất chuyên trồng lúa nước 66,9 113,2 519,8 2933,3 1175,9 83,9 0,0 0,0 4893,0
đất trồng rừng sản xuất 0,0 99,0 232,4 253,1 169,5 77,6 0,0 0,0 831,6 đất có mặt nước chuyên dùng 76,0 185,7 461,0 366,0 12,4 0,0 0,0 0,0 1101,2 đất có rừng trồng sản xuất 0,0 0,0 218,1 22,0 0,0 0,0 0,0 0,0 240,1 đất trồng cỏ 14,1 102,3 393,0 120,0 222,6 5,0 0,0 0,0 857,0 đất trồng rừng ựặc dụng 0,0 0,0 21,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 21,5 đất có rừng trồng phòng hộ 529,3 1830,4 3233,1 1043,2 24,6 22,6 75,9 0,1 6759,1
92
đất sông ngòi, kênh rạch 24,2 158,4 1196,4 352,0 226,5 10,4 0,0 0,0 1967,9
đất nuôi trồng thủy sản nước lợ, mặn 73,4 1394,5 4626,2 1007,4 3,7 0,0 0,0 0,0 7105,3 đất có rừng tự nhiên phòng hộ 0,0 0,0 317,6 103,0 0,0 0,0 0,0 0,0 420,6 đất khoanh nuôi phục hồi rừng phòng hộ 0,0 0,0 21,5 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 21,5 đất sản xuất vật liệu xây dựng, gốm sứ 0,3 0,2 0,2 0,2 0,5 1,2 9,1 28,4 40,1 đất bằng chưa sử dúng 5,0 5,7 12,7 59,8 48,6 0,0 0,0 0,0 131,8 đất làm muối 5,6 196,4 1072,7 244,3 0,0 0,0 0,0 0,0 1519,0 Tổng 5495,0 17059,3 53916,6 33811,4 14730,7 2302,6 363,6 122,2 127801,4
4.2.4.Ước tắnh giá trị thiệt hại
Bằng phương pháp chồng lớp bản ựồ ngập với bản ựồ sử dụng ựất ta tắnh ựược diện tắch ngập ựối với từng loại sử dụng ựất theo từng ựộ sâu ngập. Trong ựề tài này áp dựng phương pháp ựánh giá thiệt hại trên cho hai trường hợp của bài toán hiện trạng:
- đánh giá thiệt hại ngập lụt ựối với sử dụng ựất cho thành phố Hồ Chắ Minh với dữ liệu DEM ựược xây dựng từ ựiểm ựộ cao và bản ựồ sử dụng ựất do Sở Tài nguyên Môi trường thành phố Hồ Chắ Minh cung cấp.
- đánh giá thiệt hại ngập lụt ựối với sử dụng ựất cho thành phố Hồ Chắ Minh với dữ liệu DEM ựược xây dựng từ ựiểm ựộ cao và bản ựồ quy hoạch sử dụng ựất ựịnh hướng 2020 do Sở Tài nguyên Môi trường thành phố Hồ Chắ Minh cung cấp với mô phỏng thủy lưc theo trường hợp tấn suất 1% và nước biển dâng 70 cm..
để tắnh toán một cách chi tiết thiệt hại ra giá trị kinh tế, cần phải dựa vào hệ số thiệt hại và giá trị kinh tế ựối với mỗi nhóm sử dụng ựất, mà ở ựó mỗi nhóm sử dụng ựất ựược ước tắnh giá trị kinh tế cho nó. Theo tham khảo của bảng ựiều tra thiệt hại kinh tế do ngập lụt cùa tồ chức PMU và ước tắnh theo hiện trạng kinh tế
của tp.Hồ Chắ Minh , tác giả giả thiết giá trị thiệt hại lớn nhất theo từng nhóm ựất
ựể làm cơ sở tắnh toán cho từng kịch bản ngâp. Trong nghiên cứu này, ựịnh nghĩa (theo ựơn vị triệu ựồng) trên mỗi 100m2 như sau:
Bảng 13: Bảng giá trị thiệt hai lớn nhất do ngập lụt ựối với sử dụng ựất
đvt: 1000VNđ
STT NHÓM GIÁ TRỊ THIỆT HẠI
LỐN NHÂT 1 Nhóm 1 30 2 Nhóm 2 10 3 Nhóm 3 0.7 4 Nhóm 4 1 5 Nhóm 5 0.1 6 Nhóm 6 0.5 7 Nhóm 7 0.5
Trên mỗi ựơn vị diện tắch thì:
Giá trị thiệt hại = Hệ số thiệt hại x Thiệt hại lớn nhất
để tắnh tổng giá trị thiệt hại trên toàn vùng nghiên cứu dựa vào công