Đặc trưng Lượng mưa ứng với tần suất
P=1% P=2% P=5% P=10%
X2MAX 501,0 441,1 351,3 293,9
Hình 18: Quá trình mƣa giờ thực đo trận mƣa thiết kế 1%
Năm 2008 là một năm mưa lớn điển hình gây ra đợt ngập lụt diện rộng trên tồn thành phố Hà Nội. Diện tích ngập lớn nhất tính tốn được là 791 km2
(chiếm 34% diện tích vùng nghiên cứu). Các điểm ngập sâu phổ biến từ 0-1m, có khá nhiều điểm ngập trên 1m cá biệt có những nơi hiện tượng ngập xảy ra hết sức nghiêm trọng trên 2m nước.
Hình 19: Bản đồ ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc thành phố Hà Nội) ứng
Hình 20: Bản đồ ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc thành phố Hà Nội) ứng
Hình 21: Bản đồ ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc thành phố Hà Nội)
Hình 22: Bản đồ ngập lụt lƣu vực sơng Nhuệ Đáy(phần thuộc thành phố Hà Nội) ứng
3.4. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỂM HỌA LŨ, NGẬP LỤT VỚI TẦN SUẤT 1%
Dựa trên bộ thơng số của mơ hình đã được hiệu chỉnh và kiểm định với các trận lũ năm 2007 và năm 2008 tiến hành xây dựng bản đồ ngập lụt ứng với tần suất 1%, với số liệu đầu vào của mơ hình được tính từ mưa thiết kế thơng qua mơ hình mưa dịng chảy NAM. Các kết quả mơ phỏng và xây dựng bản đồ độ sâu ngập và thời gian ngập lụt được thể hiện trên hình 19 và hình 23.
Các mối nguy hiểm trong lũ bao gồm: độ sâu ngập lụt, vận tốc dịng lũ, thời gian ngập lụt được tích hợp trong bản đồ hiểm họa lũ dựa trên phương pháp chồng xếp bản đồ theo trọng số. Các trọng số được kế thừa trong nghiên cứu của Mai Dang (2010) [11] được thể hiện trong bảng 14.
Bảng 14: Trọng số của các yếu tố tạo lên hiểm họa lũ, ngập lụt
Cấp độ Độ sâu ngập Thời gian ngập Vận tốc đỉnh lũ
Trọng số 0.0974 0.5695 0.3331 (m) Trọng số (days) Trọng số (m/s) Trọng số 1 0.5 0.0282 1 0.0425 0.0-1.0 0.0286 2 0.5-1.2 0.0596 1-5 0.0853 1.0-2.0 0.0633 3 1.2-2.0 0.1588 5-10 0.2241 2.0-3.8 0.1174 4 2.0-3.0 0.2744 >10 0.6482 3.8-5.8 0.2344 5 >3.0 0.4800 >5.8 0.5563
Trong đó, thời gian ngập lụt có trọng số 0.5695 là nhân tố chủ yếu trong việc xác định hiểm họa lũ do gây ra ứ đọng nước làm ngập úng hoa màu, chết vật nuôi và làm gián đoạn các hoạt động kinh tế - xã hội. Độ sâu ngập có trọng số là 0.0974, cịn vận tốc lũ có trọng số là 0.3332 đóng vai trị quan trọng thứ 2 trong nguy cơ lũ bởi với vận tốc dịng lũ lớn sẽ quấn trơi các vật liệu như đất đá, cây cối, nhà cửa, các cơng trình gây nguy hiểm cho người và thiệt hại lớn về kinh tế. Kết quả bản đồ nguy cơ lũ được thể hiện trên hình 24.
Hình 23: Bản đồ thời gian ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc thành
Hình 24: Bản đồ hiểm họa lũ, ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc
CHƢƠNG 4
XÂY DỰNG BẢN ĐỒ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƢƠNG DO NGẬP LỤT LƢU VỰC SÔNG NHUỆ ĐÁY, TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI
4.1. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ ĐỘ LỘ DIỆN TRƢỚC HIỂM HỌA LŨ, NGẬP LỤT LƢU VỰC SÔNG NHUỆ ĐÁY, TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI
Bản đồ hiểm họa lũ, ngập lụt chỉ cho ta thấy những vị trí có mức độ nguy hiểm cao khi xuất hiện mưa lớn gây nên các hiện tượng trên, tuy nhiên không hẳn những khu vực có hiểm họa cao thì mức độ nguy hiểm lớn. Ví dụ ở các khu vực đồng trũng, nơi thường xuyên xảy ra ngập lụt khi mưa lớn, thời gian ngập kéo dài, vận tốc dịng chảy lớn, nói cách khác đây là những khu vực có hiểm họa lớn, nhưng nếu đó chỉ là một cánh đồng cỏ, khơng có tài sản giá trị thì mức độ nguy hiểm của nó khơng hẳn đã cao; ngược lại, với khu vực dân cư, có hiểm họa lũ, ngập lụt ở mức độ trung bình, nhưng do tập trung một lượng lớn tài sản nên mức độ rủi ro sẽ cao hơn nhiều. Sự lộ diện của các đối tượng trước hiểm họa lũ, ngập lụt được xác định bằng cách xem xét vị trí các đối tượng trước hiểm họa lũ, ngập lụt.
Với lý luận đó, bản đồ độ lộ diện của các đối tượng trước nguy cơ lũ được xây dựng dựa trên việc chồng ghép bản đồ hiểm họa lũ và bản đồ hiện trạng sử dụng đất trên khu vực nghiên cứu. Luận văn đã sử dụng bản đồ hiện trạng sử dụng đất được cung cấp bởi sở Tài nguyên và Môi trường thành phố Hà Nội năm 2005 với 63 loại đất. Sau khi nghiên cứu, tổng hợp và phân tích đã chia thành 6 loại đất: đất trống và đất thủy lợi, đất rừng, đất nông nghiệp, đất nhà ở tại nông thôn, đất nhà ở đơ thị, đất cơng cộng và an ninh quốc phịng (Hình 25).
Mức độ nguy hiểm gây ra do ngập lụt với các nhóm đất sử dụng cho thấy: nhóm đất sử dụng cho các cơng trình cơng cộng như: trường học, bệnh viện, khu vực quốc phòng an ninh, khu vực sản suất kinh doanh… là những nơi bị thiệt hại về giá trị nặng nhất, bơi đây là nơi tập trung nhiều dân cư cũng như tài sản, là trung tâm của các hoạt động cứu trợ. Một ví dụ dễ dàng nhận thấy là nếu đường giao thơng bị ngập thì người dân sẽ bị cơ lập trong vùng lũ, dẫn đến thiệt hại gây ra sẽ vơ
cùng lớn. Nhóm đất nhà ở đơ thị và nhà ở nơng thơn ít bị thiệt hại so với đất công cộng nhưng vẫn ở mức cao và trung bình do nhà ở của người dân cũng là nơi tập trung nhiều của cải, tài sản của cả gia đình như: vật dụng sinh hoạt, lương thực thực phẩm, vật nuôi, và đương nhiên khi xảy ra ngập lụt thì nhóm đất dân cư đơ thị sẽ bị thiệt hại về tài sản quy ra giá trị vật chất lớn hơn nhiều so với nhóm đất dân cư nơng thơn.
Khu vực nghiên cứu có khoảng 1237.70 km2
đất phục vụ nơng nghiệp, chiếm 52.4% diện tích tự nhiên toàn vùng. Nếu như với cộng đồng dân cư đơ thị thì cơng việc kinh doanh, cơng nghiệp, dịch vụ…chiếm phần lớn thu nhập thì các cộng đồng dân cư vùng nơng thơn có nguồn thu chính phụ thuộc vào nông nghiệp như: trồng các loại cây lương thực, hoa màu, các loại cây trồng phục vụ làng nghề… Khi các loại cây trồng này bị ngập úng, việc không thể phục hồi sẽ gây nên những thiệt hại đáng kể và ảnh hưởng lâu dài tới cuộc sống của người dân. Các khu vực đất trống, đất thủy lợi, sơng ngịi là những nơi ít bị ảnh hưởng nhất bởi lũ, ngập lụt. Sáu nhóm đất chính được tổng hợp trong nghiên cứu này được thể hiện trong bảng 15.
Bảng 15: Tính dễ bị tác động của nhóm sử dụng đất TT Nhóm sử dụng đất Diện tích TT Nhóm sử dụng đất Diện tích (km2) Mức độ thiệt hại 1 Đất cơng cộng và an ninh quốc phịng 97.62 Rất cao 2 Đất ở đô thị và cơ sở sản
xuất kinh doanh 457.07 Cao
3 Đất ở nông thôn 33.87 Trung bình
4 Đất nơng nghiệp 1237.70 Thấp
5 Đất trồng rừng và cây
công nghiệp 153.99 Rất thấp
6 Đất trống, đất thủy lợi và
sơng ngịi 381.2 Khơng bị tổn thương
Độ lộ diện của một đối tượng trước lũ, ngập lụt tại một vị trí nhất định khơng chỉ phụ thuộc vào giá trị của đối tượng tại nơi đó mà cịn phụ thuộc vào mức độ ngập lụt, vận tốc dòng lũ và thời gian ngập. Do vậy, việc kết hợp giữa bản đồ sử dụng đất và bản đồ hiểm họa lũ, ngập lụt sẽ cho ta bản đồ thể hiện sự lộ diện, phơi bày của các đối tượng trước khi có lũ, ngập lụt. Phương pháp chồng xếp bản đồ theo
ma trận sử dụng công nghệ GIS xây dựng bản đồ sự lộ diện của các đối tượng trước lũ, ngập lụt từ bản đồ sử dụng đất và bản đồ hiểm họa lũ, ngập lụt (Hình 26), trọng số tính tốn độ độ diện dựa trên mức hiểm họa lũ và các giá trị kinh tế xã hội được trình bày trong bảng 16.
Bảng 16: Ma trận tính tốn sự lộ diện của các đối tƣợng trƣớc lũ, ngập lụt
Các giá tr ị k in h tế xã h ội Rất cao (5) 6 7 8 9 10 10 Rất cao Cao (4) 5 6 7 8 9 8-9 Cao Trung bình (3) 4 5 6 7 8 6-7 Trung bình Thấp (2) 3 4 5 6 7 4-5 Thấp Rất thấp (1) 2 3 4 5 6 2-3 Rất thấp + Rất thấp (1) Thấp (2) Trung bình (3) Cao (4) Rất cao (5) Mức
Hình 26: Bản đồ độ lộ diện trƣớc hiểm họa lũ, ngập lụt của các đối tƣợng trên
4.2. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU CỦA NGƢỜI DÂN
Khả năng chống chịu hay khả năng thích nghi thể hiện qua các giải pháp mà con người sử dụng trước, trong và sau thiên tai đề ứng phó, thích nghi với những hậu quả bất lợi và là một hàm của nhiều yếu tố xã hội [29]. Để định lượng hóa khả năng chống chịu của hệ thống (hay vùng nghiên cứu), trong nghiên cứu này đã tiến hành phân tích số liệu kinh tế xã hội (mật độ dân số, các khu vực sản suất kinh doanh…), nghiên cứu đã tiến hành nhiều đợt thực địa điều tra để từ đó định lượng hóa khả năng chống chịu của các cộng đồng dân cư trong vùng hiểm họa ngập lụt.
Đợt khảo sát lần thứ nhất tiến hành từ 23/12-25/12/2011 với nhiệm vụ chính là thu thập các vết lũ, diện ngập hiệu chỉnh mơ hình ngập lụt và phát phiếu điều tra xã hội học khu vực Quận Thanh Xuân, Quận Hoàng Mai, Quận Hà Đơng, Huyện Thanh Trì, Huyện Thường Tín.
Đợt khảo sát lần thứ hai tiến hành từ: 16/03-18/03/2012 với nhiệm vụ điều tra xã hội học khu vực Q. Đống Đa, Ba Đình, Cầu Giấy, huyện Từ Liêm, Hồi Đức, Đan Phượng, Phúc Thọ, Thạch Thất, Quốc Oai.
Đợt khảo sát lần thứ ba tiến hành từ: 06/04-08/04/2012 với nhiệm vụ điều tra xã hội học khu vực các huyện: Chương Mỹ, Thanh Oai, ứng Hòa, Mỹ Đức, Phú Xuyên.
Tổng kết 3 đợt khảo sát thực địa, nghiên cứu đã phát ra và thu về 102 phiếu câu hỏi (mẫu phiếu điều tra minh họa trong Hình 27). Các câu hỏi giải quyết những vấn đề như: khả năng nhận thức của người dân đối với các vấn đề ngập lụt, các biện pháp phịng ngừa, khả năng hồi phục sau ngập lụt, cơng tác cảnh báo ngập lụt, lũ và sự hỗ trợ của các cơ quan chức năng.
Nhận thức của người dân về ngập lụt, lũ được thể hiện qua công tác sẵn sàng ứng phó và những biện pháp thích ứng với những nguy hại mà nó có thể gây ra. Sự nhận thức này có được trước hết do trình độ dân trí, kinh nghiệm địa phương của người dân, sau đó là qua sự tuyên truyền của các cơ quan chức năng. Khu vực nghiên cứu là một vùng thường xuyên xảy ra ngập lụt mỗi khi có mưa lớn, trình độ dân trí nhìn chung là khá cao so với các khu vực khác, thông tin về ngập lụt và lũ
cũng tương đối đầy đủ, kịp thời, do vậy sự thích ứng của cư dân địa phương khá tốt. Tuy vậy, vẫn có sự phân hóa giữa các cộng đồng dân cư, nhất là các cộng đồng dân cư khu vực ngoại thành, vùng ngoài đê, các cộng đồng cư dân sống ven sông…
Sau khi thu lại các phiếu điều tra, nghiên cứu tiến hành định lượng hóa các phương án trả lời của các phiếu điều tra, kết quả được trình bày trong Hình 28.
4.3. THÀNH LẬP BẢN ĐỒ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƢƠNG DO NGẬP LỤT TRÊN LƢU VỰC SÔNG NHUỆ ĐÁY, PHẦN THUỘC THÀNH PHỐ HÀ NỘI
Mức độ tổn thương của các đối tượng trong vùng hiểm họa lũ sẽ ở mức cao nhất, bằng với độ lộ diện nếu như đối tượng đó khơng có khả năng chống chịu, tuy nhiên trong thực tế con người ln có những biện pháp nhằm giảm thiểu những tổn thương do lũ gây ra. Do đó để thể hiện được mức độ tổn thương của các đối tượng trong vùng, nghiên cứu đã tiến hành kết hợp bản đồ sự lộ diện lũ với bản đồ khả năng chống chịu của cộng đồng để đưa ra bản đồ tổn thương lũ cho khu vực nghiên cứu. Phương pháp GIS, chồng xếp bản đồ theo ma trận (Bảng 17) để tính tốn tổn thương lũ, ngập lụt; mức độ tổn thương dược chia thành 5 cấp độ từ rất thấp, thấp, trung bình, cao, rất cao.
Sau khi tính tốn sự tổn thương do lũ, nghiên cứu đã tiến hành xây dựng bản đồ tổn thương gây ra bởi lũ, ngập lụt lưu vực sông Nhuệ Đáy, trên địa bàn thành phố Hà Nội (Hình 29). Ta có thể thấy một số khu vực mức độ tổn thương cao như: TT Phùng, Song Phượng (Đạn Phượng); Ngọc Liệp, Phùng Xá, Liệp Tuyết, Tuyết Nghĩa (Quốc Oai); Trung Hưng, Tích Giang, Lại Thượng (Sơn Tây)… Diện tích khu vực tổn thương theo các cấp độ được thể hiện trong Bảng 18.
Bảng 17: Ma trận tính tốn mức độ tổn thƣơng do lũ, ngập lụt Độ Độ lộ diện Rất cao (5) 4 3 2 1 0 4 Rất cao Cao (4) 3 2 1 0 - 3 Cao Trung bình (3) 2 1 0 - - 2 Trung bình Thấp (2) 1 0 - - - 1 Thấp Rất thấp (1) 0 - - - - 0 Rất thấp - Rất thấp (1) Thấp (2) Trung bình (3) Cao (4) Rất cao (5) Cấp độ
Khả năng chống chịu Tổn thƣơng
Bảng 18: Thống kê diện tích tổn thƣơng theo các cấp độ
TT Cấp độ tổn thương Diện tích (km2) 1 Rất thấp 290.6 2 Thấp 125.8 3 Trung bình 121.3 4 Cao 32.54 5 Rất cao 4.85
Hình 29: Bản đồ tính dễ bị tổn thƣơng do lũ, ngập lụt của các đối tƣợng trên
KẾT LUẬN VÀ GIẢI PHÁP
Luận văn đã tổng quan các nghiên cứu trước đây về vấn đề tổn thương gây ra do ngập lụt. Từ đó lựa chọn cơng thức tính tốn tổn thương và xây dựng phương pháp tính tốn tổn thương do ngập lụt cho lưu vực sông Nhuệ Đáy trên địa bàn thành phố Hà Nội
Luận văn đã mô phỏng ngập lụt thành phố Hà Nội, tái hiện lại sự kiện mưa lớn gây ngập lụt lịch sử năm 2008 cũng như mô phỏng ngập lụt với các tần suất thiết kế khác nhau, đã xét tới tính cực đoan của hiện tượng biến đổi khí hậu
Luận văn đã xây dựng thành cơng bản đồ tính dễ bị tổn thương đối với ngập lụt cho lưu vực sông Nhuệ Đáy. Căn cứ trên bộ các bản đồ ngập lụt và bản đồ tính dễ bị tổn thương đối với ngập lụt đã xây dựng cũng như các bản đồ trung gian, có thể nhận thấy rằng trên lưu vực sơng Nhuệ Đáy thuộc địa phận thành phố Hà Nội, một số khu vực có độ lộ diện và dễ bi tổn thương cao là các xã (phường): Ngọc Tảo, Hát Môn, Liên Hiệp (huyện Phúc Thọ), Cần Kiệm, Bình Phú, Chàng Sơn, Hương Ngải, Hữu Bằng (huyện Thạch Thất), Liệp Tuyết, Nghĩa Hương, Tuyết Nghĩa, Ngọc Mỹ (huyện Quốc Oai), Duyên Thái, Ninh Sở, Liên Phương, Hồng Vân (huyện Thường Tín), Thanh Liệt, Tam Hiệp, Tứ Hiệp (huyện Thanh Trì), Đại Kim, Yên Sở, Trần Phú (quận Hoàng Mai), La Khê, Dương Nội, Hà Cầu, Vạn Phúc (quận Hà Đơng), Mễ Trì, Trung Văn, Tây Mỗ, Xuân Phương, Tân Lập (huyện Từ Liêm), Nam Phong, Nam Triều, Quang Lãng (huyện Phú Xuyên), và phần lớn các huyện Chương Mỹ và Mỹ Đức.
Dựa trên nghiên cứu tính dễ bị tổn thương, đánh giá các điều kiện về hạ tầng cơ sở hiện có (chủ yếu là hạ tầng cơ sở giao thông), đề tài đề xuất một số các giải pháp thích ứng như sau:
1. Các giải pháp cơng trình
Xây dựng mới và củng cố hệ thống bơm tiêu úng : theo các nghiên cứu trên
mơ hình thủy lực, nhận thấy đối với phần trung lưu của lưu vực, khả năng