ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN HẢI DƯƠNG HỌC Trần Vinh Quang XÁC ĐỊNH BỘ CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO LŨ LỤT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐAKRÔNG TỈNH QUẢNG TRỊ Khóa luận đại học hệ quy Ngành: Thủy văn (Chương trình đào tạo Chuẩn) Hà Nội – 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN KHOA KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN HẢI DƯƠNG HỌC Trần Vinh Quang XÁC ĐỊNH BỘ CHỈ SỐ ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO LŨ LỤT TRÊN ĐỊA BÀN HUYỆN ĐAKRÔNG TỈNH QUẢNG TRỊ Khóa luận đại học hệ quy Ngành: Thủy văn (Chương trình đào tạo Chuẩn) Cán hướng dẫn: PGS.TS Nguyễn Thanh Sơn ThS Ngô Chí Tuấn Hà Nội – 2016 LỜI CẢM ƠN Khóa luận tốt nghiệp: “Xác định số đánh giá tính dễ bị tổn thương lũ lụt địa bàn huyện Đakrông tỉnh Quảng Trị” hoàn thành Khoa Khí tượng - Thủy văn - Hải Dương học thuộc trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội vào tháng năm 2016, hướng dẫn trực tiếp PGS - TS Nguyễn Thanh Sơn ThS Ngô Chí Tuấn Tác giả xin bày tỏ cảm ơn chân thành tới PGS - TS Nguyễn Thanh Sơn ThS Ngô Chí Tuấn tận tình hướng dẫn suốt trình nghiên cứu khóa luận Sinh viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới thầy, cô giáo Khoa Khí tượng - Thủy văn hải Dương học giúp đỡ, tạo điều kiện tốt trình học tập nghiên cứu khóa luận Tác giả xin chân thành cảm ơn ý kiến đóng góp quý báu anh, chị bạn bè sinh viên Khoa Khí tượng – Thủy văn Hải dương học Trong khuôn khổ nghiên cứu, thời gian điều kiện hạn chế nên không tránh khỏi thiếu sót Vì vậy, sinh viên mong nhận ý kiến đóng góp quý báu từ phía độc giả người quan tâm Hà Nội, ngày 28 tháng năm 2016 Sinh viên Trần Vinh Quang MỤC LỤC LỜI MỞ ĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO LŨ 1.1 TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU 1.1.1 Nghiên cứu giới 1.1.2 Nghiên cứu nước 1.2 TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN, TÌNH HÌNH KINH TẾ XÃ HỘI HUYỆN ĐAKRÔNG TỈNH QUẢNG TRỊ 10 1.1.1 Đặc điểm địa lí tự nhiên 10 1.2.2 Đặc điểm kinh tế xã hội 13 CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO LŨ LỤT 16 2.1 KHÁI NIỆM CHUNG VỀ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG 16 2.1.1 Sự phát triển khái niệm tính dễ bị tổn thương 16 2.1.2 Khái niệm tính dễ bị tổn thương lũ 18 2.2 TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO LŨ 19 2.2.1 Độ phơi nhiễm (E) 19 2.2.2 Tính nhạy (S) 19 2.2.3 Khả phục hồi (R) 20 2.3 GIỚI THIỆU CÁC PHƯƠNG PHÁP XÁC ĐỊNH BỘ CHỈ SỐ 20 2.3.1 Phương pháp UNESCO-IHE 20 2.3.2 Phương pháp Messner Meyer 20 2.3.3 Phương pháp ShantoshKarki 20 2.3.4 Phương pháp Villagran de Leon 21 2.3.5 Phương pháp Ibidun O Adelekan 21 2.4 PHƯƠNG PHÁP TÍNH TỔN THƯƠNG LŨ THEO CÔNG THỨC CỦA BALICA 22 CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ TÍNH TOÁN TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG HUYỆN ĐAKRÔNG TỈNH QUẢNG TRỊ 25 3.1 TÌNH HÌNH SỐ LIỆU 25 3.1.1 Bản đồ 25 3.1.2 Số liệu khí tượng thủy văn 27 3.1.3 Phiếu điều tra 27 3.2 CÁC BƯỚC TÍNH TOÁN 27 3.2.1 Bước 1: Lựa chọn vùng 27 3.2.2 Bước 2: Thiết lập tiêu chí 27 3.2.3 Bước 3: Chuẩn hóa tham số đánh giá 29 3.2.4 Bước 4: Tính giá trị số dễ bị tổn thương 30 3.2.5 Bước 5: Phân hạng xây dựng đồ tính dễ bị tổn thương 30 3.3 KẾT QUẢ TÍNH TOÁN 31 3.3.1Chuẩn hóa tham số 31 3.2 Tính FVI 33 KẾT LUẬN 39 TÀI LIỆU THAM KHẢO 40 DANH SÁCH CÁC BẢNG Bảng Thành phần hệ thống FVI ( Balica, 2012; UNESCO–IHE, 2013) 22 Bảng Sự thể tính dễ bị tổn thương lũ ( Balica, 2012 ) 24 Bảng Bảng tham số vùng miền núi 29 Bảng Bảng phân cấp mức độ tổn thương lũ 32 Bảng Các giá trị tham số độ phơi nhiễm ( E ) chuẩn hóa 32 Bảng Các giá trị tham số tính nhạy ( S ) chuẩn hóa 33 Bảng Các giá trị tham số độ phơi nhiễm ( R ) chuẩn hóa 33 Bảng Kết tính FVI thành phần 34 Bảng Kết tính FVI 34 DANH SÁCH CÁC HÌNH Hình Bản đồ hành huyện Đakrông tỉnh Quảng Trị 11 Hình Bản đồ mạng lưới sông suối huyện Đakrông tỉnh Quảng Trị 26 Hình Bản đồ sử dụng đất huyện Đakrông tỉnh Quảng Trị 27 Hình Bản đồ phân vùng theo giá trị dễ bị tổn thương huyện Đakrông 35 Hình Biểu đồ biểu diễn giá trị FVI xã hội xã huyện Đakrông 36 Hình Biểu đồ biểu diễn giá trị FVI kinh tế xã huyện Đakrông 37 Hình Biểu đồ biểu diễn giá trị FVI môi trường xã huyện Đakrông 37 Hình Biểu đồ biểu diễn giá trị FVI vật lí xã huyện Đakrông 38 Hình Biểu đồ biểu diễn giá trị FVI xã huyện Đakrông 39 BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT IPCC Intergovermental Panel on Climate Change (Ban Liên phủ Biến đổi khí hậu) ISDR International Strategy for Disaster Reduction (Chiến lược giảm nhẹ thiên tai quốc tế) SAR Second Assessment Report (Báo cáo đánh giá lần II) UNESCO United Nations Emducation, Scientific and Cultural Organization (Tổ chức Giáo dục, Khoa học Văn hóa Liên Hiệp Quốc) LỜI MỞ ĐẦU Việt Namnói chung khu vực miền Trung nói riêng nơi giao lưu nhiều đới khí hậu phức tạp nên thời tiết thay đổi biến động nhanh, đặc biệt khu vực Quảng Trị nơi chịu nhiều ảnh hưởng bão lũ với tần suất cường độ ngày tăng Để tăng cường ứng phó với lũ lụt biện pháp công trình biện pháp phi công trình đóng vai trò quan trọng, mà có tính dài hạn bền vững biện pháp quy hoạch sử dụng đất, nâng cao nhận thức người dân Mặt khác, biện pháp tức thời để ứng phó nhanh cảnh báo, dự báo vùng ngập, di dời sơ tán dân cư đến khu vực an toàn… tỏ hiệu việc hạn chế tổn thương người tài sản người dân Tính dễ bị tổn thương lũ lụt gây (FVI) đánh giá dựa phân tích đa chiều, cho phép so sánh tính dễ tổn thương lũ lụt gây lưu vực khác Các nghiên cứu ra, xây dựng hoàn chỉnh, FVI trở thành công cụ giúp xác định yếu tố chịu trách nhiệm cho dễ tổn thương lưu vực, sử dụng số mang tính tổng hợp để đánh giá, quản lý quy hoạch vấn đề liên quan đến lũ lụt, khai thác bảo vệ nguồn nước Do vậy, để đánh giá tính dễ bị tổn thương lũ lụt gây kinh tế xã hội hướng tiếp cận đa ngành công tác quản lý tổng hợp rủi ro thiên tai cần thiết để xây dựng giải pháp nhằm giảm nhẹ tác hại lũ gây Đây lý dẫn đến hình thành luận văn “Xác định số đánhgiá tính dễ bị tổn thương lũ lụt địa bàn huyện Đakrông tỉnh Quảng Trị” Kết nghiên cứu sở khoa học, thực tiễn cho nhà quản lý, nhà hoạch định sách xác định chiến lược phát triển bền vững đảm bảo an ninh xã hội Bố cục luận văn bao gồm: Mở đầu Chương 1: Tổng quan nghiên cứu nước đánh giá tính dễ bị tổn thương lũ Chương 2: Phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương lũ lụt Chương 3: Kết tính toán tính dễ bị tổn thương huyện Đakrông tỉnh Quảng Trị Kết luận Tài liệu tham khảo CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC VỀ ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO LŨ 1.1 TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU 1.1.1 Nghiên cứu giới Trong nghiên cứu IPCC - CZMS nghiên cứu, đề xuất phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương đơn giản nhằm xác định đánh giá tác động mực nước biển dâng đến đời sống người dân bề mặt hành tinh ứng dụng nhiều nơi Phương pháp kết hợp nhận định chuyên gia với liệu đặc tính vật lý kinh tế - xã hội, từ phân tích, ước tính phổ tác động mực nước biển dâng bao gồm phần giá trị vùng đất đất ngập nước Các thông tin thu từ cách đánh giá sử dụng sở cho bước mô hình hóa Phương pháp bao gồm bước: (1) xác định khu vực nghiên cứu; (2) thu thập phân tích đặc trưng khu vực nghiên cứu; (3) xác định yếu tố phát triển kinh tế xã hội tương ứng; (4) đánh giá biến động mặt vật lý; (5) xây dựng chiến lược ứng phó; (6) đánh giá hồ sơ dễ bị tổn thương; (7) xác định nhu cầu tương lai Tuy nhiên, đến 1999 Klein Nicholls hạn chế phương pháp liên quan đến ràng buộc kỹ thuật khả cung cấp số liệu việc mô hình hóa hệ thống đánh giá định lượng Conner (2007) đưa biện pháp công trình phi công trình vào tính toán số tổn thương lũ, thể khả chống chịu cộng đồng dân cư mà không xét đến phơi nhiễm cộng đồng trước nguy lũ Hay Sebastian (2010) xác định tính tổn thương lũ kết hợp xác suất, tác động (thiệt hại) khả chống chịu Theo nghiên cứu chưa xét đến phơi nhiễm, khả phục hồi hệ thống, chưa xét đề cập ảnh hưởng vùng miền (các yếu tố tự nhiên) nên chưa hoàn chỉnh hay nói cách khác chưa biểu diễn mối tương tác tự nhiên – kinh tế xã hội xem xét toán tổng hợp đánh giá tính dễ bị tổn thương Thành phần E Kinh tế S R E Môi trường Vật lý R E R Các yếu tố Tỷ lệ Đất sản xuất nông nghiệp Tỷ lệ đất chuyên dùng Kinh tế gia đình Tỷ lệ đất Tỷ lệ dân số độ tuổi lao động Thu nhập bình quân đầu người xã Khả phục hồi sản xuất sau lũ Khắc phục hậu quyền Khả bảo vệ tài sản Lượng mưa trung bình năm (mm/year) Bốc trung bình năm ( mm/ year ) Khả xảy dịch bệnh có lũ Tỷ lệ Đất lâm nghiệp Khoảng cách từ xã đến sông(km) Độ dốc địa hình Tỉ lệ bốc hơi/lượng mưa (Ev/Rainfall) Ký hiệu Ekt1 Ekt2 Ekt3 Ekt4 Skt1 Skt2 Rkt1 Rkt2 Rkt3 Emt1 Rmt1 Rmt2 Rmt3 Evl1 Evl2 Rvl1 3.2.3 Bước 3: Chuẩn hóa tham số đánh giá Rõ ràng tham số có thứ nguyên khác nhau, sử dụng hàm quan hệ cần phải chuẩn hóa trước tính toán Để thuận lợi cho theo công thức nhân khóa luận sử dụng công thức chuẩn hóa tương ứng sau: 𝑁𝑉𝑖 = 𝑅𝑉𝑖 𝑛 (𝑅𝑉 ) 𝑀𝑎𝑥𝑖=1 𝑖 Trong đó: 𝑁𝑉𝑖 : Đại diện cho giá trị cần chuẩn hóa 𝑅𝑉𝑖 : Đại diện cho giá trị thực cần chuẩn hóa 𝑛 (𝑅𝑉𝑖 ) : 𝑀𝑎𝑥𝑖=1 Đại diện cho giá trị thực lớn Từ công thức cho thấy giá trị chuẩn hóa biến thu nằm khoảng từ đến 29 3.2.4 Bước 4: Tính giá trị số dễ bị tổn thương Sử dụng số với biến chuẩn hóa tính FVI thành phần theo công thức sau: 𝐹𝑉𝐼 = E×S R Chỉ số thuộc tính nhạy độ phơi nhiễm làm tăng tính dễ bị tổn thương lũ lũ, chúng đặt tử số Tuy nhiên số thuộc khả phục hồi làm giam tính dễ bị tổn thương lũ đặt mẫu số Sau áp dụng công thức (1) ta tính FVI thành phần xã hội, kinh tế, môi trường, vật lý Nhưng FVI thành phần có tham số khác nên để so sánh FVI tính tổng FVI thành phần ta phải chuẩn hóa thêm lần công thức chuẩn hóa sử dụng với tham số : 𝑁𝑉𝑖 = 𝑅𝑉𝑖 𝑛 (𝑅𝑉 ) 𝑀𝑎𝑥𝑖=1 𝑖 Sau tính FVI thành phần xã hội, môi trường, kinh tế, vật lý ta tính FVI tổng trung bình cộng FVI: 𝐹𝑉𝐼 = 𝐹𝑉𝐼𝑋ãℎộ𝑖 + 𝐹𝑉𝐼𝐾𝑖𝑛ℎ𝑡ế + 𝐹𝑉𝐼𝑀ô𝑖𝑡𝑟ườ𝑛𝑔 + 𝐹𝑉𝐼𝑉ậ𝑡𝑙ý 3.2.5 Bước 5: Phân hạng xây dựng đồ tính dễ bị tổn thương Sau tính FVI, ta có kết giá trị nằm khoảng từ - Dựa giá trị FVI tính qua số tiến hành phân hạng mức độ tổn thương theo bảng sau: 30 Bảng Bảng phân cấp mức độ tổn thương lũ STT Giá trị số Miêu tả Màu thể Tính dễ bị tổn thương lũ nhỏ