- Nghiên cứu xây dựng bản đồ tính dễ bị tổn thương cho lưu vực sông Nhuệ Đáy trên địa. - Tổng quan về các nghiên cứu tổn thương và các bước đánh giá tính dễ bị tổn thương do lũ, ngập lụt. - Ứng dụng mô hình MIKE FLOOD mô phỏng ngập lụt lưu vực sông Nhuệ Đáy trên địa bàn thành phố Hà Nội: Xây dựng cơ sở dữ liệu mạng lưới thủy lực một chiều cho MIKE 11. - xây dựng bản đồ họa lũ, ngập lụt với tần suất 1%. - Xây dựng bản đồ tính dễ bị tổn thương do ngập lụt lưu vực sông Nhuệ Đáy, trên địa bàn thành phố Hà Nội.. - Bản đồ. - Lưu vực sông. - Sông Nhuệ Đáy. - Ngập lụt là một trong những tai biến tự nhiên, thường xuyên đe dọa cuộc sống của người dân và sự phát triển kinh tế xã hội ở nước ta. - Đây là một lưu vực sông có ý nghĩa hết sức quan trọng cả về kinh tế, xã hội và an ninh quốc phòng, tuy nhiên đây cũng là một khu vực dễ chịu tác động của ngập lụt mỗi khi mưa lớn. - Việc nghiên cứu về tính dễ bị tổn thương gây ra do ngập lụt trên khu vực nghiên cứu là rất cần thiết. - Để đánh giá được tính dễ bị tổn thương do lũ lụt tác động tới kinh tế - xã hội thì hướng tiếp cận đa ngành trong công tác quản lý tổng hợp rủi ro thiên tai là cần thiết để xây dựng các giải pháp nhằm giảm nhẹ tác hại của lũ gây ra. - Đây cũng là lý do dẫn đến sự hình thành luận văn “Nghiên cứu xây dựng bản đồ tính dễ bị tổn thƣơng cho lƣu vực sông Nhuệ Đáy trên địa bàn thành phố Hà Nội”. - Ứng dụng mô hình MIKE FLOOD mô phỏng ngập lụt lưu vực sông Nhuệ Đáy trên địa bàn thành phố Hà Nội. - Xây dựng bản đồ tính dễ bị tổn thương do ngập lụt lưu vực sông Nhuệ Đáy, trên địa bàn thành phố Hà Nội. - Kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo. - Do đó, vấn đề ngập lụt và tổn thương do ngập lụt cần phải được chú trọng nghiên cứu.. - 4 Hình 1: Bản đồ lƣu vực hệ thống sông Nhuệ Đáy 1.1.3. - TỔNG QUAN VỀ NGHIÊN CỨU TỔN THƢƠNG VÀ CÁC BƢỚC ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƢƠNG DO LŨ, NGẬP LỤT. - Định nghĩa được tính dễ bị tổn thương sẽ giúp ta biết được cách tốt nhất để giảm thiểu chúng. - Mục đích của việc đánh giá tính dễ bị tổn thương nhằm cung cấp cho các nhà ra quyết định hay các bên liên quan về những lựa chọn nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của những mối nguy hiểm do lũ lụt [10]. - Nghiên cứu tính dễ bị tổn thương là để đưa ra những hành động chính xác có thể làm giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra. - Sự cần thiết của việc phân tích, đánh giá tính dễ bị tổn thương đã được trình bày trong nhiều tài liệu khoa học với các khái niệm bao gồm: tính dễ bị tổn thương tự nhiên, tính dễ tổn thương xã hội và những tổn thương kinh tế.. - Năm 1996, SAR [26] đã xác định tính dễ bị tổn thương như mức độ mà biến đổi khí hậu có thể gây tổn hại hay bất lợi cho hệ thống. - IPCC TAR đã giải thích khái niệm tính dễ bị tổn thương như mức độ dễ bị ảnh hưởng của hệ thống hoặc khả năng không thể đối phó được với các tác động của biến đổi khí hậu. - Tính dễ bị tổn thương là một hàm đặc trưng của cường độ, tốc độ biến đổi khí hậu khi hệ thống bị lộ diện, bao gồm cả độ nhạy và khả năng thích ứng.. - Các định nghĩa này đã thể hiện sự phát triển, với định nghĩa của SAR và TAR đã bao gồm các thành phần xã hội để giải thích tính dễ bị tổn thương. - Trong những năm 1980 và đặc biệt là những năm 1990, thì những nghiên cứu về mối quan hệ giữa các hoạt động con người và tác động của thiên tai theo chiều hướng tổn thương kinh tế xã hội đã tăng lên.. - Các định nghĩa về tính dễ bị tổn thương đã dần được cải thiện thể hiện một cái nhìn toàn diện của xã hội, liên quan đến lĩnh vực tự nhiên và kinh tế xã hội của hệ thống.. - Trong các định nghĩa về tính dễ bị tổn thương đề cập ở trên, có những định nghĩa được đưa ra cho những hiện tượng thiên tai nhất định như: biến đổi khí hậu, (IPCC, 1992,. - hay các hiểm họa môi trường (ISDR, 2004), nhưng trong nghiên cứu này tác giả đi sâu vào hướng nghiên cứu tính dễ tổn thương do lũ lụt.. - Khái niệm tính dễ bị tổn thương mà tác giả sử dụng dựa trên khái niệm của UNESCO-ihe:. - “Tính dễ bị tổn thương là mức độ gây hại có thể được xác định trong những những điều kiện nhất định thông qua tính nhạy, sự tổn thất và khả năng phục hồi”.[32]. - Để tăng cường tính ứng dụng của các nghiên cứu trong thực tế, đặc biệt là trong chủ động đánh giá tính dễ bị tổn thương do lũ thì Janet Edwards đã đưa ra một khái niệm nữa là bản đồ tính dễ bị tổn thương do lũ “là bản đồ cho biết vị trí các vùng nơi mà con người, môi trường thiên nhiên, của cải gặp rủi ro do các thảm hoạ có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng như thiệt hại về người, gây ô nhiễm môi trường”.. - Vì thế, việc đánh giá những thiệt hại, tổn thương lũ cần được nghiên cứu một cách cẩn trọng trong quản lý rủi ro lũ.Việc đánh giá thiệt hại, tổn thương lũ đang đạt được những kết quả quan trọng phục vụ cho việc đưa ra các quyết định trong quản lý rủi ro lũ thông qua các bước sau:. - Đánh giá tổn thương lũ: Các đối tượng trong vùng lũ như nhà ở, cộng đồng, công trình vv…bị tổn thương một cách biến động không chỉ theo không gian, thời gian mà còn phụ thuộc vào khả năng chống chịu của người dân tại đó.. - Bản đồ hóa tổn thương lũ: Bản đồ tổn thương lũ là một phần quan trọng trong quản lý rủi ro lũ, cung cấp những thông tin về đối tượng, thể hiện một cách trực quan về những rủi ro tiềm tàng trong vùng có nguy cơ lũ.. - Quyết định tối ưu cho các phương án giảm nhẹ lũ: An toàn lũ và giảm thiểu tổn thương lũ là mục đích của bài toán, do vậy việc lựa chọn các phương án giảm thiểu tổn thương lũ phải được xác định, và những lợi ích, chi phí cho các lựa chọn khác phải được định lượng và so sánh.. - Đánh giá tài chính ngay sau lũ được thực hiện khi lũ xảy ra, Cơ quan quản lý thiên tai và Chính phủ cần đánh giá nhanh những thiệt hại, tổn thương do lũ, để dự thảo ngân sách và đưa ra các quyết định về bồi thường thiệt hại cho các đối tượng trong vùng bị lũ lụt.. - TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU TRONG VÀ NGOÀI NƢỚC. - Các nghiên cứu về tính dễ bị tổn thương do ngập lụt thì mới được nghiên cứu trong những năm gần đây theo các cách tiếp cận khác nhau như:. - Năm 2006, Villagra’n de Leo’n JC [29] đã đưa ra mối quan hệ giữa tính dễ tổn thương lũ, sự lộ diện, tính nhạy và khả năng chống chịu qua công thức:. - Tổn thương lũ = Sự lộ diện + Tính nhạy - Khả năng phục hồi (2.2). - Trong tình hình thực tế, rất khó khăn để đánh giá tính nhạy cảm, khả năng phục hồi và khả năng đối phó một cách riêng biệt cho các cộng đồng, do vậy những khía cạnh đó có thể được kết hợp thành khả năng chống chịu, trong một nghiên cứu gần đây [4] đã đưa ra một công thức tính tổn thương gây ra bởi lũ, ngập lụt như sau:. - Tổn thương = Sự lộ diện - Khả năng chống chịu (2.3). - Trong nghiên cứu mới đây của tác giả Đặng Đình Khá thì tổn thương lũ được xác định qua khả năng phục hồi, tính nhạy và sự lộ diện của các đối tượng trước nguy cơ lũ, tuy nhiên việc rạch ròi giữa tính nhạy và khả năng phục hồi trong thực tế thường gặp nhiều khó khăn. - Do vậy [5] đã kết hợp tính nhạy và khả năng phục hồi thành khả năng chống chịu của người dân, với công thức tính tổn thương như sau:. - Tổn thương = Sự lộ diện – Khả năng chống chịu (2.4). - Qua việc phân tích các đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội và tình hình ngập lụt trên lưu vực sông Nhuệ Đáy, nghiên cứu thấy rằng công thức (2.4) khá phù hợp với điều kiện vùng nghiên cứu.. - CÁC BƢỚC ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƢƠNG DO LŨ, NGẬP LỤT Dựa trên công thức (2.3) luận văn đã xây dựng khung tính toán tính tổn thương lũ gồm 4 bước:. - Bước 1: Xây dựng bản đồ nguy cơ lũ, ngập lụt. - Bước 2: Xây dựng bản đồ độ lô diện của các đối tượng trước lũ, ngập lụt Bước 3: Xây dựng bản đồ khả năng chống chịu của người dân. - Bước 4: Xây dựng bản đồ tính dễ bị tổn thương do lũ, ngập lụt. - Dựa trên phương pháp chồng xếp bản đồ độ sâu ngập, vận tốc lũ, thời gian ngập (kết quả đầu ra của mô hình MIKE FLOOD) theo trọng số nghiên cứu đã xây dựng bản đồ nguy cơ lũ ứng với tần suất lũ 1%.. - ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE FLOOD MÔ PHỎNG NGẬP LỤT LƢU VỰC SÔNG NHUỆ ĐÁY TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI. - Các giá trị tính toán mưa thiết kế tại trạm Láng (bảng 5, hình 2) sẽ được sử dụng để mô phỏng ngập lụt khu vực nghiên cứu theo các kịch bản tần suất.. - Năm 2008 là một năm mưa lớn điển hình gây ra đợt ngập lụt diện rộng trên toàn thành phố Hà Nội. - 17 Hình 3: Bản đồ ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc thành phố Hà Nội) ứng với mƣa tần suất 1% tại trạm Láng. - Hình 4: Bản đồ ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc thành phố Hà Nội) ứng với mƣa tần suất 2% tại trạm Láng. - Hình 5: Bản đồ ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc thành phố Hà Nội) ứng với mƣa tần suất 5% tại trạm Láng. - Hình 6: Bản đồ ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc thành phố Hà Nội) ứng với mƣa tần suất 10% tại trạm Láng XÂY DỰNG BẢN ĐỒ HIỂM HỌA LŨ, NGẬP LỤT VỚI TẦN SUẤT 1%. - Các mối nguy hiểm trong lũ bao gồm: độ sâu ngập lụt, vận tốc dòng 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. - Kết quả bản đồ nguy cơ lũ:. - Hình 7: Bản đồ thời gian ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc thành phố Hà Nội) ứng với mƣa tần suất 1% tại trạm Láng. - Hình 8: Bản đồ hiểm họa lũ, ngập lụt lƣu vực sông Nhuệ Đáy(phần thuộc thành phố Hà Nội) ứng với mƣa tần suất 1% tại trạm Láng. - Bảng 5: Trọng số của các yếu tố tạo lên hiểm họa lũ, ngập lụt. - XÂY DỰNG BẢN ĐỒ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƢƠNG DO NGẬP LỤT LƢU VỰC SÔNG NHUỆ ĐÁY, TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ HÀ NỘI. - 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, Còn 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.. - sông ngòi 381.2 Không bị tổn thương. - Độ lộ diện của một đối tượng trước lũ, ngập lụt tại một vị trí nhất định không chỉ phụ thuộc vào giá trị của đối tượng tại nơi đó mà còn 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. - 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 9: Nhóm sử dụng đất vùng nghiên cứu. - Hình 10: Bản đồ độ lộ diện trƣớc hiểm họa lũ, ngập lụt của các đối tƣợng trên lƣu vực sông Nhuệ Đáy (phần thuộc thành phố Hà Nội). - XÂY DỰNG BẢN ĐỒ KHẢ NĂNG CHỐNG CHỊU CỦA NGƢỜI DÂN. - 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. - 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 không có khả năng chống chịu, tuy nhiên trong thực tế con. - người luôn 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.. - Hình 11: Bản đồ thể hiện khả năng chống chịu của cộng đồng. - Hình 12: Bản đồ tính dễ bị tổn thƣơng do lũ, ngập lụt của các đối tƣợng trên lƣu vực sông Nhuệ Đáy (phần thuộc thành phố Hà Nội). - Luận văn đã tổng quan các nghiên cứu trước đây về vấn đề tổn thương gây ra do ngập lụt.. - Từ đó lựa chọn công thức tính toán tổn thương và xây dựng phương pháp tính toán 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 công 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 sông. - 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 Đông), 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.. - KIẾN NGHỊ VỀ HƢỚNG NGHIÊN CỨU TIẾP THEO. - Nghiên cứu này là bước đầu tạo nền tảng cho những nghiên cứu tiếp theo sâu sắc hơn về vấn đề tổn thương gây ra bởi ngập lụt trên lưu vực sông Nhuệ Đáy (phần thuộc thành phố Hà Nội). - Luận văn đưa ra một số hướng nghiên cứu tiếp theo trong lĩnh vực nghiên cứu tổn thương như sau:. - Mức độ tổn thương do ngập lụt trong nghiên cứu mới phản ảnh hiện tượng ngay sau lũ, chưa tính đến sự tổn thương lâu dài của các cộng đồng dân cư như vấn đề môi trường sinh thái, bệnh tật. - Trần Ngọc Anh (2011), “Xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu các sông Bến Hải và Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị”. - Đặng Đình Đức, Trần Ngọc Anh, Nguyễn Ý Như, Nguyễn Thanh Sơn (2011), “Ứng dụng mô hình MIKE FLOOD tính toán ngập lụt hệ thống sông Nhuệ Đáy trên địa bàn thành phố Hà Nội”, Tạp chí Khoa học ĐHQGHN, Khoa học Tự nhiên và Công nghệ Tập 27, số 1S, 37-43.. - Đặng Đình Khá (2011), “Nghiên cứu tính dễ bị tổn thương do lũ lụt hạ lưu sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị”, Luận văn Thạc sỹ, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học Quốc gia Hà Nội.. - Nguyễn Thanh Sơn, Cấn Thu Văn (2012), “Các phương pháp đánh giá tính dễ bị tổn thương – Lý luận và thực tiễn. - Khả năng ứng dụng trong đánh giá tính dễ bị tổn thương lũ lụt ở Miền Trung Việt Nam”. - Nhóm nghiên cứu Khoa KTTV &