Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đánh giá rủi ro xâm nhập mặn khu vực ven biển Thái Bình - Nam Định ứng với các kịch bản mực nước triều và nước biển dâng

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:233

Thêm vào BST

Báo xấu

12
lượt xem 6
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Mục tiêu nghiên cứu của luận án "Nghiên cứu đánh giá rủi ro xâm nhập mặn khu vực ven biển Thái Bình - Nam Định ứng với các kịch bản mực nước triều và nước biển dâng" nhằm đánh giá xâm nhập mặn theo không gian đến các xã trong khu vực nghiên cứu; xây dựng bộ chỉ số đánh giá tính dễ bị tổn thương và rủi ro xâm nhập mặn; tính toán thử nghiệm tính dễ bị tổn thương và rủi ro do xâm nhập mặn cho vùng ven biển Thái Bình - Nam Định và đề xuất các giải pháp giảm thiểu.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận án Tiến sĩ Kỹ thuật: Nghiên cứu đánh giá rủi ro xâm nhập mặn khu vực ven biển Thái Bình - Nam Định ứng với các kịch bản mực nước triều và nước biển dâng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VĂN ĐÀO NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO XÂM NHẬP MẶN KHU VỰC VEN BIỂN THÁI BÌNH – NAM ĐỊNH ỨNG VỚI CÁC KỊCH BẢN MỰC NƯỚC TRIỀU VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT HÀ NỘI, NĂM 2023
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI NGUYỄN VĂN ĐÀO NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO XÂM NHẬP MẶN KHU VỰC VEN BIỂN THÁI BÌNH – NAM ĐỊNH ỨNG VỚI CÁC KỊCH BẢN MỰC NƯỚC TRIỀU VÀ NƯỚC BIỂN DÂNG Ngành: Thủy văn học Mã số: 9440224 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC PGS.TS. Nguyễn Mai Đăng GS.TS. Trần Hồng Thái HÀ NỘI, NĂM 2023
LỜI CAM ĐOAN Tác giả xin cam đoan, Luận án này là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả. Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong Luận án là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào. Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định. Tác giả Luận án Nguyễn Văn Đào i
LỜI CÁM ƠN Trong suốt quá trình thực hiện Luận án, NCS nhận được sự hỗ trợ quý báu từ các thầy giáo hướng dẫn, cơ quan đơn vị công tác, trường Đại học Thủy Lợi, gia đình, đồng nghiệp và những người bạn. Đầu tiên xin chân thành gửi tới tập thể hướng dẫn khoa học PGS.TS. Nguyễn Mai Đăng và GS.TS. Trần Hồng Thái lời cảm ơn sâu sắc nhất. Trong quá trình nghiên cứu, NCS đã luôn nhận được sự hướng dẫn về mặt chuyên môn cũng động viên về mặt tinh thần của các thầy để hoàn thành luận án. NCS xin gửi lời tri ân đến các nhà khoa học trong ngành thủy văn và tài nguyên nước đã dành thời gian và tâm huyết để đọc và góp ý cho luận án. Đặc biệt là các thầy cô giáo Bộ môn Thủy văn & Biến đổi khí hậu, Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, Trường Đại học Thủy lợi đã có những thảo luận, trao đổi quý báu giúp NCS hoàn thiện luận án. NCS cũng xin được gửi lời cảm ơn chân thành đến các đồng nghiệp ở Liên đoàn Khảo sát Khí tượng Thủy văn, Tổng cục Khí tượng Thủy văn, Bộ TNMT và các bạn bè… đã có những động viên, chia sẻ, giúp đỡ trong suốt quá trình nghiên cứu. Cuối cùng nhưng vô cùng quan trọng, xin được gửi tới những người thân yêu nhất trong gia đình đã tạo điều kiện tốt nhất cho NCS hoàn thành luận án. Xin trân trọng cám ơn! Hà Nội, ngày 29 tháng 06 năm 2023 ii
MỤC LỤC MỤC LỤC ............................................................................................................................................. iii DANH MỤC BẢNG BIỂU.................................................................................................................. v DANH MỤC HÌNH ẢNH .................................................................................................................. vii DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ ......................................... ix MỞ ĐẦU ................................................................................................................................................ 1 1. Tính cấp thiết ............................................................................................................................... 1 2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................................................... 3 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................................. 3 4. Câu hỏi nghiên cứu ..................................................................................................................... 3 5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu .............................................................................. 4 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn ................................................................................................... 5 7. Bố cục của luận án ...................................................................................................................... 5 CHƯƠNG 1.TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ RỦI RO XÂM NHẬP MẶN .................................................................................................................................................................. 7 1.1 Một số khái niệm ......................................................................................................................... 7 1.2 Tổng quan nghiên cứu đánh giá hiểm họa xâm nhập mặn ..................................................10 1.2.1 Khái niệm về xâm nhập mặn .................................................................................................... 10 1.2.2 Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn trên thế giới ............................................................. 11 1.2.3 Tổng quan nghiên cứu xâm nhập mặn tại Việt Nam ............................................................ 14 1.3 Tổng quan nghiên cứu về đánh giá tính dễ bị tổn thương và rủi ro thiên tai và xâm nhập mặn 19 1.3.1 Tổng quan nghiên cứu về đánh giá tính dễ bị tổn thương và rủi ro trên thế giới .................. 19 1.3.2 Tổng quan nghiên cứu về đánh giá tính dễ bị tổn thương và rủi ro tại Việt Nam ................. 22 1.4 Các Kịch bản Biến đổi khí hậu và Nước biển dâng cho Việt Nam ....................................28 1.5 Tổng quan lưu vực sông Hồng-Thái Bình .............................................................................29 1.5.1 Đặc điểm chung về lưu vực nghiên cứu ................................................................................. 29 1.5.2 Hiện trạng xâm nhập mặn ........................................................................................................ 32 1.5.3 Một số nghiên cứu điển hình về xâm nhập mặn khu vực nghiên cứu ................................. 36 1.6 Định hướng nghiên cứu ............................................................................................................40 1.7 Kết luận chương 1 .....................................................................................................................42 CHƯƠNG 2.NGHIÊN CỨU PHƯƠNG PHÁP ĐÁNH GIÁ RỦI RO XÂM NHẬP MẶN ................................................................................................................................................................ 43 2.1 Hướng tiếp cận nghiên cứu ......................................................................................................43 2.2 Phương pháp mô phỏng diễn biến xâm nhập mặn theo dọc sông.......................................44 2.2.1 Lựa chọn mô hình mô phỏng ................................................................................................... 44 2.2.2 Giới thiệu mô hình MIKE 11 mô phỏng vùng nghiên cứu ................................................... 45 2.3 Phương pháp tính toán hiểm hoạ và xây dựng bản đồ XNM đến cấp xã ..........................46 2.4 Phương pháp xây dựng bộ tiêu chí và đánh giá tổn thương do xâm nhập mặn .....................52 iii
2.5 Phương pháp xác định các trọng số của các yếu tố trong bộ tiêu chí đánh giá tính dễ bị tổn thương .............................................................................................................................................57 2.6 Phương pháp đánh giá rủi ro ....................................................................................................62 2.7 Kết luận chương 2 .....................................................................................................................64 CHƯƠNG 3.KẾT QUẢ ĐÁNH GIÁ RỦI RO DO XÂM NHẬP MẶN CHO KHU VỰC VEN BIỂN THÁI BÌNH – NAM ĐỊNH ....................................................................................................66 3.1 Mô phỏng diễn biến xâm nhập mặn ........................................................................................66 3.1.1 Thiết lập mô hình và hiệu chỉnh, kiểm định mô hình mô phỏng ......................................... 66 3.1.2 Xây dựng các kịch bản mô phỏng ........................................................................................... 71 3.1.3 Kết quả mô phỏng diễn biến xâm nhập mặn.......................................................................... 75 3.2 Xây dựng bản đồ hiểm họa xâm nhặp mặn ............................................................................79 3.2.1 Xây dựng bản đồ hiểm họa xâm nhập mặn ứng với các kịch bản mực nước triều................... 79 3.2.2 Xây dựng bản đồ hiểm họa xâm nhập mặn ứng với các kịch bản NBD ............................. 88 3.3 Thiết lập bộ tiêu chí đánh giá tính dễ bị tổn thương do xâm nhập mặn .............................92 3.4 Đánh giá tính dễ bị tổn thương ................................................................................................ 95 3.4.1 Đánh giá tiêu chí tính nhạy (S)................................................................................................ 96 3.4.2 Đánh giá tiêu chí mức độ phơi nhiễm (E) .............................................................................. 98 3.4.3 Đánh giá tiêu chí khả năng ứng phó (A) ................................................................................ 99 3.4.4 Đánh giá tính dễ bị tổn thương (V) theo các kịch bản ....................................................... 107 3.5 Đánh giá rủi ro xâm nhập mặn (R) và xây dựng bản đồ rủi ro .........................................111 3.5.1 Đánh giá rủi ro xâm nhập mặn theo các kịch bản triều .................................................... 111 3.5.2 Đánh giá rủi ro xâm nhập mặn trung bình .......................................................................... 114 3.5.3 Đánh giá rủi ro xâm nhập mặn theo các kịch bản nước biển dâng ................................. 116 3.6 Đề xuất một số giải pháp ứng phó và thích nghi khai thác trong quá trình XNM của khu vực nghiên cứu ...................................................................................................................................119 3.7 Kết luận chương 3 ...................................................................................................................121 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .........................................................................................................123 1. Những kết quả đã đạt được của Luận án ..............................................................................123 2. Những đóng góp mới của Luận án ........................................................................................124 3. Những tồn tại và hướng nghiên cứu tiếp theo của luận án ................................................125 4. Kiến nghị ..................................................................................................................................125 CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CÔNG BỐ.......................................................................................126 TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................................................127 PHỤ LỤC ...........................................................................................................................................135 iv
DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 1.1 Năng suất lúa bị ảnh hưởng do ảnh hưởng của XNM ............................................................25 Bảng 1.2 Ngưỡng chịu mặn của một số loại cây trồng ..........................................................................27 Bảng 1.3 Mực NBD theo các kịch bản tại khu vực Hòn Dáu – Đèo Ngang (cm)..................................29 Bảng 2.1 Mức độ hiểm họa tương ứng với độ mặn lớn nhất..................................................................49 Bảng 2.2 Mức độ hiểm họa tương ứng với thời gian lấy nước ..............................................................49 Bảng 2.3 Giá trị mức độ hiểm họa (H) từ tổ hợp hiểm họa do độ mặn (HS) và thời gian lấy nước (HT) ................................................................................................................................................................50 Bảng 2.4. Thang cấp độ hiểm họa và bảng phân mầu cấp độ ................................................................51 Bảng 2.5 Mức giảm năng suất do XNM cho cây lúa .............................................................................55 Bảng 2.6 Thang cấp độ quan hệ giữa các phần tử của phương pháp AHP ............................................59 Bảng 2.7 Nguyên tắt thiết lập ma trận so sánh cặp (A) theo phương pháp AHP ...................................60 Bảng 2.8 Quan hệ giữa bậc của ma trận (n) và chỉ số nhất quán ngẫu nhiên (RI) sử dụng trong phương pháp AHP ...............................................................................................................................................62 Bảng 3.1 Danh sách các trạm biên trên ..................................................................................................66 Bảng 3.2 Danh sách các vị trí biên dưới ...............................................................................................66 Bảng 3.3 Số mặt cắt trên các sông trong mạng mô phỏng .....................................................................68 Bảng 3.4 Kết quả hiệu chỉnh và kiểm định mô hình HD .......................................................................69 Bảng 3.5 Kết quả tính toán hiệu chỉnh mô đun AD tại một số trạm kiểm tra ........................................71 Bảng 3.6. Kết quả tính toán kiểm định mô đun AD tại một số trạm kiểm tra ........................................71 Bảng 3.7 Kết quả tính toán tần suất mực nước triều lớn nhất tại các vị trí biên dưới (2000-2021) .......73 Bảng 3.8 Hệ số thu phóng mực nước triều theo các tần suất triều so với năm 2005 .............................75 Bảng 3.9 Thống kê số xã chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa tương ứng với thời gian lấy nước (HT), kịch bản tần suất triều P = 25 % và Scp ≤ 1 ‰........................................................................................82 Bảng 3.10 Thống kê số xã chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa với kịch bản tần suất triều P = 25 % và Scp ≤ 1 ‰............................................................................................................................................82 Bảng 3.11 Thống kê số xã thuộc tỉnh Nam Định chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa tương ứng với độ mặn lớn nhất, KB tần suất triều với Scp ≤ 4 ‰ ..................................................................................84 Bảng 3.12 Thống kê số xã thuộc tỉnh Thái Bình chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa tương ứng với độ mặn lớn nhất, KB tần suất triều với Scp ≤ 4 ‰ ..................................................................................84 Bảng 3.13 Thống kê số xã thuộc tỉnh Nam Định chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa tương ứng với thời gian lấy nước, KB tần suất triều với Scp ≤ 4 ‰ ...............................................................................84 Bảng 3.14 Thống kê số xã thuộc tỉnh Thái Bình chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa tương ứng với thời gian lấy nước, KB tần suất triều với Scp ≤ 4 ‰ ...............................................................................85 Bảng 3.15 Thống kê số xã thuộc tỉnh Nam Định chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa, KB tần suất triều với Scp ≤ 4 ‰ ..................................................................................................................................86 Bảng 3.16 Thống kê số xã thuộc tỉnh Thái Bình chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa, KB tần suất triều P% với Scp ≤ 4 ‰ ...........................................................................................................................86 Bảng 3.17 Thống kê số xã chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa trung bình các kịch bản tần suất triều P% ..........................................................................................................................................................87 Bảng 3.18 Thống kê số xã chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa tương ứng với thời gian lấy nước (HT), kịch bản NBD 2030-RCP4.5 và Scp ≤ 1 ‰....................................................................................88 Bảng 3.19 Thống kê số xã chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa với kịch bản NBD 2030-RCP4.5 và Scp ≤ 1 ‰ ................................................................................................................................................89 Bảng 3.20 Thống kê số xã thuộc tỉnh Nam Định chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa tương ứng với độ mặn lớn nhất, KB NBD với Scp ≤ 4 ‰ ..............................................................................................90 Bảng 3.21 Thống kê số xã thuộc tỉnh Thái Bình chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa tương ứng với độ mặn lớn nhất, KB NBD với Scp ≤ 4 ‰ ..............................................................................................90 v
Bảng 3.22 Thống kê số xã thuộc tỉnh Nam Định chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa tương ứng với thời gian lấy nước, KB NBD với Scp ≤ 4 ‰ ...........................................................................................90 Bảng 3.23 Thống kê số xã thuộc tỉnh Thái Bình chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa tương ứng với thời gian lấy nước, KB NBD với Scp ≤ 4 ‰ ...........................................................................................91 Bảng 3.24 Thống kê số xã thuộc tỉnh Nam Định chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa, KB NBD với Scp ≤ 4 ‰ ................................................................................................................................................91 Bảng 3.25 Thống kê số xã thuộc tỉnh Thái Bình chịu ảnh hưởng theo cấp độ hiểm họa, KB NBD với Scp ≤ 4 ‰ ................................................................................................................................................92 Bảng 3.26 Tiêu chí tính nhạy và trọng số các biến ................................................................................93 Bảng 3.27 Tiêu chí mức độ phơi nhiễm thiệt hại và trọng số các biến ..................................................94 Bảng 3.28 Tiêu chí khả năng chống chịu và trọng số các biến ..............................................................95 Bảng 3.29 Thống kê số liệu về tính nhạy tính theo đơn vị cấp xã .........................................................97 Bảng 3.30 Thống kê dữ liệu chuẩn hóa về tính nhạy tính theo đơn vị cấp xã........................................98 Bảng 3.31 Thống kê kết quả tính toán mức độ phơi nhiễm do XNM với kịch bản tần suất triều 1 % tính theo đơn vị cấp xã ................................................................................................................................100 Bảng 3.32 Thống kê kết quả chuẩn hóa mức độ phơi nhiễm do XNM với kịch bản tần suất triều 1 % tính theo đơn vị cấp xã .........................................................................................................................101 Bảng 3.33. Thống kê kết quả tính toán khả năng ứng phó và thích nghi đối với XNM tính theo đơn vị cấp xã ...................................................................................................................................................105 Bảng 3.34. Thống kê kết quả chuẩn hóa chỉ số khả năng ứng phó và thích nghi đối với XNM tính theo đơn vị cấp xã ........................................................................................................................................106 Bảng 3.35 Thống kê giá trị tính toán các chỉ số và TDBTT do XNM ứng với kịch bản P=1% tính theo đơn vị cấp xã ........................................................................................................................................107 Bảng 3.36 Số xã chịu tổn thương theo các KB tần suất triều, tỉnh Nam Định .....................................109 Bảng 3.37 Số xã chịu tổn thương theo các KB tần suất triều, tỉnh Thái Bình......................................109 Bảng 3.38 Số xã chịu tổn thương theo các KB NBD, tỉnh Nam Định .................................................110 Bảng 3.39 Số xã chịu tổn thương theo các KB NBD, tỉnh Thái Bình ..................................................110 Bảng 3.40 Thống kê số xã chịu rủi ro theo từng cấp - tỉnh Nam Định ................................................111 Bảng 3.41 Thống kê số xã chịu rủi ro theo từng cấp ứng với tần suất triều ở tỉnh Thái Bình .............113 Bảng 3.42 Tổng số xã chịu rủi ro theo từng cấp ứng với KB NBD ở Nam Định ................................117 Bảng 3.43 Tổng số xã chịu rủi ro theo từng cấp ứng với KB NBD ở Thái Bình .................................118 vi
DANH MỤC HÌNH ẢNH Hình 1.1 Lưu vực sông Hồng–Thái Bình thuộc lãnh thổ Việt Nam. [61] ..............................................30 Hình 2.1 Sơ đồ tiếp cận và các bước nghiên cứu trong luận án .............................................................43 Hình 2.2 Minh họa độ mặn trên sông và ngưỡng độ mặn giới hạn lấy nước .........................................48 Hình 2.3 Minh họa mực nước trên sông và cao trình cống lấy nước .....................................................48 Hình 2.4 Sơ đồ tiếp cận xây dựng bộ tiêu chí đánh giá tổn thương do XNM ........................................52 Hình 2.5 Sơ đồ tiếp cận của phương pháp DPSIR .................................................................................53 Hình 2.6 Cấu trúc bộ tiêu chí tổn thương do XNM đối với khu vực nghiên cứu ........................................53 Hình 2.7 Sơ đồ tiếp cận của phương pháp SMART ...............................................................................54 Hình 2.8 Mô phỏng quan hệ giữa độ mặn và mức độ ảnh hưởng tới các đối tượng ..............................55 Hình 2.9 Sơ đồ logic xác định các trọng số của bộ tiêu chí theo phương pháp AHP ............................60 Hình 2.10 Nguyên lý chung của tổ hợp rủi ro thiên tai, IPCC (2012) [2] ..............................................63 Hình 2.11 Hàm rủi ro tương ứng với các tần suất xuất hiện [2].............................................................64 Hình 3.1 Sơ họa mạng lưới tính toán thủy lực sông Hồng – Thái Bình .................................................67 Hình 3.2 Biểu đồ quá trình lưu lượng dòng chảy tính toán và thực đo tại trạm Sơn Tây (hình trái) và Hà Nội (hình phải) từ ngày 1/I – 31/III/2012 – Hiệu chỉnh. ..................................................................69 Hình 3.3 Biểu đồ quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Sơn Tây (hình trái) và Thượng Cát (hình phải) từ ngày 1/I – 31/III/2011 – Kiểm định.................................................................................70 Hình 3.4 Quá trình dòng chảy tại các biên trên từ 1/I - 31/III/2005 .......................................................73 Hình 3.5 Quá trình mực nước triều tại các biên dưới từ 1/I - 31/III/2005..............................................74 Hình 3.6 Giá trị độ mặn lớn nhất thực đo tại các trạm từ 1/I đến 31/III/2005 .......................................74 Hình 3.7 Diễn biến độ mặn dọc sông Đáy (từ vị trí biên vào lục địa) ứng với các Kịch bản tần suất triều. .......................................................................................................................................................77 Hình 3.8 Diễn biến độ mặn dọc sông Ninh Cơ (từ vị trí biên vào lục địa) ứng với các Kịch bản tần suất triều ........................................................................................................................................................77 Hình 3.9 Diễn biến độ mặn dọc sông Hồng (từ vị trí biên vào lục địa) ứng với các Kịch bản tần suất triều. .......................................................................................................................................................77 Hình 3.10 Diễn biến độ mặn dọc sông Trà Lý (từ vị trí biên vào lục địa) ứng với các Kịch bản tần suất triều. .......................................................................................................................................................77 Hình 3.11 Diễn biến độ mặn dọc sông Thái Bình (từ vị trí biên vào lục địa) ứng với các Kịch bản tần suất triều. ................................................................................................................................................78 Hình 3.12 Diễn biến mực nước và độ mặn tại một số vị trí cống ứng với kịch bản tần suất triều P = 1% ................................................................................................................................................................78 Hình 3.13 Diễn biến độ mặn dọc sông Đáy (từ vị trí biên vào lục địa) ứng với các Kịch bản NBD .....80 Hình 3.14 Diễn biến độ mặn dọc sông Ninh Cơ (từ vị trí biên vào lục địa) ứng với các Kịch bản NBD ................................................................................................................................................................80 Hình 3.15 Diễn biến độ mặn dọc sông Hồng (từ vị trí biên vào lục địa) ứng với các Kịch bản NBD ...80 Hình 3.16 Diễn biến độ mặn dọc sông Trà Lý (từ vị trí biên vào lục địa) ứng với các Kịch bản NBD.80 Hình 3.17 Diễn biến độ mặn dọc sông Thái Bình (từ vị trí biên vào lục địa) ứng với các Kịch bản NBD ................................................................................................................................................................81 Hình 3.18 Diễn biến mực nước và độ mặn tại một số vị trí cống ứng với kịch bản nền ........................81 Hình 3.19 Hiểm họa XNM tại các xã theo kịch bản triều 25 % Độ mặn cấp nước dưới 1 ‰ ..............83 Hình 3.20 Hiểm họa XNM tại các xã theo kịch bản triều 25 % Độ mặn cấp nước dưới 4 ‰ ...............86 Hình 3.21 Hiểm họa XNM trung bình tại các xã Độ mặn cấp nước dưới 4 ‰ ......................................87 Hình 3.22 Hiểm họa XNM tại các xã theo kịch bản NBD 2030 – RCP4.5 Độ mặn cấp nước dưới 1 ‰ ................................................................................................................................................................89 Hình 3.23 Hiểm họa XNM tại các xã theo kịch bản NBD 2030-RCP4.5 Độ mặn cấp nước dưới 4 ‰.92 Hình 3.24 Bản đồ rủi ro do XNM trên khu vực nghiên cứu – KB P = 25% ........................................114 Hình 3.25 Tổng số xã chịu rủi ro trung bình ứng với các cấp ở Nam Định .........................................115 vii
Hình 3.26 Tổng số xã chịu rủi ro trung bình ứng với các cấp ở Thái Bình..........................................115 Hình 3.27 Bản đồ rủi ro trung bình do xâm nhập mặn trên khu vực nghiên cứu .................................116 Hình 3.28 Bản đồ rủi ro do XNM khu vực nghiên cứu – KB NBD 2030-RCP4.5 ..............................119 viii
DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ AHP Phương pháp phân tích thứ bậc (Analysis Hierarchy Process). BĐKH Biến đổi khí hậu. Bộ TNMT Bộ Tài nguyên và Môi trường. DPSIR Phương pháp DPSIR (Driving forces-Pressure-State-Impact-Response). ĐGRR Đánh giá rủi ro. EFDC Mô hình số ba chiều, động lực học chất lỏng môi trường. GIS Hệ thống thông tin địa lý (Geographic Information Systems). H Mực nước. HH Hiểm họa (Hazard). IPCC Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change). KB Kịch bản. KĐ Kinh độ. KTXH Kinh tế xã hội. NBD Nước biển dâng. PCTT Phòng, chống thiên tai. PSU Đơn vị độ mặn thực tế (Practical Salinity Units). Q Lưu lượng. RCP Kịch bản nồng độ khí nhà kính đặc trưng (Representative Concentration Pathways) RCP4.5 Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp. RCP8.5 Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao. RR Rủi ro (Risk). SMART Phương pháp SMART (Specific-Measurable-Attainable-Relevant-Time bound). S Độ mặn. TDBTT Tính dễ bị tổn thương (Vulnerability). TKCN Tìm kiếm cứu nạn. XNM Xâm nhập mặn. VĐ Vĩ độ. ix
MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết Xâm nhập mặn là quá trình phức tạp diễn ra ở các vùng đồng bằng và cửa sông ven biển. Đặc điểm của quá trình XNM là quá trình diễn ra từ từ, trong một khoảng thời gian tương đối dài, có liên quan đến nhiều quá trình và chịu ảnh hưởng bởi nhiều yếu tố tác động khác nhau. Các nguyên nhân chính gây ra XNM gồm do hạn hán khí tượng và thủy văn tại khu vực nghiên cứu; do lưu lượng dòng chảy từ thượng nguồn suy giảm; do khai thác nước ngầm quá mức dẫn đến hạ thấp mực nước ngầm; và do NBD. XNM có ảnh hưởng rất lớn đến các hoạt động phát triển kinh tế-xã hội, đặc biệt là các ngành sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thuỷ hải sản, công nghiệp và đời sống xã hội. Trong những năm gần đây, theo số liệu thống kê thì tình hình thiệt hại do XNM đến hoạt động trong lĩnh vực nông nghiệp ngày càng trở lên nghiêm trọng ở các vùng ven biển. Cùng với đó, do ở khu vực ven biển, các nguồn cát, nước dùng cho xây dựng cũng bị nhiễm mặn nên nhiều công trình xây dựng bằng bê tông thường có tuổi thọ rất thấp, nhiều trường hợp mới chỉ vài năm mà một số công trình bằng bê tông như nhà, cầu, cống... đã bị hư hỏng, đứt gãy, gây nhiều thiệt hại về kinh tế. Để bảo đảm công trình xây dựng bền vững, thường phải vận chuyển cát, nước từ xa (không có độ mặn hoặc độ mặn rất nhỏ) để xây dựng, nên chi phí xây dựng tăng cao. Cùng với đó là các công trình (cửa lấy nước, trụ, tời..v..v..) bằng sắt thép thường bị han rỉ, hư hỏng nhanh hơn nhiều dẫn tới việc vận hành đóng mở cống lấy nước gặp nhiều khó khăn và thậm chí là rò rỉ khiến nước mặn có thể xâm nhập v.v.. Hệ thống sông Hồng-Thái Bình đổ ra biển bằng các cửa sông, gồm: cửa Đáy, Ninh Cơ, Ba Lạt, Trà Lý, Thái Bình, Văn Úc, Lạch Tray, Cấm và Bạch Đằng. Cũng như các cửa sông ven biển khác, XNM do ảnh hưởng của chế độ nhật triều và theo chu kỳ khoảng 15 ngày sẽ diễn ra tại các cửa sông này. Qua số liệu thực đo, sự diễn biến của độ mặn trong sông biến đổi theo các mùa, nhỏ về mùa lũ, lớn về mùa cạn, tuỳ theo lượng nước ngọt từ thượng lưu đổ về và độ lớn của thủy triều. Không giống bão và lũ, diễn biến và tác động của XNM có thể kéo dài, vì vậy có thể làm ảnh hưởng đến các hoạt động sản xuất trong khu vực. Từ đó cho thấy, việc nghiên cứu mô phỏng XNM theo các kịch bản ngày càng trở lên cấp thiết. Đó là cơ sở để xác định những vùng có nguy cơ với các mức độ tác động từ đó đề ra những biện pháp giảm thiểu và ứng phó kịp thời. Ở Việt Nam nói chung và đồng bằng lưu vực sông Hồng – Thái Bình nói riêng, hiện nay cũng có nhiều nghiên cứu xây dựng bản đồ xác định ranh giới XNM dựa trên việc nội 1
suy tuyến tính hoặc theo hàm mũ về độ mặn dọc trên sông chính. Điều đó cho thấy những hạn chế nhất định và mang tính chủ quan khi chưa xét tới việc mặn xâm nhập vào nội đồng. Cùng với đó việc đánh giá tác động của XNM dựa trên các số liệu thiệt hại đã được thống kê. Tuy nhiên, do nhiều yếu tố khách quan và chủ quan, việc phân tích đánh giá những tác động của XNM, dự báo các tác động còn nhiều hạn chế, đặc biệt là ở khu vực đồng bằng lưu vực sông Hồng – Thái Bình. Các nghiên cứu thường chỉ tập trung vào việc xây dựng các kịch bản, dự báo khả năng và diễn biến XNM mà chưa phân tích đánh giá cũng như dự báo những thiệt hại tiềm tàng dựa trên cơ sở phân tích rủi ro và tính dễ bị tổn thương với các tiêu chí cụ thể. Trong bối cảnh Biến đổi khí hậu, NBD trong những năm gần đây cùng với đó là nhiều yếu tố tác động khác nhau, quá trình XNM diễn ra ở các vùng cửa sông ven biển ngày càng trở nên phức tạp và có những tác động không nhỏ tới các hoạt động phát triển KTXH của khu vực chịu ảnh hưởng. Nghiên cứu về XNM trên lưu vực sông Hồng – Thái Bình đã được thực hiện nhiều trong những năm trước đây với đa dạng phương pháp cũng như kịch bản mô phỏng. Tuy nhiên, việc đánh giá những rủi ro do XNM, tác động của XNM đến các hoạt động phát triển kinh tế xã hội cũng như khả năng ứng phó của người dân địa phương lại chưa được xem xét một cách tổng thể theo phương pháp tiếp cận như Luật phòng chống thiên tai của Việt Nam và các cách tiếp cận đánh giá theo quốc tế được áp dụng. Chính vì vậy, đối với XNM các nhà quản lý cũng còn khá lúng túng khi đưa ra các giải pháp ứng phó phù hợp nhất là trong bối cảnh Biến đổi khí hậu. Khác với các loại hình thiên tai khác, XNM có thể chỉ ảnh hưởng trong phạm vi nhỏ như một số vùng của một xã hoặc một số xã của một tỉnh hay cũng có thể ảnh hưởng đến phạm vi lớn như cả tỉnh hoặc một vài tỉnh. Tuy nhiên, để có kế hoạch ứng phó và giảm nhẹ thiệt hại hiệu quả cũng như xây dựng kế hoạch phòng chống thiên tai đến cấp xã theo quy định hiện hành thì cần có những tiêu chí cụ thể để đánh giá tính dễ bị tổn thương dựa trên khả năng phơi nhiễm trước hiểm họa, tính dễ bị tác động và khả năng ứng phó ở các cấp càng chi tiết càng có ý nghĩa cao. Đánh giá rủi ro có thể được xác định dựa trên tính dễ bị tổn thương và mức độ hiểm họa. TDBTT được xác định dựa trên mức độ phơi nhiễm, tính nhạy và khả năng ứng phó. Chính vì vậy, ĐGRR thiên tai có thể giúp xác định được một khu vực cụ thể có khả năng chịu rủi ro cao hay thấp. Từ đó, các giải pháp cụ thể sẽ được đưa ra nhằm khắc phục những điểm còn hạn chế trong công tác phòng chống thiên tai và tập trung hỗ trợ cho 2
các vùng chịu RR cao, tránh được việc đưa ra các giải pháp không phù hợp hoặc ở các vùng không phải là “điểm nóng”. Từ những lý do trên, việc nghiên cứu tiếp cận một hướng mới trong việc xây dựng bản đồ hiểm họa XNM, thể hiện sự phân bố hiểm họa do mặn gây ra theo các khu vực (nội đồng) là cần thiết để từ đó có thể nhận định về ranh giới ảnh hưởng của XNM phù hợp hơn. Cùng với đó, để đánh giá những tác động, thiệt hại do XNM đến các hoạt động phát triển kinh tế xã hội thì việc xây dựng bộ tiêu chí đánh giá tính dễ bị tổn thương do XNM là rất cần thiết. Đó là cơ sở khoa học để đánh giá tính dễ bị tổn thương cũng như đánh giá rủi ro do XNM. Từ đó làm rõ được những điểm mạnh, điểm yếu, dự báo những thiệt hại tiềm tàng mà XNM có thể gây ra. Đồng thời, bộ chỉ số cung cấp cái nhìn chi tiết hơn về tình hình XNM hỗ trợ cho các công tác chuẩn bị ứng phó, quản lý và phục hồi được chính xác và khả quan hơn cho các vùng bị ảnh hưởng. 2. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu của luận án là nghiên cứu đánh giá rủi ro XNM và đề xuất các giải pháp giảm thiểu rủi ro XNM cho vùng ven biển Thái Bình – Nam Định, cụ thể là: - Đánh giá XNM theo không gian đến các xã trong khu vực nghiên cứu. - Xây dựng bộ chỉ số đánh giá tính dễ bị tổn thương và rủi ro XNM. - Tính toán thử nghiệm tính dễ bị tổn thương và rủi ro do XNM cho vùng ven biển Thái Bình - Nam Định và đề xuất các giải pháp giảm thiểu. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu 3.1 Đối tượng nghiên cứu Xâm nhập nước mặn từ biển vào sông, kênh và nội đồng vùng cửa sông, ven biển; phương pháp xác định TDBTT và RR của xã sản xuất nông nghiệp do XNM. 3.2 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi không gian: Khu vực ven biển Thái Bình và Nam Định. Phạm vi về thời gian: Diễn biến XNM trong thời gian từ tháng I đến tháng III; các kịch bản NBD đến 2030, 2040 và năm 2050. 4. Câu hỏi nghiên cứu Luận án tập trung giải quyết 3 câu hỏi nghiên cứu (research questions) sau đây: - Hiện nay việc mô phỏng diễn biến và xây dựng bản đồ XNM trên lưu vực sông Hồng – Thái Bình chủ yếu sử dụng mô hình thủy lực 1 chiều để mô phỏng trên sông chính và bản đồ XNM được thiết lập dựa trên việc nối các điểm đẳng mặn 3
trên sông chính với nhau. Rõ ràng điều đó chưa hợp lý bởi ranh giới XNM phụ thuộc vào vị trí và thời gian hoạt động lấy nước của hệ thống cống lấy nước trên sông chính vào trong nội đồng. Vậy làm thế nào để xác định nguy cơ XNM trong nội đồng khi lấy nước từ sông vào đồng phục vụ cho nông nghiệp? - Trên quan điểm tiếp cận tổng hợp có rất nhiều tiêu chí đánh giá rủi ro, vậy sử dụng những tiêu chí nào để đánh giá được rủi ro XNM cho khu vực nghiên cứu, và trọng số (weight) của từng tiêu chí trong khung đánh giá là bao nhiêu? - Mong muốn tìm ra các giải pháp hiệu quả để ứng phó, khắc phục những tác động của XNM chi tiết đến từng xã, cần có thông tin cụ thể về mức độ và phân bố không gian (index) của từng yếu tố nguy cơ, tính dễ bị tổn thương và rủi ro XNM, vậy phải tính toán như thế nào? 5. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Phương pháp điều tra thực địa: được sử dụng nhằm thu thập các thông tin về tình hình XNM và các thiệt hại do XNM trên phạm vi nghiên cứu. Đó là cơ sở để thiết lập các kịch bản mô phỏng XNM và xây dựng bộ tiêu chí nhằm đánh giá rủi ro do XNM. Phương pháp thống kê: được sử dụng nhằm phân tích các đặc trưng thống kê về mực nước, lưu lượng và độ mặn tại các trạm có tài liệu thực đo từ đó xác định biên cho các kịch bản tính toán. Phương pháp này cũng được sử dụng nhằm chuẩn hóa các dữ liệu thu thập được trong bộ chỉ số đánh giá tính dễ bị tổn thương. Phương pháp mô hình hóa: được áp dụng để mô phỏng diễn biến XNM theo các kịch bản ứng với các tần suất triều và NBD. Phương pháp tích hợp bản đồ: Bản đồ số chứa đựng các lớp thông tin đã được chuẩn hóa, phản ánh tính chất phân bố theo không gian của các yếu tố. Để xây dựng các bản đồ hiểm họa và bản đồ rủi ro do XNM thì việc sử dụng phương pháp phân tích hệ thống thông tin địa lý sẽ đem lại các kết quả nhanh chóng và chính xác. Việc tích hợp các bản đồ phân vùng XNM theo các kịch bản khác nhau với tính dễ bị tổn thương sẽ cho phép xây dựng bản đồ rủi ro do XNM cho từng vùng (ô lưới) cụ thể, tùy theo yêu cầu của người sử dụng. Phương pháp phân tích hệ thống: được sử dụng nhằm phân tích các điều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội có liên quan đến diễn biến XNM để từ đó thiết lập bộ tiêu chí đánh giá rủi ro. Phương pháp chuyên gia: được sử dụng nhằm tham vấn ý kiến của các chuyên gia làm việc trực tiếp liên quan đến vấn đề XNM. Thông tin thu thập bằng cách tham vấn trực 4
tiếp và câu hỏi trên các phiếu khảo sát. Kết quả này nhằm xác định được các chỉ số đánh giá tính dễ bị tổn thương do XNM và xác định các giá trị trọng số. 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn 6.1 Ý nghĩa khoa học Luận án đã đề xuất phương pháp đánh giá nguy cơ XNM và xây dựng bản đồ hiểm họa XNM vào nội đồng theo không gian đến cấp xã khi không có số liệu mặt cắt và độ mặn thực đo trên hệ thống kênh nội đồng để mô phỏng mô hình thủy lực và XNM; xây dựng bộ tiêu chí và quy trình tính toán trọng số giữa các tiêu chí để đánh giá tính dễ bị tổn thương và rủi ro do XNM cho từng xã ở khu vực ven biển. 6.2 Ý nghĩa thực tiễn Các kết quả nghiên cứu là tài liệu tham khảo có giá trị trong công tác phòng chống XNM, từ đó đề xuất và ra quyết định các giải pháp giảm thiểu tác động của XNM, đảm bảo sự phát triển ổn định cho khu vực. 7. Bố cục của luận án Ngoài các nội dung phần Mở đầu, Kết luận và Kiến nghị, Tài liệu tham khảo và Phụ lục, luận án gồm các chương chính như sau: Chương 1: Tổng quan nghiên cứu về rủi ro XNM, giới thiệu lưu vực nghiên cứu. Trong chương này, luận án đã làm rõ một số khái niệm về XNM, rủi ro thiên tai và các thành phần đánh giá rủi ro thiên tai. Thông qua thực hiện tổng quan về các nghiên cứu trên thế giới và trong nước cũng như ở lưu vực nghiên cứu về mô phỏng XNM và phương pháp đánh giá rủi ro thiên tai nói chung và XNM nói riêng, luận án đã đề ra hướng nghiên cứu mới và thực hiện trong các nội dung chương sau. Chương 2: Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn đánh giá rủi ro XNM. Trong nội dung chương này, luận án đã đề ra các phương pháp được sử dụng để mô phỏng diễn biến XNM trên các hệ thống chính, từ đó đề xuất phương pháp xác định XNM trên địa bàn các xã và xây dựng bản đồ XNM theo các kịch bản khác nhau. Cùng với đó, phương pháp thiết lập bộ tiêu chí đánh giá tính dễ bị tổn thương, xác định các trọng số cho các biến thành phần cũng được đề cập. Cuối cùng là phương pháp đánh giá rủi ro và xây dựng bản đồ rủi ro do XNM cho các xã. Chương 3: Kết quả đánh giá rủi ro do XNM cho khu vực ven biển Thái Bình – Nam Định. Như đã đề cập, khu vực nghiên cứu của luận án là 243 xã thuộc vùng ven biển tỉnh Nam Định và Thái Bình. Trên cơ sở các phương pháp đã được đề cập trong chương 2, trong chương này luận án đã thực hiện ứng dụng mô hình mô phỏng XNM theo các kịch bản triều và NBD, xây dựng bản đồ XNM cho các xã theo các kịch bản tương ứng. 5
Luận án cũng tiến hành thu thập các tài liệu KTXH, tình hình công tác PCTT tại địa phương để tiến hành đánh giá TDBTT và RR cho khu vực nghiên cứu. 6
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ RỦI RO XÂM NHẬP MẶN 1.1 Một số khái niệm Theo Luật Phòng, chống thiên tai (số 33/2013/QH13), các loại hình thiên tai ở Việt Nam bao gồm: bão, áp thấp nhiệt đới, lốc, sét, mưa lớn, lũ, lũ quét, ngập lụt, sạt lở đất do mưa lũ hoặc dòng chảy, sụt lún đất do mưa lũ hoặc dòng chảy, nước dâng, XNM, nắng nóng, hạn hán, rét hại, mưa đá, sương... Cũng theo Luật quy định: rủi ro thiên tai là thiệt hại mà thiên tai có thể gây ra về người, tài sản, môi trường, điều kiện sống và hoạt động kinh tế - xã hội (Quốc hội Việt Nam, 2013) [1]. Tuy nhiên, rủi ro thiên tai là những nguy cơ xảy ra thiên tai. Chính vì vậy, rủi ro thiên tai được định nghĩa là khả năng xảy ra các thay đổi nghiêm trọng các chức năng bình thường của một cộng đồng hay một xã hội ở một thời gian cụ thể, do các hiểm họa tự nhiên tương tác với các điều kiện dễ bị tổn thương của xã hội, dẫn đến các ảnh hưởng bất lợi rộng khắp đối với con người, vật chất, kinh tế và môi trường, đòi hỏi phải đối phó khẩn cấp để đáp ứng các nhu cầu cấp bách của con người và có thể phải cần đến sự hỗ trợ từ bên ngoài để phục hồi. Như đã đề cập ở trên, XNM có thể không gây ra những tác động bất lợi nhanh và tức thời như bão, lũ và ngập lụt mà có thể diễn ra chậm và trong thời gian dài. Nhưng những tác động đó có thể là không nhỏ nếu diễn ra trong thời gian dài mà không có biện pháp ngăn chặn và giảm thiểu. Chính vậy, có thể nói ý nghĩa và vai trò của đánh giá rủi ro do XNM cũng không nằm ngoài phạm vi của đánh giá rủi ro thiên tai nói chung. Rủi ro thiên tai được cấu thành từ 3 yếu tố: (1) hiểm họa (hazard); (2) mức độ phơi nhiễm trước hiểm họa (exposure); và (3) tính dễ bị tổn thương (vulnerability). Nếu thiếu một trong ba yếu tố thì không hình thành rủi ro thiên tai. (IPCC, 2012) [2]. Đây là định nghĩa được dùng phổ biến nhất nên luận án cũng sử dụng định nghĩa này. Tùy thuộc vào các yếu tố bị ảnh hưởng do hiểm họa thiên tai cũng như đặc điểm và tính chất của các đối tượng chịu ảnh hưởng mà rủi ro được phân loại thành các rủi ro trực tiếp hay rủi ro gián tiếp. Rủi ro trực tiếp là rủi ro xuất phát từ những thiệt hại trực tiếp của các đối tượng chịu tác động của hiểm họa thiên tai, ví dụ như nhà cửa bị hư hỏng do ngập lụt, đường xá hư hỏng, cây trồng bị lũ cuốn trôi v.v.. Rủi ro gián tiếp xuất phát từ những thiệt hại mang tính gián tiếp, ví dụ như đường xá bị ngập lụt ảnh hưởng tới giao thông, vận chuyển hàng hóa v.v.. Rủi ro thiên tai cũng được xem xét trên các khía cạnh tổn thất có thể ước tính được bằng tiền như hư hỏng tài sản phải thay thế, sửa chữa hoặc có thể không ước tính được bằng tiền như tính mạng, sức khỏe tinh thần của người chịu tác động của hiểm họa thiên tai. 7
Hiểm họa là khả năng xảy ra trong tương lai của các hiện tượng tự nhiên hoặc do con người gây ra, có tác động bất lợi đến các đối tượng dễ bị tổn thương và nằm trong phạm vi ảnh hưởng của hiểm họa đó (IPCC, 2012) [2]. Một hiện tượng khí hậu được coi là một hiểm họa khi mà các yếu tố xã hội hoặc sinh thái môi trường dễ bị tổn thương và bị phơi nhiễm trước những tác động tiêu cực nguy hiểm của hiện tượng khí hậu. Tính dễ bị tổn thương có thể được hiểu là sự thiếu một hoặc một vài khả năng nào đó, nhưng không có nghĩa là thiếu khả năng chống chịu hoàn toàn. Một cộng đồng dễ bị tổn thương có thể thiếu khả năng dự đoán rủi ro và hiểm họa, do vậy sẽ có tính dễ bị tổn thương cao, nhưng cũng có thể có khả năng phục hồi để tái thiết sau khi bị ảnh hưởng bởi thiên tai. Do vậy, sự thiếu một hay nhiều khả năng có thể góp phần làm tăng tính dễ bị tổn thương. Khái niệm tính dễ bị tổn thương được các nhà khoa học xã hội gắn với nhóm các yếu tố KTXH và xác định khả năng của cộng đồng trong việc chống chọi với hiện tượng thiên tai. Đối với khoa học tự nhiên, như các nhà khoa học về khí hậu lại thường xem khái niệm tính dễ bị tổn thương là khả năng xuất hiện và các tác động tiềm tàng của các hiện tượng thời tiết và khí hậu có liên quan. Trong rất nhiều khái niệm dễ bị tổn thương được sử dụng, có thể nhóm lại 3 nhóm: (1) Chú trọng đến sự tiếp xúc với các tai biến bao gồm điều kiện phân bố các tai biến, khu vực tai biến mà con người đang sống, mức độ thiệt hại và phân tích các đặc trưng tác động; (2) Chú trọng đến các khía cạnh xã hội và các tổn thương liên quan đến xã hội nhằm đối phó với các tác động xấu trong cộng đồng dân cư bao gồm cả khả năng chống chịu và khả năng tự phục hồi đối với tai biến; (3) Kết hợp cả hai phương pháp và xác định tính dễ bị tổn thương như là tai biến nơi mà chứa đựng những tai biến cũng như những tác động thích ứng của xã hội. Mà dưới đây là một số khái niệm điển hình: Theo quan điểm của Gabor và Griffith, 1980, “Tính dễ bị tổn thương là mối đe dọa (đối với các vật liệu nguy hiểm) mà con người tiếp xúc (bao gồm các tác nhân hóa học và tình trạng sinh thái của cộng đồng và mức độ sẵn sàng ứng phó khẩn cấp của họ)” [3] hoặc của UNDRO (1991) “Tính dễ bị tổn thương là mức độ tổn thất đối với một đối tượng hoặc một nhóm các đối tượng chịu rủi ro do sự xuất hiện của một hiện tượng tự nhiên có độ ớn nhất định và được biểu thị theo cấp độ từ 0 (không có thiệt hại) đến 1 (thiệt hại hoàn toàn)” [4], thì cách tiếp cận tính dễ bị tổn thương của các tác giả chủ yếu xét mức độ tổn thất trước các hiểm họa tự nhiên. Với quan điểm của Dow và Downing (1995) “Tính dễ bị tổn thương là độ nhạy cảm khác nhau theo hoàn cảnh như các yếu tố về: sinh lý, nhân khẩu học, kinh tế, xã hội và công nghệ hay như là trẻ em, người cao tuổi, phụ thuộc kinh tế, chủng tộc và tuổi tác, cơ sở hạ tầng là những yếu tố gắn liền với tai biến tự nhiên" [5] thì tác giả đã quan tâm đến các yếu tố xã hội nhiều hơn thông qua 8
tính nhạy của xã hội trước các hiểm họa thiên nhiên. Với Weichselgartner và Bertens (2000), “Tính dễ bị tổn thương được coi là điều kiện của khu vực nhất định có quan hệ với tai biến, độ phơi nhiễm, sự chuẩn bị, bảo vệ và thích ứng đặc trưng cho khả năng chống chịu với tai biến tự nhiên. Nó là thước đo khả năng của tập hợp các yếu tố để chịu được các sự kiện có tính chất vật lý nhất định” [6] thì tác giả đã xem xét một cách toàn diện hơn về điều kiện hoàn cảnh cụ thể của một khu vực khi đối mặt với hiểm họa tự nhiên. Để đánh giá Tính dễ bị tổn thương, IPCC (2007) dựa trên cơ sở đánh giá mức độ phơi nhiễm, tính dễ bị tác động (tính nhạy) và khả năng ứng phó của nhóm cộng đồng [7]. Mức độ phơi nhiễm trước hiểm họa được sử dụng để chỉ sự hiện diện (theo vị trí) của con người, các hoạt động sinh kế, các dịch vụ môi trường và các nguồn tài nguyên thiên nhiên, cơ sở hạ tầng, các tài sản kinh tế, xã hội, văn hóa, v.v. ở những nơi có thể chịu những ảnh hưởng bất lợi bởi các hiểm họa và vì thế sẽ bị tổn hại, mất mát, hư hỏng tiềm tàng trong tương lai [2]. Mức độ phơi nhiễm trước hiểm họa là yếu tố cần, nhưng chưa đủ để quyết định rủi ro. Một đối tượng nào đó có thể tiếp xúc với hiểm họa, nhưng chưa chắc đã dễ bị tổn thương (ví dụ người dân sống trong vùng có hiểm họa cao, nhưng có đầy đủ các phương tiện để thay đổi như cấu trúc cơ sở hạ tầng và các hoạt động hạn chế những mất mát có thể xảy ra). Một đối tượng dễ bị tổn thương nếu không bị phơi nhiễm trước hiểm họa thì sẽ không xảy ra rủi ro thiên tai. Mức độ phơi nhiễm trước hiểm họa và tính dễ bị tổn thương có tính biến động, khác nhau trên quy mô thời gian và không gian, và phụ thuộc vào các yếu tố kinh tế, xã hội, địa lý, nhân sinh, văn hóa, thể chế, quản trị và môi trường. Các cá nhân và cộng đồng bị phơi nhiễm và bị tổn thương khác nhau do sự không đồng đều về mức độ giàu có, về trình độ giáo dục, các khiếm khuyết, tình trạng sức khỏe, cũng như giới tính, tuổi tác, tầng lớp xã hội, và các đặc điểm xã hội và văn hóa khác. Tăng mức độ phơi nhiễm trước hiểm họa của con người và tài sản là nguyên nhân chính của sự gia tăng thiệt hại kinh tế dài hạn do thiên tai liên quan đến thời tiết và khí hậu. Điều này cũng đang xảy ra tại Việt Nam như các khu định cư mới của thành phố và nông thôn, các khu du lịch ven biển và các khu công nghiệp, cơ sở hạ tầng giao thông và nuôi trồng thủy sản đang phát triển trong khu vực. Xu hướng dài hạn về thiệt hại kinh tế do thiên tai có liên quan đến sự phát triển và tăng dân số. Đặc biệt ở các nước đang phát triển như Việt Nam những giá trị kinh tế của tài sản phơi nhiễm trước hiểm họa ngày càng tăng nhanh, còn những thay đổi về cực đoan khí hậu thì tương đối chậm và tác động của BĐKH đối với các cực đoan khí hậu chưa thật sự rõ ràng [8]. Tính nhạy là biểu hiện của hệ thống xã hội thông qua các hoạt động sống của con người trước thiên tai, gồm các thành phần: nhân khẩu, sinh kế. 9