Để tính toán chỉ số FVI, các bước được thực hiện theo trình tự và công thức cụ thể như sau:
• Bước 1: Chuẩn hóa số liệu
Mặc dù các biến định tính đã được lượng hóa thông quan phiếu trả lời và ứng với các mức độ rủi ro khác nhau. Vấn đề ở đây bây giờ là các tham số có thứ nguyên khác nhau. Vậy làm sao để đưa chúng vào cùng công thức để cộng, trừ, nhận hay chia với nhau. Vì lẽ đó khi sử dụng trong 1 hàm quan hệ cần phải được chuẩn hóa trước khi tính toán. Tính toán 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 trong khoảng 0-1[28].
Trước tiên phải xác định mối tương quan giữa các 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. 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:
+ Hàm quan hệ thuận:
43 ij ij ij ij ij ax i i i X Min X x M X Min X (2-2) + Hàm quan hệ nghịch: ij ij ij ij ij ax ax i i i M X X y M X Min X (2-3)
ở đây: xij: Giá trị chuẩn hóa có tỷ lệ thuận với mức độ tổn thương (tức là giá trị này càng cao thì mức độ tổn thương càng cao);
yij: Giá trị chuẩn hóa có tỷ lệ nghịch với mức độ tổn thương (tức là giá trị này càng cao thì mức độ tổn thương càng thấp);
Xij: Giá trị thực
Min[Xij]: Giá trị nhỏ nhất của chuỗi biến i Max[Xij]: Giá trị lớn nhất của chuỗi biến i
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.
• Bước 2: Xác định trọng số riêng của biến[4]
Do mức độ tác động của các biến lên mức độ dễ bị tổn thương tổng hợp là không giống nhau nên để tính điểm cho các biến cần xác định trọng số của từng biến. Phương pháp được lựa chọn sử dụng là phương pháp tiến trình phân tích cấp bậc AHP (Analytic Hierarchy Process). Phương pháp do Saaty xây dựng.
AHP là một tiến trình ra quyết định đa tiêu chí, dùng trong xây dựng trọng số và đánh giá ưu tiên để chọn lựa phương án dựa trên đa tiêu chí. Phương pháp này tạo ra ma trận các tỷ số so sánh, trên cơ sở đó, tính toán các trọng số theo 5 bước sau:
- Bước 1: Thiết lập ma trận so sánh cặp tiêu chí/tiêu chí.
Để đánh giá sự quan trọng của một phần tử này với 1 phần tử khác, cần một mức thang độ để chỉ sự quan trọng hay mức độ vượt trội qua các tiêu chuẩn hay tính chất của nó Saaty đã đề xuất bảng quan hệ như bảng 2.2.
44
Bảng 2.2 Bảng xếp hạng các mức độ so sánh giữa các phần tử
Mức quan trọng Giá trị Giải thích
Quan trọng như nhau 1 Hai hoạt động có đóng góp ngang nhau
Quan trọng như nhau cho đến vừa phải
2
Quan trọng vừa phải 3 Kinh nghiệm và sự phán quyết có sự ưu tiên vừa phải cho một hoạt động
Quan trọng vừa phải đến quan trọng hơn
4
Quan trọng hơn 5 Kinh nghiệm và sự phán quyết có sự ưu tiên mạnh cho một hoạt động
Đến rất quan trọng 6
Rất quan trọng 7 Một hoạt động rất quan trọng
Rất quan trọng đến vô cùng quan trọng
8
Vô cùng quan trọng 9 Được ưu tiên ở mức cao nhất có thể Giả sử, nếu một phần tử A quan trọng hơn phần tử B và được đánh giá mức 9, khi đó B rất ít quan trọng với A và có giá trị là 1/9. Bản chất toán học của AHP là thiết lập một ma trận biểu diễn mối liên kết của các giá trị của tập phần tử, hỗ trợ rất chặt chẽ cho việc tính toán. Ứng với mỗi phần tử thiết lập một ma trận giá trị so sánh giữa các phần tử con của nó.
Bảng 2.3 Ví dụ minh họa ma trận tính trọng số cho 5 biến thuộc 1 chỉ thị
Biến 1 Biến 2 Biến 3 Biến 4 Biến 5 Tính
Geomean Vectơ trọng số Biến 1 a11 a12 a13 a14 a15 G1 w1 Biến 2 a21 a22 a23 a24 a25 G2 w2 Biến 3 a31 a32 a33 a34 a35 G3 w3 Biến 4 a41 a42 a43 a44 a45 G4 w4 Biến 5 a51 a52 a53 a54 a55 G5 w5 Tổng G 1
- Bước 3: Tính điểm trung bình nhân cho từng tiêu chí theo dòng (GEOMEAN) bằng EXCEL. Dùng lệnh = GEOMEAN (Tiêu chí 1:Tiêu chí n) = GEOMEAN (a11 : a1n).
- Bước 4: Tính vectơ trọng số bằng cách chuẩn hóa trung bình nhân (với tổng trung bình nhân tương ứng bằng 1) theo công thứcnhư sau:
45
(2-4)
- Bước 5: Kiểm tra tính hợp lý của đánh giá.
Để tránh đánh giá chủ quan, cần kiểm tra lại tính hợp lý của đánh giá, có nghĩa là nếu ta đánh giá A > B và B > C thì A > C.
AHP cho chúng ta khả năng kiểm tra sự nhất quán logic của ma trận sánh đôi bằng cách tính tỷ số nhất quán (CR). Cách tính CR như sau:
+ Đã có vectơ trọng số và ma trận đánh giá tầm quan trọng, nhân ma trận A với vectơ trọng số w để có vec tơ B.
+ Chia mỗi phần tử của vectơ B cho thành tố tương ứng trong vectơ w cho ta vectơ mới c:
+ max là trung bình của các thành tố của vectơ c:
+ Sau đó tính chỉ số nhất quán theo công thức sau:
(Trong đó n là bậc của ma trận A)
+ Tính tỷ số nhất quán như sau:
(2-5)
(2-6)
46
Trong đó RI là chỉ số ngẫu nhiên, với giá trị RI được lấy từ bảng dưới đây: Bảng 2.4 Bảng chỉ số ngẫu nhiên
N 1 2 3 4 5 6 7 8
RI 0.00 0.00 0.052 0.89 1.11 1.25 1.35 1.40
N 9 10 11 12 13 14 15
RI 1.45 1.49 1.52 1.54 1.56 1.58 1.59
Đánh giá AHP được chấp nhận khi CR < 0,1. Sau khi kiểm tra đạt yêu cầu, ta có thể sử dụng trọng số để tính toán tiếp theo.
• Bước 3: Tính toán điểm số riêng của từng chỉ thị
Điểm số riêng của từng chỉ thị được tính toán theo công thức cộng có trọng số (SAW) như sau:
𝐶𝑇 = ∑ 𝐵𝑖× 𝑊𝑖
𝑛
𝑖=1
(2-8)
Trong đó: Bi - Giá trị của biến thứ i (giá trị đã được chuẩn hóa trong bước 1) Wi – Trọng số của biến thứ i.
• Bước 4: Xác định trọng số riêng của từng chỉ thị
Đối với các tiêu chí có từ 3 nhóm chỉ thị trở lên sẽ áp dụng phương pháp AHP để tính trọng số cho các chỉ thị đó. Các bước tiến hành tương tự như trong bước 2. Đối với các tiêu chí có 2 chỉ thị thì trọng số được đánh giá bằng phương pháp bình quân số học.
• Bước 5: Tính toán điểm số riêng của từng tiêu chí
Điểm số riêng của từng chỉ thị được tính toán tương tự theo công thức cộng có trọng số (SAW) như sau:
𝑇𝐶 = ∑ 𝐶𝑇𝑖 × 𝑊𝐶𝑇𝑖
𝑛
𝑖=1
47
Trong đó: CTi - Giá trị của chỉ thị thứ i (giá trị đã được tính trong bước 3) WCTi – Trọng số của chỉ thị thứ i.
• Bước 6: Tính toán chỉ số FVI
Chỉ số FVI cũng được tính theo công thức SAW như sau: 𝐹𝑉𝐼 = ∑ 𝑇𝐶𝑖× 𝑊𝑇𝐶𝑖
𝑛
𝑖=1
(2-8)
Trong đó: TCi - Giá trị của tiêu chí thứ i được tính trong bước 5
Wi – Trọng số của biến thứ i được tính theo phương pháp AHP
2.3 Xây dựng bản đồ đánh giá mức độ dễ bị tổn thương
Sử dụng phần mềm MapInfo để xây dựng các bản đồ biểu thị giá trị các tiêu chí và bản đồ mức độ dễ bị tổn thương trên lưu vực sông cụ thể. Các bản đồ được xây dựng thể hiện giá trị trên toàn lưu vực để phân tích, đánh giá tính dễ bị tổn thương cho vùng nghiên cứu.
Ứng với bộ chỉ số của mỗi tiêu chí (độ phơi nhiễm, tính nhạy và khả năng chống chịu/phục hồi) ta tiến hành xây dựng được 3 bản đồ thành phần và 1 bản đồ mức độ dễ bị tổn thương tổng hợp.
Bản đồ mức độ dễ bị tổn thương lũ lụt được xây dựng sau khi phân chuỗi giá trị chỉ số dễ bị tổn thương thành từng cấp (Bảng 2.5)- mức độ dễ bị tổn thương. Cơ sở phân cấp mức độ dễ bị tổn thương dựa vào phân bố xác suất Beta tương ứng tần suất xuất hiện mỗi cấp 20%.
Mỗi cấp độ tổn thương được gắn với một màu đặc trưng, theo mức độ tăng dần của sự tổn thương do thiên tai:
- Cấp 1 màu xanh dương nhạt là không đáng kể; - Cấp 2 màu vàng nhạt là tổn thương trung bình; - Cấp 3 màu da cam là tổn thương tương đối; - Cấp 4 màu đỏ là tổn thương lớn;
48
Bảng 2.5 Bảng phân cấp mức độ dễ bị tổn thương do lũ lụt
Stt Mức độ dễ bị tổn thương
lũ lụt
Xác suất xuất
hiện (%) Chỉ số FVI
Quy ước màu trên bản đồ
1 Tổn thương không đáng kể < 20 <0.2 2 Tổn thương trung bình 20 – 40 0,20 - 0,40 3 Tổn thương tương đối 40 – 60 0,40 - 0,60
4 Tổn thương lớn 60 – 80 0,60 – 0,80
5 Tổn thương rất lớn > 80 > 0,8
Trên cơ sở bộ chỉ số dễ bị tổn thương và bản đồ mức độ dễ bị tổn thương do lũ lụt ta có thể phân tích, đánh giá khả năng tổn thương cũng như đề xuất các biện pháp quản lý, quy hoạch và giảm nhẹ thiên tai lũ lụt cho từng khu vực.
49
CHƯƠNG 3 KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1 Kết quả thiết lập bộ tiêu chí đánh giá mức độ dễ bị tổn thương cho tỉnh An Giang
Trên cơ sở bộ tiêu chí đánh giá tính dễ bị tổn thương do lũ lụt như đã trình bày ở Chương 2. Nội dung này là ứng dụng cụ thể cho tỉnh An Giang – là một tỉnh nằm đầu nguồn sông Cửu Long và là nơi thường xuyên chịu ảnh hưởng bởi ngập lụt.
Xét cho một tỉnh cụ thể, có những đặc trưng riêng biệt của mình so với nhũng tỉnh khác thì bộ tiêu chí đánh giá rủi ro lũ lụt cho tỉnh An Giang đã được xem xét để bỏ bớt những tiêu chí/biến không bị tác động nhiều bởi lũ lụt.
3.1.1 Tiêu chí Hiểm họa lũ lụt (H)
Đối với toàn vùng ĐBSCL nói chung, tiêu chí hiểm họa ở đây gồm có 4 thành phần độ sâu, vận tốc, thời gian và cường suất đỉnh lũ. Tuy nhiên, đối với tỉnh An Giang ở đây cường suất đỉnh lũ lên xuống chậm và vận tốc nước lũ không cao và ít ảnh hưởng đến thiệt hại. Vì vậy, đối với tỉnh An Giang tiêu chí hiểm họa lũ lụt được lấy là:
Bảng 3.1 Các chỉ thị/biến thuộc tiêu chí Hiểm họa lũ lụt tỉnh An Giang
Tiêu chí Chỉ thị (2) Biến (6)
Hiểm họa lũ, lụt (H)
Độ sâu ngập lụt Độ sâu ngập
Thời gian ngập lụt
Thời gian ngập với độ ngập < 0,5m Thời gian ngập với độ ngập 0,5m ÷ 1,0m Thời gian ngập với độ ngập 1,0m ÷ 1,5m Thời gian ngập với độ ngập 1,5m ÷ 2,0m Thời gian ngập với độ ngập > 2,0m
3.1.2 Tiêu chí Độ phơi nhiễm (E)
Tiêu chí độ phơi nhiễm (E): đặc trưng cho mức độ ảnh hưởng của hiện trạng bề mặt hệ thống khi tiếp xúc trực tiếp với nguy cơ lũ lụt. Hiện trạng bề mặt hệ thống ở đây là: hiện trạng sử dụng đất, mật độ nhà cửa, mật độ các công trình công cộng hay diện tích gieo trồng,…
50
Trên cơ sở phân tích các yếu tố đặc trưng về điều kiện tự nhiên và đặc biệt là kinh tế xã hội của tỉnh An Giang để xây dựng, phân tích và lựa chọn các tiêu chí thành phần trong tiêu chí độ phơi nhiễm, cụ thể:
Bảng 3.2 Bảng nội dung bộ chỉ số độ phơi nhiễm (E) tỉnh An Giang
Tiêu chí Chỉ thị (3) Biến (6)
Độ phơi nhiễm (E)
Hiện trạng sử dụng đất Loại đất sử dụng
Tài sản trên đất
Diện tích gieo trồng Số vật nuôi
Diện tích cây lâu năm Diện tích ao NTTS
Dân cư Mật độ dân số
3.1.3 Tiêu chí Tính chống chịu (C)
Tiêu chí tính chống chịu (C) là tiêu chí được coi là sản phẩm của các yếu tố về xã hội, kinh tế, môi trường và đặc biệt là về yếu tố con người, … có liên quan và bị ản hưởng nặng nề cả về vật chất lẫn tinh thần khi có thiên tai lũ lụt xuất hiện. Để xác lập được các biến, thành phần thuộc tiêu chí Tính chống chịu thì việc cần thiết là phải hiểu được đặc trưng kinh tế - xã hội của vùng, từ đó nhận định và xác lập các biến thuộc tiêu chí này.
Đối với tỉnh An Giang, các đặc trưng cơ bản cũng giống như đặc trưng chung của toàn vùng, tuy nhiên có một số đặc trưng khác biệt nên các biến được thiết lập như trong Bảng 3.3.
Không giống như các vùng khác ở nước ta thì ĐBSCL có một đặc trưng là những lợi ích mà lũ có thể mang lại cho người dân, môi trường là rất đáng kể. Vì vậy, Trong tiêu chí (C) sẽ bổ sung thêm các chỉ thị về lợi ích do lũ mang lại. Đây là yếu tố mới khác hẳn so với bộ tiêu chí tham chiếu của tác giả Cấn Thu Văn và Nguyễn Thanh Sơn. Tuy nhiên, không phải lũ nào cũng có nguồn lợi như nhau mà tùy thuộc và mức độ lũ lớn, nhỏ hay trung bình.
51
Bảng 3.3 Các biến/chỉ thị tính chống chịu với lũ lụt tỉnh An Giang
Chỉ thị (3) Nhóm Biến (30) I. Tính nhạy 1-Tính nhạy xã hội 1) Số dân 2) Tỷ lệ dân số nữ 3) Tỷ lệ trẻ em (dưới 11 tuổi) 4) Tỷ lệ người già (trên 60 tuổi) 5) Số hộ nghèo
6) Tỷ lệ người biết chữ 7) Sinh kế
2-Tính nhạy môi trường
1) Hiện trạng môi trường 2) Độ ổn định nền đất ven sông 3) Nước sinh hoạt mùa lũ 4) Khả năng dịch bệnh mùa lũ 5) Hệ sinh thái thủy sinh
II. Khả năng ứng phó – phục hội
1- Khả năng đối phó
1) Kinh nghiệm chống lũ của người dân 2) Khả năng chống lũ của người dân
3) Khả năng cứu hộ, cứu nạn của chính quyền 4) Chất lượng bản tin dự báo lũ
5) Hỗ trợ của địa phương khi có lũ
2- Khả năng phòng ngừa - phục hồi
1) Công tác tuyên truyền, tập huấn chống lũ 2) Chất lượng công trình công cộng
3) Chất lượng giao thông mùa lũ 4) Chất lượng hệ thống TTLL mùa lũ 5) Khả năng phòng dịch bệnh
6) Khả năng phục hồi giáo dục sau lũ 7) Khả năng môi trường tự làm sạch sau lũ
III. Lợi ích
1- Lợi ích kinh tế
1) Lượng thủy sản về theo lũ
2) Tăng năng suất nôi trồng thủy sản 3) Tăng năng suất cây trồng
2- Lợi ích xã hội - môi trường
1) Khả năng rửa phèn 2) Tăng hàm lượng phù sa 3) Bổ sung nước ngọt sinh hoạt
52
Như vậy, trên cơ sở thiết lập bộ tiêu chí đánh giá mức độ dễ bị tổn thương do lũ lụt và điều kiện áp dụng đối với tỉnh An Giang, nghiên cứu này đề xuất bộ tiêu chí rủi ro lũ cho tỉnh An Giang bao gồm: Hiểm họa, Phơi nhiễm và Tính chống chịu. Bộ tiêu chí gồm 42 biến bao gồm, Hiểm họa gồm (6 biến), Phơi nhiễm (6 biến) và Tính chống chịu (30 biến) (Phụ lục B).
3.2 Kết quả tính toán chỉ số FVI cho TP Châu Đốc, tỉnh An Giang
3.2.1 Kết quả tính toán cho tiêu chí Hiểm họa lũ lụt (H)
3.2.1.1 Xác định trận lũ điển hình để mô phỏng
Để đánh giá và phân cấp mức độ ngập lụt ở ĐBSCL ta tiến hành phân tích và đánh giá theo mức độ giá trị mực nước lũ ở hai trạm đầu nguồn (nơi tiếp nhận nguồn nước từ thượng nguồn sông Mê Công) vào Việt nam tại Tân Châu (Sông Tiền) và Châu Đốc (Sông Hậu). Diễn biến lũ lụt ở ĐBSCL có thể được hình dung ra và được nhận