TAÏP CHÍ KHOA HOÏC ÑAÏI HOÏC SAØI GOØN Soá 25 (50) - Thaùng 02/2017<br />
<br />
<br />
<br />
Đánh giá tác động của một số yếu tố tự nhiên<br />
và nhân sinh đến hiện tượng ngập lụt<br />
tại Thành phố Hồ Chí Minh<br />
Assess several natural and human factors affecting urban flooding<br />
in Ho Chi Minh City<br />
ThS. Huỳnh Lưu Trùng Phùng, Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM<br />
Huynh Luu Trung Phung, M.Sc., Ho Chi Minh City Department of Science and Technology<br />
<br />
CN. Lê Thị Hiền, Viện Khoa học và Công nghệ tính toán<br />
Le Thi Hien, B.A., Institute for Computartional Science and Technology<br />
<br />
GS.TS. Nguyễn Kỳ Phùng, Sở Khoa học và Công nghệ TP.HCM<br />
Nguyen Ky Phung, Prof.,Ph.D., Ho Chi Minh City Department of Science and Technology<br />
<br />
PGS.TS. Phạm Nguyễn Kim Tuyến, Trường Đại học Sài Gòn<br />
Pham Nguyen Kim Tuyen, Assoc.Prof.,Ph.D., Saigon University<br />
<br />
Tóm tắt<br />
Trong những năm gần đây, Thành phố Hồ Chí Minh đã và đang xảy ra tình trạng ngập khá nghiêm<br />
trọng. Tình trạng ngập đã gây nhiều thiệt hại đến đời sống, của cải, sinh hoạt của người dân cũng như<br />
ảnh hưởng đến quá trình phát triển kinh tế xã hội của Thành phố. Vấn đề này đã được người dân Thành<br />
phố, các nhà khoa học và chính quyền hết sức quan tâm, đầu tư, nghiên cứu nhằm tìm ra giải pháp giảm<br />
ngập cho Thành phố. Hiện nay, Thành phố đã và đang có rất nhiều công trình được chính quyền đầu tư<br />
xây dựng phục vụ công tác chống ngập, các công trình này đã phần nào phát huy được tác dụng nhưng<br />
vẫn chưa hoàn toàn khắc phục được vấn đề ngập của Thành phố. Để có cái nhìn tổng quan về vấn đề<br />
ngập của Thành phố trong những năm gần đây, bài báo đánh giá chi tiết các yếu tố tự nhiên (mưa, triều,<br />
nước biển dâng) và các yếu tố nhân sinh (quá trình đô thị hóa, công tác quản lý, quy hoạch,…) đến vấn<br />
đề ngập lụt của Thành phố. Kết quả đã cho thấy được vấn đề ngập lụt Thành phố là do mưa vượt tần<br />
suất xuất hiện ngày càng nhiều, triều ngày càng dâng cao dưới tác động của biến đổi khí hậu và tốc độ<br />
đô thị hóa của Thành phố quá nhanh cũng như việc quy hoạch hệ thống cống thoát nước chưa phù hợp<br />
với điều kiện hiện tại. Kết quả này là cơ sở khoa học tin cậy phục vụ công tác phòng chống và giảm<br />
thiểu tình trạng ngập lụt đô thị tại Thành phố Hồ Chí Minh.<br />
Từ khóa: ngập lụt, đô thị, biến đổi khí hậu.<br />
Abstract<br />
Urban flooding has become more severe during recent years in Ho Chi Minh City, causing much<br />
damage to life, wealth and activities of people, negatively affecting the social and economic<br />
development of the city. City residents, scientists and governments have tried to figure out solutions to<br />
reduce urban flooding. Many projects of flood prevention have been constructed so far but hardly<br />
archived the desirable effectiveness. To form a comprehensive view over flooding in Ho Chi Minh City<br />
in recent years, this paper assesses the impact of natural factors such as rain, tide, rise of sea level, and<br />
human factors such as urbanization, public management, city planning, etc. It reaches the conclusion<br />
that the current situation of urban flooding is caused by excess rainfall and excess tide-rising due to<br />
climate changes, rapid urbanization, and inappropriate city sewer system. This reliable conclusion helps<br />
the city to plan for flooding prevention and mitigation.<br />
Keywords: flood, urban, climate change.<br />
<br />
10<br />
HUỲNH LƯU TRÙNG PHÙNG - LÊ THỊ HIỀN - NGUYỄN KỲ PHÙNG - PHẠM NGUYỄN KIM TUYẾN<br />
<br />
<br />
1. Mở đầu sử dụng phương pháp tổng hợp phân tích<br />
Thành phố Hồ Chí Minh (TP.HCM) là số liệu kết hợp với hệ thống thông tin địa<br />
thành phố lớn nhất nước, đồng thời cũng là lý (GIS) xây dựng, đánh giá các loại bản đồ<br />
trung tâm phát triển kinh tế, một trung tâm phân loại đô thị - phi đô thị, bản đồ mặt<br />
giao dịch quốc tế và du lịch của cả nước, có nước và không phải mặt nước. Ngoài ra,<br />
vị trí chính trị quan trọng của nước ta ở phía phương pháp xác định xu thế biến đổi mực<br />
Nam. Tuy nhiên, TP.HCM đang phải đối nước cũng được sử dụng như sau:<br />
diện với những vấn đề của một đô thị lớn có 2.1. Phương pháp xác định xu thế<br />
dân số tăng quá nhanh. Trong nội ô thành biến đổi mực nước<br />
phố đường sá trở nên quá tải, thường xuyên Tốc độ biến thiên theo thời gian (dâng<br />
ùn tắc. Hệ thống giao thông công cộng kém lên hoặc hạ xuống) của mực nước được xác<br />
hiệu quả. Môi trường thành phố cũng đang định theo phương pháp phân tích xu thế<br />
bị ô nhiễm do phương tiện giao thông, các (phân tích trend).<br />
công trường xây dựng và công nghiệp sản Theo phương pháp này, người ta xác<br />
xuất. Và vấn đề đang được lãnh đạo thành định mối liên hệ giữa mực nước y và thời<br />
phố hết sức quan tâm là thành phố đang đối gian x dưới dạng một phương trình hồi<br />
mặt với tình trạng ngập nước nghiêm trọng quy tuyến tính [6]:<br />
khi có mưa lớn và triều cường. y a x b , (1)<br />
Trong những năm gần đây, người dân<br />
y<br />
TP.HCM đang phải đối mặt với vấn nạn trong đó: a r , b m y a mx ,<br />
ngập lụt đô thị đang diễn biến phức tạp và x<br />
xảy ra thường xuyên hơn, đã gây ra những n<br />
<br />
thiệt hại to lớn về kinh tế, xã hội cũng như x y i i<br />
<br />
mặt tinh thần của người dân thành phố [1].<br />
i 1<br />
mx m y<br />
r n ,<br />
Hiện nay, thành phố đã và đang đầu tư xây x y<br />
dựng các công trình chống ngập như khơi n n<br />
thông hệ thống thoát nước đô thị, hệ thống<br />
xử lý nước thải, cống ngăn triều,…nhưng<br />
xi x 2<br />
i<br />
mx i 1<br />
, Dx i 1<br />
m x2 ,<br />
tình trạng ngập vẫn tiếp diễn [1]. Vậy, phải n n<br />
chăng là các công trình này chưa phát huy n<br />
<br />
hết hiệu quả hay những tác động của tự y i<br />
<br />
nhiên ngày càng mạnh mẽ trong bối cảnh x Dx , m y i 1<br />
,<br />
n<br />
biến đổi khí hậu và nước biển dâng. Để n<br />
làm sáng tỏ được vấn đề này và có sơ sở y 2<br />
i<br />
khoa học, bài báo đã dựa vào những số liệu Dy i 1<br />
m y2 , x Dx ,<br />
quan trắc thực tế để đánh giá được tác động n<br />
của một số yếu tố tự nhiên và nhân sinh n độ dài chuỗi số liệu quan trắc mực nước.<br />
đến ngập lụt đô thị TP.HCM. Trong phương trình (1) hệ số a có ý<br />
2. Phương pháp nghiên cứu nghĩa là tốc độ biến thiên của mực nước y<br />
Để đánh giá tác động của các yếu tố tự trong một đơn vị thời gian x . Nếu chuỗi<br />
nhiên và nhân sinh đến hiện trạng ngập thì phân tích là giá trị mực nước năm, hệ số a<br />
việc thu thập và phân tích các số liệu, dữ là tốc độ dâng lên (hay hạ xuống) của mực<br />
liệu trong quá khứ là rất cần thiết. Bài báo nước trong một năm. Nếu phân tích mực<br />
<br />
<br />
11<br />
ĐÁNH GIÁ TÁC Đ NG CỦA M T SỐ YẾU TỐ TỰ NHIÊN VÀ NHÂN SINH ĐẾN HI N TƯỢNG NGẬP LỤT…<br />
<br />
<br />
nước tháng, hệ số a là tốc độ dâng lên (hay TP.HCM đến năm 2020 Ban hành kèm<br />
hạ xuống) của mực nước trong một tháng. theo Quyết định số 752/QĐ-TTg ngày 19<br />
Phương pháp phân tích này được áp tháng 6 năm 2001 của Thủ tướng Chính<br />
dụng đối với các chuỗi mực nước giờ, phủ, tần suất thiết kế hệ thống thoát nước<br />
ngày, tháng hoặc năm. Nếu quan tâm tới xu tương ứng với mưa có vũ lượng trong<br />
thế tăng lên hay giảm đi của các mực nước giờ là 95,91 mm (kênh, rạch); 85,36 mm<br />
tối thấp và tối cao năm, phương pháp này (cống cấp 2); 75,88 mm (cống cấp 3), mực<br />
cũng có thể áp dụng để phân tích. nước triều +1,32 m.<br />
2.2. Dữ liệu tính toán Theo số liệu thống kê, trong vòng 40<br />
Số liệu dùng để phân tích đánh giá bao năm kể từ năm 1962 đến năm 2001, trên<br />
gồm số liệu mưa các trạm tại TP.HCM địa bàn Thành phố xuất hiện 09 trận mưa<br />
(1982 – 2014) để đánh giá tần suất xuất trên 100 mm. Nhưng từ năm 2002 đến<br />
hiện các trận mưa lớn; mực nước (1980 – 2014 đã xuất hiện 29 trận mưa trên 100<br />
2014) tại các trạm Phú An, Nhà Bè, Vũng mm, chỉ tính trong bốn năm 2011÷2014 đã<br />
Tàu phục vụ đánh giá xu thế biến đổi mực có 12 trận mưa trên 100 mm làm quá tải hệ<br />
nước; lưu lượng xả lũ của các hồ thủy điện thống thoát nước [3].<br />
và các bản đồ sử dụng đất của TP.HCM Bên cạnh đó, do tình hình biến đổi khí<br />
nhằm đánh giá quá trình đô thị hóa và sử hậu đã xuất hiện nhiều trận mưa có vũ<br />
dụng mặt nước tại TP.HCM [2-5]. lượng cực đoan, riêng trong năm 2014,<br />
3. Kết quả và thảo luận cường độ mưa đạt cường độ cao với vũ<br />
Kết quả tính toán đã đưa ra được các lượng từ 58,1 mm đến 122,3 mm trong 60<br />
nguyên nhân chính gây ngập Thành phố phút đầu các trận mưa ngày 15/8, 28/8 và<br />
trong những năm gần đây. Kết quả được 06/9 nên xảy ra tình trạng ngập cục bộ trên<br />
thể hiện như sau: một số tuyến đường thuộc khu vực trung<br />
3.1. Mưa tâm thành phố, mặc dù khu vực này đã được<br />
Theo Quy hoạch tổng thể thoát nước đầu tư hệ thống thoát nước hoàn chỉnh.<br />
<br />
<br />
Tần suất xuất hiện mưa trên 100mm<br />
35<br />
<br />
29<br />
30<br />
<br />
25<br />
<br />
20<br />
số lần<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
15<br />
12<br />
<br />
10 9<br />
<br />
<br />
5<br />
<br />
0<br />
1962-2001 2002 đến nay 2011-2014 năm<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 1. Tần suất xuất hiện mưa trên 100 mm qua các giai đoạn<br />
<br />
3.2. Do triều và nước biển dâng hưởng trực tiếp của thủy triều xâm nhập từ<br />
Thành phố Hồ Chí Minh chịu ảnh Biển Đông thông qua hệ thống sông Sài<br />
<br />
12<br />
HUỲNH LƯU TRÙNG PHÙNG - LÊ THỊ HIỀN - NGUYỄN KỲ PHÙNG - PHẠM NGUYỄN KIM TUYẾN<br />
<br />
<br />
Gòn - Đồng Nai và sông Vàm Cỏ Đông. (vượt báo động III 0,18m) vào năm 201 và<br />
Trong 27 năm (từ 1980 đến 2007) liên năm 2014. Số ngày triều có mực nước từ<br />
tục đỉnh triều duy trì ở mức dưới báo động 1,50m trở lên ngày càng xuất hiện nhiều hơn<br />
III(+1,50m) tại trạm Phú An. Tuy nhiên, từ (trong 04 năm từ 2011 đến 2014 đã xuất hiện<br />
năm 2008 đến năm 2010 đỉnh triều ở mức cao 76 lần, tăng 506,67% so với 15 lần xuất hiện<br />
trên báo động cấp III và chạm mức +1,68m trong 04 năm từ 2006 đến 2010).<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 2. Biểu đồ đỉnh triều và tần suất xuất hiện tại trạm Phú An<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 3. Xu thế biến đổi mực nước (cm) trạm Vũng Tàu và Nhà Bè giai đoạn 1980 – 2015<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 4. Xu thế biến đổi mực nước cực đại (cm) trạm Phú An giai đoạn 1980 – 2015<br />
<br />
13<br />
ĐÁNH GIÁ TÁC Đ NG CỦA M T SỐ YẾU TỐ TỰ NHIÊN VÀ NHÂN SINH ĐẾN HI N TƯỢNG NGẬP LỤT…<br />
<br />
<br />
Bảng 1. Tốc độ biến đổi (cm/năm) mực nước trạm Phú An qua các giai đoạn<br />
Trạm Giai đoạn 1980 - 1999 Giai đoạn 2000 - 2015<br />
Cực tiểu 0.816 1.047<br />
Trung bình 0.174 0.740<br />
Cực đại 0.420 1.820<br />
<br />
3.3. Tổ hợp mưa kết hợp triều cường xả lũ với lưu lượng 600m3/s và năm 2008<br />
Trong thời gian từ năm 2007 trở về xả lũ với lưu lượng 400m3/s đã gây ngập<br />
trước, rất ít xuất hiện tổ hợp bất lợi mưa những nơi có cao trình thấp thuộc địa bàn<br />
lớn xuất hiện cùng lúc triều lên cao, nhưng huyện Củ Chi, Bình Chánh, Hóc Môn và<br />
trong 04 năm gần đây (2011-2014), tổ hợp Quận 12.<br />
bất lợi mưa kết hợp triều cường xuất hiện 3.5. Đô thị hóa<br />
nhiều hơn và mưa diễn ra trên diện rộng so Từ năm 1988 đến 2000, khu giữa<br />
với cùng kỳ các năm trước (từ năm 2008 TP.HCM gồm 19 quận và 2 huyện phát<br />
đến 2010 chỉ xuất hiện 03 lần tổ hợp bất triển mạnh theo hướng lan tỏa từ khu vực<br />
lợi, nhưng từ năm 2011 đến 2014 xuất hiện trung tâm nội thành cũ và tập trung mở rộng<br />
17 lần, tăng 466,67%) ở khu vực phía Bắc thành phố, nơi đất cao<br />
3.4. Lũ thượng nguồn và không bị ảnh hưởng bởi triều cường, đặc<br />
Thành phố Hồ Chí Minh nằm hạ du biệt là dọc theo các trục lộ chính ở khu vực<br />
sông Sài Gòn và Đồng Nai nên chịu ảnh ngoại thành. Tuy nhiên, từ năm 2000 đến<br />
hưởng xả lũ trực tiếp của Hồ Dầu Tiếng nay thành phố bắt đầu mở xuống phía Nam<br />
(thượng nguồn sông Sài Gòn) và Hồ Trị và phía Đông cùng với sự mở rộng trên các<br />
An (thượng nguồn sông Đồng Nai). Ngoài hướng. Diện tích đất đô thị tính đến năm<br />
ra, thành phố còn chịu tác động của lũ từ 2014 chiếm tỷ lệ 4 , % gần 1/2 diện tích<br />
hệ thống sông Mê Kông thông qua sông nội đô cũ (1295,5 km2) TP.HCM và tăng<br />
Vàm Cỏ Đông. Năm 2000, hồ Dầu Tiếng gấp hơn lần so với năm 1988.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 5. Biểu đồ tăng trưởng diện tích đô thị các năm so với 1988.<br />
<br />
14<br />
HUỲNH LƯU TRÙNG PHÙNG - LÊ THỊ HIỀN - NGUYỄN KỲ PHÙNG - PHẠM NGUYỄN KIM TUYẾN<br />
<br />
<br />
Tăng trưởng diện tích không gian đô Xét về phân bố không gian, kể từ năm<br />
thị khác nhau theo chu kỳ của ảnh vệ tinh 1988 đến 2014, đô thị phát triển từ các<br />
quan sát. Trong đó giai đoạn 2009-2014 có quận nội thành cũ, mở rộng dần ra các<br />
độ tăng trưởng cao nhất, chứng tỏ giai đoạn quận mới đến các huyện ngoại thành. Ở<br />
này có sự bùng nổ đô thị hóa đáng kể về các khu vực ngoại thành đã và đang mọc<br />
mặt tăng trưởng diện tích đất xây dựng chỉ lên các khu đô thị mới và xu hướng lấp đầy<br />
trong vòng 5 năm. dần theo thời gian.<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 6. Phân bố không gian đô thị khu Hình 7. Phân bố không gian đô thị khu<br />
vực TP.HCM năm 1988 - 2000 vực TP.HCM năm 2000 - 2009<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
Hình 8. Phân bố không gian đô thị khu Hình 9. Phân bố không gian đô thị khu<br />
vực TP.HCM năm 2009 - 2014 vực TP.HCM năm 1988 - 2014<br />
<br />
15<br />
ĐÁNH GIÁ TÁC Đ NG CỦA M T SỐ YẾU TỐ TỰ NHIÊN VÀ NHÂN SINH ĐẾN HI N TƯỢNG NGẬP LỤT…<br />
<br />
<br />
<br />
Tỷ lệ (%)<br />
120<br />
100<br />
100 86.8<br />
75<br />
80 68<br />
60<br />
40<br />
20<br />
0<br />
1988 2000 Năm 2009 2014<br />
<br />
Hình 10. Biểu đồ suy giảm diện tích mặt nước vùng trũng, đầm lầy<br />
qua các năm so với năm 1988<br />
<br />
Nguyên nhân chính gây ngập úng cho gây tắc nghẽn hệ thống cống dẫn đến không<br />
thành phố Hồ Chí Minh có thể tóm tắt như đáp ứng được nhu cầu thoát nước.<br />
sau: 4. Kết luận<br />
- Do điều kiện tự nhiên: Thành phố Ngập lụt tại TP.HCM trong những<br />
được bao bọc bởi 3 hệ hống sông Đồng năm gần đây có những diễn biến phức tạp<br />
Nai, Sài Gòn, Vàm Cỏ, có nhiều cửa xâm và ngày càng xấu đi. Đây là do mưa vượt<br />
nhập nước vào Thành phố. tần suất xuất hiện ngày càng nhiều, thủy<br />
- Điều kiện bất lợi: triều ngày càng dâng cao, việc thoát nước<br />
* Mưa tần suất dày, vũ lượng cao, thời mưa, nước thải bị quá tải cùng với triều<br />
gian mưa dài dẫn đến hệ thống thoát nước cường đã gây ngập úng cho Thành phố.<br />
không đáp ứng được. Ngoài ra, việc xả lũ thượng nguồn cũng là<br />
* Khi triều vượt đỉnh 1,5 m, phần lớn một trong những nguyên nhân gây ngập.<br />
diện tích (2/3) Thành phố bị ảnh hường Quá trình đô thị hóa cũng là một trong<br />
triều cường. những nguyên nhân chính gây ngập cho<br />
- Do công tác quản lý: Thành phố.<br />
* Trước đây, quy mô dân số của Thành Trước tình hình đó, trong thời gian<br />
phố là 2,5 triệu dân, do đó thiết kế hệ thống qua, Thành phố đã thực hiện một số giải<br />
thoát nước là 800 mm. Hiện nay, dân số pháp khắc phục, tuy nhiên kết quả chỉ giải<br />
của Thành phố tăng đến 10 triệu người do đó quyết được khoảng 10% yêu cầu, các biện<br />
hệ thống thoát nước không thể tải được pháp chỉ là tức thời và chưa thật sự có giải<br />
lượng nước thải hơn gấp 4 lần so với thiết kế. pháp tổng thể để giải quyết vấn đề. Vào<br />
* Quy hoạch về thiết kế đô thị không năm 2001 và 2008, quy hoạch tổng thể hệ<br />
đáp ứng được tốc độ phát triển kinh tế xã thống thoát nước và quy họach thủy lợi<br />
hội của Thành phố. chống ngập úng khu vực Thành phố Hồ<br />
* Nhiều hệ thống thoát nước đã quá cũ Chí Minh được phê duyệt đã bước đầu giải<br />
không được nạo vét thường xuyên do Thành quyết vấn đề ngập úng cho Thành phố một<br />
phố không đủ kinh phí để cải tạo cùng với ý cách căn cơ. Bên cạnh việc tiếp tục xây<br />
thức của người dân còn kém, xả rác bừa bãi dựng các công trình chống ngập theo quy<br />
<br />
16<br />
HUỲNH LƯU TRÙNG PHÙNG - LÊ THỊ HIỀN - NGUYỄN KỲ PHÙNG - PHẠM NGUYỄN KIM TUYẾN<br />
<br />
<br />
hoạch đã được phê duyệt, Thành phố có thể TÀI LIỆU THAM KHẢO<br />
xem xét một số giải pháp hỗ trợ trong điều 1. Trung tâm điều hành chương trình chống<br />
kiện hiện nay như sau: ngập nước, 2015, Cẩm nang tuyên truyền<br />
- Phục hồi hệ thống kênh rạch. Phòng chống ngập bảo vệ công trình thoát<br />
- Phục hồi mảng xanh cho Thành phố nước trên địa bàn thành phố Hồ Chí Minh.<br />
và giảm dần diện tích bê tông hóa. 2. Số liệu mực nước, mưa giai đoạn 1980-<br />
2015. Đài Khí tượng Thủy văn khu vực<br />
- Xây dựng các hồ điều tiết.<br />
Nam Bộ.<br />
- Các giải pháp kỹ thuật giảm mực 3. Ủy ban nhân dân TP.HCM, 2015, Đề án giải<br />
nước triều và giảm tác động xâm nhập mặn. quyết ngập do triều cường khu vực Thành<br />
- Nâng cao nhận thức và hành động phố Hồ Chí Minh có xét đến biến đổi<br />
của người dân tốt hơn trong việc giữ gìn vệ khí hậu.<br />
sinh môi trường, có ý thức và trách nhiệm 4. Nguyễn Kỳ Phùng, 2011, Tác động biến đổi<br />
thực hiện tốt các quy định xây dựng. Không khí hậu đến TP.HCM và các giải pháp ứng<br />
phó. Nhà xuất bản Đại học quốc gia.<br />
lấp ao hồ, kênh rạch, các hố đồng thời triển<br />
5. Nguyễn Kỳ Phùng, 2014, Atlas Khí tượng<br />
khai thực hiện nhiều chương trình đa dạng thuỷ văn TP.HCM, Nhà xuất bản Khoa học<br />
như: Truyền thông học đường về bảo vệ kỹ thuật.<br />
môi trường, các hoạt động hưởng ứng ngày 6. Nguyễn Kỳ Phùng, 2007, Phương pháp xử<br />
môi trường thế giới, giờ trái đất, bảo vệ môi lý số liệu môi trường, Nhà xuất bản Đại học<br />
trường dựa vào cộng đồng,... Quốc gia TP. HCM.<br />
<br />
<br />
<br />
Ngày nhận bài: 07/01/2017 Biên tập xong: 15/02/2017 Duyệt đăng: 20/02/2017<br />
<br />
<br />
<br />
<br />
17<br />