ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Hoàng Thị Thủy ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SA PA, TỈNH LÀO CAI LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội - 2016 ĐẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƢỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Hoàng Thị Thủy ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SA PA, TỈNH LÀO CAI Chuyên ngành: Quản lý Tài nguyên Môi trường Mã số: 60850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUYỄN HIỆU Hà Nội - 2016 LỜI CẢM ƠN Trong trình thực luận văn, học viên nhận giúp đỡ tận tình thầy hướng dẫn khoa học, PGS.TS Nguyễn Hiệu cán khoa Địa lý (Trường ĐH Khoa học tự nhiên, ĐHQG Hà Nội) Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới dìu dắt quý báu Trong thời gian học tập nghiên cứu, học viên nhận ý kiến trao đổi thẳng thắn góp ý từ Tập thể lớp cao học K14 – Trường Đại học Khoa học tự nhiên Do thời gian kiến thức cịn hạn chế nên khơng thể tránh khỏi sai sót Vì vậy, tác giả mong nhận góp ý thầy để giúp tác giả hoàn thiện mặt kiến thức học tập nghiên cứu i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng tơi Các thơng tin, tài liệu trích dẫn luận văn ghi rõ nguồn gốc Kết luận văn trung thực chưa công bố cơng trình trước Hà Nội, ngày tháng năm 2016 Tác giả luận văn Hoàng Thị Thủy ii DANH MỤC HÌNH Hình 1.2: Sơ đồ quy trình nghiên cứu .25 Hình 2.1: Chợ Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 2.2: Người Dao Tả Phìn Error! Bookmark not defined Hình 2.3: Bn bán đồ thổ cẩm phốCầu Mây, thị trấn Sa PaError! not defined Bookmark Hình 2.4: Đêm chợ tình Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 2.5: Ruộng bậc thang phổ biến Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 2.6: Hiện trường ngơi nhà tầng bị sập trận lũ quét 08/2016 Error! Bookmark not defined Hình 2.7: Lũ quét gây trượt lở quốc lộ 4D, đoạn Sa Pa – Lào Cai Error! Bookmark not defined Hình 2.8: Khắc phục hậu quốc lộ 4D Error! Bookmark not defined Hình 3.1: Quốc lộ 4D chịu ảnh hưởng nặng nề từ bão số năm 2016 Error! Bookmark not defined Hình 3.2: Người dân xã Trung Chải khắc phục hậu trận lũ quét tháng 8/ 2016 Error! Bookmark not defined Hình 3.3: Tiến trình xây dựng đồ nguy lũ quétError! defined Bookmark not Hình 3.4: Bản đồ độ dốc huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 3.5: Bản đồ phân cấp độ dốc huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 3.6: Bản đồ phân loại đất huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 3.7: Bản đồ phân cấp khả thấm nước đấtError! defined Bookmark not Hình 3.8: Quy trình thành lập đồ tỷ lệ che phủ rừngError! defined Bookmark not Hình 3.9: Xây dựng đồ tỷ lệ che phủ rừng Error! Bookmark not defined iii Hình 3.10: Bản đồ phân cấp tỷ lệ che phủ Error! Bookmark not defined Hình 3.11: Bản đồ loại hình sử dụng đất huyện Sa PaError! defined Bookmark Hình 3.12: Bản đồ phân cấp loại hình sử dụng đất huyện Sa PaError! not defined not Bookmark Hình 3.13: Bản đồ nguy lũ quét huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined Hình 3.14: Các giải pháp đề xuất giảm thiểu lũ quét Error! Bookmark not defined DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1: Bảng ngưỡng mưa sinh lũ quét Bảng 2.1: Nhiệt độ không khí trung bình tháng năm (0C)Error! Bookmark not defined Bảng 2.2: Thực trạng lao động huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined Bảng 3.1: Phân cấp FFPI cho độ dốc (theo E Smith, 2010)Error! Bookmark not defined Bảng 3.2: Thống kê loại đất khu vực nghiên cứuError! Bookmark not defined Bảng 3.3 Phân cấp FFPI loại đất (theo E.Smith, 2003)Error! defined Bookmark not Bảng 3.4: Phân cấp FFPI theo tỷ lệ che phủ rừng (theo E.Smith, 2003) Error! Bookmark not defined Bảng 3.5: Phân cấp FFPI theo loại hình sử dụng đất Error! Bookmark not defined Bảng 3.6: Thống kê mức độ tiềm lũ quét huyện Sa PaError! not defined iv Bookmark MỤC LỤC MỞ ĐẦU 1 Tính cấp thiết đề tài .1 Mục tiêu, nhiệm vụ đề tài .2 Phạm vi nghiên cứu .2 Ý nghĩa khoa học thực tiễn Cơ sở liệu Cấu trúc luận văn CHƢƠNG 1- CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU .5 1.1 Tổng quan lũ quét 1.1.1 Khái niệm lũ quét 1.1.2 Cơ chế hình thành vận động lũ quét 1.1.3 Những nhân tố hình thành lũ quét 1.1.4 Phân loại lũ quét 12 v 1.2 Tổng quan cơng trình nghiên cứu lũ qt .13 1.2.1 Tình hình nghiên cứu nước 13 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước 15 1.2.3 Nghiên cứu khu vực tỉnh Lào Cai huyện Sa Pa 18 1.3 Quan điểm, phƣơng pháp quy trình nghiên cứu 19 1.3.1 Quan điểm nghiên cứu 19 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu 20 1.3.3 Quy trình nghiên cứu 23 CHƢƠNG 2-PHÂN TÍCH VÀ ĐÁNH GIÁ CÁC NHÂN TỐ ẢNH HƢỞNG ĐẾN TAI BIẾN LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SA PA, TỈNH LÀO CAI ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 2.1 Nhóm nhân tố tự nhiên Error! Bookmark not defined 2.1.1 Đặc điểm địa hình Error! Bookmark not defined 2.1.2 Đặc trưng lớp phủ, thổ nhưỡng Error! Bookmark not defined 2.1.3 Thảm thực vật Error! Bookmark not defined 2.1.4 Đặc trưng hình thái sơng, suối Error! Bookmark not defined 2.1.5 Khí hậu Error! Bookmark not defined 2.2 Các nhân tố kinh tế - xã hội Error! Bookmark not defined 2.2.1 Khái quát đặc điểm kinh tế - xã hội Error! Bookmark not defined 2.2.2 Các hoạt động phát triển kinh tế ảnh hưởng đến phát sinh lũ quét Error! Bookmark not defined 2.2.3 Vấn đề quần cư miền núi tác động gia tăng tai biến Error! Bookmark not defined CHƢƠNG 3-ĐÁNH GIÁ HIỆN TRẠNG VÀ NGUY CƠ LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SA PA, TỈNH LÀO CAI ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED 3.1 Hiện trạng tai biến lũ quét huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined 3.2 Xây dựng đồ FFPI nhân tố gây lũ quét Error! Bookmark not defined vi 3.2.1 Xây dựng đồ phân cấp FFPI nhân tố độ dốc Error! Bookmark not defined 3.2.2 Xây dựng đồ phân cấp FFPI nhân tố đất Error! Bookmark not defined 3.2.3 Xây dựng đồ phân cấp FFPI nhân tố tỷ lệ che phủ Error! Bookmark not defined 3.2.4 Xây dựng đồ phân cấp FFPI loại hình sử dụng đất Error! Bookmark not defined 3.3 Xây dựng đồ nguy lũ quét huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined 3.3.1 Xác định trọng số yếu tố ảnh hưởng đến lũ quét theo phương trình FFPI Error! Bookmark not defined 3.3.2 Đánh giá mức độ nguy lũ quét huyện Sa Pa Error! Bookmark not defined 3.4 Đề xuất số giải pháp giúp cảnh báo giảm thiểu thiệt hại lũ quét Error! Bookmark not defined 3.4.1 Cơ sở khoa học đề xuất giải pháp phòng tránh lũ quét Error! Bookmark not defined 3.4.2 Các giải pháp cơng trình Error! Bookmark not defined 3.4.3 Các giải pháp phi cơng trình Error! Bookmark not defined KẾT LUẬN ERROR! BOOKMARK NOT DEFINED TÀI LIỆU THAM KHẢO 26 vii MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài Lũ quét thiên tai thường xảy khu vực nhiệt đới ẩm, tập trung chủ yếu khu vực miền núi, có sức tàn phá lớn dẫn đến nhiều thiệt hại người, kinh tế xã hội Việt Nam số quốc gia nằm khu vực thường xuyên bị ảnh hưởng thiên tai như: bão, lũ, lốc, nước dâng, úng, hạn, động đất, sạt lở đất, cháy rừng, đặc biệt tượng lũ quét 3/4 diện tích đất đồi núi chịu ảnh hưởng khí hậu nhiệt đới ẩm gió mùa Trong điều kiện biến đổi khí hậu tồn cầu diễn gay gắt lũ quét ngày trở nên nguy hiểm, khốc liệt Theo nghiên cứu, năm nước ta xảy lũ quét, gây thiệt hại lớn người tài sản Các lưu vực sông suối miền núi Bắc Bộ, miền Trung Tây Nguyên có nguy xảy lũ quét xuất mưa cường độ lớn kéo dài nhiều ngày Mức độ thiệt hại người lũ quét vượt xa so với thiên tai khác bão, lũ tập trung chủ yếu khu vực dân cư vùng sâu, vùng xa Do vậy, việc tuyên truyền, phổ biến nhận thức cho cộng đồng lũ quét bao gồm: phân tích nguyên nhân hình thành, nhân tố ảnh hưởng đến lũ quét, đánh giá nguy xảy biện pháp phòng tránh phù hợp với vùng, địa phương trở thành yêu cầu cấp thiết Huyện Sa Pa thuộc tỉnh Lào Cai cách thành phố Lào Cai 38km 376km tính từ Hà Nội, điểm du lịch hấp dẫn, thu hút hàng triệu khách du lịch năm Du lịch Sa Pa đóng vai trị quan trọng việc phát triển kinh tế - xã hội người dân nơi Tuy nhiên, Sa Pa lại huyện thường xẩy lũ quét, ảnh hưởng đến sản xuất, giao thông liên lạc, đời sống đồng bào dân tộc thực mục tiêu xóa đói giảm nghèo địa phương Vì vậy, việc nghiên cứu lũ quét phân vùng sườn dốc có nguy xảy tai biến giúp Hướng nghiên cứu tai biến lũ quét , lũ bùn đá thế giới đư ợc nhà khoa ho ̣c Nga (và Liên Xô), nhà nghiên cứu Pháp, Đức Th ụy Sỹ quan tâm hướng nghiên cứu liên quan đế n vùng núi Anpơ , Kavkazơ, Kacpat, vùng khí hậu lục điạ khơ ̣n Trung Á, vùng hoang ma ̣c Bắ c Phi Bắ c Mỹ , Trung Mỹ Trên sở cơng trình cơng bớ , có kết lu ận ban đầ u về chế hoa ̣t động cũng những nguyên nhân phát sinh của da ̣ng tai biế n Tại Liên x ơ: cơng trình tiêu biểu “Lũ bùn đá những bi ện pháp phịng chớ ng” phân tích bản chấ t v ật lý, mơ hình học, sự phân bố những tác ̣i khủng khiếp trư ợt lở, lũ bùn đá qua ví dụ cụ thể Những kế t luận về chế hoạt động của da ̣ng ta ̣i biế n đế n vẫn nguyên giá tri :̣ điề u kiện tiên quyế t để xảy lũ b ùn đá điể n hình phải có l ựợng vật liệu vu ̣n phong phú để mưa với cường độ lớn có hội trượt – lở ồ a ̣t vào điạ bàn khô khan ho ặc khơ khan vùng giàu băng tích Đặc biệt từ năm 2000 đến nay, hàng năm có rấ t nhiề u h ội thảo quố c tế về tai biế n thiên n hiên tổ chức ở nhiề u nư ớc giới Các hội thảo tr ình bày nhiề u thơng tin phươ ng pháp nghiên cứu mới vi ệc phịng chớ ng giảm nhẹ tai biến thiên nhiên : Lũ lụt, lũ qt, xói lở bờ sơng bờ biể n , về sóng thầ n, hạn hán, cháy rừng,nhiễm mặn về biế n đở i khí hậu tai biế n liên quan Hiện số nước áp dụng mơ hình dự báo lũ quét Viện Thủy Văn quốc gia Brazil xây dựng mơ hình tính tốn dự báo lưu lượng, mực nước cho tất điểm lưu vực nghiên cứu với trợ giúp rada, vệ tinh để xác định mưa yếu tố địa hình Trung tâm dự báo quốc gia Mỹ sử dụng số mơ hình để dự báo lũ quét diện rộng số bang Như vậy, có nhiều quốc gia áp dụng mơ hình dự báo để dự báo cảnh báo lũ quét Đặc biệt nước phát triển, với hỗ trợ đắc lực công nghệ viễn thám GIS, đạt kết xác 14 Những nghiên cứu lũ quét theo hướng thủy văn và cân bằ ng nước lưu vực bằ ng phương pháp Viễn thám và GIS với sản phẩ m cu ̣ thể là các bản đồ phân vùng tai biế n lũ quét đã đươ ̣c triể n khai ở nhiề u nước thế giới : Mỹ, Braxin, Canada, Ấn Độ , Thái Lan, Đài Loan , Trung Quố c ,…Về đào ta ̣o , trường ITC (International Institute for geo-Information Science and Earth Observation) Hà Lan, Học viện Công nghệ Châu Á (AIT), hay ở Nhâ ̣t Bản (trường Đa ̣i ho ̣c OSHAKA), Trường Đa ̣i ho ̣c Shebrook - Canada, Trường Đa ̣i ho ̣c Viễn thám Ấn Đô ̣ (IIRS) , Trường Đa ̣i ho ̣c tổ ng hơ ̣p ở Vũ Hán , Trung Q́ c cũng đã có những chương trình đào tạo hệ sau đại học hướng nghiên cứu Các nghiên cứu trọng nâng cao độ xác liệu đầu vào cung cấp cho mô hình thủy văn thơng qua liệu viễn thám; liệu đầu vào xác định phong phú, bao gồm số liệu địa hình Tuy nhiên theo xu hướng thủy văn cân nước bên cạnh chưa thấy có định hướng nghiên cứu cho khu vực miền núi Từ năm cuối kỷ XX, nhiều nước Tây Âu Bắc Mỹ hình thành mơn khoa học nghiên cứu “tai biến thiên nhiên” (“Natural hazards” tiế ng Anh, “Risques Naturels” tiế ng Pháp ), tập trung mơ tả chất mức độ thiệt hại Sự kiện quan trọng Liên Hiệp Quốc công bố thập niên 1990-2000 thập nhiên Quốc tế giảm thiểu tai biến thiên nhiên (IDNDR) Ngoài ra, có nhiều tổ chức quốc tế nghiên cứu trượt, lở đất thành lập như: Nhóm nghiên cứu Lũ Đất Quốc tế (1993), Hội Địa kỹ thuật Quốc tế… Hàng năm Ủy ban Kiểm kê đánh giá tai biến lũ đất (thuộc UNESCO) công bố báo cáo trạng tai biến lũ bùn đá phạm vi toàn giới Đây nội dung quan trọng báo cáo thường niên hiểm họa Trái Đất Liên Hiệp Quốc 1.2.2 Tình hình nghiên cứu nước Ngay từ đầu năm 90 kỷ trước, Việt Nam bắt đầu nghiên cứu lũ quét khởi đầu đề tài Viện Khí tượng Thủy văn, 15 tác giả Cao Đăng Dư, Lê Bắc Huỳnh Bùi Văn Đức (1995) Trước hết, nghiên cứu nhằm làm rõ quy luật hình thành, nhận dạng lũ quét, phân vùng lũ quét phạm vi toàn quốc (xây dựng đồ phân vùng lũ quét tỷ lệ 1:500.000) số nghiên cứu bước đầu đề xuất giải pháp phòng tránh chung, nhiên chưa vào giải pháp chi tiết cụ thể cho địa phương Sau đề t ài đề tài cấp Nhà nư ớc Vi ện Đia ̣ chấ t thu ộc Trung tâm Khoa ho ̣c Tự nhiên Công ngh ệ Quố c gia (nay Viện Khoa ho ̣c Công ngh ệ Việt Nam) với nội dung lâp bản đồ tai biế n môi trư ờng (10 tai biế n , có lũ quét) Trong nghiên cứu , nhân tố quan tro ̣ng nhấ t vi ệc hình thành lũ quét đ ựợc phân tích Phương pháp mới đánh giá , xây dựng bản đồ lũ quét lầ n đầ u tiên đươ ̣c đưa vào nư ớc ta Kế t quả ngh iên cứu l ập bản đờ phân vùng lũ quét bản đồ tỷ l ệ 1:500.000 (một sớ vùng có tỷ l ệ lớn 1:250.000, 1:50.000) pha ̣m vi cả nước Các công trình nghiên cứu lũ quét nước ta mặt khoa học, đóng vai trị quan trọng mặt lý thuyết phương pháp nghiên cứu xác định nguyên nhân, mô tả diễn biến, đánh giá thiệt hại, thành lập đồ phân vùng lũ quét nước ta Một hướng nghiên cứu phát triển, có vai trị hiệu phân tích đánh giá tai biến ứng dụng cơng nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) viễn thám với cách tiếp cận khác Cao Đăng Dư cộng [8] nhóm nghiên cứu tiên phong Việt Nam lũ quét đưa khái niệm (định nghĩa) lũ quét nhiều trích dẫn sử dụng nghiên cứu khác Xác định mưa yếu tố trội gây lũ quét việc cảnh báo sớm lũ quét công việc cần thiết để giảm thiểu thiệt hạ hiệu quả, nhóm nghiên cứu nghiên cứu hình thời tiết diễn biến mưa gây lũ quét địa bàn vùng núi Bắc Bộ từ 1998 đến 2004 Nguyễn Ngọc Thạch nnk (2013) [17] nghiên cứu, xây dựng phần mềm quản 16 lý thiên tai hỗ trợ định (DSS) triển khai áp dụng cho tỉnh Vĩnh Phúc Bắc Kạn Nhóm nghiên cứu áp dụng phương pháp phân tích nhân tố, đánh giá định tính trọng số nhân tố, chồng ghép nhân tố, áp dụng cơng nghệ Viễn Thám GIS, xác định nhóm nhân tố gây lũ quét gồm: nguy trượt lở đất, lượng mưa ngày cực đại, độ dốc trung bình tiểu lưu vực, giá trị tích lũy dòng chảy bề mặt, xác định trọng số cho nhân tố, phân cấp nguy lũ quét theo AHP (Analytic Hierarchy Process) Thomas Saaty Trong thời gian gần đây, Việt Nam hướng nghiên cứu ứng dụng viễn thám kết hợp với mơ hình thủy văn thủy lực nhiều tác giả quan tâm nghiên cứu áp dụng Ý tưởng hướng nghiên cứu sử dụng liệu lịch sử, liệu trạng thơng qua mơ hình tốn thủy văn để mơ lại q trình diễn tai biến thiên nhiên; qua thiết lập đồ cảnh báo, đề kế hoạch kịch ứng phó Lã Thanh Hà [13] sử dụng phương pháp phân tích nhân tố để lập đồ phân vùng nguy xuất lũ quét cho khu vực miền núi Bắc Bộ Điểm phương pháp lập phần mềm để chọn thông số (trọng số) nhân tố gây lũ quét qua phương pháp so sánh – lặp cho nhân tố Sau tiến hành chồng xếp thơng tin nhân tố GIS để lập đồ phân vùng nguy lũ quét theo đơn vị tỉnh Ứng dụng viễn thám GIS theo hướng tiếp cận địa mạo để giảm thiểu tai biến thiên nhiên hướng nghiên cứu Việt Nam Đây hướng nghiên cứu áp dụng công nghệ đại viễn thám GIS kết hợp với phân tích chun mơn sâu địa mạo, địa chất.Đào Đình Bắc nnk [3,4,5,] thành lập đồ địa mạo chuyên hóa nhằm lí giải dự báo kiện lũ lụt, nghiên cứu dấu vết địa mạo mà lũ lụt để lại cấu trúc địa hình, sau phân loại địa hình Hướng nghiên cứu nghiên cứu mối quan hệ dòng lũ với địa hình tuyến đường qua, nghiên cứu địa mạo làm sáng tỏ quy mô, nguyên nhân khả gây thiệt hại lũ lụt thơng qua đưa biện pháp giảm thiểu tai biến cho trận lũ quét tiếp theo.Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu [7] 17 có nghiên cứu cho thấy số dấu hiệu địa mạo để nhận biết, làm sở cho cảnh báo tai biến thiên nhiên trượt lở đất, dòng bùn đá, lũ quét, lũ bùn đá, xói lở bờ sơng, khai mở bồi lấp vùng biển ven cửa sông Nhiều hội thảo khu vực quốc tế liên quan đến tai biến lũ quét tổ chức Việt Nam tiêu biểu Hội thảo chuyên đề lũ quét tỉnh miền núi phía Bắc tổ chức Điện Biên Phủ (3/1996); Hội thảo khoa học trượt lở, lũ quét - lũ bùn đá giải pháp phòng tránh miền núi Bắc Bộ tổ chức Hà Nội (6/2005); Hội nghị phòng, tránh lũ quét, sạt lở đất tỉnh miền núi Sơn La (7/2015) Nhìn chung nay, số lượng nhà khoa học Việt Nam tham gia nghiên cứu tai biến lũ quét lớn, cung cấp nhiều thông tin khoa học trạng, nguyên nhân chung vụ tai biến lớn nên rộng rãi cơng trình nghiên cứu phương tiện thông tin đại chúng 1.2.3 Nghiên cứu khu vực tỉnh Lào Cai huyện Sa Pa Tai biến lũ quét Lào Cai Sa Pa đề cập nhiều cơng trình nghiên cứu, tượng phổ biến khu vực tỉnh điển hình cho khu vực nhiệt đới gió mùa Năm 2000, Nguyễn Trọng Yêm cộng nghiên cứu điều tra đánh giá tai biến trượt lở nguy hiểm tỉnh Lào Cai, tập trung nghiên cứu chi tiết tuyến quốc lộ 4D đoạn Lào Cai – Sa Pa không gian phụ cận Năm 2001, Lê Đức An cộng nghiên cứu đại mạo đới đứt gãy sông Hồng tai biến liên quan có đề cập đến tai biến lũ quét mối liên quan với đặc điểm địa mạo khu vực Lào Cai Năm 2006, khuôn khổ đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu xây dựng đồ phân vùng tai biến môi trường tự nhiên lãnh thổ Việt Nam” “Nghiên cứu đánh giá trượt – lở, lũ quét – lũ bùn đá số vùng nguy hiểm miền núi Bắc Bộ, kiến nghị giải pháp phịng tránh, giảm nhẹ thiệt hại; Tập 1: Sườn đơng Hoàng Liên Sơn (huyện Bát Xát, Sa Pa thành phố Lào Cai)” Nguyễn 18 Trọng Yêm làm chủ nhiệm ứng dụng phát triển cách có hệ thống phương pháp luận phương pháp nghiên cứu đánh giá lũ quét nói chung phương pháp xây dựng đồ lũ quét nói riêng Lũ quét Lào Cai nghiên cứu hai mức độ chi tiết khác Ở tỷ lệ nhỏ, xây dựng đồ dạng tai biến phạm vi tồn quốc cơng bố số số liệu trạng lũ quét khu vực tỉnh Lào Cai Tai biến ngoại sinh Lào Cai đầu tư nghiên cứu nhóm nghiên cứu thuộc Khoa Địa lý, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, ĐHQG Hà Nội Năm 2004, Đào Đình Bắc, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà “Ứng dụng công nghệ GIS để cảnh báo lũ bùn đá tìm địa điểm xây dựng thủy điện nhỏ, lấy ví dụ Lào Cai[6] xác định nhân tố làm phát sinh lũ bùn đá Bắc Hà, Lào Cai có khối trượt lở đất đá, có điều kiện để vật liệu trượt lở tạo đập chắn tạm thời Từ định hướng cơng đoạn xây dựng sở liệu với độ tin cậy cao để ứng dụng GIS vào việc cảnh báo nguy tai biến lũ bùn đá Trong “Ứng dụng phương pháp đánh giá đa tiêu chuẩn GIS nghiên cứu trượt lở đất tỉnh Lào Cai” Trần Thanh Hà, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Ngô Văn Liêm làm sáng tỏ vai trò GIS phương pháp đánh giá đa tiêu chuẩn việc xác định vùng có nguy trượt lở cao, nhân tố ảnh hưởng địa chất, địa mạo, khí hậu, lớp phủ thực vật, đánh giá dựa tầm quan trọng chúng trình trượt lở Nghiên cứu xây dựng đồ nhạy cảm với trượt lở đất tỉnh Lào Cai cách sử dụng công cụ tính tốn mơi trường GIS với cấp nhạy cảm: nhạy cảm, nhạy cảm, nhạy cảm trung bình, nhạy cảm, ổn định 1.3 Quan điểm, phƣơng pháp quy trình nghiên cứu 1.3.1 Quan điểm nghiên cứu a Quan điểm hệ thống Đây quan điểm khoa học phổ biến Quan điểm vận dụng triết học vật biện chứng vào nghiên cứu, đánh giá đối tượng 19 tự nhiên kinh tế - xã hội Theo quan điểm này, nghiên cứu đối tượng cụ thể phải đặt mối quan hệ chặt chẽ với đối tượng khác thuộc lãnh thổ, tác động qua lại mối quan hệ chặt chẽ tạo thành hệ thống động lực hở, tự điều chỉnh trạng thái cân động Áp dụng quan điểm này, đề tài xác định lũ quét tượng tự nhiên, chịu ảnh hưởng nhiều yếu tố như: khí hậu, thời tiết, mưa với cường suất lớn, độ dốc địa độ che phủ thảm thực vật, độ ổn định lớp đất mặt, điều kiện mặt đệm có thuận lợi cho tập trung nước hay khơng,… Vì phải thu thập tồn nguồn tài liệu, điều tra thực tế trạng lũ quét sạt lở đất toàn khu vực nghiên cứu Phân tích, tổng hợp tất nguồn tài liệu liên quan, khái quát thành quy luật để xác định yếu tố gây lũ quét b Quan điểm lịch sử Môi trường tự nhiên chỉnh thể thống hoà hợp hợp phần cấu tạo nên Sự tồn phát triển thành phần chịu tác động chi phối thành phần khác ngược lại Vì vậy, xem xét đối tượng cần nghiên cứu lịch sử phát sinh, phát triển tồn mối quan hệ tương hỗ chúng nhằm lý giải tượng xảy tự nhiên, từ dự báo xu phát triển tương lai chúng đưa giải pháp phịng chống cảnh báo thích hợp Lũ qt xảy xa nhanh thời gian ngắn Tuy nhiên yếu tố ảnh hưởng đến lũ quét địa hình địa mạo, khí tượng thuỷ văn, lớp phủ thực vật… lại hình thành thời gian dài Vì hướng nghiên cứu tiếp cận lịch sử phát triển điều kiện tự nhiên - xã hội khu vực cho phép đưa quy luật định hướng cho nghiên cứu lũ quét sườn 1.3.2 Phương pháp nghiên cứu a) Phương pháp xây dựng đồ phân vùng nguy phát sinh lũ quét dựa vào số Flash Flood Potential Index (FFPI) 20 Mục tiêu FFPI để mô tả định lượng rủi ro lũ quét cho lưu vực dựa vào đặc tính vốn có độ dốc, độ che phủ đất, loại đất sử dụng đất Bằng cách số hóa nguy lũ quét cho tiểu lưu vực, FFPI cho phép người dùng kiểm tra xem lưu vực dễ bị lũ quét FFPI phát triển Greg Smith cộng Trung tâm dự báo lưu vực sông Colorado (CBRFC) (Smith 2003) Phương pháp FFPI sử dụng lớp liệu: đồ độ dốc, đồ trạng sử dụng đất, đồ đất, đồ tỷ lệ che phủ rừng Sau phân cấp cho đồ trên, cuối tiến hành chồng đồ lên để tìm vùng có tiềm lũ qt [23] Tuy nhiên, FFPI cơng cụ, có hạn chế riêng FFPI không xem xét đến giá trị độ ẩm tức thời đất khác khoảng thời gian ngắn Mặc dù độ ẩm đất yếu tố quan trọng việc đánh giá nguy lũ quét Vì thế, phương pháp áp dụng để bổ sung thông tin cho phương pháp thủy văn/ thủy lực Phương pháp FFPI chủ yếu áp dụng lưu vực chịu ảnh hưởng lũ quét yếu tố mặt đệm, nơi mà lượng mưa khơng phân hóa rõ rệt Chỉ số khả lũ quét tiếp cận dựa thống số địa lý khu vực.Theo Smith (2003) thông số ảnh hưởng tới khả lũ quét gồm có: Độ dốc: đặc trưng cho tốc độ tập trung dòng chảy Loại đất: đặc trưng cho khả thấm nước Loại hình sử dụng đất đặc trưng cho khả thấm tốc độ dòng chảy Tỷ lệ che phủ rừng đặc trưng cho khả ngăn cản dòng nước khả thấm FFPI= (𝑀 + 𝐿 + 𝑆 + 𝑉) 𝑁 Trong đó: M (Slope): độ dốc L (Land Cover/Use): loại hình sử dụng đất 21 S (Soil Type/ Texture): loại đất V (Vegetation Cover/ Forest Density): tỷ lệ che phủ rừng N (Sum of weightings): tổng trọng số Chỉ số khả lũ quét (FFPI) rõ: - Khi thay đổi thuộc tính đối tượng làm giảm tăng độ nhạy cảm lũ quét - Có thể xác định lưu vực khác có tiềm lũ quét dựa tính tương đồng nhân tố gây lũ quét b)Phương pháp điều tra khảo sát thực địa Đây phương pháp truyền thống Địa lý học nhằm có thơng tin xác phục vụ cho đề tài nghiên cứu Phương pháp sử dụng nhằm bổ sung, kiểm tra, xác thực lại số liệu mà tác giả thu thập bao gồm số liệu về: địa hình, lớp phủ thực vật, đất sử dụng đất Trong trình thực luận văn, phương pháp sử dụng để khảo sát huyện Sa Pa, bao gồm nội dung sau: khảo sát số điểm xảy lũ quét khu vực nghiên cứu để tìm hiểu rõ chất trình hình thành lũ qt; quan sát, mơ tả trạng môi trường khu vực Các kết thực địa sử dụng để có bổ sung phần trạng lũ quét Sa Pa kiểm chứng loại đồ thành phần có c) Phương pháp viễn thám GIS Phương pháp ngày sử dụng rộng rãi trở thành phương pháp quan trọng nghiên cứu đánh giá tai biến thiên nhiên có lũ quét Các loại ảnh vệ tinh (LANDSAT, ảnh máy bay ), loại đồ địa hình phần mềm GIS (Mapinfo, Arcview, ArcGIS ) để xây dựng DEM, phân tích tổ hợp, quản lý số liệu Trong nghiên cứu lũ qt, ảnh viễn thám có vai trị liệu đầu vào quan trọng cung cấp thông tin cấu trúc đơn vị địa hình, lớp phủ thực vật, mạng lưới sông suối Công nghệ GIS góp phần quan trọng 22 nâng cao độ tin cậy ảnh viễn thám, xây dựng mơ hình số độ cao DEM giúp xác hóa dạng địa hình, yếu tố địa mạo Đối với GIS nghiên cứu lũ lụt lũ qt nói riêng có vai trị phân tích địa hình lưu vực, mạng lưới thủy văn, tích hợp lớp thơng tin đơn tính có liên quan đến hình thành phát sinh tai biến lũ quét Đây công cụ quan trọng nghiên cứu tai biến lũ quét, lập đồ đưa định công tác cảnh báo d) Phương pháp thu thập, xử lý tài liệu Với thời gian thực có hạn để tiết kiệm kinh phí thực luận văn, phương pháp sử dụng để thu thập tài liệu, số liệu có liên quan đến đề tài nghiên cứu vấn đề lý luận thực trạng phát triển kinh tế - xã hội mơi trường, khí tượng thủy văn, liệu địa hình, hệ thống cơng trình giao thông, thủy lợi, liệu viễn thám lãnh thổ nghiên cứu để có thơng tin ban đầu nội dung lãnh thổ nghiên cứu 1.3.3 Quy trình nghiên cứu Bước 1: Xác định mục tiêu, nhiệm vụ kế hoạch nghiên cứu Việc xác định thực xác giúp luận văn định hướng tài liệu cần thiết Công việc bước quan trọng định lũ quét khu vực nghiên cứu đánh giá theo hướng xây dựng kế hoạch Bước gồm hai bước thu thập tổng quan tài liệu thành hệ thống sở lý luận Bước 2: Sau tổng quan tài liệu, khảo sát điều tra thực địa bước quan trọng Khảo sát thực địa giúp bổ sung liệu cịn thiếu, tìm hiểu điều kiện tự nhiên kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu Bước 3: Dựa vào sở liệu tổng hợp sau khảo sát thực địa để phân tích tổng hợp điều kiện kinh tế xã hội, điều kiện tự nhiên Hiểu rõ yếu tố tự nhiên - xã hội tác động tới hình thành lũ quét khu vực nghiên cứu 23 Bước 4: Thành lập đồ phân vùng nguy lũ quét khu vực nghiên cứu dựa vào phương trình FFPI, từ xác định khu vực có nguy lũ quét khác địa bàn nghiên cứu Bước 5: Từ đồ phân vùng nguy lũ quét gắn với đặc điểm phân bố dân cư khu vực nghiên cứu, đề xuất số giải pháp nhằm cảnh báo hạn chế thiệt hại lũ quét gây 24 Xác định mục tiêu, nhiệm vụ xây dựng kế hoạch Thu thập tài liệu số liệu thống kê Tổng quan sở lý luận lũ quét Điều tra,khảo sát thực địa Phân tích tổng hợp Đặc điểm, vai trò nhân tố tự nhiên Đặc điểm, vai trò nhân tốxã hội Thành lập đồ phân vùng nguy lũ quét Kiến nghị, đề xuất Hình 1.2: Sơ đồ quy trình nghiên cứu 25 TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt Lại Huy Anh (1994), Đặc điểm địa động lực dãy núi Hoàng Liên Sơn, Tuyển tập báo cáo hội thảo khoa học nghiên cứu leo núi Fanxipan, Trường Đại học Sư phạm Hà Nội I, Viện Địa lý, Viện Sinh thái Tài nguyên sinh vật, Hà Nội Báo cáo kết thực nghị số 10 – NQ/TU ngày 04/6/2013 Ban Thường vụ Tỉnh ủy lãnh đạo xây dựng huyện Sa Pa phát triển toàn diện giai đoạn từ 2013 – 2015 Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Vũ Văn Phái, Nguyễn Hiệu (2001), Nghiên cứu dấu vết lũ lụt địa hình phục vụ cảnh báo tai biến vùng hạ lưu sơng Thu Bồn, Tạp chí Các khoa học Trái đất (số T23/2001) Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Nguyễn Quang Mỹ, Vũ Văn Phái, Nguyễn Hiệu (2002), Bản đồ địa mạo cảnh báo lũ lụt vùng đồng ven biển Trung Việt Nam, Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội (T.XVIII, số 2-2002) Đào Đình Bắc, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà, Phạm Tiến Sỹ (2006), Về vấn đề cảnh báo – dự báo tai biến thiên nhiên đảm bảo độ an toàn cho điểm dân cư miền núi, Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội (T.XXII, số 4-2006) Đào Đình Bắc, Nguyễn Hiệu, Trần Thanh Hà (2004), Ứng dụng công nghệ GIS để cảnh báo lũ bùn đá tìm địa điểm xây dựng thủy điện nhỏ, lấy ví dụ Lào Cai, Tuyển tập cơng trình khoa học, Hội nghị khoa học Địa lý – Địa chính, Đại học Quốc gia Hà Nội, 11-2004 Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu (2006), Một số dạng tai biến thiên nhiên Việt Nam cảnh báo chúng sở nghiên cứu địa mạo, Tạp chí Khoa học, Đại học Quốc gia Hà Nội (T.XXII, số 4-2006) Cao Đăng Dư, Lê Bắc Huỳnh (2000), Lũ quét nguyên nhân biện pháp phòng tránh - Nhà Xuất Nông nghiệp, Hà Nội 26 Cao Đăng Dư (1995), Nghiên cứu nguyên nhân hình thành lũ quét biện pháp phòng chống - Viện Khí tượng Thuỷ văn, Đề tài NCKH Độc lập cấp Nhà nước KTĐL-92-14, 1992 -1995 10 Cục Thống kê tỉnh Lào Cai (2014), Niên giám thống kê tỉnh Lào Cai, NXB Thống kê, Lào Cai 11 Trần Thanh Hà, Đặng Văn Bào, Nguyễn Hiệu, Ngô Văn Liêm (2004), Ứng dụng phương pháp đánh giá đa tiêu chuẩn GIS nghiên cứu trượt lở đất tỉnh Lào Cai, Tuyển tập cơng trình khoa học, Hội nghị khoa học Địa lý – Địa chính, Đại học Quốc gia Hà Nội, 11-2004 12 Trần Thanh Hà (2010), Nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm nhẹ thiệt hại tai biến trượt lở đất, lũ bùn đá tỉnh Lào Cai, Luận án Tiến sỹ Địa lý, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 13 Lã Thanh Hà (2009), Điều tra, khảo sát phân vùng cảnh báo khả xuất lũ quét miền núi Việt Nam- Giai đoạn 1, Dự án cấp Bộ, Bộ TN&MT 14 Nguyễn Hiệu (2007), Nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm nhẹ thiệt hại tai biến lũ lụt lưu vực sông Thu Bồn, Luận án Tiến sỹ Địa lý, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 15 Nguyễn Cao Huần (chủ trì), Nguyễn An Thịnh nhk (2003), Xây dựng chiến lược môi trường tỉnh Lào Cai đến năm 2010, Đề tài cấp tỉnh, Hà Nội 16 Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Lào Cai (2015), Báo cáo trạng môi trường Lào Cai năm 2015, Lào Cai 17 Nguyễn Ngọc Thạch nnk (2013), Kết thực nhiệm vụ hợp tác quốc tế khoa học công nghệ theo nghị định thư, Tăng cường lực nghiên cứu, đào tạo viễn thám Hệ thôngtin địa lý việc nghiên cứu, quản lý tai biến lũ lụt, lũ quét trượt lở đất, nghiên cứu điển hình Vĩnh Phúc Bắc Kạn, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 18 Nguyễn An Thịnh (2007), Phân tích cấu trúc sinh thái cảnh quan phục vụ phát triển bền vững nông lâm nghiệp du lịch huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai, Luận án Tiến sỹ Địa lý, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội 27 19 Ngơ Đình Tuấn (2008), “Lũ qt phịng tránh lũ qt”, Tạp chí Thủy lợi Mơi trường, 8-2008 20 Phạm Quang Tuấn (chủ trì), Nguyễn An Thịnh nnk (2006), Đánh giá điều kiện cảnh quan phục vụ phát triển bền vững nông, lâm nghiệp huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai, Đề tài NCKH cấp Đại học Quốc gia mã số QT.04.21 21 Ủy ban Nhân dân huyện Sa Pa, Báo cáo tình hình kinh tế xã hội huyện Sa Pa năm 2015 Tiếng Anh 22 World Meteorological Organization, Global approach to address flash floods, in MeteoWorld (June 2007) 23 Smith, Greg (2003), Flash Flood Potential: Determining the Hydrologic Response of FFMP Basins to Heavy Rain by Analyzing Their Physiographic Characteristics 24 Vụ Nhân đạo Liên Hợp Quốc- DHA, 1994, Chiến lược kế hoạch hành động giảm nhẹ thủy tai Việt Nam (tài liệu dịch), New York, Geneva 28 ... Chƣơng 1: Cơ sở lý luận phƣơng pháp nghiên cứu Chƣơng 2: Phân tích đánh giá nhân tố ảnh hƣởng đến tai biến lũ quét huyện Sa Pa, tỉnh Lào Cai Chƣơng 3: Đánh giá trạng nguy tai biến lũ quét huyện Sa... Thị Thủy ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ LŨ QUÉT TẠI HUYỆN SA PA, TỈNH LÀO CAI Chuyên ngành: Quản lý Tài nguy? ?n Môi trường Mã số: 60850101 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS NGUY? ??N HIỆU... Cục Thống kê tỉnh Lào Cai (2014), Niên giám thống kê tỉnh Lào Cai, NXB Thống kê, Lào Cai 11 Trần Thanh Hà, Đặng Văn Bào, Nguy? ??n Hiệu, Ngô Văn Liêm (2004), Ứng dụng phương pháp đánh giá đa tiêu