Luận án Tiến sĩ Thủy văn học: Nghiên cứu cơ sở khoa học đánh giá rủi ro và cảnh báo nguy cơ lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

i

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

HOÀNG VĂN ĐẠI

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC

ĐÁNH GIÁ RỦI RO VÀ CẢNH BÁO NGUY CƠ LŨ QUÉT

CHO LƯU VỰC SÔNG NGÀN PHỐ - NGÀN SÂU

LUẬN ÁN TIẾN SĨ THỦY VĂN HỌC

HÀ NỘI - 2021

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG VIỆN KHOA HỌC KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC

ĐÁNH GIÁ RỦI RO VÀ CẢNH BÁO NGUY CƠ LŨ QUÉT

CHO LƯU VỰC SÔNG NGÀN PHỐ - NGÀN SÂU

Ngành:

Thủy văn học

Mã số:

9440224

LUẬN ÁN TIẾN SĨ THỦY VĂN HỌC

Tác giả luận án

Giáo viên hướng dẫn 1

Giáo viên hướng dẫn 2

GS. TS Trần Hồng Thái

PGS. TS Lã Văn Chú

Hoàng Văn Đại

HÀ NỘI - 2021

LỜI CAM ĐOAN

Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả.

Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong Luận án này là trung thực, không

sao chép dưới bất kỳ hình thức nào từ bất kỳ một nguồn nào. Việc tham khảo

các nguồn tài liệu đã được thực hiện trích dẫn đầy đủ và ghi nguồn tài liệu tham

khảo theo đúng quy định.

Tác giả Luận án

Hoàng Văn Đại

LỜI CẢM ƠN

Trước tiên tác giả xin gửi lời cảm ơn đến Viện Khoa học Khí tượng Thuỷ

văn và Biến đổi khí hậu đã tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong quá

trình nghiên cứu và hoàn thành Luận án.

Với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn đặc

biệt tới hai người thầy hướng dẫn khoa học là GS. TS. Trần Hồng Thái và PGS.

TS. Lã Văn Chú đã tận tình giúp đỡ tác giả từ những bước đầu tiên xây dựng

hướng nghiên cứu, cũng như trong suốt quá trình nghiên cứu và hoàn thiện

Luận án. Các Thầy luôn ủng hộ, động viên và hỗ trợ những điều kiện tốt nhất

để tác giả hoàn thành Luận án.

Tác giả trân trọng cảm ơn Lãnh đạo Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn

và Biến đổi khí hậu, Phòng Khoa học Đào tạo và Hợp tác Quốc tế, Bộ môn Thủy

văn học tạo điều kiện thuận lợi và giúp đỡ trong thời gian nghiên cứu, hoàn thành

Luận án.

Tác giả chân thành cảm ơn các chuyên gia, các nhà khoa học của Viện

Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu, các đồng nghiệp và các cơ

quan đã có những góp ý về khoa học cũng như hỗ trợ nguồn tài liệu, số liệu

cho tác giả trong suốt quá trình thực hiện Luận án.

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn gia đình đã luôn ở bên cạnh, động

viên cả về vật chất lẫn tinh thần, tạo mọi điều kiện tốt nhất để tác giả có thể

hoàn thành Luận án của mình.

TÁC GIẢ

Hoàng Văn Đại

i

MỤC LỤC

DANH MỤC BẢNG ............................................................................................. IV

DANH MỤC HÌNH .............................................................................................. VI

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT ................................................................................ IX

MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1

1. Tính cấp thiết của luận án ........................................................................ 1

2. Mục tiêu nghiên cứu ................................................................................ 3

3. Câu hỏi nghiên cứu .................................................................................. 3

4. Luận điểm bảo vệ .................................................................................... 3

5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ............................................................ 4

6. Phương pháp nghiên cứu ......................................................................... 4

7. Đóng góp mới của luận án ....................................................................... 4

8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn.................................................................. 4

9. Bố cục của luận án ................................................................................... 5

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ LŨ QUÉT .......................... 7

1.1. Một số khái niệm .................................................................................. 7

1.2. Tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước .......................................... 8

1.2.1. Tổng quan chung về lũ quét và hiểm họa ........................................ 8

1.2.2. Tổng quan nghiên cứu về rủi ro do lũ quét ................................... 15

1.2.3. Tổng quan nghiên cứu về tổn thương do lũ quét ........................... 17

1.2.4. Tổng quan nghiên cứu ngưỡng mưa phục vụ cảnh báo lũ quét ..... 21

1.3. Tổng quan lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu. .................................. 25

1.3.1. Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu ......................................... 25 1.3.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội.............................................................. 30

1.3.3. Thực trạng lũ, lũ quét tại lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ...... 31

1.4. Tiểu kết Chương 1 .............................................................................. 34

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP VÀ SỐ LIỆU NGHIÊN CỨU .............................. 37

2.1. Cách tiếp cận ...................................................................................... 37

2.1.1. Tiếp cận theo lưu vực sông ........................................................... 37 2.1.2. Tiếp cận lịch sử ............................................................................ 37

2.1.3. Tiếp cận theo thời gian và không gian .......................................... 37

2.1.4. Tiếp cận phân tích, tổng hợp ........................................................ 37

2.2. Phương pháp nghiên cứu .................................................................... 37

2.2.1. Phương pháp tổng hợp tài liệu ..................................................... 37 2.2.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa ...................................... 38

2.2.3. Phương pháp chuyên gia .............................................................. 42

2.2.4. Phương pháp tổng hợp các tiêu chí rủi ro .................................... 42

2.2.5. Đánh giá độ tin cậy và mức độ ảnh hưởng của các tiêu chí hiểm họa

lũ quét 49

2.2.6. Phân cấp mức độ rủi ro do lũ quét ............................................... 53

2.2.7. Phương pháp xây dựng ngưỡng mưa sinh lũ quét ......................... 54

2.3. Dữ liệu sử dụng trong luận án ............................................................. 65

2.4. Tiểu kết Chương 2 .............................................................................. 66

CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ RỦI RO VÀ CẢNH BÁO NGUY CƠ LŨ QUÉT CHO LƯU VỰC SÔNG NGÀN PHỐ - NGÀN SÂU ..................................................... 68

3.1. Ảnh hưởng lũ quét và cơ sở thực tiễn xây dựng bộ tiêu chí đánh giá rủi ro lũ quét............................................................................................................ 68

3.1.1. Ảnh hưởng của lũ quét đến các hoạt động dân sinh kinh tế của người dân ..................................................................................................................... 69

3.1.2. Ảnh hưởng của lũ quét đến cơ sở hạ tầng ........................................ 72

3.1.3. Ảnh hưởng của lũ quét đến y tế ........................................................ 76

3.1.4. Ảnh hưởng của lũ quét đến tài nguyên môi trường ........................... 78

3.2. Đề xuất bộ tiêu chí đánh giá mức độ rủi ro lũ quét .............................. 81

3.2.1. Đề xuất nhóm tiêu chí tính toán hiểm họa .................................... 81 3.2.2. Đề xuất nhóm tiêu chí tính toán mức độ phơi bày trước hiểm họa 90 3.2.3. Đề xuất nhóm tiêu chí tính toán tính dễ bị tổn thương .................. 92

3.3. Áp dụng bộ tiêu chí đánh giá mức độ rủi ro lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ......................................................................................... 96

3.3.1. Xác định thành phần hiểm họa ..................................................... 96

3.3.2. Xác định thành phần mức độ phơi bày trước hiểm họa ............... 106

3.3.3. Xác định thành phần tính dễ bị tổn thương ................................. 110

3.3.4. Đánh giá mức độ rủi ro lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố-Ngàn

Sâu

112

3.4. Xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét ................................................... 119

3.4.1. Đánh giá cân bằng nước cho các tiểu lưu vực ............................ 120 3.4.2. Xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét phục vụ cảnh báo rủi ro lũ quét

126

3.5. Tiểu kết chương 3 ............................................................................. 129

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ............................................................................. 132

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN ............................................................................ 135

TÀI LIỆU THAM KHẢO ................................................................................... 136

DANH MỤC BẢNG

Bảng 1. 1 Thống kê các sông suối trên lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ........... 28

Bảng 2. 1 Số lượng phiếu điều tra phỏng vấn ........................................................ 39

Bảng 2. 2 Sơ đồ các bước đánh giá rủi ro do lũ quét bằng phương pháp chỉ số ...... 44

Bảng 2. 3 Diễn giải giá trị thể hiện mức độ quan trọng giữa các tiêu chí ................ 45

Bảng 2. 4 Ma trận ý kiến chuyên gia...................................................................... 46

Bảng 2. 5 Bảng chỉ số ngẫu nhiên RI ..................................................................... 47

Bảng 2. 6 Phân loại mức độ nhất quán theo Altman ............................................... 51

Bảng 2. 7 Tính toán độ chính xác theo hệ số Kappa ............................................... 51

Bảng 2. 8 Diễn giải đường cong ROC ................................................................... 52

Bảng 2. 9 Diễn giải ý nghĩa của diện tích AUC dưới đường cong ROC ................. 53

Bảng 2. 10 Tài liệu sử dụng trong mô hình hóa MIKE SHE .................................. 59

Bảng 2. 11 Các chỉ số đánh giá kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình ................. 64

Bảng 2. 12 Các chỉ số đánh giá kết quả mô phỏng theo mùa .................................. 65

Bảng 2. 13 Thông tin dữ liệu các đợt điều tra khảo sát phục vụ cho luận án .......... 65

Bảng 3. 1 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về mức độ ảnh hưởng của lũ

quét đến kinh tế của gia đình ................................................................................. 69

Bảng 3. 2 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về mức độ ảnh hưởng của lũ

quét đến năng suất trồng trọt của gia đình .............................................................. 70

Bảng 3. 3 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về mức độ ảnh hưởng của lũ

quét đến số lượng đàn gia súc, gia cầm của gia đình .............................................. 70

Bảng 3. 4 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về khả năng cấp nước sinh

hoạt sau khi có lũ, lũ quét xảy ra ............................................................................ 79

Bảng 3. 5 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về chất lượng nước sinh hoạt

sau khi có lũ, lũ quét xảy ra ................................................................................... 79

Bảng 3. 6 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về tình hình vệ sinh môi trường

sau khi có lũ, lũ quét xảy ra ................................................................................... 79

Bảng 3. 7 Các tiêu chí tính toán hiểm họa lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ...... 82

Bảng 3. 8: Phân tích các thành phần chính (Principal Components Analysis) theo 12

tiêu chí được rút gọn .............................................................................................. 83

Bảng 3. 9 Phân loại nhóm đất trong khu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu…………84

Bảng 3. 10 Các tiêu chí phụ tính toán thành phần phơi bày trước hiểm họa ........... 91

Bảng 3. 11 Các tiêu chí tính dễ bị tổn thương cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

.............................................................................................................................. 93

Bảng 3. 12 Hiệu quả áp dụng phương pháp đánh giá rủi ro lũ quét lưu vực sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu .................................................................................................... 105

Bảng 3. 13 Tính toán độ chính xác theo kệ số Kappa ........................................... 105

Bảng 3. 14 Phân độ mạnh của tương hợp theo Altman......................................... 105

Bảng 3. 15 Ma trận so sánh cặp và trọng số các thành phần của các nhóm tiêu chí

hiểm họa trên lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ............................................... 107

Bảng 3. 16 Diện tích rủi ro do lũ quét trên lưu vực sông Ngàn Phố-Ngàn Sâu ..... 114

Bảng 3. 17 Thống kê các yếu tố cân bằng nước trên toàn lưu vực sông Ngàn Phố -

Ngàn Sâu (Đơn vị:mm) ....................................................................................... 125

DANH MỤC HÌNH

Hình 1. 1 Đặc trưng hiểm họa lũ quét được xác định từ các trạm quan trắc [73] ......... 11

Hình 1. 2 Bản đồ hiểm họa lũ quét dựa trên tổng hợp nhân tố [89] ........................ 12

Hình 1. 3 Kết nối giữa các nhóm tiêu chí đánh giá tính dễ bị tổn thương xã hội [36] 20

Hình 1. 4 Quan hệ lượng mưa giờ và lượng mưa hoạt động để xác định đường tới hạn

phục vụ cảnh báo lũ quét ....................................................................................... 24

Hình 1. 5 Vị trí địa lý lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ..................................... 26

Hình 2. 1 Quy trình đánh giá tổng hợp mức độ rủi ro do lũ quét sử dụng trong nghiên

cứu ........................................................................................................................ 43

Hình 2. 2 Đồ thị scree trong phân tích thành phần chính ........................................ 50

Hình 2. 3 Quy trình xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét .......................................... 56

Hình 2. 4 Sơ đồ ba chiều mô tả các quá trình thủy văn được mô phỏng bằng MIKE

SHE [94] ............................................................................................................... 58

Hình 2. 5 Sơ đồ tính toán của mô hình MIKE SHE ................................................ 60

Hình 2. 6 Sơ đồ mô hình hóa MIKE SHE (trái) và MIKE 11 (phải) áp dụng cho lưu

vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ............................................................................. 61

Hình 2. 7 Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm Sơn Diệm và trạm

Hòa Duyệt (01/01/2002 – 31/12/2004) .................................................................. 62

Hình 2. 8 Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm Sơn Diệm và trạm

Hòa Duyệt (01/01/2007 – 31/12/2008) .................................................................. 63

Hình 3. 1 Thống kê ảnh hưởng của lũ quét đến thiệt hại về người tại các hộ dân được

điều tra khảo sát phân theo đơn vị hành chính ....................................................... 69

Hình 3. 2 Thống kê thời gian ổn định sinh hoạt và sản xuất sau lũ quét của người dân

phân theo đơn vị hành chính .................................................................................. 71

Hình 3. 3 Hỗ trợ của chính quyền địa phương cho người dân sau khi xảy ra lũ quét

.............................................................................................................................. 71

Hình 3. 4 Biện pháp hỗ trợ của chính quyền địa phương giúp đỡ cho người dân để ổn

định sinh hoạt sau khi xảy ra lũ quét ...................................................................... 72

Hình 3. 5 Thống kê loại hình nhà ở của người dân trong vùng khảo sát ................. 73

Hình 3. 6 Thiệt hại sau lũ quét đến các tuyến đường giao thông trong khu vực khảo

sát .......................................................................................................................... 73

Hình 3. 7 Tình hình ngập lụt hệ thống đường giao thông tại khu vực khảo sát trong

và sau lũ quét ......................................................................................................... 74

Hình 3. 8 Tình hình hư hại của các công trình công cộng khác tại khu vực khảo sát

trong và sau lũ quét phân theo đơn vị hành chính .................................................. 74

Hình 3. 9 Tình hình hoạt động của hệ thống các công trình phòng tránh lũ, lũ quét

phân theo địa phương khảo sát............................................................................... 75

Hình 3. 10 Hoạt động của hệ thống thông tin liên lạc của địa phương khi xảy ra lũ

quét ....................................................................................................................... 76

Hình 3. 11 Hoạt động của hỗ trợ của trung tâm y tế khi xảy ra lũ quét ................... 77

Hình 3. 12 Tác động đến vấn đề sức khỏe của người dân tại địa phương khi xảy ra lũ,

lũ quét ................................................................................................................... 77

Hình 3. 13 Sự thay đổi về diện tích rừng tại vùng khảo sát .................................... 78

Hình 3. 14 Thống kê nguyên nhân gây ra diện tích rừng giảm tại vùng khảo sát phân

theo đơn vị hành chính .......................................................................................... 80

Hình 3. 15 Giá trị riêng (Eigenvalue) và phần trăm tích lũy của phương sai

(cumulative variability -%) của 12 thành phần được biểu diễn theo Scree plot ...... 83

Hình 3. 16 Quy trình tính toán tiêu chí thành phần hiểm họa lũ quét ...................... 90

Hình 3. 17 Tiêu chí độ dốc lưu vực sông Ngàn phố - Ngàn Sâu ............................. 97

Hình 3. 18 Tiêu chí độ cong địa hình cho lưu vực sông Ngàn phố - Ngàn Sâu ....... 97

Hình 3. 19 Chỉ số ẩm ướt địa hình cho lưu vực sông Ngàn phố - Ngàn Sâu ........... 98

Hình 3. 20 Chỉ số vị trí địa hình TPI cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu........ 99

Hình 3. 21 Chỉ số năng lượng sông lưu vực sông Ngàn phố - Ngàn Sâu ................ 99

Hình 3. 22 Chỉ số mật độ sông suối lưu vực sông Ngàn phố - Ngàn Sâu .............. 100

Hình 3. 23 Phân bố lượng mưa 6 giờ tần suất 5% ................................................ 101

Hình 3. 24 Hệ số xói mòn các loại đất lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu.......... 102

Hình 3. 25 Ảnh Landsat 8 khu vực Hương Sơn, Hà Tĩnh ..................................... 103

Hình 3. 26 Kết quả tiêu chí NDVI cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ......... 103

Hình 3. 27 Đường cong ROC thể hiện khả năng tính toán rủi ro lũ quét của phương

pháp nghiên cứu .................................................................................................. 104

Hình 3. 28 Bản đồ hiểm họa do lũ quét lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ........ 106

Hình 3. 29 Bản đồ chuẩn hóa hiện trạng sử dụng đất tính toán mức độ phơi bày trước

hiểm họa lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ...................................................... 107

Hình 3. 30 Kết quả chuẩn hóa cho tiêu chí mật độ dân số .................................... 108

Hình 3. 31 Bản đồ mức độ phơi bày trước hiểm họa lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn

sâu ....................................................................................................................... 109

Hình 3. 32 Bản đồ phân cấp mức độ phơi bày trước hiểm họa do lũ quét cho lưu vực

sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu .................................................................................. 109

Hình 3. 33 Kết quả chuẩn hóa tỷ lệ hộ nghèo ....................................................... 111

Hình 3. 34 Bản đồ tính dễ bị tổn thương do lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn

Sâu ...................................................................................................................... 111

Hình 3. 35 Bản đồ chỉ số rủi ro do lũ quét lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu .... 113

Hình 3. 36 Bản đồ phân cấp mức độ rủi ro lũ quét lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

............................................................................................................................ 118

Hình 3. 37 Sơ đồ phân chia các tiểu lưu vực trên sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu ...... 120

Hình 3. 38 Sơ đồ cân bằng nước tổng quát trên lưu vực sông .............................. 121

Hình 3. 39 Biểu đồ các thành phần cân bằng nước trung bình tháng trên LVS Ngàn

Phố - Ngàn Sâu .................................................................................................... 122

Hình 3. 40 Sơ đồ thể hiện tỷ lệ đóng góp trong cân bằng nước trên lưu vực sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu mùa lũ ........................................................................................ 122

Hình 3. 41 Các thành phần cân bằng nước trung bình tháng tiểu lưu vực 1 .......... 123

Hình 3. 42 Các thành phần cân bằng nước trung bình tháng tiểu lưu vực 2 .......... 124

Hình 3. 43 Các thành phần cân bằng nước trung bình tháng tiểu lưu vực 3 .......... 125

Hình 3. 44 Đường ngưỡng mưa gây lũ quét CL xây dựng cho tiểu lưu vực 1 (TLNP)

............................................................................................................................ 127

Hình 3. 45 Đường ngưỡng mưa gây lũ quét CL cho tiểu lưu vực 2 (TLNS) ........ 128

Hình 3. 46 Đường ngưỡng mưa gây lũ quét CL cho tiểu lưu vực 3 (HL) ............ 128

DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT

TT Chữ viết tắt

Nội dung - Ý nghĩa

Phân tích thứ bậc (Analytic Hierachy Process)

1

AHP

Giá trị diện tích dưới đường cong (Area Under the Curve)

2

AUC

BĐKH

Biến đổi khí hậu

3

Đường tới hạn

4

CL

Hướng dẫn lũ quét (Flash Flood Guidance)

5

FFG

Tổng sản phẩm nội địa

6

GDP

Hệ thống thông tin địa lý

7

GIS

Hạ lưu

8

HL

Chỉ số Cường độ mưa - thời đoạn – tần suất

9

IDF

10

IMHEN

Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu

11

IPCC

Ủy ban Liên chính phủ về Biến đổi khí hậu (Intergovernmental Panel on Climate Change)

Khí tượng thủy văn

12

KTTV

Lưu vực sông

13

LVS

Chỉ số thực vật

14

NDVI

Cơ quan Thời tiết Quốc gia Hoa Kỳ

15

NWS

Phân tích thành phần chính

16

PCA

17

ROC

Đường cong đặc tính thu nhận (Receiver Operating characteristic Curve)

RRTT

Rủi ro thiên tai

18

Chỉ số kích hoạt lượng mưa

19

RTI

Chỉ số năng lượng sông suối

20

SPI

Chỉ số nước trong đất

21

SWI

Thượng lưu sông Ngàn Phố

22

TLNP

Thượng lưu sông Ngàn Sâu

23

TLNS

Chỉ số vị trí địa hình

24

TPI

Chỉ số ẩm ướt địa hình

25

TWI

26 WMO

Tổ chức Khí tượng thế giới

1

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của luận án

Lũ quét được coi là một trong những loại hình thiên tai khí tượng thủy

văn nguy hiểm, được đặc trưng bởi tính đột ngột, xuất hiện bất ngờ và di chuyển

hầu như không thể đoán trước. Lũ quét đã và đang gây ra những ảnh hưởng

nghiêm trọng đến xã hội dưới dạng thiệt hại về tính mạng, tài sản, đường, thông

tin liên lạc và môi trường tự nhiên, đặc biệt ở các khu vực miền núi có độ dốc

cao. Theo Tổ chức Khí tượng Thế giới [133], lũ quét gây ra những thiệt hại về

kinh tế hàng tỷ USD mỗi năm. Theo IMHEN, từ năm 1953 đến nay, đã xảy ra

hàng trăm trận lũ quét ở quy mô khác nhau gây thiệt hại lớn về kinh tế và ảnh

hưởng trầm trọng đến xã hội tại các khu vực miền núi trên hầu khắp lãnh thổ

Việt Nam [10]. Số lượng các trận lũ quét có xu thế ngày một gia tăng, đặc biệt

từ năm 2000 trở lại đây. Phần lớn các trận lũ quét đều xảy ra ở khu vực miền

núi hẻo lánh, dân cư thưa thớt. Lũ quét có sức tàn phá lớn, gây tổn thất lớn về

tính mạng và tài sản của nhân dân, đặc biệt ở các thung lũng sông khi lũ quét

đi qua.

Mặc dù lũ quét ở Việt Nam là nghiêm trọng, nhưng các công trình nghiên

cứu về đánh giá rủi ro do lũ quét còn chưa nhiều và chưa đầy đủ. Các nghiên

cứu trước đây về lũ quét thường tập trung các vấn đề như: xây dựng bản đồ

phân vùng lũ quét; xây dựng hệ thống cảnh báo sớm; tuyên truyền nâng cao

nhận thức của người dân trong vùng có nguy cơ cao xảy ra lũ quét, v.v… [7]

nhưng việc đánh giá rủi ro do lũ quét chưa được nghiên cứu đầy đủ và rõ ràng.

Bên cạnh đó, sự gia tăng nhanh chóng về dân số cùng với sự phát triển kinh tế

- xã hội, sự suy thoái môi trường, sự gia tăng của các hiện tượng thời tiết cực

đoan do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu (BĐKH) đã và đang là những nguyên

nhân làm gia tăng lũ quét cũng như hậu quả của chúng. Lũ quét đang gây tổn

thương hiện hữu hàng năm và tiềm ẩn rủi ro cao cho các hoạt động kinh tế - xã

hội trong đó tính mạng con người tại khu vực vùng sâu, vùng xa của đất nước.

2

Tuy nhiên, theo nhu cầu phát triển của xã hội, việc đưa ra các biện pháp giảm

thiểu hậu quả cũng như sự chuẩn bị sẵn sàng trước những nguy cơ của thiên

tai, trong đó có thiên tai lũ quét ngày càng được quan tâm một cách nghiêm túc.

Do vậy, vấn đề về cảnh báo hiểm họa, phân vùng nguy cơ, cảnh báo và đánh

giá tổn thương, rủi ro liên quan đến lũ quét ngày càng được quan tâm và nghiên

cứu rộng rãi ở trong và ngoài nước.

Việc cảnh báo sớm nguy cơ lũ quét đã và đang được ngành Khí tượng

Thủy văn thực hiện, góp phần tăng cường sự sẵn sàng, khả năng ứng phó để

giảm nhẹ các thiệt hại do lũ quét gây ra. Tuy nhiên, đến nay, những tiến bộ

trong lĩnh vực thủy văn, khí tượng cũng như sự phát triển của công nghệ GIS

và viễn thám vẫn chưa đủ để dự báo thời gian thực nguy cơ lũ quét. Nghiên cứu

từ các nước phát triển cho thấy, cần tập trung hơn nữa trong việc đánh giá rủi

ro, phát triển một hệ thống cảnh báo sớm hiệu quả với sự hợp tác của cộng đồng

địa phương để giám sát rủi ro lũ quét. Trong đánh giá rủi ro lũ quét, việc phân

tích các nhân tố khác nhau của các lưu vực sông có vai trò quyết định khi

phương pháp về mô hình hóa chưa thực sự phản ánh được quá trình vật lý của

lũ quét [78].

Vì các lý do trên, việc nghiên cứu, đánh giá rủi ro do lũ quét có ý nghĩa

khoa học và thực tiễn, góp phần nâng cao hiệu quả phòng chống và giảm nhẹ

thiệt hại do thiên tai cho các khu vực miền núi.

Lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu là lưu vực thuộc khu vực miền Trung

với các đặc điểm điển hình là sông ngắn, độ dốc cao, thời gian tập trung lũ

nhanh. Nơi đây cũng đã từng xảy ra nhiều trân lũ, lũ quét trong lịch sử và là

khu vực có sự đa dạng về điều kiện dân cư, kinh tế - xã hội và môi trường.

Do vậy, nghiên cứu cơ sở khoa học đánh giá rủi ro và cảnh báo nguy cơ

lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu vừa có tính khoa học, vừa có

tính thực tiễn.

3

2. Mục tiêu nghiên cứu

- Xác định được phương pháp và bộ tiêu chí đánh giá rủi ro lũ quét cho

lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

- Đề xuất được phương pháp xác định được ngưỡng mưa phục vụ cảnh

báo nguy cơ lũ quét trên cơ sở nghiên cứu cho một lưu vực cụ thể.

3. Câu hỏi nghiên cứu

(1) Bộ tiêu chí nào để định lượng được rủi ro do lũ quét cho các lưu vực sông

miền núi? Có thể ứng dụng bộ tiêu chí cho một lưu vực sông trong điều

kiện số liệu hiện tại hay không? Làm thế nào để xây dựng được một bộ

tiêu chí đánh giá rủi ro có sự tham gia của người dân?

(2) Làm thế nào để xác định được ngưỡng mưa sinh lũ quét cho từng vùng cụ

thể? Phương pháp mô hình hóa có thể sử dụng để nâng cao độ chính xác

và điều chỉnh hệ số triết giảm trong xác định lượng mưa hoạt động trong

tính toán ngưỡng mưa sinh lũ quét hay không?

4. Luận điểm bảo vệ

(1) Rủi ro lũ quét có thể được định lượng hóa bằng bộ tiêu chí đánh giá rủi

ro lũ quét bao gồm: (i) nhóm tiêu chí thành phần hiểm họa; (ii) nhóm tiêu

chí phơi bày trước hiểm họa; (iii) nhóm tiêu chí tính dễ bị tổn thương.

Bộ tiêu chí này có thể áp dụng thành công cho lưu vực sông miền núi

trong điều kiện số liệu hiện tại. Độ tin cậy của nhóm tiêu chí hiểm họa

có thể được đánh giá thông qua đường cong đặc tính thu nhận (ROC-

Receiver Operating characteristic Curve) thông qua mức độ phân loại

AUC (Area Under the Curve).

(2) Ngưỡng mưa sinh lũ quét ở lưu vực sông là ngưỡng động phụ thuộc

không gian và thời gian trên cơ sở quan hệ giữa lượng mưa lũy tích và

cường độ mưa giờ của mỗi trận mưa đã và sẽ xảy ra.

4

5. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu: Ngưỡng mưa sinh lũ quét, hiểm họa lũ quét, mức

độ phơi bày, tính dễ bị tồn thương và rủi ro lũ quét.

Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu là phần lưu

vực nhập lưu phía hữu của hệ thống sông Cả - La thuộc địa bàn các huyện

Hương Khê, Hương Sơn và Đức Thọ tỉnh Hà Tĩnh.

Chuỗi số liệu sử dụng: Nghiên cứu, phân tích bộ số liệu khí tượng, thủy

văn từ năm 1976 đến nay. Đối với hiện tượng lũ quét, sử dụng tài liệu các trận

xảy ra lũ quét từ thời gian có ghi nhận hiện tượng lũ quét tại lưu vực sông

nghiên cứu đến hiện nay.

6. Phương pháp nghiên cứu

Để thực hiện Luận án này, nghiên cứu sinh đã sử dụng cách tiếp cận lịch

sử, lưu vực sông, không gian-thời gian, phân tích – tổng hợp. Cùng với đó, một

số phương pháp chính được sử dụng gồm phương pháp tổng hợp tài liệu, điều

tra, phỏng vấn, chuyên gia, phương pháp tổng hợp tiêu chí, đánh giá độ tin cậy

của tiêu chí, phân cấp rủi ro, phương pháp xác định ngưỡng mưa ngưỡng mưa,

phương pháp mô hình hóa được sử dụng trong Luận án.

7. Đóng góp mới của luận án

Đề xuất được phương pháp và bộ tiêu chí để đánh giá rủi ro lũ quét và đã

áp dụng thành công để đánh giá rủi ro lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố -

Ngàn Sâu.

Xây dựng được phương pháp xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét trên cơ sở

phân tích đặc trưng cân bằng nước tự nhiên, qua đó đã tiến hành sử dụng phương

pháp này để xác định ngưỡng mưa cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu.

8. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn

Ý nghĩa khoa học:

Luận án đã xây dựng được phương pháp chung đánh giá rủi ro do lũ quét

trên cơ sở sử dụng đầy đủ và tích hợp đa dạng các tiêu chí về mặt tự nhiên và

5

xã hội. Đồng thời, đã xác định ngưỡng mưa phục vụ công tác cảnh báo nguy

cơ lũ quét thông qua việc kế thừa phương pháp xác định ngưỡng mưa và có

minh chứng cơ sở khoa học để điều chỉnh phương pháp xác định ngưỡng mưa

có ý nghĩa quan trọng nhằm nâng cao hiệu quả trong cảnh báo nguy cơ lũ quét.

Ý nghĩa thực tiễn:

Kết quả nghiên cứu của Luận án có thể được sử dụng làm cơ sở xây dựng

hệ thống cảnh báo lũ quét và đánh giá rủi ro lũ quét trong kế hoạch phòng,

chống thiên tai cho các lưu vực sông ở những vùng/khu vực có đặc điểm tương

tự.

9. Bố cục của luận án

Ngoài phần mở đầu, kết luận và phụ lục, Luận án được bố cục thành 3

chương:

Chương 1. Tổng quan các nghiên cứu về lũ quét. Chương này trình bày

tổng quan các nghiên cứu trên thế giới và trong nước về vấn đề lũ quét, đánh

giá rủi ro lũ quét, chỉ số rủi ro lũ quét, và các nghiên cứu về cảnh báo lũ quét,

ngưỡng mưa sinh lũ quét. Đồng thời, tổng hợp các thông tin về điều kiện tự

nhiên, kinh tế - xã hội học và thực trạng lịch sử lũ quét tại lưu vực sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu.

Chương 2. Phương pháp và số liệu nghiên cứu. Chương này giới thiệu các

phương pháp sử dụng trong nghiên cứu nhằm xây dựng bộ tiêu chí đánh giá rủi

ro lũ quét cho các lưu vực sông miền núi và dữ liệu sử dụng trong nghiên cứu.

Chương 3. Đánh giá và cảnh báo rủi ro lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố

- Ngàn Sâu. Trong phần này, tác giả tập trung thể hiện kết quả điều tra khảo sát

xã hội học tại khu vực nghiên cứu dưới tác động của lũ quét làm cơ sở thực tiễn

đề xuất bộ tiêu chí hiểm họa, phơi bày trước hiểm họa và tính dễ bị tổn thương.

Trên cơ sở đó, áp dụng bộ tiêu chí đánh giá rủi ro lũ quét cho lưu vực sông

Ngàn Phố - Ngàn Sâu. Tiếp đó, Luận án ứng dụng mô hình hóa xác định cân

6

bằng nước nhằm cải tiến phương pháp thực nghiệm xác định ngưỡng mưa sinh

lũ quét cho các tiểu lưu vực của lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu.

7

CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ LŨ QUÉT

1.1. Một số khái niệm

Lũ quét (Lã Thanh Hà, 2017) là một loại lũ xảy ra bất ngờ trên các lưu

vực sông suối nhỏ miền núi, dòng chảy xiết, thường kèm theo bùn đá, lũ lên

nhanh, xuống nhanh, có sức tàn phá lớn với thời đoạn ngắn [7].

Rủi ro thiên tai (RRTT), theo IPCC, 2012 được hiểu là khả năng xảy

ra các thay đổi nghiêm trọng trong các chức năng bình thường của một cộng

đồng hay một xã hội ở một giai đoạn 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 [59].

Hiểm họa (Hazard) là sự xuất hiện tiềm tàng của các hiện tượng tự

nhiên hoặc do con người gây ra có thể gây thương tật, chết người hoặc ảnh

hưởng sức khỏe, làm hư hại hoặc mất mát tài sản, cơ sở hạ tầng, sinh kế, cung

cấp dịch vụ và tài nguyên môi trường [59].

Mức độ phơi bày trước hiểm họa (Exposure - E) được sử dụng để chỉ

sự hiện diện (theo vị trí) của con người, sinh kế, các dịch vụ môi trường và các

nguồn tài nguyên, cơ sở hạ tầng, hoặc các tài sản kinh tế, xã hội hoặc văn hóa

ở những nơi có thể chịu những ảnh hưởng bất lợi bởi các hiện tượng tự nhiên

và vì thế có thể là đối tượng của những tổn hại, mất mát, hư hỏng tiềm tàng

trong tương lai [59].

Tính dễ bị tổn thương (Vulnerability - V) là xu hướng hay khuynh

hướng bị ảnh hưởng xấu. Khuynh hướng này cấu thành một đặc tính nội bộ của

các yếu tố ảnh hưởng. Trong lĩnh vực rủi ro thiên tai, điều này bao gồm các đặc

tính của một người hoặc một nhóm và tình hình của họ có ảnh hưởng đến khả

năng để dự đoán, đối phó, chống lại, và phục hồi từ các tác động có hại của các

hiện tượng vật lý [59].

8

Mức độ nhạy cảm (Sensitivity - S) được hiểu là sự nhạy cảm của môi

trường với thiên tai, làm tăng tính dễ bị tổn thương của khu vực trước thiên tai

[59].

Khả năng thích ứng (Adaptive capacity - AC) là sự kết hợp của tất cả

các điểm mạnh, thuộc tính, và nguồn lực sẵn có cho một cá nhân, cộng đồng,

xã hội, hoặc tổ chức có thể được sử dụng để chuẩn bị và thực hiện các hành

động để giảm tác động xấu, giảm thiệt hại hoặc tận dụng các cơ hội có lợi. Năng

lực thích ứng đề cập đến khả năng dự đoán và thay đổi cơ cấu, chức năng, hoặc

tổ chức để tồn tại tốt hơn trước các hiểm họa [59].

1.2. Tổng quan nghiên cứu trong và ngoài nước

1.2.1. Tổng quan chung về lũ quét và hiểm họa

Lũ quét xảy ra trong vòng vài giờ khi có lượng mưa lớn hoặc sau khi các

hồ xảy ra sự cố hoặc vỡ kè, đê. Lã Thanh Hà, 2017 ghi nhận lũ quét xảy ra kèm

theo lượng lớn bùn và thường xuất hiện ở các thung lũng nhỏ nơi có dòng chảy

không liên tục [7]. Trong các trận lũ quét, lượng nước trong sông thường tăng

lên bất ngờ và tốc độ dòng chảy rất cao mang theo một lượng lớn đá vụn, đá

tảng, cây bật gốc, phá hủy các cơ sở hạ tầng và các công trình xây dựng nằm

trên đường đi của nó. Theo WMO, 1999 giai đoạn ứng phó khẩn cấp thời gian

xảy ra lũ quét thường nhỏ hơn 6 giờ [112]. Lũ quét thường xảy ra sau khi có

cường độ mưa lớn ở một khu vực nhất định hoặc một lưu vực nhỏ với đặc điểm

cụ thể như độ dốc và yếu tố hình dạng, thảm phủ, thổ nhưỡng,… của lưu vực.

Các đặc điểm của thổ nhưỡng có tác dụng quyết định quá trình dòng chảy lũ

quét như tính thấm, giãn nở của đất, phân bố rễ cây và các hoạt động của con

người.

Theo IMHEN [9], các nhân tố gây lũ quét bao gồm mưa lớn, đồi núi dốc

(>30%), mật độ sông suối cao, địa hình bị chia cắt mạnh, và điều kiện tự nhiên

khá đặc biệt, nhưng có chỉ ra rằng lũ quét thường chỉ xuất hiện ở các lưu vực

9

nhỏ với diện tích khoảng từ vài chục đến 500 km2 và yếu tố biến động nhiệt lớn

trong ngày và trong năm cũng làm gia tăng khả năng gây lũ quét. Biên độ nhiệt

lớn làm cho quá trình phong hóa bề mặt mạnh hơn dẫn đến giảm độ liên kết,

tăng mức độ rời rạc và vì vậy dễ bị rửa trôi và sạt lở. Lũ quét trên các lưu vực

sông ở Việt Nam có nguyên nhân do tự nhiên và yếu tố con người [7]. Nhóm

nhân tố tự nhiên gồm nhân tố biến đổi nhanh (mưa lớn, lũ, động đất, xói mòn,

trượt lở, độ ẩm lưu vực), chậm (chuyển động kiến tạo, phong hóa, biến đổi khí

hậu, địa chất thủy văn, lớp phủ thực vật) và ít biến đổi (địa hình, địa mạo, địa

chất) [2,3,6,7,9,23,27]. Nhân tố con người liên quan đến sự gia tăng lũ quét

gồm chặt phá rừng, xây dựng công trình (hồ, đập, giao thông) và lấn chiếm lòng

dẫn [4,7,108,126].

Các nghiên cứu trên thế giới xem lũ quét là một dạng lũ đặc biệt xuất hiện

ở khu vực vùng núi [35,40,45,51,57,65,101,117], hoặc đồng bằng, đô thị

[39,50,61,85,87]. Do vậy, xem xét về nguyên nhân hình thành cũng có sự khác

nhau đáng kể. Đối với các trận lũ quét xảy ra ở khu vực đô thị, nơi có nhiều

điều kiện để đảm bảo mô hình hóa thủy văn, thủy lực thì việc xem xét yếu tố

hình thành lũ quét chủ yếu do điều kiện về địa hình, mặt đệm và mưa [61,65].

Mặt khác, khi lũ quét xảy ra ở khu vực miền núi, các nghiên cứu xem xét

nguyên nhân hình thành lũ quét dựa trên những nhân tố ảnh hưởng đến quá

trình hình thành lũ trên lưu vực như yếu tố về địa mạo, địa hình, thổ nhưỡng,

địa chất, lớp phủ thực vật, mưa [44,93,103,105,116,118,119,122]. Qua đó cho

thấy, mặc dù dựa trên góc nhìn khác nhau, nhưng có sự thống nhất về các nhân

tố hình thành lũ quét ở các nghiên cứu trong và ngoài nước. Các tác giả đều cho

rằng kết cấu và cấu trúc đất rất quan trọng trong việc xác định đặc tính giữ

nước. Độ dốc và đặc trưng hình học của lưu vực có ảnh hưởng đến tốc độ dòng

chảy và sự tập trung của dòng chảy trong khi đó thảm thực vật có thể ảnh hưởng

đến sự lưu trữ lượng mưa. Hoạt động sử dụng đất, đặc biệt là đô thị hóa, có vai

10

trò quan làm tăng hệ số dòng chảy mặt và làm gia tăng lưu lượng đỉnh lũ. Những

thay đổi trong thảm thực vật hoặc thay đổi theo mùa có thể làm giảm hoặc tăng

dòng chảy.

Trong đánh giá rủi ro lũ quét, việc xác định hiểm họa do lũ quét được xem

là quan trọng nhất. Theo Khosravi & Cs hiểm họa được cấu trúc bởi bốn thành

phần gồm tần suất, độ lớn, thời gian duy trì và tính nguy hiểm [73]. Đối với

dạng lũ quét có thể mô phỏng bằng mô hình hóa (lũ quét tại các khu vực có hệ

thống quan trắc, có cơ sở dữ liệu KTTV cũng như các bản đồ liên quan) thì việc

xác định các thành phần hiểm họa được xem xét trên các yếu tố như độ sâu

ngập, tốc độ, thời gian duy trì ngập do lũ quét [36,45,80,104]. Trong khi đối

với các dạng lũ quét xảy ra ở khu vực miền núi, nơi không có khả năng mô hình

hóa (khu vực thiếu hoặc hầu như không có số liệu, không có hệ thống quan trắc,

ghi chép và địa hình phức tạp trên một đơn vị diện tích nhỏ) thì việc xác định

hiểm họa có thể dựa trên dữ liệu thống kê liên quan đến bốn thành phần nêu

trên. Do vậy, tiếp cận đánh giá hiểm họa lũ quét được phân chia thành 03 nhóm

gồm mô hình hóa, thống kê và phân tích nhân tố (tiêu chí) theo không gian.

Điển hình theo hướng mô hình hóa, nghiên cứu của Dingtao Shen & Cs,

2020 [104] đã sử dụng mô hình hai chiều và dữ liệu DEM độ phân giải cao để

mô phỏng ngập lụt do lũ quét cho lưu vực Gongshuangcha, Trung Quốc. Trong

đó, thành phần hiểm họa bao gồm các đặc trưng độ sâu ngập, tốc độ dòng chảy

và thời gian duy trì dòng chảy, ngoài ra một số đặc trưng độ cao địa hình,

khoảng cách tới đường/mương, sông, hạ tầng được sử dụng để đại diện cho

mức độ nguy hiểm. Theo hướng này Muhammad Masood & Kuniyoshi

Takeuchi, 2011 [80] đã sử dụng mô hình 1 chiều, Wenjing Li & Cs, 2019 [77]

sử dụng mô hình 1-2 chiều (MIKE FLOOD) để mô phỏng ngập lụt do lũ quét

và hiểm họa được xác định là độ sâu ngập lụt.

11

Sepideh Khajehei [73] đã sử dụng bộ cơ sở dữ liệu lũ quét của đại học

Oklahoma và NWS để đánh giá hiểm họa lũ quét cho toàn nước Mỹ. Theo đó,

tác giả đã xác định 04 tính chất hiểm họa của lũ quét dựa trên dữ liệu tại các

trạm quan trắc bao gồm tần suất, độ lớn, thời gian duy trì và mức độ nguy hiểm

(Hình 1.1), mức độ nguy hiểm của lũ quét được định nghĩa là độ lớn của lũ quét

chia cho thời gian duy trì.

Hình 1. 1 Đặc trưng hiểm họa lũ quét được xác định từ các trạm quan trắc [73]

Trong điều kiện lũ quét xảy ra tại khu vực miền núi, dữ liệu đặc điểm lũ

quét thông thường phải khảo sát để xác định vị trí và một số đặc điểm bề mặt

[9,10,90,115,130], hoặc sử dụng kết hợp giữa các vị trí đã xảy ra lũ quét và dữ

liệu viễn thám để xác định các vị trí đã xảy ra lũ quét [91,130], điều này dẫn

đến việc không xác định các đặc trưng của hiểm họa. Trên cơ sở đó, có nhiều

nghiên cứu đã khắc phục khó khăn bằng cách tiếp cận phân tích không gian

GIS của các nhân tố hình thành lũ quét [14,17,22,24,25,33,54,71,81,107]. Một

12

số nghiên cứu sử dụng thuật ngữ độ nhạy [101,124] để xác định hiểm họa do

lũ quét. Theo cách tiếp cận này, không xem xét các thuộc tính của thành phần

hiểm họa, theo đó chúng được tổng hợp thông qua các tiêu chí và được phân

thành các cấp khác nhau (Hình 1.2).

Hình 1. 2 Bản đồ hiểm họa lũ quét dựa trên tổng hợp nhân tố [89]

Các nhân tố để xác định hiểm họa được xác định dựa trên các nhân tố ảnh

hưởng đến quá trình dòng chảy trên bề mặt lưu vực [40,57,89]. Theo đó, các

nhân tố liên quan đến địa hình, địa mạo (độ dốc, hướng dốc, hương phơi sườn,

chỉ số tích tụ dòng chảy, chỉ số ẩm ướt địa hình,..), địa chất (đứt gãy, kiến tạo,...)

thảm phủ (sử dụng đất, NDVI, lớp phủ rừng), các đặc trưng thủy văn (mật độ

sông suối, chỉ số năng lượng sông, hệ số nhám bề mặt, khoảng cách đến sông,...,

mưa) được sử dụng khá phổ biến trong các nghiên cứu trên thế giới.

Trong khi đó, ở trong nước, khái niệm hiểm họa do lũ quét mới xuất hiện

trong một vài năm trở lại đây. Tuy nhiên, theo hướng tiếp cận trên thế giới về

hiểm họa lũ quét cho thấy, ở góc độ nào đó có sự tương đồng giữa thuật ngữ

13

phân vùng nguy cơ và và hiểm họa lũ quét. Điều này thể hiện thông qua việc

xác định các nhân tố, tổng hợp nhân tố, đặc biệt là nhân tố mưa lớn trong hầu

hết các nghiên cứu ở Việt Nam. Theo cách hiểu này, xác định hiểm họa lũ quét

tại Việt Nam thường phân chia thành hai hướng chính. Hướng thứ nhất, theo

góc độ chuyên môn về thủy văn, yếu tố phân vùng được tập trung vào độ dốc,

thảm phủ, thổ nhưỡng, mưa [2,3,5,6,8-10,13,20,108]. Trong khi đó, ở góc độ

chuyên môn về địa lý, địa chất, địa mạo thì các nhân tố phân vùng có tính đa

dạng hơn khi xem xét thêm các nhân tố địa hình, địa mạo, địa chất

[5,19,27,28,30]. Cụ thể một số nghiên cứu điển hình như sau:

Trần Viết Ốn [15] nghiên cứu phân vùng lũ quét trên địa bàn các tỉnh Điện

Biên, Sơn La dựa trên ứng dụng công cụ GIS để chồng ghép các nhân tố. Các

nhân tố chính gây ra lũ quét được xác định là mưa lớn, độ dốc lớn, độ che phủ

và khả năng thẩm thấu kém của lóp phủ bề mặt. Lượng mưa 7 ngày trước khi

mưa gây ra lũ quét thường là lớn làm bão hòa hoàn toàn lớp phủ cũng như làm

đầy hết sông suối trong lưu vực. Theo đó, với những khu vực với độ che rất

thấp <10% và hoặc độ dốc >30% thì thường xuyên có lũ quét.

Phạm Thị Hương Lan [13] đã áp dụng phương pháp phân loại lũ quét, và

phân tích nhân tố, thực địa, chồng ghép nhân tố bằng công cụ GIS và xây dựng

bản đồ tiềm năng lũ quét cho 5 loại lũ quét gồm lũ quét sườn dốc, lũ quét nghẽn

dòng, lũ ống, lũ quét, và lũ bùn đá với các nhân tố gây lũ quét bao gồm mưa

lớn (mưa ngày), địa hình, địa mạo, thổ nhưỡng và thảm thực vật. Qua nghiên

cứu tác giả đã có những nhận dạng được một số nhân tố trội gây lũ quét trên

vùng nghiên cứu: lũ quét thường xảy ra trên nền thổ nhưỡng đất vàng trên nền

đá macma axit; độ dốc trên 45°; và thảm phủ là loại nghèo xen kẽ với tre nứa,

hoặc cây bụi xen kẽ với rừng non.

Lã Thanh Hà & Cs [6] đã áp dụng phương pháp phân loại, phân tích nhân

tố, thống kê, chồng ghép nhân tố bằng công cụ GIS và xây dựng bản đồ phân

14

vùng nguy cơ lũ quét. Các nhân tố gây lũ quét chính bao gồm: lượng mưa ngày

lớn nhất ứng với tần suất 50%; nguy cơ xói mòn đất; độ dốc lưu vực; và khả

năng rừng phòng hộ. Trọng số cho các nhân tố gây lũ quét được gán ban đầu

định tính và sau đó được dò và điều chỉnh để phù hợp với dữ liệu thống kê của

58 trận lũ lịch sử từ 1977 đến 2008 trên khu vực nghiên cứu. Phân loại khả

năng xuất hiện lũ quét ở đây được thực hiện theo phương pháp định tính, nguy

cơ lũ quét được phân ra thành 5 loại: rất cao, cao, trung bình, thấp, và rất thấp.

Phương pháp thống kê từ chuỗi dữ liệu lịch sử lũ quét trên địa bàn là phù hợp

nhất để xác định nhân tố và trọng số của nhân tố trong quá trình xây dựng bản

đồ phân vùng lũ quét. Phương pháp này cũng được áp dụng trong dự án phân

vùng nguy cơ lũ quét cho khu vực miền núi phía Bắc Việt Nam [9].

Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét dựa trên điều tra đánh giá

hiện trạng, quy mô phát triển của tai biến trượt lở, lũ quét - lũ bùn đá giai đoạn

từ 1996 đến 2005 [30], giai đoạn từ 2000 đến 2013 [29]. Qua đó, lũ quét - lũ

bùn đá thường xảy ra trên sông suối có độ dốc lớn và hướng thay đổi, thuộc

dòng cấp 2 và cấp 3, kể cả các dòng trên những lưu vực nhỏ với diện tích vài

km2. Tốc độ của dòng lũ lớn (hơn 3m/s - theo quan sát thể tích các tảng đá bị

cuốn trôi), sức công phá mạnh, biên độ đỉnh lũ thường từ 3-5m; và có những

trận lũ với mật độ pha rắn trong dòng chảy rất lớn. Sự tích tụ các vật liệu bở rời

trong lòng các dòng tạm thời hoặc dòng suối nhỏ và hoạt động núi lửa là thành

phần vật liệu bị cuốn đi trong các trận lũ quét [29]. Tác động của địa động lực

tác động đến mặt đệm, yếu tố có vai trò chính trong việc hình thành lũ lụt và lũ

quét [18,29,30]. Nhưng các quá trình địa động lực chỉ là yếu tố gián tiếp tác

động đến mặt đệm và rất khó đánh giá, định lượng và dự báo [18,29].

Đánh giá mức độ hợp lý của hiểm họa lũ quét được dựa trên các nhân tố

ảnh hưởng đến quá trình hình thành dòng chảy trên bề mặt sườn dốc ở mức độ

khác nhau. Một số các nghiên cứu trong nước đã kiểm chứng mức độ chính xác

15

của thành phần hiểm họa thông qua cách đơn giản là thống kê tổng số vị trí

phân vùng đúng/sai so với số liệu thực tế [6,9] nhằm xem xét sự phù hợp tốt

nhất. Trong thời gian gần đây, một số phương pháp kiểm chứng mới để đánh

giá đã được nghiên cứu như phương pháp đường cong ROC, chỉ số Kappa và

giá trị dưới đường cong AUC [41,81,103,110,124]. Đường cong mô tả mối liên

hệ giữa độ nhạy và độ đặc hiệu, có trục tung là tỉ lệ dương tính thật, và trục

hoành là tỉ lệ dương tính giả. Kết quả các nghiên cứu cho thấy, phương pháp

kiểm chứng này đã chứng minh được hiệu quả của việc xác định mức độ phù

hợp giữa hiểm họa mô phỏng và vị trí đã xảy ra hiểm họa thực tế.

Qua đó cho thấy, các nghiên cứu trong và ngoài nước về đánh giá hiểm

họa lũ quét đã và đang được phát triển bằng việc nghiên cứu, bổ sung nhiều

nhân tố có liên quan đến quá trình hình thành dòng chảy mặt. Các nhân tố được

sử dụng để xác định thành phần hiểm họa có sự khác nhau khá lớn về số lượng

giữa các nghiên cứu trong và ngoài nước. Một số phương pháp xác định trọng

số cũng được bổ sung, cập nhật trong thời gian gần đây góp phần phong phú hệ

thống phương pháp nhưng không có một phương pháp nào được coi là hoàn

hảo. Cùng với đó, việc xác định thành phần hiểm họa trong thời gian gần đây

đã sử dụng một số phương pháp mới để kiểm chứng sự phù hợp của phương

pháp đánh giá, thành phần quan trọng nhất để phục vụ đánh giá rủi ro lũ quét

cũng như phục vụ các ngành trong công tác phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai

lũ quét.

1.2.2. Tổng quan nghiên cứu về rủi ro do lũ quét

Trên thế giới, một số nhà khoa học cho rằng, rủi ro là sự kết hợp các yếu

tố có khả năng xảy ra của các sự kiện cực đoan cùng với những tác động của

sự kiện đó, do đó rủi ro bao gồm hai thành phần: khả năng xảy ra (hay xác suất)

và tác động (hậu quả). Rủi ro được xác định bằng công thức: Rủi ro = xác suất

xuất hiện sự kiện * hậu quả [66,102]. Plate [88], đã xây dựng một chương trình

16

khung cho việc đánh giá rủi ro do lũ lụt bao gồm phân tích rủi ro (xác định tai

biến, phân tích tính dễ bị tổn thương, và xác định rủi ro), giảm nhẹ thiên tai

(công trình và phi công trình) và sự sẵn sàng đương đầu với lũ lụt (các dự án

cứu trợ, cảnh báo sớm và việc sơ tán).

Một số công trình xác định rủi ro lũ lụt lại không xét đến các yếu tố xã

hội mà chỉ dựa vào các thông số hình thái của lưu vực (diện tích lưu vực, độ

dốc, mật độ thoát nước, tần suất thoát nước, tỉ lệ phân nhánh Rb, tỉ lệ kết cấu

Rt, độ nhám, hình dạng, độ cao), điển hình như nghiên cứu của Elmoustafa [58]

đánh giá rủi ro lũ quét bằng cách phát triển các nhân tố rủi ro, phản ánh ảnh

hưởng của các thông số hình thái lưu vực đến đường quá trình và kiểm tra bằng

giả thiết xuất hiện cơn bão.

Một số nghiên cứu khác cho rằng, các yếu tố kinh tế xã hội ảnh hưởng

quan trọng đến hậu quả tiềm tàng của các hiện tượng vật lý, bao gồm các tác

động cực đoan. Vì vậy, khi đánh giá rủi ro cần phải đánh giá cả yếu tố KT-XH,

nghĩa là để đánh giá rủi ro trở thành công cụ hiệu quả thì việc thiết lập chỉ số

tính dễ bị tổn thương, năng lực (ứng phó) của con người cần được xem xét.

Merz & Cs [82] cho rằng trước đây con người can thiệp vào các lưu vực và hệ

thống sông có thể thay đổi được nguy cơ lũ lụt, các hậu quả và rủi ro lũ lụt.

Reyna [52] cũng xác định rủi ro là kết quả từ 4 yếu tố: nguy cơ, tính dễ bị tổn

thương, giá trị thiệt hại và khả năng ứng phó. Crichton cho rằng rủi ro phụ thuộc

vào 3 yếu tố: nguy cơ, tính dễ bị tổn thương và mức mức độ phơi bày. Nếu một

trong 3 yếu tố tăng hoặc giảm thì rủi ro cũng tăng hoặc giảm tương ứng.

Crichton [49] đề xuất rủi ro được cấu thành bởi 3 thành phần (phơi lộ, tính dễ

bị tổn thương và mức độ phơi bày) . Theo hướng tiếp cận này, khá nhiều công

trình nghiên cứu cho đến nay sử dụng phục vụ cho đánh giá rủi ro nói chung và

cho rủi ro lũ quét nói riêng. Munir [121] thông qua các ý kiến chuyên gia về

hình thức tiếp cận thích hợp cho đánh giá rủi ro theo nhận thức của của cộng

17

đồng. Rủi ro lũ quét được cấu thành bởi hiểm họa và tính dễ bị tổn thương,

phương pháp ma trận để đánh giá rủi ro do lũ quét.

Theo IPCC [59], rủi ro được cấu thành từ 3 yếu tố gồm: hiểm họa, mức

độ phơi bày trước hiểm họa và tính dễ bị tổn thương. Trong khung hướng dẫn

đánh giá rủi ro của UNISDR [32,132] cho sông trên toàn cầu là hàm của hiểm

họa, tiếp xúc và dễ bị tổn thương, mức độ phơi bày được xác định dựa vào quy

mô dân số (để ước tính GDP thiệt hại hàng năm) và sử dụng đất.

Song song với các nghiên cứu đánh giá rủi ro lũ quét bằng các phương

pháp tổng hợp chỉ thị và phương pháp mô hình toán thủy văn, ứng dụng mô

hình mạng trí tuệ nhân tạo cũng bắt đầu được quan tâm sử dụng trong các

nghiên cứu gần đây [36,55,67,70,76,84,92,98,113,114,120,127-129].

Nhìn chung, có thể thấy hiện nay trên thế giới và trong nước có nhiều tiếp

cận để đánh giá rủi ro lũ quét, mỗi phương pháp đều yêu cầu cần có một hệ

thống hay tiêu chí đánh giá tính chính xác, độ hiệu quả và tính đặc hiệu của mô

hình ứng dụng nhằm đảm bảo tính tin cậy trong kết quả tính toán phục vụ công

tác ứng phó và giảm thiểu rủi ro.

1.2.3. Tổng quan nghiên cứu về tổn thương do lũ quét

Tính dễ bị tổn thương được sử dụng rộng rãi trong lĩnh vực giảm thiểu rủi

ro, quản lý rủi ro và thiên tai cũng như trong các lĩnh vực thay đổi môi trường

toàn cầu như biến đổi khí hậu [73]. Tính dễ bị tổn thương liên quan đến mức

độ đe dọa đối với một nhóm dân cư cụ thể hoặc năng lực của một hệ thống, có

thể bị ảnh hưởng trước các hiểm họa thiên tai [59]. Ở khía cạnh khoa học xã

hội, tổn thương do thiên tai có liên quan đến những tổn thất tiềm năng, mức độ

tiếp xúc như con người và cơ sở hạ tầng …

Trong khi đó, ở khía cạnh khoa học tự nhiên, tổn thương được hiểu là độ

lớn của cấu trúc của một quá trình vật lý [12,21,26,106], và được xác định thông

qua tổn thất tiềm năng. Cách tiếp cận này phải tiếp cận theo nhiều kịch bản để

18

phân tích được tính phức tạp của hệ thống [59] thông qua việc xác định các

tham số, nhân tố như công nghệ, phân tích thảm họa [11], các tính chất của quá

trình vật lý [109].

Trong những năm gần đây, một số nghiên cứu về tổn thương thường tập

trung vào lũ lụt [97] thông qua việc ứng dụng phương pháp mô phỏng thủy văn,

thủy lực để xác định hiểm họa ở mức độ chi tiết khác nhau [21,26]. Điểm chung

ở các nghiên cứu này là sử dụng tiếp cận tổn thương vật lý (là hàm của hiểm

họa và tổn thất).

Đánh giá tính dễ bị tổn thương giúp ích cho việc xây dựng, cơ sở hạ tầng

liên quan đến sinh kế, nông nghiệp, bệnh viện, đường xá, hệ thống thông tin

liên lạc và nhiều hoạt động khác của xã hội. Tình trạng dễ bị tổn thương xã hội

bao gồm phụ nữ, trẻ em, người khuyết tật về tinh thần và thể chất, người già,

người nghèo và người tị nạn. Trong khi đó, đánh giá tính dễ bị tổn thương kinh

tế liên quan đến rủi ro của mối nguy và tác động của nó đối với các tài sản,

những thiệt hại trực tiếp và gián tiếp như thiệt hại về sinh kế và cơ sở hạ tầng

xã hội [40].

Lũ lụt hoặc lũ quét gia tăng trong vài thập kỷ qua gây thiệt hại về người

và tài sản, gây ra những tổn thương về kinh tế và xã hội. Tính dễ bị tổn thương

được đánh giá dựa trên bộ tiêu chí thông qua phương pháp tổng hợp các chỉ thị.

Tính dễ bị tổn thương nội tại đề cập đến khả năng ứng phó của con người hoặc

hệ thống, trong khi yếu tố bên ngoài của tính dễ bị tổn thương tập trung vào

ảnh hưởng bên ngoài như việc người dân tiếp xúc với lũ quét. Tính dễ bị tổn

thương vật lý có thể được đánh giá bằng cách phơi bày các yếu tố có nguy cơ

lũ, lũ quét [9,10,123].

Kết quả của các nghiên cứu liên quan đến thiên tai cho thấy những người

dễ bị tổn thương xã hội có khả năng sẵn sàng ứng phó với thiên tai ở mức thấp

do một số lý do như thu nhập thấp, trình độ học vấn và nhận thức thấp, ít cơ hội

19

sinh kế, hệ thống nhà ở kém, các vấn đề sức khỏe, không có nguồn cung cấp

thực phẩm khẩn cấp và ít để ý đến hiểm họa. Tính dễ bị tổn thương của xã hội

đối với lũ quét có thể được đánh giá bằng cách xác định các biến số khác nhau

như vấn đề về tài chính, kinh nghiệm lũ lụt, trình độ phát triển kinh tế, khả năng

ứng phó. Chỉ số dễ bị tổn thương có thể được xác định thông qua các tiêu chí

và được phân cấp [42-43]. Có hai biến số quan trọng trong đánh giá tính dễ bị

tổn thương xã hội chủ yếu tập trung vào tính gắn kết của địa phương và thứ hai

là đặc điểm kinh tế xã hội. Đặc tính thứ nhất gồm vốn xã hội, hiệu quả tập thể,

tính gắn kết với mạng lưới xã hội của mỗi địa phương. Đặc điểm kinh tế xã hội

thứ hai dựa trên cấu trúc hộ gia đình, tình trạng giáo dục, người khuyết tật, sự

đa dạng trong việc làm và cơ hội của nó, tỷ lệ phụ thuộc, tình trạng tài chính và

tài sản hiện tại, tình trạng chính trị và khả năng tiếp cận các nguồn lực. Tất cả

các biến này ảnh hưởng mạnh mẽ đến tình trạng dễ bị tổn thương xã hội trong

một khu vực.

UNISDR cho rằng tính dễ bị tổn thương không chỉ là sự tàn phá do thiên

tai gây ra đối với các yếu tố vật chất, nó cũng có những tác động tiêu cực đến

điều kiện kinh tế xã hội của cộng đồng. Thiên tai có ảnh hưởng sâu rộng đến

cấu trúc sinh kế của hộ gia đình, và sinh kế bền vững trở thành một phần thiết

yếu trong việc thích ứng với các biện pháp đối phó. Đánh giá tính dễ bị tổn

thương liên quan đến lũ quét, vốn tài chính là một yếu tố quan trọng quyết định

mức độ dễ bị tổn thương của các hộ gia đình, vì hầu hết các hộ gia đình có thu

nhập thấp, không có tiền tiết kiệm và bảo hiểm. Ở các vùng nông thôn, sinh kế

dựa trên việc trồng cây, nuôi gia súc, sử dụng tài nguyên thiên nhiên, do vậy

thường dễ bị tổn thương hơn các vùng khác [131].

Tổn thương kinh tế - xã hội được sử dụng trong đánh giá rủi ro [36]. Chỉ

số tổn thương xã hội là công cụ để định lượng và lập các bản đồ các khía cạnh

của con người về mức độ dễ bị tổn thương trước các nguy cơ thiên tai. Nhóm

20

tiêu chí được sử dụng bao gồm đặc điểm dân số, tình trạng kinh tế - xã hội, sức

khỏe, khả năng ứng phó/khả năng thích ứng [26,60,69,97], Hình 1.3 lựa chọn

tiêu chí để tính toán tính dễ bị tổn thươngthường dựa vào đặc điểm của mỗi loại

nguy cơ và khả năng sẵn có về dữ liệu.

Hình 1. 3 Kết nối giữa các nhóm tiêu chí đánh giá tính dễ bị tổn thương xã hội

[36]

Bên cạnh đó, việc tính toán đánh giá tính dễ bị tổn thương cần phải có sự

đánh giá rõ ràng và cụ thể các tiêu chí thành phần. Hiểu rõ hơn về mối quan hệ

giữa các yếu tố thúc đẩy tính dễ bị tổn thương xã hội có ý nghĩa quan trọng

trong giai đoạn trọng số và tổng hợp của quá trình phát triển chỉ số tổng

hợp. Trọng số của các chỉ số thành phần nên phản ánh tầm quan trọng tương

đối của chúng trong việc ảnh hưởng đến tính dễ bị tổn thương xã hội. Có rất

nhiều các phương pháp trọng số và phân cấp các chỉ số thành phần tính dễ bị

tổn thương trên thế giới hiện nay như phương pháp trọng số bằng nhau, phương

pháp thống kê Iyengar & Sudarshan [68], phương pháp phân cấp thứ bậc AHP

[100].

Bên cạnh đó, phương pháp trọng số bằng nhau cũng được sử dụng với

cách lý giải điển hình tương tự như sau: Mỗi yếu tố được xem là có đóng góp

21

như nhau vào tình trạng dễ bị tổn thương chung. Trong khi đó, có nhiều khả

năng là các chỉ số riêng lẻ khác nhau về mức độ ảnh hưởng của chúng đến tính

dễ bị tổn thương xã hội. Nghiên cứu trước đây đã chứng minh rằng các chỉ số

thứ bậc và quy nạp về tính dễ bị tổn thương xã hội rất nhạy cảm với phương

pháp tiếp cận trọng số được sử dụng [96]. Đối với các chỉ số áp dụng cho quá

trình lập kế hoạch và phân bổ nguồn lực, việc sử dụng các trọng số theo ngữ

cảnh cụ thể được phát triển bằng cách sử dụng các phương pháp khảo sát và

tham gia [96].

Mặt khác, đối với các tiêu chí thứ cấp phản ánh mức độ xã hội học khác

nhau khó có thể định lượng một cách chính xác rõ ràng trong tính toán tính dễ

bị tổn thương, phương pháp AHP trở nên khó khăn để áp dụng (do chủ yếu dựa

trên kinh nghiệm chuyên gia và các tiêu chí thứ cấp có thể định lượng). Theo

đó, phương pháp Iyengar & Sudarshan cho thấy khả năng phản ánh mang tính

khách quan nhất với cách phân cấp dựa trên tính toán thống kê. Do đó, nghiên

cứu đề xuất sử dụng phương pháp này tính toán và đánh giá tính dễ bị tổn

thương do lũ quét cho các lưu vực sông miền núi.

1.2.4. Tổng quan nghiên cứu ngưỡng mưa phục vụ cảnh báo lũ quét

Công tác cảnh báo lũ quét đang phải đối mặt với nhiều thách thức do nhiều

lưu vực ở quy mô nhỏ tại các khu vực vùng núi có địa hình dốc, nơi bị ảnh

hưởng bởi vi khí hậu và khí hậu địa phương. Các nghiên cứu đã và đang nỗ lực

vào việc tìm hiểu các yếu tố gây ra lũ quét, trong đó có lượng mưa (ví dụ: lượng

mưa tích lũy, thời gian mưa và lượng mưa tức thời), độ ẩm của đất, độ dốc địa

hình, quá trình vận chuyển bùn cát. Độ ẩm đất là một yếu tố kiểm soát quan

trọng của lũ quét, tại nơi có đất bão hòa sẽ làm tốc độ thấm xảy ra chậm hơn

dẫn đến quá trình hình thành dòng chảy mặt nhanh hơn. Khi ước tính lượng

mưa tới hạn gây lũ quét do vậy cần có sự phân biệt giữa lượng mưa trước đó

và lượng mưa trong ngày gây ra lũ quét. Các nghiên cứu trên thế giới về phòng

22

chống lũ quét tập trung vào chỉ số cảnh báo sớm, đặc biệt là ngưỡng mưa [62].

Ngưỡng mưa thể hiện giá trị cường độ mưa và lượng mưa tích lũy xảy ra trước

khi xuất hiện hiện tượng lũ quét. Giá trị này liên quan chặt chẽ đến đặc tính của

lượng mưa, độ ẩm đất [53].

Hiện nay, phương pháp cảnh báo lũ quét được sử dụng rộng rãi nhất là

Chỉ dẫn lũ quét (FFG), được Cơ quan Thời tiết Quốc gia Hoa Kỳ (NWS) thiết

lập vào cuối những năm 1970 [83]. FFG là khái niệm để chỉ lượng mưa (được

gọi là ngưỡng) cần thiết để dòng chảy tràn bờ tại các sông suối nhỏ trong một

khoảng thời gian nhất định. Theo đó, việc cảnh báo lũ quét cần xem xét toàn

diện nguy cơ lũ bằng cách so sánh lượng mưa tích lũy đo được, hoặc lượng

mưa dự báo với ngưỡng mưa trong cùng thời kỳ. Trong khi đó, độ ẩm đất theo

không gian được tính toán theo thời gian thực bằng mô hình thủy văn tập trung

đối với các lưu vực có quy mô trên 1000 km2 [63]. Đã có nhiều nghiên cứu theo

hướng này để cải thiện FFG theo hướng sử dụng các mô hình thủy văn phân

bố, cải tiến dữ liệu mưa đầu vào [47]. Tuy nhiên, các mô hình thủy văn liên

quan đến phương pháp này thường phù hợp với các lưu vực có quy mô lớn và

có tính đến hầu hết các yếu tố ảnh hưởng, do vậy đòi hỏi dữ liệu có mức độ chi

tiết cao. Do đó, độ chính xác mô phỏng của các mô hình thủy văn vẫn còn hạn

chế.

Một cách tiếp cận khác, cảnh báo lũ quét truyền thống dựa trên phương

pháp thống kê, như dựa trên Chỉ số nước trong đất (SWI) [34], Chỉ số kích hoạt

lượng mưa (RTI) [31,46], Chỉ số Cường độ mưa - thời đoạn – tần suất (IDF)

[43]. SWI là một phương pháp ước tính độ ẩm của đất từ các quan trắc bề mặt,

nó chỉ có một thông số liên quan đến quá trình thấm nên khó áp dụng vào thực

tế, rất khó để có thể có được các thông số SWI trong khi nguồn lực quan trắc

còn rất hạn chế khi triển khai ở quy mô rộng.

23

Phương pháp IDF, lần đầu tiên được đề xuất bởi Caine [42], phương pháp

này được sử dụng rộng rãi để mô tả mối quan hệ thực nghiệm giữa thời gian

duy trì và cường độ mưa. Hiện tại phương pháp này đang được áp dụng cho

khu vực có quy mô nhỏ. Cách tiếp cận này đã bỏ qua vai trò của quá trình thủy

văn xảy ra trên bề mặt lưu vực, và tập trung chủ yếu vào đặc điểm lượng mưa

sinh lũ quét và không xem xét đến các điều kiện ban đầu, sự thay đổi cường độ

mưa. Phương pháp này sử dụng quan hệ I= 𝛼𝐷−𝑦. Trong đó: I là cường độ

mưa; D là thời gian duy trì; 𝛼 và y là các tham số thực nghiệm được xác định

bằng cách sử dụng các phân tích thống kê. Với y nhỏ hơn 1 nghĩa là độ nhạy

của I chiếm ưu thế hơn D trong mô hình ngưỡng thực nghiệm.

Phương pháp RTI tập trung vào các điều kiện ban đầu, sử dụng tích số của

cường độ mưa (I) và lượng mưa tích lũy hiệu quả để cảnh báo lũ quét, phương

pháp này đã được áp dụng tại Nhật Bản, Đài Loan, Việt Nam. RTI chủ yếu

được sử dụng để xác định các đường ranh giới ngưỡng cảnh báo. Phương pháp

này khá đơn giản với yêu cầu dữ liệu không lớn và phù hợp với các trận lũ quét

xảy ra trong thực tế. Tuy nhiên, RTI bị ảnh hưởng bởi việc tính toán lượng mưa

kỳ trước bằng cách sử dụng hệ số triết giảm của các ngày trước đó dẫn đến tỷ

lệ cảnh báo sai cao hơn đối với một số hình thế thời tiết gây mưa.

Trong những năm qua, công tác nghiên cứu cảnh báo lũ quét đã được triển

khai ở hầu khắp lãnh thổ Việt Nam với các dự án có quy mô liên vùng [9,10],

quy mô xã, huyện [16]. Một số thành tựu đã đạt được, trong thời gian vừa qua

đã triển khai hệ thống cảnh báo nguy cơ lũ quét trên toàn lãnh thổ Việt Nam và

một số hệ thống cảnh báo tại các địa phương như Thanh Hóa, Hà Giang, Yên

Bái [16]. Các nghiên cứu đã góp phần đáng kể vào việc bảo vệ tính mạng và tài

sản tại các khu vực có nguy cơ cao xảy ra lũ quét trên toàn lãnh thổ Việt Nam.

Nhìn chung, chỉ số cảnh báo sớm lũ quét thường sử dụng chỉ số lượng mưa, chỉ

số cảnh báo sớm mực nước, hoặc lưu lượng nước tràn bờ.

24

Một cách tiếp cận khác về xác định ngưỡng mưa, phương pháp Đường tới

hạn (CL) [31] được Bộ Xây dựng, Hạ tầng Giao thông và Du lịch Nhật Bản

khuyến cáo sử dụng để cảnh báo lũ quét. Phương pháp này được sử dụng để dự

báo sự xuất hiện của lũ quét sử dụng các chỉ số mưa (cường độ và tổng lượng

mưa) rút ra từ số liệu về cường độ mưa và tổng lượng mưa thu được từ các trận

lũ quét đã xảy ra trong khu vực nghiên cứu. Để xác định ngưỡng mưa phục vụ

cho cảnh báo lũ quét, số liệu mưa giờ của các trận mưa đã từng sinh lũ quét và

sinh lũ được thu thập, trên cơ sở đó tiến hành phân tích xác định lượng mưa

hoạt động (lượng mưa lũy tích có xem xét đến hệ số triết giảm - gọi là lượng

mưa hoạt động) của các ngày trước đó và lượng mưa của trận mưa sinh lũ quét

hoặc sinh lũ. Trên cơ sở đó tiến hành vẽ đồ thị quan hệ giữa lượng mưa hoạt

động và lượng mưa giờ trước khi xảy ra lũ quét, từ đó xác định được đường

ranh giới tới hạn (CL) phục vụ cảnh báo lũ quét (Hình 1.4).

Hình 1. 4 Quan hệ lượng mưa giờ và lượng mưa hoạt động để xác định

đường tới hạn phục vụ cảnh báo lũ quét

Do ngưỡng mưa được xác định dựa vào các trận lũ, lũ quét xảy ra thực tế,

không đòi hỏi việc áp dụng các mô hình toán và các công cụ phức tạp, trong

khi các khu vực nhỏ, có dữ liệu quan trắc đủ dày có thể sử dụng phương pháp

này để cảnh báo trực tiếp nguy cơ lũ quét. Theo hướng tiếp cận này, nhiều

nghiên cứu cũng như hệ thống cảnh báo lũ quét trên thế giới áp dụng như Trung

Quốc, Hàn Quốc.

25

Theo hướng nghiên cứu này, một số nghiên cứu, dự án tại Việt Nam đã

được triển khai. Điển hình như dự án, khảo sát, phân vùng nguy cơ và cảnh báo

khả năng xuất hiện lũ quét ở miền núi Việt Nam được IMHEN thực hiện cho

một số vùng thuộc miền núi Bắc Bộ [9]. Trong nghiên cứu này, IMHEN đã xác

định CL cho 36 lưu vực sông khác nhau trên phạm vi 14 tỉnh miền núi phía

Bắc. Dự án xây dựng hệ thống quan trắc, cảnh báo hệ thống lũ ống, lũ quét và

sạt lở đất tại các huyện miền núi, tỉnh Thanh Hóa, Giai đoạn 1 (2014-2016)

[16], đã xây dựng hệ thống cảnh báo dựa trên phương pháp CL cho các huyện

Mường Lát, Quan Sơn, Quan Hóa.

1.3. Tổng quan lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu.

1.3.1. Đặc điểm tự nhiên khu vực nghiên cứu

a) Vị trí địa lý và khí hậu, thủy văn

Sông Ngàn Phố bắt nguồn từ các dòng suối nhỏ vùng núi Giăng Màn,

trong địa phận các xã Sơn Hồng, Sơn Kim 1 và Sơn Kim 2 huyện Hương Sơn,

ven biên giới Việt-Lào, ở độ cao khoảng 700m. Vị trí địa lý hệ thống sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu được thể hiện trong Hình 1.5.

26

Hình 1. 5 Vị trí địa lý lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Hệ thống sông có chiều dài tối đa khoảng 71–72 km, diện tích lưu vực

1.060 km², độ cao trung bình 331 m, độ dốc trung bình 25,2%. Mật độ sông

suối 0,91 km/km². Sông Ngàn Phố chảy gần như theo hướng Tây-Đông tới ngã

ba Tam Soa, giáp ranh các xã Sơn Tân, Sơn Long (huyện Hương Sơn) với các

xã Trường Sơn, Tùng Ảnh (huyện Đức Thọ). Tại đây, hợp lưu với sông Ngàn

Sâu từ các huyện Hương Khê, Vụ Quang chảy từ phía Nam lên để tạo thành

sông La, một phụ lưu của sông Lam.

Hệ thống sông Ngàn Sâu là phụ lưu lớn thứ hai của sông Cả, gồm các chi

lưu: sông Ngàn Sâu dài 135km, diện tích lưu vực rộng 3214km²; sông Tiêm dài

39km, diện tích lưu vực 213km²; Sông Rào Nổ dài 28km, diện tích lưu vực

206km²; Sông Ngàn Trươi dài 62km, diện tích lưu vực 560km²; Sông Ngàn

Phố dài 70km, diện tích lưu vực 1060km². Sông Ngàn Sâu bắt nguồn từ vùng

núi ông Giao (cao 1100m) và cù Lân (cao 1014m) chảy theo hướng Tây Bắc -

27

Đông Nam, từ Đức Sơn đến Linh Cảm sông chảy theo hướng Tây Nam - Đông

Bắc.

Lưu vực sông nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa. Hướng gió thịnh hành

vào mùa đông là tây bắc; mùa hạ là tây và tây nam với tần suất trên dưới 50%.

Đồng thời, đây là vùng có khí hậu biến đổi mạnh, thể hiện rõ trong chế độ nhiệt

mùa đông và chế độ mưa bão mùa hạ. Theo đó, mùa mưa đến muộn từ hạ tuần

tháng 8, tháng 9 đến trung tuần tháng 11. Lượng mưa trung bình hàng năm ở

hạ lưu là 2000mm và thượng lưu là hơn 3000mm. Mùa lũ ở đây ngắn, kéo dài

từ tháng 9 đến tháng 11. Mùa khô: Từ tháng 12 đến tháng 7 năm sau, đây là

mùa nắng gắt có gió tây nam rất khô nóng nên lượng bốc hơi lớn.

Xu thế biến đổi lượng mưa trung bình năm trên địa bàn tỉnh khá rõ rệt theo

các thời kỳ và các vùng khác nhau. Lượng mưa trung bình giai đoạn (2011 -

2014) so với thời kỳ (1959 - 2010) tại các khu vực hầu như có sự thiếu hụt (3 -

7%). Lượng mưa trung bình giai đoạn 2006 - 2010 là 182,4 mm, trong khi đó

lượng mưa trung bình giai đoạn 2011 - 2015 là 191,9 mm.

Về nhiệt độ, đây là vùng có xu thế tăng nhiệt độ rõ rệt. Kể từ năm 1959

đến năm 2010 nhiệt độ trung bình năm tại khu vực Hà Tĩnh tăng lên khoảng ≈

1,00C. Nhìn chung, nhiệt độ mùa Hè tăng nhanh hơn mùa Đông. Cụ thể, trong

những năm gần đây (2011 - 2014) nhiệt độ trung bình tăng lên so với thập kỷ

2001 - 2010 khoảng 0,30C. Mùa đông có 3 tháng (tháng XII, I, II) nhiệt độ

xuống dưới 200C. Mùa hạ có tới 3 – 4 tháng trung bình vượt quá 280C (từ tháng

V đến tháng VIII).

Lũ sông Ngàn Sâu lên nhanh, xuống nhanh, cường suất mực nước lớn nhất

bình 50cm/h; biên độ mực nước lớn nhất năm vượt quá 11m tại trạm thuỷ văn

Hoà Duyệt. Lượng dòng chảy các tháng mùa lũ lớn nhất có thể chiếm khoảng

24 - 25% lượng dòng chảy cả năm. Dòng chảy nhỏ nhất trên lưu vực sông Ngàn

Sâu cũng thuộc loại phong phú nhất miền Bắc, dòng chảy tháng bình quân nhỏ

28

nhất đạt tới 26 - 32l/s/km2. Dòng chảy nhỏ nhất phong phú như vậy cũng phù

hợp với lượng dòng chảy ngầm trong sông Ngàn Sâu có nhiều, chiếm tới 40%

lượng dòng chảy năm. Mạng lưới sông suối trên lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn

Sâu rất dày, mật độ sông suối toàn khu vực đạt từ 0,87 – 0,9km/km², Bảng 1.1.

Bảng 1. 1 Thống kê các sông suối trên lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Tên sông, suối Cửa ra Tên khác Dài (Km) Lưu vực (Km²)

17 22 10 39 39 13 14 30 21 65 19 17 87 21 18 20 29 19 41 10 20 32 35 27 112 209 44 32 243 53 558 67 30 1091 117 74 45 91 55 230 21 38 Suối Cái Suối Mạ Chới Sông Tiềm, Sông Khe Đá Đen Khe Ho Nậm Trươi Suối Tảy Sông Giao An Suối Ngã Đôi Suối Tràm; Suối Tràn Khe Dành

Sông Ngàn Sâu Sông Ngàn Sâu Khe Giang Sông Ngàn Sâu Suối Ma Chới Sông Ngàn Sâu Rào Rông Sông Ngàn Sâu Rào Trí Sông Ngàn Sâu Sông Tiêm Sông Ngàn Sâu Khe Cái Sông Ngàn Sâu Khe Lo Sông Ngàn Sâu Khe Khu Nà Khe Đin Sông Ngàn Sâu Sông Ngàn Trươi Sông Ngàn Sâu Sông Ngàn Sâu Suối Hói Mạ Phụ lưu số 14 Sông Ngàn Sâu Sông Ngàn Phố Sông Ngàn Sâu Sông Ngàn Phố Sông Nước Sốt Sông Ngàn Phố Rào Mắc Sông Ngàn Phố Rào Qua Sông Ngàn Phố Khe Tre Sông Ngàn Phố Suối Xì Lời Sông Ngàn Phố Sông Con Sông Ngàn Phố Suối Hàn Hâm Sông Ngàn Phố Khe Cái c) Đặc điểm địa chất, địa hình, thổ nhưỡng

Về mặt địa hình: lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu có địa hình hẹp và

dốc, nghiêng dần từ Tây sang Đông, địa hình bị chia cắt bởi nhiều sông suối

hình thành các các thung lũng nhỏ hẹp chạy dọc theo các triền sông lớn của hệ

29

thống sông Ngàn Phố, Ngàn Sâu. Trong đó, địa hình vùng núi cao thuộc phía

Đông của dãy Trường Sơn bao gồm các xã phía Tây của các huyện Hương Sơn,

Hương Khê. Vùng trung du và bán sơn địa là vùng chuyển tiếp từ vùng núi cao

xuống vùng đồng bằng, chạy dọc phía Tây Nam đường Hồ Chí Minh bao gồm

các xã vùng thấp của huyện Hương Sơn, các xã thượng Đức Thọ. Cuối cùng,

vùng đồng bằng là vùng chạy dọc giữa đường Hồ Chí Minh và Quốc lộ 1A theo

chân núi Trà Sơn huyện Đức Thọ.

Thổ nhưỡng được phát triển trên nhiều loại nham thạch ở vùng đồi núi và

từ phù sa sông ở vùng đồng bằng, phần lớn vùng đồi núi nằm dưới độ cao 800-

1000m, bị phong hóa mạnh. Nhóm đất feralit đồi và núi thấp phân bố ở độ cao

dưới 800-1000m, chiếm diện tích lớn nhất và là nơi hoạt động nông – lâm

nghiệp của con người và các nhóm đất xám bạc màu, đất xám glây trên phù sa

cổ và đất xói mòn. Ở vùng đồng bằng có các nhóm đất phù sa, đất phèn, đất

mặn, đất than bùn và đất đen. Nhìn chung, đất ở vùng đồi núi còn khá tốt, độ

dày tầng đất hơn 50 cm, cấu tượng đất tốt; Ở vùng đồng bằng, nhất là loại đất

phù sa có nhiều dinh dưỡng, được sử dụng trong sản xuất nông nghiệp. Ngoài

ra, có một diện tích nhỏ các dải phù sa hẹp của các con sông suối nhỏ ở rải rác

các huyện trong lưu vực sông, phần lớn có thành phần cơ giới nhẹ, độ phì thấp,

lẫn nhiều sỏi sạn.

e) Đặc điểm thảm phủ

Rừng tự nhiên thường gặp là kiểu rừng nhiệt đới, vùng núi cao có thể gặp

các loại rừng lá kim á nhiệt đới, rừng trồng phần lớn là thông. Lưu vực sông

Ngàn Phố - Ngàn Sâu một trong những lưu vực có tỷ lệ trữ lượng rừng giàu của

cả nước (trữ lượng rừng trồng đạt 1.469.863 m3, trữ lượng rừng tự nhiên đạt

21.115.828 m3). Kiểu rừng thường xanh mưa mùa nhiệt đới phân bố ở độ cao

dưới 700-800m, trên các loại đất đỏ vàng hoặc vàng trên núi, chiếm phần lớn

diện tích. Kiểu rừng hỗn giao cây lá rộng, lá kim, mưa ẩm á nhiệt đới, phân bố

30

ở độ cao 900-2000m, trên các loại đất vàng hoặc đất vàng nhạt glây; chiếm diện

tích không lớn và giá trị kinh tế không cao, nhưng có tác dụng phòng hộ, điều

tiết dòng chảy để giữ nước trong mùa khô cạn và giữ đất khỏi bị xói mòn, thoái

hóa. Ngoài ra, còn có các loại cây nông nghiệp và cây công nghiệp.

1.3.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội

Nông nghiệp: Ngành nông nghiệp vùng nghiên cứu rất đa dạng, phát triển

tương đối toàn diện và ổn định. Trồng trọt là ngành sản xuất chính trong nông

nghiệp. Diện tích đất nông nghiệp đang được sử dụng để sản xuất lúa, còn lại

là các cây trồng khác như: ngô, khoai, cây công nghiệp ngắn ngày (lạc, đậu...),

đối với cây dài ngày chủ yếu tập trung ở vùng đồi núi.

Chăn nuôi: Chăn nuôi phát triển nhanh, hình thức chăn nuôi hiện đại theo

hộ gia đình. Một vài nơi đã hình thành trang trại nhỏ với quy mô đàn gia súc

khoảng dưới 100 con, đàn gia cầm dưới 10 nghìn con và đàn lợn dưới 200 con.

Những điểm nuôi tập trung như vậy vẫn là hộ gia đình và có sự hợp tác của

nhiều hộ. Vật nuôi chủ yếu đại gia súc là trâu, bò, gia cầm gà vịt, chim cút và

lợn.

Lâm nghiệp: Do chế độ khai thác rừng không có bảo dưỡng, do đốt nương

làm rẫy và do cháy rừng nên rừng càng ngày càng cạn kiệt, diện tích đất trống

đồi trọc tăng lên. Trong những năm gần đây, với các chương trình 327, chương

trình 5 triệu ha và chương trình giao đất giao rừng nên dần dần rừng được phục

hồi; độ che phủ trên lưu vực ngày càng được nâng cao. Đây cũng là một tiềm

năng kinh tế trên lưu vực và là khu vực có khả năng tạo công ăn việc làm cho

nhiều lao động.

Thủy sản: Thủy sản đang là ngành được quan tâm đầu tư trên cả 2 lĩnh

vực, phương tiện đánh bắt, cảng cá, nuôi trồng thủy sản ven bờ phục vụ cho

xuất khẩu. Việc nuôi trồng này đòi hỏi sử dụng một khối lượng nước lớn, chất

lượng đảm bảo nhưng thường ở xa nguồn nước và nằm cuối hệ thống cấp nước.

31

Tương lai, ngành thủy sản sẽ phát triển mạnh mẽ hơn nhất là khu vực nuôi

trồng, đây cũng là ngành hướng tới xuất khẩu nhiều nhất.

Công nghiệp - xây dựng: Công nghiệp trong những năm qua đã có bước

phát triển nhất định, công nghiệp đã hình thành cơ cấu đa ngành: cơ khí luyện

kim, hóa chất, dệt may, thuộc da, khai thác khoáng sản, chế biến nông sản, vật

liệu xây dựng. Nhưng công nghiệp trong khu vực vẫn chưa phát triển tương

xứng với tiềm năng và lợi thế của lưu vực. Vùng đã bước đầu hình thành các

cụm công nghiệp tập trung thuộc sở hữu tư nhân hoạt động trong lĩnh vực sản

xuất vật liệu xây dựng chế biến nông lâm sản, các ngành nghề tiểu thủ công

nghiệp đã phát triển theo hình thức làng nghề đã thu hút hàng vạn lao động dư

thừa ở vùng nông thôn và thu hút lực lượng lao động nông nhàn.

Thương mại dịch vụ: Ngành dịch vụ thương mại và dịch vụ đang trên đà

phát triển mạnh. Các xã đều đã có nhà văn hóa, bưu điện trung tâm xã, bưu

chính viễn thông trên toàn lưu vực phát triển mạnh đã phủ sóng điện thoại di

động toàn bộ vùng đồng bằng hạ lưu. Việc thông tin liên lạc trong khu vực rất

thuận lợi để hỗ trợ cho việc phát triển kinh tế xã hội trên khu vực.

Giáo dục và đào tạo phát triển cả về cơ cấu và quy mô, bảo đảm điều kiện

thuận lợi để đội ngũ giáo viên dạy tốt, nâng cao toàn diện chất lượng giáo dục,

phổ cập giáo dục các cấp học được quan tâm, các kỳ thi được tổ chức an toàn

và đúng quy chế. Tăng cường giáo dục hướng nghiệp, bảo đảm học sinh có cơ

hội học nghề phù hợp với năng lực và theo nhu cầu xã hội, đáp ứng tốt hơn nhu

cầu nguồn nhân lực cho địa phương. Phấn đấu đến năm 2020 các chương trình

giáo dục và đào tạo nghề đạt chuẩn chất lượng cao của quốc gia.

1.3.3. Thực trạng lũ, lũ quét tại lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Qua tổng hợp các tài liệu, nghiên cứu, tính từ năm 1989 đến nay những

trận lũ, lũ quét lớn xảy ra trên lưu vực như sau:

• Trận lũ, lũ quét tháng X/1960

32

Do ảnh hưởng của bão đổ bộ vào Quảng Bình vào ngày 21/IX/1960 đã

gây ra mưa to đến rất to từ ngày 02 đến ngày 07 tháng X trên diện rộng ở khu

vực Quảng Bình và Hà Tĩnh. Lượng mưa cả đợt phổ biến từ 338 đến 605mm.

Trên sông Ngàn Sâu, Ngàn Phố và sông La xuất hiện lũ lớn. Biên độ lũ tại Sơn

Diệm là 1084cm, Hòa Duyệt là 1389cm, Linh Cảm là 815cm. Mực nước đỉnh

lũ trên sông Ngàn Sâu tại Hòa Duyệt là 1274 cm (lớn hơn báo động III là 274

cm); trên sông Ngàn Phố tại Sơn Diệm là 1478 cm (lớn hơn báo động III là 178

cm); trên sông La tại Linh Cảm là 747 cm (lớn hơn báo động III là 147 cm).

Trong trận mưa/lũ nói trên đã xảy ra một số trận lũ quét, sạt lở đất ở thượng

nguồn sông Ngàn Phố.

• Trận lũ, lũ quét tháng IX/1978

Do ảnh hưởng của hoàn lưu bão số 7 kết hợp với không khí lạnh ở phía

Bắc tràn xuống, bắt đầu từ ngày 16/IX/1978 đã có mưa vừa, mưa to trên diện

rộng, có nơi mưa rất to. Tính đến ngày 21/IX/1978, lượng mưa tại Hòa Duyệt

643mm, Sơn Diệm 498 mm, Linh Cảm 660 mm. Ngày 24/IX/1978, do ảnh

hưởng của hoàn lưu cơn bão số 8 kết hợp với không khí lạnh phía Bắc tràn

xuống gây ra mưa to đến rất to từ Thừa Thiên Huế đến Thanh Hóa. Tại Nghệ

An, Hà Tĩnh có lượng mưa từ 400 đến 600mm. Đến ngày 26/IX/1978, cơn bão

số 9 đã đi vào vùng biển Trung bộ, ngày 27/IX/1978 bão số 9 đổ bộ vào phía

Bắc Quảng Bình phía Nam Hà Tĩnh gây ra mưa lũ lớn, lũ quét trên lưu vực

sông Cả.

• Trận lũ tháng X/1988

Do ảnh hưởng của không khí lạnh kết hợp với dải hội tụ nhiệt đới, nên khu

vực Nghệ Tĩnh có mưa vừa, mưa to, có nơi mưa rất to từ ngày 2 đến ngày 8

tháng X. Ngày 9, giảm mưa. Sau đó do ảnh hưởng của cơn bão số 7 đổ bộ vào

Nghĩa Bình ngày 10/X/1988, rồi suy yếu thành một vùng áp thấp di chuyển

theo Đông Trường Sơn ra Bắc Trung bộ kết hợp với không khí lạnh phía Bắc

33

tràn về đã gây ra mưa to đến rất to trên lưu vực sông La và sông Lam. Trên

sông Cả tại Dừa đỉnh lũ là 2498cm, cao hơn đỉnh lũ 1978 là 22cm. Trên sông

Ngàn Phố tại Sơn Diệm là 1460cm, trên sông Ngàn Sâu là 1104cm, trên sông

La tại Linh Cảm là 728cm trên mức báo động III là 128cm là trận lũ lớn thứ tư

trong chuỗi số liệu 44 năm lại đây. Trên sông Cả tại Nam Đàn đỉnh lũ là 941

cm, cao hơn mức báo động III là 151 cm. Đây là trận lũ lớn thứ hai, sau lũ 1978.

Trận lũ tiểu mãn lịch sử tháng V/1989 trên lưu vực sông Ngàn Phố: Trận

lũ, lũ quét tại thượng nguồn sông Ngàn Phố - Hà Tĩnh, Tháng 9/1989: làm cho

10 người chết, 96 người bị thương, 16.200 hộ dân cư bị ngập, 177 ngôi nhà bị

cuốn trôi, 5.026 ha lúa Đông Xuân bị hư hại, cùng nhiều cơ sở vật chất kỹ thuật

khác.

• Trận lũ lớn, lũ quét tháng IX/2002

Mưa là nguyên nhân chính gây ra lũ quét IX/2002, mà nguyên nhân gây

mưa do ảnh hưởng của dải hội tụ nhiệt đới có trục đi qua Bắc Trung Bộ nối với

áp thấp nhiệt. Tại Sơn Diệm lúc 17giờ ngày 19/IX, mực nước đạt 13,38m, vượt

báo động III 0,88m và đạt đỉnh vào 20giờ ngày 20/IX là 15,82m, vượt báo động

III 3,32m, vượt lũ lịch sử (1989) 0,47m. Tại vùng cửa sông (Linh Cảm), đỉnh

lũ xuất hiện lúc 7giờ ngày 21/IX là 7,71m trên báo động III là 1,71m xấp xỉ lũ

lịch sử năm 1978. Lũ tháng IX/2002 là trận lũ 2 đỉnh: Đỉnh 1 xuất hiện lúc 14

giờ ngày 19/IX với Qmax=2700m3/s. Đỉnh 2 xuất hiện lúc 18 giờ ngày 20-9 với

Qmax=5200m3/s. Thời gian lũ lên đạt đỉnh 1 là 14giờ. Thời gian lũ lên đạt đỉnh

2 là 8 giờ. Tổng lượng lũ toàn trận là 674triệu m3. Phạm vi ảnh hưởng của trận

lũ này rất lớn bao trùm toàn bộ các huyện Hương Sơn, Hương Khê, Vũ Quang,

Đức Thọ. Toàn bộ hai tỉnh Nghệ An và Hà Tĩnh chịu hậu quả nghiêm trọng của

trận lũ gây ra, số người chết lên đến 77 người và hàng trăm người bị thương.

Thiệt hại về tài sản gồm 70.694 ngôi nhà bị ngập, bị cuốn trôi, bị tốc mái và hư

34

hỏng nặng, sụt 26km đê, 6515 ha đất nông nghiệp bị ngập nặng và nhiều thiệt

hại khác với tổng thiệt hại bằng tiền lê đến 900 tỉ đồng.

• Lũ, lũ quét ở các tỉnh Hà Tĩnh, Nghệ An, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa

Thiên- Huế tháng 9, 10 năm 2010

Trận mưa lớn bắt đầu từ 29/9/2010 đã gây lũ, lũ quét trên toàn bộ lưu vực

sông Ngàn Sâu- Ngàn Phố. Do mưa lớn, mực nước thượng nguồn tập trung về

nhanh. Tại Hà Tĩnh, mưa lớn xảy ra trên diện rộng, gây lũ lớn khiến 25 xã bị

cô lập, 2 người thiệt mạng và 1 người bị thương. Từ 15/10 đến 18/10/2010 mực

nước lũ các sông Ngàn Sâu, Nậm Trươi, Ngàn Phố đều vượt lũ lịch sử 2002

làm 12/12 xã của huyện Vũ Quang nước lũ đã làm ngập và cô lập nhất là 6 xã

vùng hạ lưu sông, nước lũ cuốn trôi và sạt lở đất của 1.520 hộ dân, làm vỡ đập

Mơ tại Hương Sơn, 5 nhà bị lũ cuốn trôi, 6 nhà bị sập, 300 hộ bị cuốn trôi toàn

bộ tài sản, 57.100 nhà bị ngập, 366 nhà bị tốc mái, giao thông cũng hư hỏng

nặng khi QL 8A bị ngập sâu cục bộ, ngập 2.608 ha ngô đông, 441 ha khoai

đông, 30 ha lạc thu đông, 929 ha rau màu các loại; hàng trăm ha diện tích nuôi

trồng thủy sản bị ngập, hàng chục ngàn con gia súc, gia cầm bị chết và cuốn

trôi; hàng trăm ha cây lâm nghiệp và 150 ha cây cao su bị gãy đổ...

1.4. Tiểu kết Chương 1

Lũ quét đã và đang được coi là một trong những loại hình thiên tai tồi tệ

nhất ảnh hưởng trực diện đến đời sống, sinh mạng, cơ sở hạ tầng cũng như các

tài nguyên thiên nhiên trên toàn cầu. Các nghiên cứu liên quan tới vấn đề lũ

quét đã và đang dần được quan tâm và áp dụng trên thế giới cũng như Việt

Nam, đặc biệt cho các khu vực miền núi dưới nhiều hình thức và phương pháp

tiếp cận khác nhau như tiếp cận về đánh giá tác động lũ quét, dự báo và cảnh

báo nguy cơ lũ quét.

Tuy nhiên, từ tổng quan cho thấy vẫn còn các tồn tại những vấn đề chưa

được giải quyết triệt để trong nghiên cứu về lũ quét. Cụ thể: (1) các nghiên cứu

35

về rủi ro và cảnh báo lũ quét tại Việt Nam tới nay vẫn còn rất ít và khiêm tốn

cả về số lượng lẫn quy mô vùng nghiên cứu; (2) Việc đánh giá rủi ro lũ quét,

chủ yếu dựa trên tính toán tiêu chí liên quan đến điều kiện kinh tế xã hội, đặc

điểm địa hình, khí tượng thủy văn, đặc điểm thổ nhưỡng, đất đai cũng như thực

trạng tài nguyên môi trường khu vực nghiên cứu, chưa có tính thống nhất và

còn mang tính đặc thù cho mỗi khu vực nghiên cứu riêng biệt. Do đó, chưa có

nghiên cứu nào đề xuất được quy trình đánh giá rủi ro lũ quét hiệu quả cho các

lưu vực sông miền núi; (3) Việc đánh giá tính chính xác và độ tin cậy trong kết

quả còn chủ yếu dựa trên các chỉ số tính toán sai số thông thường cho mô hình

toán do đó còn thiếu mức độ hiệu quả trong phân tích và sử dụng kết quả tính

toán rủi ro. Vì vậy cần áp dụng phương pháp đánh giá mức độ tin cậy và độ

nhạy cao nhằm nâng cao chất lượng kết quả nghiên cứu và ứng dụng thực tiễn;

(4) Các nghiên cứu rủi ro mới chỉ dừng lại ở việc tính toán chỉ số rủi ro lũ quét

mà chưa có các biện pháp cảnh báo rủi ro lũ quét cụ thể cho các tiểu khu vực

bộ phận dựa trên đặc trưng khu vực và dữ liệu khí tượng thủy văn lịch sử (bốc

hơi, mưa). Do đó các giải pháp giảm thiểu rủi ro lũ quét vẫn còn dừng lại ở mức

bao quát và phổ biến cho các vùng có xuất hiện lũ quét nói chung gây khó khăn

cho công tác ứng phó và thực hành ứng phó lũ quét.

Lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu có vị trí địa lý nằm trên phía Tây Bắc

tỉnh Hà Tĩnh là khu vực thường xuyên đối mặt với lũ, lũ quét do các thiên tai

mưa lớn, bão mang lại. Các trận lũ quét trong lịch sử tại khu vực gây ra những

hậu quả nghiêm trọng về người và tài sản cũng như môi trường và tài nguyên

thiên nhiên cả trong và sau lũ quét. Trên cơ sở đó, Luận án lựa chọn nghiên cứu

đánh giá rủi ro lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu làm cơ sở đề

xuất các giải pháp giảm thiểu rủi ro và tổn thương do lũ quét gây ra. Đồng thời,

nghiên cứu cũng đề xuất cải tiến phương pháp tính toán ngưỡng mưa sinh lũ

quét và chi tiết hóa cho các tiểu lưu vực sông. Chi tiết các phương pháp và cách

36

tiếp cận thực hiện luận án được trình bày trong các chương tiếp theo của Luận

án.

37

CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP VÀ SỐ LIỆU NGHIÊN CỨU

2.1. Cách tiếp cận

2.1.1. Tiếp cận theo lưu vực sông

Tiến hành nghiên cứu rủi ro lũ quét trên phạm vi lưu vực sông gắn liền

với các đặc trưng của lưu vực sông cũng như các hoạt động kinh tế - xã hội.

2.1.2. Tiếp cận lịch sử

Thực hiện thu thập thông tin, tài liệu lịch sử về các trận lũ quét đã xảy ra

trên lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu bằng nhiều phương pháp khác nhau

(xem xét số liệu thứ cấp, điều tra/ phiếu câu hỏi,…), từ đó nhận biết quy luật

khách quan trong quá trình hình thành và phát triển của các trận lũ quét.

2.1.3. Tiếp cận theo thời gian và không gian

Lũ quét thường xảy ra ở các lưu vực sông và đặc biệt là các lưu vực sông

miền núi. Mức độ và phạm vi ảnh hưởng của nó thường thay đổi theo không

gian và thời gian. Do đó, việc xác định quy mô ảnh hưởng của lũ quét đến các

chính sách, quy hoạch, kế hoạch phát triển tổng thể và các quy hoạch, kế hoạch

phát triển ngành, phải được phân tích đanh giá theo không gian và thời gian

diễn biến của lũ quét.

2.1.4. Tiếp cận phân tích, tổng hợp

Việc nghiên cứu, đánh giá rủi ro lũ quét thông qua bộ chỉ số đối với lưu

vực nghiên cứu từ nhiều tiêu chí liên quan, vì vậy việc tiếp cận phân tích tổng

hợp nhằm đưa ra được các lựa chọn chính xác và phù hợp với điều kiện sẵn có

của địa phương, trong đó lựa chọn ra những yếu tố quan trọng, có vai trò chính

trong quá trình hình thành lũ quét.

2.2. Phương pháp nghiên cứu

2.2.1. Phương pháp tổng hợp tài liệu

Phương pháp này được thực hiện trên cơ sở kế thừa, phân tích và tổng hợp

các nguồn tài liệu, tư liệu, số liệu thông tin có liên quan một cách có chọn lọc,

38

từ đó, đánh giá chúng theo yêu cầu và nội dung nghiên cứu. Việc phân tích tổng

hợp các tài liệu từ các công trình nghiên cứu trước mang lại một số lợi ích cơ

bản như tránh trùng lặp, nắm bắt được các thiếu sót từ các nghiên cứu trước đó

và định hướng nghiên cứu ở mức độ phát triển cao hơn. Đồng thời, thống kê,

thu thập các số liệu đo đạc, khảo sát ngoài thực địa, tính toán trên bản đồ và mô

hình thống kê.

Các tài liệu phục vụ tổng quan được thu thập bao gồm các báo cáo hiện

trạng lũ quét ở Việt Nam, các công trình nghiên cứu trong và ngoài nước về

đánh giá mức độ rủi ro, đánh giá tính dễ bị tổn thương do lũ, lũ quét đã công

bố trên các tài liệu chính thống, các kỷ yếu hội thảo và các báo cáo trình bày

tại hội thảo chuyên ngành, hội nghị tổng kết; Các báo cáo hiện trạng và quy

hoạch phát triển kinh tế xã hội lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu.

Các tài liệu, số liệu phục vụ cho quá trình đánh giá mức độ rủi ro cho lưu

vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu bao gồm số liệu khí tượng thủy văn; Bản đồ sử

dụng đất, địa hình, lớp phủ; Các số liệu từ niên giám thống kê của Tổng cục

Thống kê (năm 2016); Báo cáo hàng năm của các phòng, Sở Nông nghiệp và

Phát triển nông thôn, Sở Tài nguyên và Môi trường, Ban chỉ huy phòng chống

thiên tai và tìm kiếm cứu nạn Hà Tĩnh, Chi cục Thủy lợi Hà Tĩnh; Số liệu điểu

tra khảo sát và phỏng vấn tại lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu để phục vụ đầu

vào cho số liệu tính toán và kiểm định kết quả.

2.2.2. Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa

Phương pháp điều tra khảo sát thực địa nhằm thu thập bổ sung các số liệu,

tài liệu thực tế tại các khu vực điển hình trên lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn

Sâu, làm cơ sở cho việc đánh giá độ chính xác và tính phù hợp của các kết quả,

các kết luận trong khi nghiên cứu. Nội dung điều tra, khảo sát bao gồm: (1) Xác

định các tuyến, vùng điều tra chi tiết tại 3 huyện Hương Sơn, Vũ Quang, Hương

Khê; (2) Thu thập các tài liệu, số liệu về khí tượng thủy văn, kinh tế, xã hội,

39

quy hoạch phát triển, thực trạng thiên tai, thiệt hại do thiên tai; (3) Điều tra chi

tiết các vị trí xảy ra lũ quét về địa hình địa mạo, thảm phủ thực vật tại khu vực

thuộc địa phương các huyện Hương Sơn, Hương Khê, Vũ Quang dựa vào tuyến

điều tra chi tiết được xác định.

Phương pháp phỏng vấn được sử dụng để thu thập được thông tin từ

nhiều người dân, tổ chức ở lưu vực sông dựa vào các bảng câu hỏi cụ thể và

cho phép phân tích thống kê các thông tin thu thập được. Cấu trúc của các bảng

câu hỏi và các cuộc điều tra được xây dựng trên cơ sở tham khảo nhiều nghiên

cứu, từ đó tập trung vào thu thập dữ liệu theo các câu hỏi cụ thể. Ngoài ra, thực

hiện tham vấn cộng đồng còn để đóng góp, hoàn thiện và kiểm chứng lại các

số liệu về hiện trạng KT-XH, tài nguyên môi trường, thiên tai lũ quét... Đối

tượng phỏng vấn bao gồm cán bộ cấp huyện, xã và người dân, bảng câu hỏi vì

thế được thiết kế với các nội dung phù hợp với đối tượng được phỏng vấn.

a) Địa điểm điều tra phỏng vấn

Các điểm điều tra được xác định địa điểm trước tại 3 huyện miền núi

gồm Hương Sơn, Vũ Quang và Hương Khê, là các địa phương hay xảy ra lũ

quét và để lại hậu quả nặng nề, đặc biệt là trận lũ quét lịch sử năm 2002 và 2013

(Bảng 2.1).

Bảng 2. 1 Số lượng phiếu điều tra phỏng vấn

Huyện Tổng số xã/thị trấn Số phiếu cán bộ huyện Số phiếu cán bộ xã Số phiếu người dân

1 4 430 Hương Sơn 32

1 8 1.005 Hương Khê 22

1 6 931 Vũ Quang 12

3 18 2.366 Tổng số 66

40

b) Thiết kế bảng hỏi

Mục đích của phương pháp phỏng vấn là thu thập được thông tin từ nhiều

người dân, tổ chức ở lưu vực sông dựa vào các bảng câu hỏi cụ thể và cho phép

phân tích thống kê các thông tin thu thập được. Cấu trúc của các bảng câu hỏi

và các cuộc điều tra được xây dựng trên cơ sở tham khảo nhiều nghiên cứu, từ

đó tập trung vào thu thập dữ liệu theo các câu hỏi cụ thể. Để kết quả thu thập

có chất lượng và đảm bảo đủ tin cậy thì phải thiết kế câu hỏi có mục tiêu, trọng

tâm và chứa đựng đủ thông tin, ngoài ra còn đảm bảo tính đại diện.

Xác định đối tượng cần phỏng vấn, bao gồm cán bộ cấp huyện, xã và người

dân, bảng câu hỏi vì thế được thiết kế với các nội dung phù hợp với đối tượng

được phỏng vấn. Bảng hỏi (dự thảo) được gửi xin ý kiến của địa phương, của

các nhà chuyên môn, các chuyên gia trước khi tổ chức điều tra (phụ lục II, Hình

II.1, Hình II.2 và Hình II.3).

Thiết kế bảng hỏi như sau:

Quy trình thiết kế gồm các bước: xác định mục tiêu, nội dung cụ thể cần

nghiên cứu, từ đó thiết kế câu hỏi theo từng nội dung cụ thể đó. Bảng hỏi (dự

thảo) được gửi xin ý kiến của địa phương, của các nhà chuyên môn, các chuyên

gia trước khi tổ chức điều tra.

Các câu hỏi định lượng được thiết kế đơn giản như Nhà của ông/bà có

bao nhiêu người; Sau lũ quét, ông/bà mất thời gian bao lâu để ổn định sinh

hoạt..., để thu được câu trả lời chính xác.

Các câu hỏi định tính được thiết kế để sao cho câu trả lời hướng trọng

tâm và đúng mục đích. Các câu hỏi có các phương án trả lời sẵn để người dân

lựa chọn.

Ví dụ: Lũ quét xảy ra ảnh hưởng đến kinh tế các hộ gia đình trong xã như

thế nào?

41

1. Lớn  2. Trung bình  3. Không đáng kể  4. Không ảnh

hưởng 

Câu trả lời ghi nhận được sẽ tương ứng với giá trị đó, nếu trả lời là không

đáng kể thì nhận giá trị là 3.

c) Cách thức điều tra

Thành lập các nhóm điều tra và phối hợp với cán bộ của Đài Khí tượng

Thủy văn khu vực, Đài Khí tượng Thủy văn tỉnh, Chi cục Thủy lợi tỉnh và các

huyện, xã liên quan để tổ chức lấy thông tin vào phiếu điều tra.

Tại lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu, các cán bộ điều tra trực tiếp làm

việc tại 3 huyện Hương Sơn, Hương Khê và Vũ Quang. Chọn vị trí và phối hợp

với cán bộ của Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ, Đài Khí tượng

Thủy văn tỉnh Hà Tĩnh, Chi cục Thủy lợi Hà Tĩnh và các huyện, xã để tổ chức

lấy thông tin vào phiếu điều tra.

d) Làm sạch số liệu.

Các bảng hỏi được kiểm tra, phát hiện các sai sót như: bỏ trống, trả lời

có mâu thuẫn, trả lời không đúng quy định để hiệu chỉnh, những bảng hỏi không

đáp ứng được yêu cầu của cuộc điều tra sẽ bị loại bỏ trước khi nhập số liệu.

e) Mã hóa, nhập, xử lý và phân tích số liệu.

Số liệu được xử lý sau khi đã kiểm tra đầy đủ và thống nhất trong khâu

nhập liệu. Các số liệu điều tra được mã hóa, tổng hợp và xử lý trên các phần

mềm thống kê chuyên dụng bao gồm Excel, SPSS, có kiểm định tính ngẫu

nhiên của biến số và độ lệch chuẩn để đánh giá ý nghĩa thống kê của các số liệu

thu thập được.

Dựa vào các phương án trả lời, các câu hỏi định tính sẽ được định lượng

hóa bằng cách gán giá trị từ 1 đến 4, từ mức tổn thương thấp đến cao (4 là mức

cao nhất).

42

2.2.3. Phương pháp chuyên gia

Trong các dự án nghiên cứu nói chung, nhất là các dự án có quy mô lớn,

phương pháp chuyên gia được coi là một phương pháp quan trọng và hiệu quả.

Phương pháp này huy động được kinh nghiệm và hiểu biết của nhóm chuyên

gia liên ngành về lĩnh vực nghiên cứu, từ đó sẽ cho các kết quả có tính thực tiễn

và khoa học cao, tránh được những trùng lặp với những nghiên cứu đã có, đồng

thời kế thừa các thành quả nghiên cứu đã đạt được.

Trong quá trình thực hiện nghiên cứu, một số chuyên gia đầu ngành đã có

nhiều nghiên cứu trong lĩnh vực lũ quét, rủi ro được tham vấn, và các nhà khoa

học có uy tín, các cán bộ địa phương cũng được mời tham gia. Các nội dung

tham vấn bao gồm lựa chọn bộ tiêu chí cho các tiêu chí thành phần của rủi ro

lũ quét; phương pháp đánh giá rủi ro lũ quét; xác định trọng số để tính toán và

kết quả nghiên cứu thử nghiệm tại lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu.

2.2.4. Phương pháp tổng hợp các tiêu chí rủi ro

Trong nghiên cứu này, chỉ số rủi ro do lũ quét (RRLQ) được xác định là

hàm của các thành phần hiểm họa, mức độ phơi bày trước hiểm họa, và tính dễ

bị tổn thương theo công thức (2.1):

(2.1) 𝑅 = 𝑓(𝐻, 𝐸, 𝑉)

Trong đó: H là hiểm họa (H) = FFPI với FFPI là các chỉ số dự báo và có

ảnh hưởng trực tiếp tới nguy cơ xảy ra lũ quét bao gồm các chỉ số địa hình, địa

mạo, mưa, thảm phủ và các thông tin khác; E là mức độ phơi bày trước hiểm

họa; và V là chỉ số dễ bị tổn thương, được xác định bằng công thức 2.2 như

sau:

𝑛 𝑉 = ∑ 𝑗=1

𝑚 𝑗=1

+ ∑ (2.2) 𝑆𝑖 × 𝑊𝑠 𝐴𝐶𝑖 × 𝑊𝐴𝑐

Trong đó: 𝑆𝑖 là nhóm tiêu chí nhạy cảm; 𝐴𝐶𝑖 là nhóm tiêu chí khả năng

thích ứng; 𝑊𝑠, 𝑊𝐴𝐶 là trọng số tương ứng của các tiêu chí nhạy cảm và khả

năng thích ứng; 𝑛, 𝑚 tổng số biến.

43

Có thể viết (2.1) dưới dạng trọng số như trong công thức 2.3 dưới đây:

𝑅 = 𝐻 × 𝐸 × (𝑆 × 𝑊𝑆 + 𝐴𝐶 × 𝑊𝐴𝐶) (2.3)

Quy trình đánh giá rủi ro do lũ quét được khái quát tại Hình 2.1.

Hình 2. 1 Quy trình đánh giá tổng hợp mức độ rủi ro do lũ quét sử dụng trong

nghiên cứu

Theo đó, để xây dựng bản đồ rủi ro lũ quét, nghiên cứu tổng hợp các dữ

liệu về xã hội học qua các đợt điều tra khảo sát, thông tin địa hình, địa mạo, thổ

nhưỡng, mưa, điều kiện mặt đệm từ các tài liệu thống kê, mô hình số độ cao

nhằm xác định các tiêu chí định lượng và định tính có vai trò quan trọng và

quyết định trong việc đánh giá rủi ro lũ quét. Trên cơ sở lý luận và dữ liệu tổng

hợp cũng như điều kiện lưu vực sông nghiên cứu, nghiên cứu tổng hợp các tiêu

chí thành phần cho bộ tiêu chí hiểm họa (H), bộ tiêu chí mức độ phơi bày trước

hiểm họa (E) và bộ tiêu chí dễ bị tổn thương (V). Các tiêu chí thành phần sau

đó được số hóa dưới dạng ô lưới kích thước 30 x 30m và được chuẩn hóa, phân

44

cấp bằng phần mềm ArcGIS. Trong đó, phương pháp phân tích thứ bậc AHP

được sử dụng để tính toán mức độ đóng góp của các tiêu chí thành phần tới

hiểm họa và mức độ phơi bày trước hiểm họa và phương pháp Iyengar &

Sudarshan, 1982 được sử dụng cho các tiêu chí tính toán tính dễ bị tổn thương.

Bản đồ rủi ro lũ quét cho lưu vực sông được xây dựng trên cơ sở tính toán các

bản đồ thành phần hiểm họa, mức độ phơi bày trước hiểm họa, và tính dễ bị tổn

thương. Trên cơ sở đó, các bước để thực hiện trong việc đánh giá rủi ro do lũ

quét được đề xuất như trong Bảng 2.2:

Bảng 2. 2 Sơ đồ các bước đánh giá rủi ro do lũ quét bằng phương pháp chỉ số

Bước 1: Lựa chọn sơ bộ tiêu chí;

Bước 2: Sử dụng phương pháp Phân tích thành phần chính (PCA) để

khẳng định các tiêu chí được lựa chọn;

Bước 3: Chuẩn hóa dữ liệu cho các tiêu chí;

Bước 4: Xác định trọng số cho các tiêu chí thành phần rủi ro do lũ quét;

Bước 5: Tổng hợp các tiêu chí trên cơ sở sử dụng công cụ phân tích

không gian GIS;

Bước 6: Phân tích, đánh giá mức độ rủi ro do lũ quét.

Đồng thời, từ bộ cơ sở dữ liệu được tổng hợp, nghiên cứu sử dụng mô hình

toán thủy văn phân bố MIKE SHE nhằm tính toán hệ số triết giảm α đặc trưng

cho từng khu vực bộ phận làm cơ sở xây dựng đường tới hạn xác định ngưỡng

mưa sinh lũ quét cho các tiểu khu vực tương ứng.

Phương pháp chuẩn hóa các tiêu chí .

Dữ liệu về các yếu tố tiêu chí thường khác nhau về thứ nguyên và bậc

đại lượng do đó cần phải tiến hành chuẩn hóa, đưa các dữ liệu đó về cùng một

đại lượng trước khi tiến hành xác định chỉ số cuối cùng. Trước hết phải xác

định quan hệ giữa các yếu tố tiêu chí và chỉ số đánh giá rủi ro lũ quét. Có 02

45

loại hàm thường được sử dụng: giá trị chỉ số tăng cùng với sự tăng (giảm) giá

trị của yếu tố tiêu chí.

Trong trường hợp các tiêu chí Xij có quan hệ đồng biến với rủi ro thì việc

chuẩn hóa các tiêu chí x được thực hiện thông qua công thức (2.5) sau:

(2.5) yij = Xij − Min{Xij} Max{Xij} − Min{Xij}

Các tiêu chí có quan hệ nghịch biến, thì việc chuẩn hóa các tiêu chí được

xác định theo công thức (2.6) sau:

(2.6) yij = Max{Xij} − Xij Max{Xij} − Min{Xij}

Trong quá trình thực hiện chuẩn hóa cần chú ý tới việc xác định quan hệ

giữa các biến số với chỉ số rủi ro (tăng hay giảm) nhằm loại bỏ những sai lệch

trong việc xác định rủi ro.

Xác định trọng số cho các tiêu chí thành phần rủi ro do lũ quét bằng

phương pháp phân tích thứ bậc AHP (Analytic Hierarchy Process)

AHP là một phương pháp phân tích định lượng rất phổ biến dùng để tính

toán trọng số nhằm so sánh lựa chọn phương án được phát triển bởi Saaty [100]

dựa trên các ma trận so sánh cặp giữa các chỉ số có liên quan và các tiêu chí để

xác định giá trị hợp lý. Saaty & Vargas [99] đã đề xuất quy trình so sánh, bao

gồm các giá trị khác nhau từ 1-9 trong đó mô tả mức độ của tầm quan trọng (ưu

tiên/ưu thế) như Bảng 2.3. Phương pháp AHP không yêu cầu quá nhiều dữ liệu

định lượng số hay khối lượng dữ liệu lớn mà dựa trên ý kiến chuyên gia do đó

rất phù hợp trong công tác đánh giá liên quan đến rủi ro là khía cạnh rất khó

lượng hóa.

Bảng 2. 3 Diễn giải giá trị thể hiện mức độ quan trọng giữa các tiêu chí

Mức độ quan trọng 1 Diễn giải Quan trọng như nhau

46

3 5 7 9 2, 4, 6, 8 Khá quan trọng Quan trọng, cần thiết Rất quan trọng Vô cùng quan trọng Các giá trị trung gian

Phương pháp này có ưu điểm trong việc xác định mức độ quan trọng của

từng tiêu chí đồng thời kiểm tra tính nhất quán trong cách đánh giá của người

ra quyết định với quy trình phân tích thứ bậc dễ hiểu. Đã có rất nhiều nghiên

cứu trên thế giới sử dụng phương pháp AHP trong đánh giá nguy cơ và tiềm

năng xuất hiện các thảm họa tự nhiên như sạt lở đất. Nhìn chung, quy trình áp

dụng phương pháp AHP được thực hiện qua 5 bước chính như sau:

+ Bước 1: Xác định mục tiêu và phân chia vấn đề (rủi ro lũ quét) thành

các yếu tố thành phần.

+ Bước 2: Xác định chi tiết các tiêu chí thành phần.

+ Bước 3: Xây dựng ma trận so sánh cặp. Bước này được thực hiện bằng

ý kiến của chuyên gia trên cơ sở đánh giá mức ảnh hưởng của các tiêu chí hoặc

các phân lớp tiêu chí đến khả năng xuất hiện lũ quét. Giá trị tương đối của các

tiêu chí được quy đổi và đánh giá trong thang giá trị từ 1 đến 9.

+ Bước 4: Tính toán trọng số tương đối của các tiêu chí (thông số dự

đoán lũ quét) sử dụng phương pháp Eigenvalue

+ Bước 5: Tính toán tỉ số nhất quán CR để đánh giá ma trận so sánh. Cụ

thể, với n tiêu chí A1, A2,…An, ma trận vuông cấp n được thành lập.

Sau đó, việc so sánh các tiêu chí được tiến hành theo từng cặp và điền

giá trị mức độ ưu tiên của các tiêu chí vào Bảng 2.4.

Bảng 2. 4 Ma trận ý kiến chuyên gia

A1 1 1/a12 1/a13 … A2 1/a12 1 1/a23 … … 1 An 1/a1n 1/a2n 1/a3n … A3 1/a13 1/a23 1 … A1 A2 A3 …

47

𝑛

An … An 1 A1 1/an 𝑛 A2 1/a2n 𝑛 A3 1/a3n 𝑛

1

1

1

1 Sau khi tính toán xong ma trận này, các trọng số cho từng tiêu chí được

∑ ∑ 𝑎1𝑗 ∑ 𝑎2𝑗 ∑ 𝑎1𝑗 ∑ 𝑎𝑛𝑗

tính toán và tính bình quân theo từng hàng ngang (công thức 2.7). Từ đó, một

𝑛

ma trận trọng số gồm 1 cột n hàng được thành lập.

1

𝑊𝑖𝑗 = 𝑎𝑖𝑗/ ∑ 𝑎𝑖𝑗 (2.7)

Trong quá trình áp dụng phương pháp và xác định kết quả cuối cùng, các

đánh giá của chuyên gia cần đảm bảo được sự nhất quán. Do đó, tỷ số nhất quán

(Consistency Ratio – CR) được đưa ra làm thước đo và được tính như trong

công thức (2.8):

CR = với CI = ; 𝜆𝑚𝑎𝑥

n ∑ W2i i=1 W22

+ + = + ⋯ ] (2.8) CI RI n ∑ W1i i=1 [ W11 λmax − n n − 1 n ∑ W3i i=1 W33 1 n

CR: Tỷ số nhất quán<0,1; CI: chỉ số nhất quán; RI: chỉ số ngẫu

nhiên được xác định bằng phương pháp thực nghiệm từ bảng số cho sẵn (Bảng

2.5) ; λmax: giá trị riêng của từng ma trận so sánh (eigenvalue); n: số nhân tố; wij

giá trị của các chỉ tiêu đã được chuẩn hóa của hàng i cột j. Nhìn chung, CR cần

nhỏ hơn 10% thì đạt yêu cầu. Với các ma trận kích thước 3x3, CR cần nhỏ hơn

5%, và giá trị tương ứng cho ma trận kích thước 4x4 là 9%. Nếu CR vượt

ngưỡng trên chứng tỏ có sự không nhất quán trong đánh giá của các chuyên gia

và cần thiết phải đánh giá, tính toán lại.

Bảng 2. 5 Bảng chỉ số ngẫu nhiên RI

4

n RI 1 0.00 2 0.00 3 0.052 0.89 5 1.11 6 1.25 7 1.35 8 1.40 9 1.45 10 1.49

48

Xác định trọng số theo phương pháp của Iyengar và Sudarshan (1982)

Với M vùng/ khu vực, K các tiêu chí và xij với i=1,2,…M; j=1,2,…K là

những điểm số đã được chuẩn hóa, Wj là trọng số của các tiêu chí j trong vùng

𝐾 𝑗=1

i với điều kiện ∑ 𝑤𝑗 = 1, giá trị đã chuẩn hóa yij nằm trong khoảng 0 ≤

𝐾

𝑥𝑖𝑗 ≤ 1 thì mức độ rủi ro Ri là tổng tuyến tính theo công thức (2.9) như sau:

𝐾 𝑅𝑖 = ∑ 𝑤𝑖𝑥𝑖𝑗 𝑗=1

𝑗=1

(0 < 𝑤 < 1) 𝑣à ∑ 𝑤𝑗 = 1 (2.9)

𝑐 √𝑣𝑎𝑟(𝑥𝑖𝑗)

Wj tỉ lệ nghịch với phương sai như sau: 𝑤𝑗 = (2.10)

−1

𝐾

với c là hằng số được chuẩn hóa theo (2.11)

𝑗=1

𝑐 = [∑ (2.11) 1 ] 𝑣𝑎𝑟(𝑥𝑖𝑗)

𝑀 𝑖=1

Với phương sai trên tất cả các vùng được xác định như sau:

∑ (𝑥𝑖𝑗−𝑥𝑖𝑗̅̅̅̅) 𝑀−1

√𝑣𝑎𝑟(𝑥𝑖𝑗) = Với 𝑥𝑖𝑗 là giá trị trung bình

Việc tính toán các trọng số theo phương pháp này sẽ tránh sự biến thiên

lớn giữa các chỉ tiêu và không chi phối quá mức sự đóng góp của các chỉ tiêu

còn lại của các chỉ số và gây sai sót khi so sánh giữa các vùng. Chỉ số rủi ro từ

đó được tính toán nằm trong phạm vi từ 0-1, với giá trị =1 được coi là chỉ số

rủi ro lớn nhất và giá trị =0 là không có rủi ro.

Các giá trị chuẩn hóa cho các thành phần hiểm họa, mức độ phơi bày

trước hiểm họa, và tính dễ bị tổn thương được tích hợp và biểu thị dưới dạng

bản đồ chỉ số và bản đồ bằng phương pháp bản đồ và GIS. Các giá trị tích hợp

lại là tổng đại số của các tiêu chí trên từng ô lưới (điểm giá trị). Phương pháp

bản đồ và GIS được sử dụng nhằm tích hợp các lớp thông tin hiểm họa, mức

độ phơi bày trước hiểm họa, và tính dễ bị tổn thương để xác định mức độ rủi ro

do lũ quét cho các lưu vực sông miền núi. Các bản đồ thành phần được phân

49

cấp theo phương pháp Iyengar và sudarshan, có 5 khoảng, mỗi khoảng có cùng

xác suất 20%.

2.2.5. Đánh giá độ tin cậy và mức độ ảnh hưởng của các tiêu chí hiểm họa

lũ quét

2.2.5.1 Phương pháp thống kê phân tích thành phần chính PCA

Giảm chiều dữ liệu là một trong những kỹ thuật quan trọng trong tính toán

thống kê và các bài toán tổng hợp tiêu chí, đặc biệt là việc đánh giá mức độ ảnh

hưởng và đóng góp của các tiêu chí đến mục tiêu và mối tương quan giữa các

tiêu chí. Trong bài toán đánh giá tổng hợp tiêu chí, số lượng thông tin mỗi tiêu

chí thường rất lớn, nếu thực hiện lưu trữ và tính toán trực tiếp trên dữ liệu này

sẽ gặp khó khăn cả về việc đánh giá, lư trữ và tốc độ tính toán. Vì vậy, giảm số

chiều dữ liệu là một bước quan trọng trong nhiều bài toán. Đây cũng được coi

là một phương pháp nén dữ liệu. Theo đó, phương pháp phân tích thành phần

chính PCA là một phương pháp được sử dụng thường xuyên để giảm chiều dữ

liệu mà không mất đi thông tin và giữ lại được những phần tử quan trọng nhất

cho việc xây dựng mô hình, tính toán mục tiêu. PCA là phương pháp biến đổi

giúp giảm số lượng lớn các biến có tương quan với nhau thành tập ít các biến

sao cho các biến mới tạo ra là tổ hợp tuyến tính của những biến cũ không có

tương quan lẫn nhau. Ví dụ, với 100 biến ban đầu có tương quan tuyến tính với

nhau, khi đó phương pháp PCA xoay chiều không gian cũ thành chiều không

gian mới mà ở đó chỉ còn 5 biến không có tương quan tuyến tính mà vẫn dữ

được nhiều nhất lượng thông tin từ nhóm biến ban đầu. Nói một cách khác,

PCA chính là phương pháp đi tìm một hệ cơ sở mới sao cho thông tin của dữ

liệu chủ yếu tập trung ở một vài toạ độ, phần còn lại chỉ mang một lượng nhỏ

thông tin. Và để cho đơn giản trong tính toán, PCA sẽ tìm một hệ trực chuẩn để

làm cơ sở mới.

50

Trên cơ sở đó, phương pháp phân tích thành phần chính PCA được sử

dụng trong Luận án nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng và mức độ đóng góp của

các tiêu chí đến việc xác định tiêu chí hiểm họa lũ quét. Số lượng các tiêu chí

chính được xác định bằng cách xác định giá trị riêng thông qua ma trận hệ số

tương quan và được thể hiện dưới dạng đồ thị Scree plot (Hình 2.2).

Hình 2. 2 Đồ thị scree trong phân tích thành phần chính

2.2.5.2 Độ tin cậy (mức độ phù hợp của kết quả tính)

Độ tin cậy được sử dụng phổ biến trong nghiên cứu định lượng nhằm

kiểm tra và tối đa hóa độ tin cậy của kết quả nghiên cứu.

Theo Joppe định nghĩa độ tin cậy là mức độ mà tại đó kết quả không thay

đổi theo thời gian và đại diện chính xác cho tổng thể được nghiên cứu gọi là độ

tin cậy. Kirk và Miller xác định ba kiểu độ tin cậy trong nghiên cứu định lượng:

(1) mức độ mà tại đó phép đo vẫn giữ nguyên khi được lặp đi lặp lại; (2) sự ổn

định của phép đo theo thời gian; (3) sự giống nhau của các phép đo trong một

khoảng thời gian nhất định.

2.2.5.3 Mức độ phù hợp của bộ tiêu chí hiểm họa lũ quét

Thống kê Kappa được đề xuất bởi Cohen [48] được sử dụng để đánh giá

tỷ lệ đồng thuận giữa kết quả tính toán (kết quả tính toán hiểm họa (H) tại các

vị trí có phân cấp hiểm họa rất cao) và thực tế (vị trí các điểm xảy ra lũ quét)

51

sau khi đã loại bỏ vai trò của yếu tố ngẫu nhiên. Hệ số Kappa được sử dụng là

thước đo đánh giá độ chính xác phân loại. Hệ số thể hiện sự khác nhau cơ bản

giữa thực về sai số độ lệch của ma trận và tổng số thay đổi được chỉ ra bởi hàng

và cột. Theo Altman [38], phân độ mạnh của tương hợp như Bảng 2.6 đồng

thời độ chính xác được tính toán với các thông số được giới thiệu trong Bảng

2.7.

Bảng 2. 6 Phân loại mức độ nhất quán theo Altman

Mức độ nhất quán

Mức độ đồng nhất rất thấp

K 0-0,2 0,2-0,4 Mức độ đồng nhất thấp 0,4-0,6 Mức độ đồng nhất trung bình 0,6-0,8 Mức độ đồng nhất cao 0,8-1 Hoàn toàn đồng nhất

Bảng 2. 7 Tính toán độ chính xác theo hệ số Kappa

Kết quả tính toán

Thực tế Tổng

Đã xảy ra lũ quét Không xảy ra lũ quét

a a+b b

c+d d c

b+d a+c n

Đã xảy ra lũ quét Không xảy ra lũ quét Tổng Theo đó, P0- Tỷ lệ phù hợp giữa thực tế và kết quả tính toán theo công

thức 2.12:

(2.12) 𝑃0 = 𝑎 + 𝑑 𝑛

Pe – Tỷ lệ phù hợp mong muốn (công thức 2.13):

(𝑎+𝑏)(𝑎+𝑐)

(𝑐+𝑑)(𝑏+𝑑)

(2.13) 𝑃𝑒 = 𝑃𝑒+ + 𝑃𝑒− 𝑛

𝑛

𝑛

và 𝑃𝑒− = Trong đó: 𝑃𝑒+ =

Hệ số Kappa được tính theo công thức 2.14:

52

𝐾 = (2.14) 𝑃0 − 𝑃𝑒 1 − 𝑃𝑒

Chỉ số Kappa càng cao càng thể hiện sự nhất quán lớn. Nếu cả hai đối

tượng (tính toán và thực tế) giống nhau cho mọi trường hợp thì chỉ số Kappa

tương đương với 1. Thông thường, thang đo Kappa đánh giá như sau: Kappa

>0,8: độ nhất quán rất cao, Kappa = 0,6-0,8: độ nhất quán cao, Kappa = 0,4 –

0,6: độ nhất quán trung bình và Kappa < 0,4: độ nhất quán thấp.

2.2.5.4 Đường cong ROC và giá trị AUC đánh giá hiệu quả áp dụng

phương pháp xác định hiểm họa lũ quét

Bên cạnh việc đánh giá mức độ phù hợp của bộ tiêu chí tính toán hiểm

họa lũ quét, để đánh giá khả năng dự đoán hiểm họa do lũ quét từ các tiêu chí

được lựa chọn của phương pháp nghiên cứu, đường cong ROC và giá trị AUC

được xây dựng và tính toán. Đường cong ROC là đồ thị minh họa hiệu suất của

1 hệ thống phân loại nhị phân khi thay đổi ngưỡng phân lớp, biểu thị mối quan

hệ giữa tỉ lệ dự đoán dương tính thật TPR (dự đoán có lũ quét thật) hay còn gọi

là độ nhạy của phương pháp và tỉ lệ dương tính giả (dự đoán có lũ quét sai)

FPR. Do đó, đường cong càng gần về phía góc trái thuộc phía trên của đồ thị

thì mức độ dự đoán càng chính xác. Bảng 2.8 diễn giải cách tính độ nhạy và độ

đặc hiệu của phương pháp.

Bảng 2. 8 Diễn giải đường cong ROC

Kết quả tính toán

Thực tế Đã xảy ra lũ quét Không xảy ra lũ quét

TP FN

FP TN Đã xảy ra lũ quét Không xảy ra lũ quét

Trong đó, TP: (true positive) là số các ô lưới được dự đoán đúng có lũ

quét, TN: số các ô lưới không có lũ quét được dự đoán đúng, FN: số các ô lưới

không có lũ quét dự đoán sai và FP là số các ô lưới không có lũ quét được dự

53

đoán đúng. Từ đó, tỉ lệ dự đoán đúng TPR (tương đương với độ nhạy) và tỉ lệ

dự đoán sai được tính toán như trong công thức (2.15) và (2.16) sau:

𝑇𝑁

𝑇𝑃𝑅 = (2.15) 𝑇𝑃 𝑇𝑃 + 𝐹𝑁

𝐹𝑃+𝑇𝑁

Và 𝐹𝑃𝑅 = (2.16)

Ước tính diện tích AUC dưới đường cong ROC có thể biểu thị hiệu quả

của phương pháp tổng hợp tiêu chí hiểm họa lũ quét. Bảng 2.9 thể hiện ý nghĩa

của giá trị AUC khi đánh giá phương pháp sử dụng và được tính toán theo công

thức (2.17) như sau

𝐴𝑈𝐶 = (2.17) (∑ 𝑇𝑃 + ∑ 𝑇𝑁) (𝑃 + 𝑁)

Bảng 2. 9 Diễn giải ý nghĩa của diện tích AUC dưới đường cong ROC

AUC Ý nghĩa

>0.90 0.80 đến 0.90 0.70 đến 0.80 0.60 đến 0.70 0.50 đến 0.60

Rất tốt Tốt Trung bình Không tốt Vô dụng Phương pháp được cho là hiệu quả nếu giá trị AUC gần bằng 1.

2.2.6. Phân cấp mức độ rủi ro do lũ quét

Dựa trên tài liệu tổng hợp trong Chương 1, việc phân cấp mức độ bộ

chỉ số rủi ro lũ quét để đảm bảo rằng sự biến động lớn của bất kỳ chỉ số nào

không chiếm ưu thế vượt trội so với sự đóng góp của các chỉ số còn lại và

làm sai lệch so sánh giữa các yếu tố. Hiện nay nhiều tác giả khác nhau đã áp

dụng phương pháp phân cấp đều các chỉ số để đánh giá mức độ rủi ro hay

tính dễ bị tổn thương. Tuy nhiên, việc phân cấp đều sẽ không miêu tả đầy đủ

và chính xác mức độ rủi ro cho các đối tượng thuộc vùng nghiên cứu. Vì vậy,

nghiên cứu đã áp dụng phương pháp hàm mật độ xác suất do Iyengar và

Sudarshan, (1982) đề xuất để phân cấp cho các cấp độ rủi ro do lũ quét. Để

54

phân cấp, cần thiết phải xác định phân bố xác suất của Ri (mức độ rủi ro lũ quét

vùng i), Iyengar và sudarshan giả thiết rằng hàm mật độ xác suất của Yi phù

hợp với hàm β, nhận giá trị từ 0-1, như trong công thức 2.17 sau:

𝑓(𝑧) = , 0 < 𝑧 < 1 𝑣à 𝑎, 𝑏 > 0 (2.17) 𝑧𝑎−1(1 − 𝑧)𝑏−1 𝛽(𝑎, 𝑏)

1 0

(2.18) Với β(a,b) là tích phân: 𝛽(𝑎, 𝑏) = ∫ 𝑧𝑎−1(1 − 𝑧)𝑏−1

Hàm phân bố trên có hai tham số a và b, được ước tính bằng cách so sánh

hai phương trình (2.19) và (2.20) sau:

(y – m)a – mb = m – y, (2.19)

(1 – y)a – yb = 0, (2.20)

Trong đó y là chỉ số trung bình cấp huyện

Hàm mật độ xác suất của Ri, phù hợp với phân bố chuẩn, Ri ~ P% biểu

thị phân bố xác suất của Ri sẽ xác định được 5 khoảng, mỗi khoảng có cùng

xác suất 20%: (1) Rủi ro rất thấp nếu 0 < Rd ≤ z1; (2) Rủi ro thấp nếu z1 < Rd

≤ z2; (3) Rủi ro trung bình nếu z2 < Rd ≤ z3; (4) Rủi ro cao nếu z3 < Rd ≤ z4;

(5) Rủi ro rất cao nếu z4 < Rd ≤ 1.

2.2.7. Phương pháp xây dựng ngưỡng mưa sinh lũ quét

Như trình bày trong mục tổng quan Chương 1, trên thế giới hiện nay có

nhiều phương pháp cảnh báo lũ quét khác nhau bao gồm hệ thống cảnh báo lũ

quét sớm của Mỹ, châu Âu hay các hướng dẫn thực hành lũ quét. Trong đó,

phương pháp đường tới hạn (CL) [31] được lựa chọn để xác định ngưỡng mưa

sinh lũ quét cho khu vực nghiên cứu, sau đây được gọi là phương pháp ngưỡng

mưa sinh lũ quét. Cụ thể, phương pháp này nhằm xác định dựa trên mối quan

hệ giữa lượng mưa hoạt động kỳ trước và lượng mưa giờ lớn nhất của các trận

lũ, lũ quét xảy ra trên từng lưu vực theo công thức (2.21) sau

(2.21)

55

Với RWA là lượng mưa hoạt động kỳ trước, α là hệ số triết giảm của “t”

ngày di trước đó, được đề xuất tính trung bình là 0,5 cho tất cả các vùng [31].

Trên cơ sở đó, đường phân giới phân chia hai vùng có xảy ra hiện tượng

lũ quét và lũ được sử dụng phục vụ cho cảnh báo hiện tượng lũ quét.

Tuy nhiên, đối với mỗi lưu vực khác nhau, các đặc trưng hình thái cũng

khác nhau song song với sự phân bố mưa về mặt không gian cũng khác nhau.

Điều này cho thấy cần thiết phải có sự thay đổi hệ số triết giảm α cho mỗi đường

tới hạn CL để xây dựng đường quan hệ cường độ mưa và lượng mưa hoạt động

đặc trưng theo tính chất phân bố khu vực và không gian của khu vực. Trong đó,

sự khác nhau về đặc trưng lưu vực có thể thể hiện qua thành phần dòng chảy

tràn mặt trên mỗi lưu vực bộ phận. Theo đó, để xác định hệ số triết giảm α, cần

xác định được thành phần tham gia lượng dòng chảy tràn mặt trên mỗi lưu vực

bộ phận. Do vậy, nghiên cứu đề xuất tính toán thành phần dòng chảy mặt trên

cơ sở xác định cán cân bằng nước tự nhiên cho mỗi tiểu lưu vực. Trong đó,

nghiên cứu phân chia lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu thành ba tiểu khu vực

dựa trên đặc điểm về địa hình, số liệu khí tượng thủy văn, đặc biệt là phân bố

dữ liệu mưa thực đo trên khu vực nghiên cứu bao gồm tiểu lưu vực 1 thượng

lưu sông Ngàn Phố (TLNP), tiểu lưu vực 2 thượng lưu sông Ngàn Sâu (TLNS)

và tiểu lưu vực 3 hạ lưu sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu (HL).

Trên cơ sở đó, nghiên cứu đề xuất ứng dụng phương pháp mô hình toán

(MIKE SHE) xác định cán cân bằng nước tự nhiên nhằm tính toán thành phần

dòng chảy tràn mặt cho từng tiểu khu vực làm cơ sở xác định hệ số triết giảm

α cho từng khu vực quan tâm. Với hệ số triết giảm được lựa chọn và xác định,

đường CL được xây dựng tương ứng cho từng tiểu lưu vực trong khu vực

nghiên cứu.

Như vậy để xác định thành phần đóng góp của lượng dòng chảy tràn mặt,

cần có sự tính toán tổng hợp các thành phần tham gia cán cân bằng nước cho

56

mỗi khu vực nghiên cứu. Trong nghiên cứu này, bộ mô hình MIKE SHE và

MIKE 11 (sử dụng để diễn toán trên sông) được đề xuất sử dụng nhằm diễn

toán dòng chảy và tính toán cân bằng nước cho các tiểu lưu vực sông tương

tứng. Trên cơ sở đó, các bước thực hiện để xác định hệ số triết giảm α trong

quá trình xây dựng đường CL được thể hiện trong sơ đồ Hình 2.3.

Hình 2. 3 Quy trình xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét

Bước 1: Tổng hợp dữ liệu hiện trạng lũ quét;

Bước 2: Tổng hợp dữ liệu mưa giờ, ngày đối với thời gian có sinh lũ và

lũ quét cùng các thông tin dữ liệu về thảm phủ, thổ nhưỡng, địa hình, hệ thống

sông suối, mặt cắt;

Bước 3: Phân chia tiểu lưu vực, nhóm lưu vực phục vụ xác định ngưỡng

mưa sinh lũ quét;

Bước 4: Áp dụng mô hình hóa xác định thành phần cán cân bằng nước

tự nhiên, xác định hệ số điều chỉnh dữ liệu dựa trên thành phần dòng chảy mặt;

Bước 5: Xác định lượng quan hệ mưa hoạt động (Rwa) và cường độ mưa

giờ lớn nhất ILQ. Bổ sung các trận mưa sinh lũ quét cho lưu vực nghiên cứu

bằng việc phân tích cường suất mô đun lưu lượng;

57

Bước 6: Xác định đường phân giới, ngưỡng mưa cảnh báo lũ quét cho

khu vực qua công tác vẽ quan hệ (Rwa) và ILQ là đường chuyển tiếp giữa nhóm

điểm sinh lũ quét và không sinh lũ quét;

Bước 7: Rà soát tính hợp lý và lựa chọn;

Như vậy, ngưỡng mưa gây lũ quét được xác định bằng phương pháp này

không phải một giá trị cố định mà là một vùng, với đường CL để phân chia hai

khu vực không xảy ra lũ quét và vùng có xảy ra lũ quét. Tại một thời điểm bất

kỳ, tùy thuộc vào lượng mưa lũy tích kỳ trước khác nhau mà có các ngưỡng

mưa gây lũ quét khác nhau. Các ngưỡng này có thể được xác định dựa vào

phương trình của đường CL đặc trưng riêng cho từng lưu vực cụ thể. Trong

công tác cảnh báo lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu, cần thiết lập

ngưỡng mưa phục vụ cho công tác cảnh báo ở quy mô lưu vực. Đối với mỗi

khu vực nghiên cứu cần phân chia các lưu vực nhỏ để nâng cao mức độ chi tiết

bằng phương pháp mô hình hóa thủy văn.

Phương pháp mô hình hóa

Như phân tích ở trên, nhằm xác định cán cân bằng nước tự nhiên để xác

định thành phần dòng chảy mặt cho các tiểu khu vực. MIKE SHE là một mô

hình vật lý của quá trình mưa – dòng chảy, các mô-đun đề cập ở trên dựa trên

các định luật vật lý như bảo toàn khối lượng, động lực và năng lượng. Mô hình

bốc thoát hơi được tính toán bằng cách sử dụng phương pháp Kristensen và

Jensen, trong đó ET có thể được tính bằng nhiều cách. Dòng chảy kênh được

xử lý bằng các phương trình Saint Venant sóng khuếch tán một chiều (MIKE

11) và dòng chảy tràn được tính bằng cách dùng phương trình Saint Venant

sóng khuếch tán hai chiều (2-D). Nước thấm vào vùng không bão hòa có thể

được mô hình hóa bằng cách sử dụng dòng chảy Richards một chiều (1-D) hoặc

dòng trọng lực. Lớp bão hòa được mô hình hóa bằng Phương trình Boussinesq

ba chiều (3-D) trong đó sử dụng các phương pháp sai phân hữu hạn để giải

58

thích các phương trình vi phân từng phần (PDE). Các thành phần khác sử dụng

trong mô-đun vận động của nước bao gồm vùng không bão hòa (UZ), vùng bão

hòa (SZ), tuyết tan và các mô hình vùng rễ như trong Hình 2.4.

Hình 2. 4 Sơ đồ ba chiều mô tả các quá trình thủy văn được mô phỏng bằng

MIKE SHE [94]

Dòng chảy hình thành trên các lưu vực sông miền núi bị ảnh hưởng mạnh

bởi lượng mưa có thời đoạn ngắn, là nguyên nhân gây ra các thiên tai lũ lụt, lũ

quét trên lưu vực. Đây cũng là lý do chính Luận án sử dụng mô hình MIKE

SHE để mô phỏng dòng chảy trên lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu. Nghiên

cứu bước đầu tập trung vào thiết lập dữ liệu đầu vào kết hợp với hiệu chỉnh

tham số mô hình để mô phỏng dòng chảy thời đoạn ngày cho lưu vực. Các tài

liệu được sử dụng trong mô hình như Bảng 2.10.

59

Bảng 2. 10 Tài liệu sử dụng trong mô hình hóa MIKE SHE

Thông tin chi tiết Dữ liệu đầu

vào cho mô

hình

Mưa và nhiệt Trạm Sơn Diệm, Linh Cảm, Hòa Duyệt và Hương Khê (2000

độ trung bình – 2015). Dữ liệu ngày

Địa hình, địa Bản đồ độ cao số độ phân giải 30x30 m (DEM -30); Mặt cắt

chất thủy văn sông Ngàn Phố (16 mặt cắt tính từ vị trí trạm Sơn Diệm tới

và mặt cắt ngã 3 hợp lưu đổ vào sông La); Sông Ngàn Sâu: 14 mặt cắt

tính từ vị trí trạm Hòa Duyệt tới ngã 3 hợp lưu đổ vào sông

La; Sông La: 12 mặt cắt tính từ ngã 3 hợp lưu sông Ngàn

Phố và Ngàn Sâu tới vị trí trạm Linh Cảm. Hình thái sông

(chiều dài sông, độ dốc địa hình). Sơ đồ mạng lưới sông

nghiên cứu; Các thông số lòng dẫn của dòng chảy (hệ số

nhám và hệ số thấm lòng dẫn, hệ số bờ sông).

Dữ liệu về Bản đồ thổ nhưỡng tỷ lệ 1: 100 000 [10], thành phân cơ giới

tính chất và của mỗi loại đất trong “Báo cáo tóm tắt đất tỉnh Hà Tĩnh”

thành phần (Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp). Các giá trị độ

của đất rỗng, độ rỗng hữu dụng đối với cây trồng, điểm héo và tốc

độ thấm ứng với từng nhóm đất, độ sâu mô phỏng; các thông

số về độ dẫn thủy lực, độ rỗng hiệu dụng của đất.

Tài liệu thực Đặc điểm sinh trưởng của lớp thảm phủ bề mặt: sự biến đổi

vật và thảm của tán lá (chỉ số LAI), sự biến đổi của bộ rễ (độ sâu rễ) và

phủ bề mặt sự thay đổi của hệ số cây trồng (hệ số kc); Mùa vụ cây trồng:

số liệu về thảm phủ, lịch thời vụ và tài liệu về cây trồng do

Sở NN&PTNT tỉnh Hà Tĩnh cung cấp; Hệ số nhám Manning

– Strickler (hiện trạng sử dụng đất và đặc tính thảm phủ bề

mặt).

60

Trên cơ sở tổng hợp dữ liệu đầu vào, sơ đồ tính toán và các mô đun được

sử dụng trong nghiên cứu được thể hiện trong Hình 2.5.

Hình 2. 5 Sơ đồ tính toán của mô hình MIKE SHE

Mô hình MIKE SHE tính toán dòng chảy tràn mặt bằng phương pháp sai

phân hữu hạn sử dụng lưới ô vuông. Do đó, để tiến hành mô phỏng quá trình

mưa – dòng chảy trên lưu vực dựa trên cơ sở số liệu thu thập được cũng như

phù hợp mục đích tính toán, nghiên cứu sử dụng lưới mô phỏng có kích thước

là 320x270 ô với kích thước ô lưới là (300x300)m (Hình 2.6). Thời đoạn mô

phỏng kéo dài 16 năm (từ 01/01/2000 tới 31/12/2015) với bước thời gian mô

phỏng được lựa chọn là 1 ngày.

Điều kiện mực nước ban đầu: Nghiên cứu giả thiết tại thời điểm ban đầu

thời đoạn tính toán không có dòng chảy tràn trên bề mặt, do đó mực nước ban

đầu được thiết lập bằng 0 m so với bề mặt địa hình cho toàn bộ lưu vực. Lượng

bốc thoát hơi nước Eto đã được tính toán bằng cách sử dụng phương pháp của

FAO Penman-Montieth biến đổi. Để mô phỏng quá trình truyền lũ trong lòng

sông, mô đun mạng lưới sông của mô hình thủy lực trong kênh hở 1 chiều

MIKE 11 đã được sử dụng và liên kết với mô hình MIKE SHE thông qua mô

đun river links.

61

Hình 2. 6 Sơ đồ mô hình hóa MIKE SHE (trái) và MIKE 11 (phải) áp dụng

cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Để mô phỏng quá trình trao đổi ẩm trong tầng không bão hòa, MIKE SHE

cung cấp 3 mô hình tính toán sự trao đổi ẩm trong tầng không bão hòa, bao

gồm: mô hình 2 lớp giản hóa, mô hình dòng chảy trọng lực hoặc mô hình dựa

vào phương trình Richard. Do sự hạn chế về tài liệu mặt cắt thổ nhưỡng của

vùng nghiên cứu, mô hình 2 lớp giản hóa (2–layer UZ) đã được sử dụng để mô

phỏng quá trình trao đổi ẩm trong tầng không bão hòa. Dòng chảy cơ sở trong

tầng bão hòa, lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu được giả thiết là lưu vực kín

(đường chia nước mặt trùng với đường chia nước dưới đất), do đó biên ngoài

của mô hình được sử dụng là biên không có trao đổi ẩm với các lưu vực xung

quanh(zero-flux). Mạng lưới sông được thiết lập có trao đổi ẩm với tầng bão

hòa trên toàn miền mô phỏng. Điều kiện mực nước ban đầu được lấy theo giá

trị trung bình thời đoạn từ tháng 4/2015 đến tháng 3/2016 tại giếng QT3-HT

thuộc xã Sơn Lộc, huyện Can Lộc, tỉnh Hà Tĩnh, giá trị này là -0.79m so với

bề mặt địa hình.

Các chỉ tiêu đánh giá sai số được sử dụng bao gồm ME: Sai số trung

bình; MAE: Sai số tuyệt đối trung bình; RMSE: Sai số quân phương; E-max:

Sai số mô phỏng hụt lớn nhất; E+max: Sai số mô phỏng vượt lớn nhất; R: Hệ

số tương quan; NASH: Hệ số Nash-Sutcliffe (NSI).

62

Hiệu chỉnh mô hình: Lựa chọn thời đoạn hiệu chỉnh là 3 năm (từ

01/01/2002 đến 31/12/2004) của hai trạm Sơn Diệm và Hòa Duyệt. Các thông

số được hiệu chỉnh bao gồm: độ nhám, hệ số K trong diễn toán Muskingum và

các thông số về đặc tính đất. Sai số giữa số liệu thực đo và tính toán cũng được

đánh giá theo chỉ số Nash-Sutcliffe (NSI). Qua so sánh, có thể thấy kết quả tính

toán khá phù hợp với tài liệu thực đo hệ số NSI đạt cao nhất là 0,88.

Hình 2. 7 Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm Sơn Diệm

và trạm Hòa Duyệt (01/01/2002 – 31/12/2004)

Kết quả so sánh giữa số liệu thực đo và kết quả tính toán hiệu chỉnh mô

hình của các trạm Sơn Diệm và Hòa Duyệt được trình bày tương ứng trong các

Hình 2.7 và Bảng 2.11.

Kiểm định mô hình

Số liệu dùng để kiểm định là 2 năm (từ 01/01/2007 đến 31/12/2008) của

hai trạm Sơn Diệm và Hòa Duyệt. Sai số giữa số liệu thực đo và tính toán cũng

được được đánh giá theo chỉ số Nash-Sutcliffe. Kết quả so sánh giữa số liệu

thực đo và kết quả tính toán kiểm nghiệm mô hình của trạm Sơn Diệm và Hòa

Duyệt được trình bày trong Hình 2.8. Kết quả phân tích sai số tính toán kiểm

63

nghiệm mô hình được trình bày trong Bảng 2.11. Qua so sánh, có thể thấy kết

quả tính toán khá phù hợp với tài liệu thực đo, hệ số Nash đạt cao nhất là 0,94.

Hình 2. 8 Đường quá trình lưu lượng tính toán và thực đo tại trạm

Sơn Diệm và trạm Hòa Duyệt (01/01/2007 – 31/12/2008)

Kết quả bước đầu cho thấy tại thời điểm đầu thời đoạn mô phỏng, mô

hình cho giá trị tính toán lưu lượng lớn hơn nhiều so với thực tế. Lý do của kết

quả này là do điều kiện mực nước ban đầu trong tầng bão hòa được thiết lập rất

cao, cụ thể nghiên cứu sử dụng giá trị độ sâu mực nước ngầm là -0.79m so với

mặt đất để gán cho toàn miền mô phỏng. Điều này trên thực tế là không hợp lý

bởi mực nước ngầm biến đổi liên tục theo không gian, và càng về phía miền

núi thì mực nước ngầm càng ở sâu hơn so với những vùng ven biển. Quá trình

trao đổi ẩm giữa tầng bão hòa và lòng sông do đó sẽ diễn ra mạnh hơn, từ đó

dẫn tới kết quả mô phỏng dòng chảy thiên lớn. Do đó, việc thiết lập thời khoảng

đệm đủ dài như đã trình bày ở trên là hợp lý. Trong nghiên cứu này, mô hình

mất khoảng 4 tháng để tự ổn định điều kiện ban đầu.

Sai số hiệu chỉnh và kiểm định mô hình được thể hiện trong Bảng 2.11.

Các chỉ số này được xác định sau khi đã loại bỏ kết quả tính toán trong 4 tháng

64

đầu thời đoạn mô phỏng để tránh những sai số gây ra trong quá trình mô hình

tự ổn định điều kiện ban đầu.

Bảng 2. 11 Các chỉ số đánh giá kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình

Trạm

R

NSI

Thời đoạn

Hiệu chỉnh

Sơn Diệm

Kiểm định

Hiệu chỉnh

Hòa Duyệt

Kiểm định

ME (m3/s) 15,6 2002 0,5 2003 2004 -3,1 Toàn bộ 3,8 -5,8 2007 3,5 2008 -0,2 Toàn bộ 22,1 2002 17,6 2003 2004 -0,3 Toàn bộ 13,1 12,5 2007 2008 4,6 Toàn bộ 7,8

MAE (m3/s) 30,1 16,7 14,7 21,1 20,1 18,1 18,9 47,2 29,9 26,5 36,3 59,4 34,2 44,3

RMSE (m3/s) 82,8 31,1 26,1 55,9 37,5 29,2 32,8 117,2 40,4 49,4 81,2 127,5 58,0 92,4

E-max (m3/s) -1135 -193 -81 -1135 -179 -66 -179 -1063 -312 -445 -1063 -833 -378 -833

E+max (m3/s) 338 301 178 338 198 290 290 148 100 190 190 234 229 234

0,96 0,79 0,83 0,93 0,93 0,96 0,95 0,95 0,94 0,92 0,95 0,97 0,97 0,97

0,83 0,83 0,88 0,85 0,79 0,86 0,83 0,85 0,86 0,83 0,85 0,92 0,94 0,93

Ghi chú: ME: Sai số trung bình; MAE: Sai số tuyệt đối trung bình; RMSE: Sai số quân phương; E-max: Sai số mô phỏng hụt lớn nhất; E+max: Sai số mô phỏng vượt lớn nhất; R: Hệ số tương quan; NASH: Hệ số NASH

Kết quả đánh giá cho thấy chất lượng của mô hình được xây dựng là rất

khả quan, RMSE chỉ giao động trong khoảng 26,1 m3/s đến 127,5 m3/s, đồng

thời MAE xấp xỉ trong khoảng từ 16,7 m3/s đến 59,4 m3/s. Hệ số tương quan

đạt mức cao (trên 0,9), hệ số NASH cũng đạt loại khá tốt (trên 0,8). Tuy nhiên

tại một số bước thời gian mô hình cho kết quả không thật sự tốt, sai số mô

phỏng hụt cực đại lên tới 1135 m3/s, sai số mô phỏng vượt lớn nhất cũng lên

tới 338 m3/s. Để có đánh giá chi tiết, nghiên cứu tiến hành chia nhỏ giai đoạn

đánh giá thành các mùa dòng chảy trong năm. Theo đó, mùa lũ bắt đầu từ tháng

VI đến tháng XII, mùa kiệt bắt đầu từ tháng XII đến tháng V năm sau.

Bảng 2.12 cho thấy mô hình mô phỏng dòng chảy mùa kiệt khá tốt, tuy

nhiên lại có xu hướng cho kết quả thiên nhỏ khi tính toán lũ. Tuy vậy, nhìn

chung, các chỉ số đánh giá cho thấy mô hình được xây dựng là tốt và có thể

65

được sử dụng để tiến hành mô phỏng quá trình cân bằng nước trên toàn lưu

vực.

Bảng 2. 12 Các chỉ số đánh giá kết quả mô phỏng theo mùa

Sơn Diệm Hòa Duyệt

Chỉ số

Mùa kiệt (tháng XII – V) Mùa lũ (tháng VI – XI) Mùa kiệt (tháng XII – V) Mùa lũ (tháng VI – XI)

-81 301 -1,06 65,15 -1135 338 -11,32 35,60 -445 142 -10,79 117,69 -1063 234 ME (m3/s) -3,34 RMSE (m3/s) 23,50 E-max (m3/s) E+max (m3/s)

Trên cơ sở kiểm định tính ứng dụng của bộ mô hình thủy văn, Luận án

tiến hành tính toán cán cân nước tự nhiên nhằm xác định hệ số triết giảm dựa

trên thành phần dòng chảy mặt nhằm xây dựng đường CL được trình bày cụ

thể trong Chương 3.

2.3. Dữ liệu sử dụng trong luận án

Trong quá trình thực hiện Luận án này, tác giả đã sử dụng những nguồn

số liệu sau: Số liệu mưa tại các trạm khí tượng, điểm đo mưa khu vực nghiên

cứu; Số liệu về kinh tế, xã hội; Số liệu thu thập từ quá trình đi điều tra khảo sát;

Số liệu từ niên giám thống kê tại các huyện, xã trong lưu vực sông.

Trong nghiên cứu này, số liệu khí tượng thủy văn được sử dụng bao gồm

số liệu quan trắc mưa, bốc hơi, độ ẩm, nhiệt độ tại các trạm khí tượng thủy văn

từ năm 1976 đến 2016 (xem phụ lục II, Bảng II.1). Bên cạnh đó, các dữ liệu về

xã hội học và thực trạng lũ quét được tổng hợp qua niên giám thống kê, tài liệu

và các đợt điều tra khảo sát tại lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu (Bảng 2.13).

Bảng 2. 13 Thông tin dữ liệu các đợt điều tra khảo sát phục vụ cho luận án

Thời gian Thông tin thu thập

Đợt khảo sát Đợt 1

Từ 05 đến 12 ngày Xác định các tuyến, vùng điều tra; Thu thập các tài liệu, số liệu về khí tượng thủy văn, kinh tế, xã hội,

66

Thời gian Thông tin thu thập

Đợt khảo sát

09

tháng năm 2017

Đợt 2

quy hoạch phát triển, thực trạng thiên tai, thiệt hại thiên tai; Điều tra chi tiết một số điểm xảy ra lũ quét điển hình tại khu vực Hương Sơn dưới sự hướng dẫn của cán bộ địa phương Thực trạng thiên tai, thiệt hại thiên tai lũ quét. Hiểu biết và cách phòng chống, giảm thiểu rủi ro thiên tai lũ quét.

Đợt 3

Từ 24 tháng 9 đến hết 8 ngày 10 tháng năm 2017 Từ 16 tháng 10 đến hết 21 ngày tháng 10 năm 2017 Điều tra vết lũ, lũ quét: Vị trí xói lở dọc theo bờ sông: xác định vị trí, chiều dài đoạn xói lở, bờ tả/ hữu; Nhà dân bị ảnh hưởng, biện pháp phòng chống; Điều tra về thảm phủ thực vật; Điều tra địa hình địa mạo.

Nghiên cứu cũng đồng thời sử dụng dữ liệu số độ cao DEM với độ phân

giải 30x30m, và các bản đồ sử dụng đất, thông tin các loại đất được thu thập từ

“Báo cáo tóm tắt đất tỉnh Hà Tĩnh” do Viện Quy hoạch và Thiết kế Nông nghiệp

cung cấp năm 2015. Ảnh viễn thám Landsat 8 - OLI cho tỉnh Hà Tĩnh chụp

ngày 30/09/2019 được tổ hợp màu giả từ 03 kênh 5,4,3. Các dữ liệu khác sử

dụng làm đầu vào cho bộ mô hình MIKE được trình bày trong Bảng 2.10.

2.4. Tiểu kết Chương 2

Với mục tiêu đánh giá và đánh giá rủi ro lũ quét cho lưu vực sông Ngàn

phố - Ngàn Sâu, Luận án sử dụng các cách tiếp cận theo lưu vực sông, và đa

ngành song song với cách tiếp cận cộng đồng nhằm đặt con người làm đối

tượng trung tâm tham gia trong hệ thống đánh giá và hỗ trợ quyết định cũng

như đề xuất các giải pháp ứng phó và cảnh báo rủi ro lũ quét. Do đó, các phương

pháp điều tra khảo sát, thu thập tổng hợp số liệu được sử dụng nhằm tập hợp

thông tin về tình hình lũ quét cũng như ảnh hưởng của lũ quét tới đời sống, kinh

tế, văn hóa xã hội và môi trường khu vực nghiên cứu trên cơ sở tham khảo ý

kiến chuyên gia và thông tin cá nhân từ các phiếu điều tra phỏng vấn. Theo đó,

67

nghiên cứu đề xuất các tiêu chí và bộ chị thỉ tính toán rủi ro lũ quét cho lưu vực

sông miền núi bằng phương pháp tổng hợp các tiêu chí thành phần và phương

pháp phân cấp mức độ rủi ro do lũ quét. Mức độ tin cậy của phương pháp tính

toán thành phần hiểm họa được đánh giá qua chỉ số Kappa trong khi tính chính

xác, độ nhạy và độ đặc hiệu của phương pháp được kiểm tra bằng đường cong

ROC và chỉ số dưới đường cong AUC. Kết quả đánh giá ảnh hưởng lũ quét

cũng như cơ sở thực tiễn xây dựng đề xuất bộ tiêu chí đánh giá rủi ro lũ quét

và bộ tiêu chí được thể hiện chi tiết trong Chương 3.

Nghiên cứu đề xuất xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét theo phương pháp

đường tới hạn CL thể hiện mối quan hệ giữa lượng mưa hoạt động và cường độ

mưa. Theo đó, nghiên cứu có đề xuất phương pháp điều chỉnh hệ số triết giảm

α tương ứng với đặc trưng khu vực nghiên cứu dựa trên phương pháp tính toán

thành phần dòng chảy mặt trên cơ sở cán cân bằng nước tại các tiểu lưu vực

bằng bộ mô hình toán MIKE SHE và MIKE 11 đã được hiểu chịnh và kiểm

định cụ thể cho các tiểu khu vực theo mùa và theo năm.

68

CHƯƠNG 3. ĐÁNH GIÁ RỦI RO VÀ CẢNH BÁO NGUY CƠ LŨ

QUÉT CHO LƯU VỰC SÔNG NGÀN PHỐ - NGÀN SÂU

3.1. Ảnh hưởng lũ quét và cơ sở thực tiễn xây dựng bộ tiêu chí đánh giá

rủi ro lũ quét

Để xây dựng quy trình nghiên cứu đánh giá rủi ro lũ quét lưu vực sông

Ngàn Phố - Ngàn Sâu một cách toàn diện, Luận án đã tiến hành điều tra khảo

sát và điều tra xã hội học nhằm đánh giá một cách khách quan và chính xác các

tác động của lũ quét tới khu vực nghiên cứu, từ đó là cơ sở phát triển bộ tiêu

chí phù hợp cho lưu vực sông. Theo đó, nghiên cứu này tiến hành điều tra xã

hội học nhằm xác định thông tin, tri thức của người dân liên quan đến vấn đề

hiện tượng lũ quét, tác động, thiệt hại, phương thức tiếp nhận thông tin về thiên

tai, kinh tế - xã hội và một số vấn đề liên quan. Những kết quả này nhằm cung

cấp cơ sở sở thực tiễn liên quan đến tác động, công tác phòng, chống và khả

năng thích ứng của cộng đồng liên quan đến thiên tai lũ quét. Một số kết quả

điều tra xã hội học được trình bày trong phần Phụ lục III (các Hình III.1 đến

Hình III.5 và Bảng III.4, Bảng III.5)

Tại các hộ dân tiến hành khảo sát: số người nằm trong độ tuổi từ 18-59

tuổi chiếm chủ yếu (dao động từ 41,0%-50,1%), số người nằm trong độ tuổi

trên 60 tuổi chỉ chiếm số lượng ít (từ 7,1% -10,9%). Điều này cho thấy, dân cư

trong vùng khảo sát mang đặc tính của khu vực có dân số trẻ. Đối với thiệt hại

về người (Hình 3.1), đa số các hộ dân khi được hỏi đều cho rằng họ không bị

thiệt hại về người, tỷ lệ này đều dao động từ 93,9% - 96,8% ở cả 3 huyện được

khảo sát.

Tại Hương Sơn, mức độ thiệt hại về người khoảng 1,6% và tại Vũ Quang

là 0,3%. Tỷ lệ các hộ dân có người bị thương cũng chiếm tỷ lệ không cao, nhiều

nhất là Vũ Quang với 5,8%, tiếp theo là Hương Sơn với 4,4% và Hương Khê

là 3,2%.

69

Hình 3. 1 Thống kê ảnh hưởng của lũ quét đến thiệt hại về người tại các hộ

dân được điều tra khảo sát phân theo đơn vị hành chính

3.1.1. Ảnh hưởng của lũ quét đến các hoạt động dân sinh kinh tế của người

dân

Khi có lũ quét xảy ra thì mức độ ảnh hưởng đến kinh tế trung bình được

người dân phản hồi nhiều nhất và dao động trong khoảng từ 43,2% đến 51,4%

(Bảng 3.1). Mức độ bị ảnh hưởng lớn cũng chiếm tỷ lệ khá cao: Hương Khê

38,2%, Vũ Quang 37,9% và Hương Sơn là 26,0%. Kết quả tự đánh giá mức độ

ảnh hưởng của lũ quét đến năng suất trồng trọt của gia đình được thống kê trong

Bảng 3. 2.

Bảng 3. 1 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về mức độ ảnh hưởng

của lũ quét đến kinh tế của gia đình

Tỷ lệ khảo sát từ phiếu điều tra

Phương án trả lời Vũ Quang

Hương Khê Hương Sơn 38,2% 45,9% 9,9% 26,0% 51,4% 12,8% 37,9% 43,2% 14,8% Bình quân 35,9% 45,8% 12,3%

ảnh 6,1% 9,8% 4,1% 6,0% Lớn Trung bình Không đáng kể Không hưởng

70

Tại Hương Khê: 43,5% có ảnh hưởng lớn đến năng suất trồng trọt, 36,6%

số người được hỏi cho rằng chỉ ảnh hưởng ở mức độ trung bình.

Bảng 3. 2 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về mức độ ảnh hưởng

của lũ quét đến năng suất trồng trọt của gia đình

Tỷ lệ khảo sát từ phiếu điều tra

Phương án trả lời

Vũ Quang

Hương Khê 43,5% 36,6% 14,1%

Lớn Trung bình Không đáng kể Không ảnh hưởng 5,8% Hương Sơn 30,7% 56,0% 8,8% 4,4% 38,2% 42,8% 12,9% 6,1% Bình quân 39,1% 42,6% 12,7% 5,7%

Tương tự, khi được hỏi về mức độ ảnh hưởng của lũ quét đến số lượng

đàn gia súc, gia cầm bị ảnh hưởng thì có tới trên 44,9% người dân cho rằng có

ảnh hưởng nhiều; trên 38,6% người dân cho rằng có ảnh hưởng ở mức trung

bình; 11,2% người dân cho rằng có ảnh hưởng ở mức không đáng kể và 5,3%

người dân cho rằng không có ảnh hưởng (Bảng 3. 3).

Bảng 3. 3 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về mức độ ảnh hưởng

của lũ quét đến số lượng đàn gia súc, gia cầm của gia đình

Tỷ lệ khảo sát từ phiếu điều tra

Phương án trả lời Vũ Quang

45,3% 40,0% 12,8% 43,6% 41,2% 10,3% Bình quân 44,9% 38,6% 11,2%

ảnh

Hương Khê Hương Sơn 45,9% Nhiều 35,6% Trung bình Không đáng kể 11,3% Không hưởng 1,9% 7,2% 4,9% 5,3%

Khoảng thời gian để người dân ổn định sinh hoạt và sản xuất sau khi lũ

quét xảy ra dao động từ 1-4 tuần chiếm tỷ lệ cao ở cả 3 huyện được khảo sát .

Tại Hương Sơn tỷ lệ này là 59,30%; tiếp theo là Vũ Quang 60,30% và Hương

Khê là 65,07%. Khoảng thời gian để người dân ổn định sinh hoạt và sản xuất

71

sau khi lũ quét xảy ra ứng với mức 1 ngày chiếm tỷ lệ ít nhất, tỷ lệ bình quân

là 2,83% (Hình 3. 2).

Hình 3. 2 Thống kê thời gian ổn định sinh hoạt và sản xuất sau lũ quét của

người dân phân theo đơn vị hành chính

Khi xảy ra lũ quét, chính quyền địa phương đã có những hành động kịp

thời để giúp đỡ người dân theo nhiều hình thức khác nhau (Hình 3. 3), cụ thể:

Tại Hương Khê có 62,5% người dân trả lời chính quyền địa phương hỗ trợ cho

dân về lương thực thực phẩm, 25,7% người dân trả lời chính quyền địa phương

hỗ trợ người dân di dời người và tài sản sau khi xảy ra lũ quét. Tại Hương Sơn

lần lượt là 53,7%, và 31,6%.

Hình 3. 3 Hỗ trợ của chính quyền địa phương cho người dân sau khi xảy ra lũ

quét

72

Sau khi xảy ra lũ quét, chính quyền địa phương đã có các biện pháp hỗ

trợ về lương thực, thực phẩm cho người dân để ổn định sinh hoạt đạt tỷ lệ cao

nhất tại cả 3 huyện được khảo sát (Hình 3. 4).

Hình 3. 4 Biện pháp hỗ trợ của chính quyền địa phương giúp đỡ cho người

dân để ổn định sinh hoạt sau khi xảy ra lũ quét

Tại Hương Khê có tỷ lệ cao nhất đạt 62,5%, tiếp theo là Hương Sơn

54,7% và Vũ Quang là 48,4%. Biện pháp hỗ trợ về tiền đạt tỷ lệ thấp nhất trong

tổng số các phiếu khảo sát, bình quân ở cả 3 huyện là 4,4%. Biện pháp hỗ trợ

khác (nhà ở, hạ tầng, giáo dục,…) đạt tỷ lệ bình quân 25,3% ở các huyện được

khảo sát. Bên cạnh đó, một số hộ dân lại trả lời rằng họ không được hỗ trợ gì.

Qua tìm hiểu thực tế thì đây là những hộ dân không bị ảnh hưởng gì sau lũ quét.

3.1.2. Ảnh hưởng của lũ quét đến cơ sở hạ tầng

Khảo sát các loại hình nhà ở của người dân cho thấy vẫn còn tồn tại loại

hình nhà ở dạng tre lứa, mái lá với một tỷ lệ nhỏ (Hình 3. 5). Huyện Vũ Quang

là huyện có tỷ lệ nhà tre nứa, mái lá nhiều hơn so với 2 huyện còn lại (8,37%).

Loại hình nhà tre lứa mái lá là loại hình nhà ở dễ bị phá hủy hoàn toàn khi có

xảy ra lũ quét. Loại hình nhà ở cấp 4 chiếm tỷ lệ phổ biến tại vùng khảo sát, tỷ

73

lệ bình quân ở cả 3 huyện là 46,43%, tiếp theo là loại hình nhà cao tầng 32,57%

và loại hình nhà gỗ, nhà sàn là 15,25%.

Hình 3. 5 Thống kê loại hình nhà ở của người dân trong vùng khảo sát

Khi đánh giá ảnh hưởng của lũ, lũ quét đến các tuyến đường giao thông

trong khu vực, đa số người dân đều trả lời rằng các tuyến đường đều bị sạt lở

nhưng không đáng kể sau khi có lũ, lũ quét (Hình 3. 6). Các tuyến đường giao

thông bị sạt lở nghiêm trọng tại Vũ Quang có tỷ lệ là hơn 21%, tại Hương Sơn

là hơn 16% và tại Hương Khê là 14%.

Hình 3. 6 Thiệt hại sau lũ quét đến các tuyến đường giao thông trong khu vực

khảo sát

Trong và sau lũ quét, đường giao thông tại khu vực khảo sát bị ngập sâu

tại Hương Sơn là 35,8%, tại Hương Khê là 32,2% và tại Vũ Quang là 19,2%

(Hình 3. 7).

74

Hình 3. 7 Tình hình ngập lụt hệ thống đường giao thông tại khu vực khảo sát

trong và sau lũ quét

Hiện trạng các công trình công cộng của địa phương như: Trường học,

bệnh viện, ủy ban … tại các địa phương được đánh giá thông qua khảo sát thực

địa từ người dân (Hình 3. 8). Tại Hương Sơn, 17,44% người dân cho biết các

công trình đang ở tình trạng xuống cấp; Tại Hương Khê, tỉ lệ này là 19,80%;

23,08% công trình có hạng mục không còn nguyên vẹn. Tại Vũ Quang có

20,82% công trình xuống cấp;

Hình 3. 8 Tình hình hư hại của các công trình công cộng khác tại khu vực

khảo sát trong và sau lũ quét phân theo đơn vị hành chính

75

Hệ thống các công trình phòng tránh lũ, lũ quét tại các huyện nằm trong

vùng khảo sát hiện nay gồm có hệ thống đê, đập, cống (Hình 3. 9).

Hình 3. 9 Tình hình hoạt động của hệ thống các công trình phòng tránh lũ, lũ

quét phân theo địa phương khảo sát

Theo đánh giá của người dân, các công trình phòng tránh lũ, lũ quét hoạt

động ở mức “tốt” chiếm tỷ lệ không cao tại cả 3 huyện được tiến hành khảo sát,

cụ thể cao nhất là ở Hương Khê với tỷ lệ là 28,06%, tiếp theo là Hương Sơn

13,49% và Vũ Quang là 11,59%. Bên cạnh đó, các công trình phòng tránh lũ,

lũ quét hoạt động ở mức “không hoạt động” vẫn có, cụ thể tại Hương Khê là

6,47%, tại Hương Sơn là 5,35%.

Đánh giá hoạt động của hệ thống thông tin liên lạc của địa phương khi

xảy ra lũ quét (Hình 3. 10) cho thấy: Tại Hương Khê, có 29,15% hệ thống thông

tin liên lạc là hoạt động không ổn định và 9,15% hệ thống thông tin liên lạc còn

lại là bị tê liệt hoàn toàn. Tại Vũ Quang, tỉ lệ này lần lượt là 41,31% và 12,45%.

76

Hình 3. 10 Hoạt động của hệ thống thông tin liên lạc của địa phương khi xảy

ra lũ quét

3.1.3. Ảnh hưởng của lũ quét đến y tế

Khi xảy ra lũ quét, hỗ trợ về y tế của các cơ sở y tế tại địa phương như

trạm y tế xã hay bệnh viện huyện là cần thiết. Theo sự đánh giá của người dân,

tại Hương Sơn có tới 62,33% ý kiến cho rằng họ được hỗ trợ ở mức độ bình

thường, tại Hương Khê là 61,39% và Vũ Quang là 30,58% (Hình 3. 11). Tỷ lệ

người dân trả lời rằng họ không nhận được sự hỗ trợ nào về y tế cũng chiếm số

lượng tương đối trong phạm vi khảo sát. Tại Vũ Quang là huyện có số lượng

người dân “không nhận được hỗ trợ” cao nhất so với các huyện còn lại là

41,20%, tiếp theo là Hương Sơn 24,10% và Hương Khê là 22,19%.

Khi đánh giá của người dân trong vùng khảo sát về vấn đề tác động đến

vấn đề sức khỏe của lũ, lũ quét nhóm thực hiện quan tâm đến vấn đề: i) sự gia

tăng đến bệnh truyền nhiễm và ii) sự gia tăng nguy cơ mắc bệnh của người già

và trẻ em. Sau khi xảy ra lũ, lũ quét thì bệnh truyền nhiễm tại cả 3 huyện được

77

khảo sát đều có tỷ lệ gia tăng. Hương Sơn là huyện có tỷ lệ này cao nhất 98,14%,

tiếp theo là Hương Khê với tỷ lệ 97,71% và Vũ Quang là 96,67% (Hình 3. 12).

Hình 3. 11 Hoạt động của hỗ trợ của trung tâm y tế khi xảy ra lũ quét

Nguy cơ mắc bệnh của nhóm đối tượng là người già và trẻ em cũng được

đánh giá là gia tăng sau khi có lũ, lũ quét. Tại Hương Sơn tỷ lệ này cao nhất

với 100% số phiếu khảo sát, tại Hương Khê là 99,30% và Vũ Quang là 97,64%.

Hình 3. 12 Tác động đến vấn đề sức khỏe của người dân tại địa phương khi

xảy ra lũ, lũ quét

78

3.1.4. Ảnh hưởng của lũ quét đến tài nguyên môi trường

Theo đánh giá của người dân khảo sát: người dân tại Hương Khê cho

rằng diện tích rừng giảm đi nhiều nhất so với các huyện còn lại (41,29%) trong

vòng 10 năm vừa qua (Hình 3. 13). Trên 36,0% người dân tại Hương Khê và

Vũ Quang lại cho rằng có sự thay đổi về diện tích trong vòng 10 năm gần đây

tại khu vực họ sinh sống.

Hình 3. 13 Sự thay đổi về diện tích rừng tại vùng khảo sát

Khi xảy ra lũ, lũ quét thì với nguồn nước sinh hoạt đều được đánh giá là thiếu

nghiêm trọng. 58,41% người dân tại Hương Khê bị thiếu nước, cao nhất so với

các huyện còn lại 53,02% người dân tại Hương Sơn bị thiếu nước và Vũ Quang

là 49,25% (Bảng 3. 4). Tỷ lệ nước bị “nhiễm bẩn” cao nhất tại Vũ Quang là

41,31%. Tỷ lệ nước ở mức “không dùng được” cao nhất tại Hương Khê là

34,03%. Tỷ lệ nước đạt mức “vẫn dùng được” cao nhất tại Hương Sơn là

21,86%. Tỷ lệ nước ở mức “nhiễm bẩn cao” thuộc về Hương Sơn là 19,07%

(Bảng 3. 5).

79

Bảng 3. 4 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về khả năng cấp nước

sinh hoạt sau khi có lũ, lũ quét xảy ra

Tỷ lệ khảo sát từ phiếu điều tra

Phương án trả lời

Hương Khê Hương Sơn Vũ Quang 12,24% 15,58% 11,91% Bình quân 12,72%

không

33,46% 31,40% 29,35% 38,84%

nghiêm

53,82% 53,02% 58,41% 49,25%

Đủ sử dụng Thiếu nhiều Thiếu trọng Bảng 3. 5 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về chất lượng nước

sinh hoạt sau khi có lũ, lũ quét xảy ra

Tỷ lệ khảo sát từ phiếu điều tra

Phương án trả lời Hương Khê Hương Sơn Vũ Quang Vẫn dùng được 18,41% Không dùng được 34,03% 29,55% Nhiễm bẩn 18,01% Nhiễm bẩn cao 21,86% 31,63% 27,44% 19,07% 17,06% 24,14% 41,31% 17,49% Bình quân 18,50% 29,70% 33,80% 18,00%

Hầu hết tại khu vực khảo sát, người dân đều cho rằng có “nhiều rác và

chất thải mất vệ sinh” sau khi xảy ra lũ, lũ quét. Tại Vũ Quang có tới 57,04%

câu trả lời đồng ý với ý kiến trên, tương tự tại Hương Khê là 48,26% và tại

Hương Sơn là 44,42%. Chỉ một số rất ít người dân có câu trả lời rằng “Không

bị ảnh hưởng gì” về vệ sinh môi trường sau khi có xảy ra lũ, lũ quét tại địa

phương: Hương Khê là 5,87%; Hương Sơn là 4,42% và Vũ Quang là 4,48%

(Bảng 3. 6 và Hình 3. 14).

Bảng 3. 6 Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về tình hình vệ sinh

môi trường sau khi có lũ, lũ quét xảy ra

Tỷ lệ khảo sát từ phiếu điều tra

Phương án trả lời

Không bị ảnh hưởng gì Có bị bẩn nhưng không đáng kể Nhiều rác và chất thải mất vệ sinh Ô nhiễm môi trường nghiêm trọng Bình Vũ Hương quân Quang Sơn 4,48% 4,42% 3,00% 13,02% 6,87% 11,20% 44,42% 57,08% 51,04% 38,14% 33,05% 33,29% Hương Khê 5,87% 14,43% 48,26% 31,44%

80

Sau khi xảy ra lũ, lũ quét, môi trường sinh sống của người dân tại địa

phương khảo sát thường mất khoảng hơn 1 tuần để trở về trạng thái bình thường

để người dân tiếp tục sinh sống. Tại Hương Khê là 53,93% người dân đồng ý

với ý kiến trên, tại Hương Sơn là 53,26% và Vũ Quang là 51,93%.

Hình 3. 14 Thống kê nguyên nhân gây ra diện tích rừng giảm tại vùng khảo

sát phân theo đơn vị hành chính

Tổng hợp thông tin về điều tra khảo sát xã hội học tại lưu vực sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu cho thấy lũ quét không chỉ ảnh hưởng đến điều kiện tự nhiên,

các nguồn tài nguyên thiên nhiên như rừng, đất, nước, thảm phủ mà còn tác

động lớn và trực tiếp đến điều kiện môi trường sống của người dân, cơ sở hạ

tầng, nhà cửa và các công trình thủy lợi. Do đó, để đánh giá được đầy đủ và

chính xác mức độ rủi ro lũ quét cả về mặt định tính và định lượng, cần thiết

phải có một quy trình xem xét tổng thể và đầy đủ về các yếu tố tự nhiên, xã hội

học. Trên cơ sở này, đòi hỏi cần phải có một bộ tiêu chí đánh giá bao gồm các

tiêu chí thành phần phản ánh thông tin về các yếu tố tự nhiên, con người, hay

các thông tin xã hội học có nguy cơ bị ảnh hưởng/tác động bởi lũ quét. Từ đó,

81

Luận án tiến hành xây dựng và lựa chọn bộ tiêu chí phù hợp cho khu vực nghiên

cứu để đánh giá được cụ thể mức độ rủi ro do lũ quét và nguy cơ lũ quét cho

lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu.

3.2. Đề xuất bộ tiêu chí đánh giá mức độ rủi ro lũ quét

Bên cạnh việc lựa chọn phương pháp đánh giá rủi ro do lũ quét thì việc

lựa chọn các tiêu chí cũng rất quan trọng, quyết định tính hợp lý, hiệu quả cũng

như độ chính xác trong đánh giá rủi ro do lũ quét. Dựa trên mức độ sẵn có của

nguồn số liệu, độ phù hợp với điều kiện và hoàn cảnh địa phương cũng như

bám sát các chiến lược phát triển kinh tế - xã hội của lưu vực nghiên cứu để lựa

chọn bộ tiêu chí. Các tiêu chí được xây dựng dựa trên kế thừa trong và ngoài

nước, kết hợp với phương pháp điều tra phỏng vấn trực tiếp và tham vấn chuyên

gia. Bộ tiêu chí bao gồm bộ các tiêu chí thứ cấp để tính toán tính dễ bị tổn

thương, hiểm họa và mức độ phơi bày trước hiểm họa. Cụ thể cho từng yếu tố

cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu như sau.

3.2.1. Đề xuất nhóm tiêu chí tính toán hiểm họa

Có nhiều nhân tố ảnh hưởng đến hiểm họa lũ quét, cho đến nay chưa có

một tiêu chuẩn, nghiên cứu nào minh chứng được phương pháp lựa chọn nhân

tố. Từ thông tin tổng hợp và đánh giá trình bày trong Chương 2 với nghiên cứu

về lũ quét tại Việt Nam [1,2,4-7,9,10,13,14,23,30,125], các nghiên cứu ngoài

nước [33,36,37,40,72,78,81,89,117,124], nghiên cứu tổng hợp 14 tiêu chí được

sử dụng tính toán thành phần hiểm họa như Bảng 3.7. Trong đó, tiêu chí mưa

và độ dốc là tiêu chí tất yếu được tính đến trong việc hình thành và gây ra hiểm

họa lũ quét do dòng chảy bị ảnh hưởng trực tiếp từ mưa và độ dốc, được sử

dụng trong tất cả các nghiên cứu về tính toán hiểm họa do lũ quét và rủi ro lũ

quét.

82

Bảng 3. 7 Các tiêu chí tính toán hiểm họa lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Tiêu chí

TT 1 Tổng lượng mưa 6 giờ ứng với tần suất 5% 2 Độ dốc 3 Loại đất (Hệ số xói mòn đất) 4 Độ cong địa hình 5 Vị trí địa hình TPI 6 Năng lượng sông suối (SPI) 7 Chỉ số thực vật NDVI 8 Chỉ số mật độ sông suối 9 Chỉ số ẩm ướt địa hình TWI 10 Trắc dọc 11 Khoảng cách tới sông 12 Cao độ 13 Hướng phơi sườn 14 Sử dụng đất Đơn vị mm Độ Độ m Km/km2 km m Độ Diện tích Chú thích F1 F2 F3 F4 F5 F6 F7 F8 F9 F10 F11 F12

Trong 14 tiêu chí được liệt kê ở trên, tiêu chí hướng phơi sườn là tiêu chí

phản ánh khả năng nhận năng lượng bức xạ mặt trời và ảnh hưởng đến quá trình

bốc hơi nước. Tiêu chí này có ảnh hưởng gián tiếp đến việc hình thành dòng

chảy mặt và không được đề xuất sử dụng nhiều trong các nghiên cứu về rủi ro

và hiểm họa lũ quét. Tiêu chí sử dụng đất trong khi đó đã được thể hiện qua các

tiêu chí thực vật NDVI. Mặt khác, các thông số địa hình đóng vai trò quan trọng

trong việc phân định các vùng có tiềm năng và nguy cơ xảy ra lũ quét cao và

có ảnh hưởng trực tiếp đến kết quả áp dụng mô hình trong nhiều nghiên cứu.

Do đó, nghiên cứu chỉ lựa chọn đánh giá 12 tiêu chí từ F1 đến F12 là các tiêu

chí liên quan đến địa hình, thảm phủ và sông suối vốn được sử dụng chủ yếu

trong hầu hết các nghiên cứu về đánh giá hiểm họa lũ quét.

Tuy nhiên, trên thực tế, việc sử dụng số lượng lớn các tiêu chí có thể làm

ảnh hưởng đến quá trình tính toán xác định thành phần hiểm họa. Do đó, trong

Luận án này đề xuất sử dụng phương pháp Thành phần chính (PCA) để phân

83

tính nhằm khẳng định số lượng các tiêu chí được lựa chọn. Tiến trình này được

thực hiện cho 12 tiêu chí, nhằm phân tích thành phần chủ yếu với mục đích xác

định số lượng thành phần chính cần thiết để biểu diễn số liệu sử dụng tính toán

thành phần hiểm họa.

Kết quả phân tích thành phần chính được thể hiện trong Bảng 3. 8. “Scree

plot” thể hiện thứ tự giảm dần về độ lớn của các giá trị riêng (Eigenvalue) và

giá trị phần trăm tích lũy của phương sai. Trong phương diện phân tích nhân tố

hoặc phân tích thành phần chủ yếu, Scree plot giúp cho nhà phân tích hình dung

được tầm quan trọng tương đối của các thành phần. Các thành phần cần phải

mô tả được ít nhất 80% phần trăm trích lũy của phương sai [64]. Trong trường

hợp này, các tiêu chí có giá trị riêng (Eigenvalue) lớn hơn 0.01 và chiếm

99.67% tích lũy của phương sai (Hình 3.15).

F1

F2

F3

F4

F5

F6

F7

F8

F9

F10

F11

F12

Eigenvalue Variability (%) 42.08 16.82 12.31 10.14

2.068 0.826 0.605 0.498 0.324 0.264 0.173 0.062 0.052 0.025 0.011 0.23 5.38

1.06

3.53

6.59

0.50

1.26

0.005 0.10

Cumulative %

42.08 58.90 71.21 81.35 87.94 93.32 96.85 98.11 99.17 99.67 99.90 100.00

Bảng 3. 8: Phân tích các thành phần chính (Principal Components Analysis)

Hình 3. 15 Giá trị riêng (Eigenvalue) và phần trăm tích lũy của phương sai

(cumulative variability -%) của 12 thành phần được biểu diễn theo Scree plot

84

Từ đường cong phần trăm tích lũy phương sai có thể thấy các thành phần

thứ 10, 11 và 12 có tương tác rất nhỏ so với biến và sự giảm mạnh độ lớn của

giá trị riêng F10, F11, F12 [95]. Do đó, nghiên cứu chỉ sử dụng 9 tiêu chí chính

trong tính toán thành phần hiểm họa cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

gồm mưa, đất, độ dốc, độ cong địa hình, chỉ số vị trí địa hình, chỉ số ẩm ướt địa

hình, chỉ số NDVI, mật độ sông suối, chỉ số năng lượng sông suối SPI.

Các tiêu chí thứ cấp này đều có mức độ đóng góp lớn đến hiểm họa lũ

quét và được số hóa sang dạng ô lưới với kích thước 30mx30m. Theo đó, các

tiêu chí được phân cấp theo mức độ nguy hiểm và được chuẩn hóa dưới dạng

không thứ nguyên từ 0 đến 1. Các tiêu chí được lựa chọn tính toán được trình

bày chi tiết như sau:

a) Lượng mưa

Nhiều kết quả nghiên cứu cho thấy mưa là nhân tố trội gây nên lũ quét.

Mưa với cường độ lớn ở vùng có độ dốc cao là điều kiện cho tập trung lũ nhanh,

còn là động lực gây xói mòn, sạt lở, là cơ sở cho hình thành lũ quét. Trong các

nghiên cứu về xây dựng bản đồ nguy cơ lũ quét của IMHEN [8-10], lượng mưa

ngày lớn nhất đã được đưa vào để xây dựng bản đồ cho khu vực miền núi Việt

Nam. Trong nghiên cứu này, lượng mưa 6 giờ với tần suất 5% (R6h5%) được

sử dụng trên cơ sở nhận định lũ quét là lũ lớn xuất hiện trong thời gian ngắn

(thường nhỏ hơn 6 giờ), với cường độ lớn. Phân bố không gian mưa được tính

toán trên cơ sở dữ liệu số độ cao của khu vực nghiên cứu bằng phương pháp

nội suy Kriging/CoKgriging qua phần mềm ArcGIS. Theo đó, dựa trên dải giá

trị lượng mưa lớn nhất và nhỏ nhất tại các trạm, lượng mưa được chuẩn hóa và

phân cấp ở dạng không thứ nguyên phục vụ tính toán thành phần hiểm họa.

b) Loại đất

Đất là nhân tố quan trọng liên quan mật thiết đến quá trình hình thành

dòng chảy mặt. Các đặc điểm về thành phần cơ giới của đất ảnh hưởng trực tiếp

85

đến quá trình thấm, quá trình xói mòn bề mặt. Do đó, việc đánh giá mức độ ảnh

hưởng của tiêu chí loại đất đến tiêu chí hiểm họa lũ quét được thể hiện qua hệ

số xói mòn K. Với cùng một điều kiện khí hậu, địa hình, loại hình sử dụng đất

nhưng xói mòn ở từng loại đất khác nhau. Khả năng kháng xói mòn của đất phụ

thuộc vào sức liên kết của các thành phần của đất, được định lượng thông qua

hệ số K theo công thức của Wischmeier, 1978 [111] như sau:

100𝐾 = 2,1 × 𝑀1.1410−4(12 − 𝑂𝑀) + 3.25 × (𝑆 − 2) + 2,5 × (𝑃

− 3) (3.1)

Với K là hệ số xói mòn của đất (t ha MJ-1 mm-1), M là trọng lượng cấp hạt,

được xác định (%)M = (%limon + % cát mịn) x (100 - % sét), OM là hàm lượng

chất hữu cơ trong đất (%), S là hệ số phụ thuộc khả năng tiêu thấm của đất và

P là hệ số phụ thuộc vào hình dạng, sắp xếp và loại kết cấu đất.

Theo phân loại đất trong lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu, có 17 loại

đất chính với các thành phần như Bảng 3.9 sau:

Bảng 3. 9 Phân loại nhóm đất trong khu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Tỷ lệ cấp

Phân loại đất theo

Ký

Tỷ lệ cấp

hạt sét

thành phần cơ

Loại đất

hiệu

hạt cát (%)

(%)

giới [111]

Đất xám bạc màu trên đá

Ba

61,4 – 75,4

11,7 – 24,4 Sandy loam

Macma axít

Đất xám bạc màu trên đá cát

Bq

14 – 29

44,6 – 62,8 Clay

Đất thung lũng do sản phẩm dốc

51,2 – 69

14,5 – 27,2 Sandy clay loam

D

tụ

Đất sói mòn trơ sỏi đá

–

–

Sandy clay loam

E

Đất vàng đỏ trên đá Macma axít Fa

53,4 – 60,2

18,9 – 25,9 Sandy clay loam

Đất đỏ vàng biến đổi do trồng

Fl

16,2 – 35,8

30,8 – 48,3 Clay

lúa nước

Đất nâu vàng trên phù sa cổ

14,6 – 39,4

35 – 58

Clay

Fp

Đất vàng nhạt trên đá cát

55,1 – 61,8

23,5 – 24,0 Sandy clay loam

Fq

Đất đỏ vàng trên đá phiến sét

51 – 60,2

18,2 – 34

Sandy clay loam

Fs

Đất mùn vàng đỏ trên đá Granit Ha

20,4 – 44,2

31,8 – 32,0 Clay loam

86

Tỷ lệ cấp

Phân loại đất theo

Ký

Tỷ lệ cấp

Loại đất

hạt sét

thành phần cơ

hiệu

hạt cát (%)

(%)

giới [111]

Đất mùn vàng đỏ trên phiến

Hs

12,3 – 35

48,5 – 57,5 Clay

thạch sét

Đất phù sa không được bồi hàng

P

45 – 62

12 – 17

Sandy loam

năm

Đất phù sa được bồi hàng năm Pb

41,6 – 47,2

10,6 – 23,2 Loam

Đất phù sa có tầng loang lổ đỏ

Pf

21,8 – 52,4

15,4 – 27,4 Loam

vàng

Đất phù sa glây

Pg

25,2 – 40,4

30,8 – 37,6 Clay loam

Đất phù sa úng nước

Pj

13,2 – 24,4

16,4 – 51,8 Silty clay loam

Đất phù sa ngòi suối

Py

52 – 61

9,4 – 26

Sandy loam

c) Độ dốc bề mặt lưu vực

Lũ quét có mối quan hệ đặc biệt với độ dốc [33,57,72,78,104]. Độ dốc bề

mặt là nhân tố quan trọng ảnh hưởng đến quá trình hình thành lũ quét trên lưu

vực [78,89,104,117]. Ở những vùng có độ dốc cao thì khả năng thấm thường

nhỏ hơn các vùng có độ dốc nhỏ hoặc vùng bằng phẳng do tốc độ di chuyển

của lớp nước ở những vùng này nhanh hơn. Độ dốc không chỉ quyết định đến

tốc độ dòng chảy mặt mà còn ảnh hưởng đến tốc độ xói mòn bề mặt. Những

khu vực có độ dốc cao lũ quét dễ xảy ra hơn, trong khi các vùng sườn dốc thoải

thì khả năng bị lũ thường có thời gian kéo dài hơn. Sự kết hợp giữa vùng có độ

dốc lớn ở lưu vực và khu vực có độ dốc thoải làm tăng nguy cơ lũ quét. Tại các

vùng có độ dốc thoải, bằng phẳng ảnh hưởng của việc ứ đọng nước trong một

khoảng thời gian sẽ làm cho đất, đá bị bão hòa nước, từ đó dễ bị cuốn trôi và

làm gia tăng mức độ nguy hiểm của lũ quét. Do đó, độ dốc sẽ ảnh hưởng lớn

đến cường độ, thời gian xuất hiện lũ quét. Độ dốc bề mặt được đưa vào tính

toán trong hầu hết các nghiên cứu đánh giá nguy cơ gây lũ quét, thang phân cấp

để đánh giá được đề xuất thành 5 nhóm, bao gồm độ dốc (<30); (30 – 70); (70-

87

150); (150-250); (>250).

d) Chỉ số năng lượng dòng chảy SPI

SPI được xem như là tiêu chí thể hiện năng lượng xói mòn, xâm thực của

dòng chảy, ảnh hưởng đến sự ổn định của sườn bên trên thể hiện rủi ro xuất

hiện lũ quét. Tiêu chí SPI được tính toán từ dữ liệu số độ cao dựa trên công

thức (3.2) sau:

SPI = As*tan() (3.2)

Với AS là diện tích khu vực thu nước,  là độ dốc địa hình tính bằng độ.

Thông thường khu vực sườn càng dốc, tốc độ dòng chảy mặt càng tăng sẽ dẫn

đến nguy cơ xói mòn cao cũng như sự di chuyển các vật liệu trên sườn tăng

theo. Tiêu chí thứ cấp SPI với dải phân bố từ (-3,5) đến (16,14) được phân

thành 6 nhóm: Từ -3,5 đến -0,12; từ -0,12 đến 0; từ 0 đến 3,27; từ 3,27 đến

4,89; từ 4,89 đến 7,35; từ 7,35 đến 16,14.

e) Độ cong địa hình

Tiêu chí thứ cấp độ cong địa hình được sử dụng do các khu vực lũ quét

thường liên quan mật thiết đến mức hội tụ địa hình cao. Độ cong địa hình (plan

curvature) là một tiêu chí có ảnh hưởng đến lũ quét, giúp chỉ rõ vùng bề mặt

được đặc trưng bởi dòng chảy hội tụ hoặc phân kỳ. Do đó, yếu tố hình thái này

rất hữu ích trong việc phân tích các khu vực có tiềm năng xuất hiện dòng chảy

mặt. Tiêu chí này được phân thành 3 nhóm từ (-7,15) – 0; từ 0,1 – 0,5; từ 0,5 –

7,56.

f) Nhóm tiêu chí thực vật NDVI

Nhóm các nhân tố thảm phủ bao gồm tiêu chí thực vật NDVI được xác

định từ các thông tin từ ảnh viễn thám. Lớp phủ thực vật ảnh hưởng khá lớn

đến khả năng tập trung dòng chảy sườn dốc và vì vậy ảnh hưởng đến khả năng

sinh lũ quét và trượt lở đất [90,91,123,130]. Chỉ số thực vật (Normalised

Difference Vegetation Index) viết tắt là NDVI là một thuật toán tiêu chuẩn được

88

thiết kế để ước tính chất lượng thảm thực vật màu xanh lá cây trên mặt đất bằng

phép đo phản xạ ở bước sóng màu đỏ và cận hồng ngoại. Nguyên tắc tính của

NDVI là: lá “xanh” hấp thụ bức xạ ở các bước sóng màu đỏ - RED (640-670nm)

do có sự hiện diện của các sắc tố diệp lục và bị tán xạ ở bước sóng rất gần với

cận hồng ngoại - NIR (700-1100nm) do cấu trúc bên trong của lá. Ngược lại bề

mặt đất trống có phản xạ cao hơn ở các bước sóng màu đỏ và hệ số phản xạ

thấp hơn ở các bước sóng cận hồng ngoại. Nếu đặt một tỷ lệ đơn giản giữa

NIR/Red, được gọi là chỉ số thực vật đơn giản (Simple Vegetation Index - SVI),

sẽ thấy rõ mối quan hệ giữa vùng đất có thực vật và không có thực vật màu

xanh. Sau đó để tăng sự khác biệt giữa giá trị -1 (cho tuyết và băng) và 1 (cho

thảm thực vật dày) người ta sử dụng chỉ số NDVI. Chỉ số NDVI được tính toán

theo tỷ số chuẩn giữa kênh công thức chung như sau:

NDVI= (NIR-RED)/(NIR+RED) (3.3)

Trong đó: NIR là kênh ảnh trong giải bước sóng cận hồng ngoại (Near

Infrared); RED là kênh ảnh trong giải bước sóng đỏ.

Trong công thức trên, NDVI có giá trị trong khoảng từ -1 đến 1. Nếu giá

trị NDVI càng cao thì khu vực đó có độ phủ thực vật tốt. Nếu giá trị NDVI thấp

thì khu vực đó có độ che phủ thấp. Nếu giá trị NDVI âm cho thấy khu vực

không có thực vật; nếu NDVI > 0.5 thì pixel đó được coi là hoàn toàn bao phủ

bởi thực vật.

Trên cơ sở công thức trên, mỗi loại ảnh sẽ tương ứng với số thứ tự kênh

khác nhau. Ví dụ với ảnh Landsat TM và Landsat 7 ETM RED tương ứng với

Kênh 3 và NIR tương ứng với kênh 4. Đối với ảnh Landsat 8, RED tương ứng

là Kênh 4 và NIR tương ứng là Kênh 5. Trên cơ sở dữ liệu NDVI xác định được

từ khu vực nghiên cứu, tiêu chí NDVI được phân thành 5 nhóm (<0); (0-0,1);

(0,1-0,2); (0,2-0,35) (0,35-0,45) và (0,45-0,64).

g, Tiêu chí ẩm ướt địa hình TWI

89

TWI được đề xuất bởi Beven &Cs [75] được sử dụng để xác định khu vực

dễ bị ẩm ướt bởi yếu tố địa hình trên lưu vực và có độ nhạy rất cao đối với lũ,

lũ quét. Tiêu chí TWI thể hiện tác động của địa hình ở mọi vị trí của lưu vực

đối với quá trình hình thành dòng chảy mặt và tổng lượng lũy tích dòng chảy

[79,86,124]. Tiêu chí TWI được tính toán dựa trên công thức:

𝑇𝑊𝐼 = 𝑙𝑛 ( ) (3.4) 𝛼 𝑡𝑎𝑛𝛽

với 𝛼 là diện tích sườn dốc tích lũy thoát qua 1 điểm (trên 1 đơn vị chiều

dài đường bình độ) và 𝑡𝑎𝑛𝛽 là góc dốc tại điểm đó.

Các lớp phân cấp của tiêu chí TWI cho lưu vực nghiên cứu bao gồm: 2,4

-5; 5-8; 8-11; 11-15; 15-25.

h, Tiêu chí vị trí địa hình TPI

Tiêu chí TPI thể hiện sự chênh lệch cao độ giữa 1 ô lưới và các ô lưới lân

cận. Tiêu chí TPI biểu thị cảnh quan của khu vực, ở những nơi giá trị TPI nhỏ

là biểu thị cho vùng thung lũng hoặc các đồi, núi nhỏ. Theo Tien Bui & Cs

[124], tiêu chí này được phân thành 5 cấp lần lượt là (-49,72) - (-7,71); (-7,71)

- (-2,72); (-2,72) – (1.85); 1,85-5,67 và từ 5,67 – 56.

i) Tiêu chí mật độ sông suối

Tiêu chí mật độ sông suối thể hiện phân bố lũ quét sườn trong khu vực vì

lũ quét sườn chủ yếu xảy ra trên các suối với lưu vực nhỏ. Mật độ sông suối thể

hiện mức độ phát triển của hệ thống sông suối và có ảnh hưởng trực tiếp đến

quá trình tập trung dòng chảy [56,74,123,124]. Tiêu chí mật độ sông suối được

phân thành các cấp từ (0-2); (2-4); (4-6); (6-8); (8-10); (10-12); (>12).

Trình tự tổng quát xây dựng bản đồ tính toán tiêu chí thành phần hiểm

họa được khái quát ở Hình 3.16.

90

Hình 3. 16 Quy trình tính toán tiêu chí thành phần hiểm họa lũ quét

Sau khi lựa chọn bộ tiêu chí ảnh hưởng đến nguy cơ lũ quét và tiến hành

tính toán phân cấp các tiêu chí, mức độ ảnh hưởng của các tiêu chí trên được

đánh giá bằng cách tính chuẩn hóa dưới dạng không thứ nguyên từ 0 đến 1 và

phân cấp từ 1 đến 5 cho các trường giá trị chuẩn hóa không thứ nguyên. Mức

độ tác động của mỗi tiêu chí thành phần tới tiêu chí hiểm họa được đánh giá

qua giá trị trọng số dựa trên phương pháp AHP bằng cách xây dựng các ma trận

so sánh cặp. Từ đó, tính toán tổng hợp tiêu chí thành phần để xác định tiêu chí

hiểm họa cho khu vực nghiên cứu.

3.2.2. Đề xuất nhóm tiêu chí tính toán mức độ phơi bày trước hiểm họa

Các tiêu chí của thành phần phơi bày trước hiểm họa (E) đặc trưng cho

mức độ ảnh hưởng của bề mặt hệ thống khi tiếp xúc trực tiếp với hiểm họa lũ

quét. Do khác nhau về cấu trúc, đặc tính của mỗi một đặc trưng bề mặt nên khi

tiếp xúc với thiên tai lũ quét mức độ ảnh hưởng là khác nhau.

Các hiện trạng bề mặt khi tiếp xúc với hiểm họa lũ quét có thể bị tổn hại,

mất mát, hư hỏng tiềm tàng trong tương lai và chưa chắc đã bị tổn hại (nếu đặc

trưng bề mặt tiếp xúc với hiểm họa lũ quét đó có đủ khả năng phòng chống ví

91

dụ như: nhà cửa trong vùng lũ quét nhưng có cấu trúc kiên cố...). Những dữ

liệu bề mặt như hiện trạng sử dụng đất, hiện trạng cơ sở hạ tầng.... có thể được

khai thác từ nhiều nguồn sẵn có. Thêm vào đó, con người là nhân tố quan trọng

đại diện cho tính phơi bày.

Trong nghiên cứu này, tiêu chí thứ cấp được xác định là: mật độ dân số,

diện tích đất nông nghiệp, số lượng gia súc, gia cầm, diện tích đất nuôi trồng

thủy sản, số doanh nghiệp, cơ sở kinh tế đang hoạt động trên địa bàn, diện tích

đất ở và hệ thống giao thông với mức độ chi tiết đến cấp xã được sử dụng để

tính toán tính phơi bày trước hiểm họa (Bảng 3.10).

Theo bản đồ hiện trạng sử dụng đất đã thu thập, gồm có 5 loại đất: Nhà

ở, giao thông, đất nông nghiệp, đất lâm nghiệp. Dữ liệu này được xử lý bằng

phần mềm Arcgis, lớp bản đồ sử dụng đất sẽ được chuyển thành raster, tương

ứng mỗi pixel là 30m (kích thước pixel cell được xác định đồng nhất cho tất cả

các lớp dữ liệu để xác định rủi ro.

Bảng 3. 10 Các tiêu chí phụ tính toán thành phần phơi bày trước hiểm họa

Tiêu chí

Tiêu chí thứ cấp

Ý nghĩa

Cách tính

Con người Mật độ dân số

Niên giám thống kê

Khả năng chịu ảnh hưởng của con người khi thiên tai xảy ra

Niên giám thống kê

Niên giám thống kê

Mức độ chịu ảnh hưởng của ngành nông nghiệp, công nghiệp khi thiên tai xảy ra

Nông nghiệp & Công nghiệp

Niên giám thống kê

Diện tích đất nông nghiệp Số lượng gia súc, gia cầm Diện tích đất nuôi trồng thủy sản

Niên giám thống kê

&

Thương mại Dịch vụ

Số doanh nghiệp, cơ sở kinh tế đang hoạt động trên địa bàn

Diện tích đất ở

Cơ sở hạ tầng

Khả năng chiụ ảnh hưởng của ngành thương mại và du lịch khi thiên tai xảy ra Mức độ chịu ảnh hưởng của cơ sở hạ tầng khi thiên tai xảy ra

Trích xuất từ dữ liệu bản đồ hiện trạng sử dụng đất

92

Tiêu chí

Tiêu chí thứ cấp

Ý nghĩa

Cách tính

Hệ thống giao thông

Mức độ chịu ảnh hưởng của hệ thống đường giao thông khi xảy ra thiên tai

Từ dữ liệu bản đồ hệ giao thống thông

3.2.3. Đề xuất nhóm tiêu chí tính toán tính dễ bị tổn thương

Các tiêu chí đặc trưng cho tính nhạy và khả năng thích ứng được khai

thác từ các nguồn khác nhau. Ngoài nguồn tài liệu về thiệt hại thiên tai (Ban

chỉ huy Phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn), niên giám thống kê (Chi

cục Thống kê), Luận án còn tiến hành điều tra xã hội học đối với các cá nhân

và tập thể quản lý các cấp để thu thập, kiểm chứng thông tin kinh tế, xã hội trên

lưu vực nghiên cứu.

Luận án đề xuất bộ tiêu chí cho các yếu tố nhạy cảm và thích ứng, và xác

định các tiêu chí ưu tiên trên cơ sở phân tích khả năng khai thác dữ liệu và phụ

thuộc vào mức độ đóng góp của tiêu chí đó đối với các thành phần nhạy cảm,

khả năng thích ứng (Bảng 3.11). Trong đó, thành phần nhạy cảm tập trung vào

con người như tỉ lệ trẻ em, người già, lao động, người nghèo, phụ nữ và tỷ lệ

tăng dân số tự nhiên dựa vào các niên giám thống kê cho khu vực nghiên cứu.

Trong khi đó các tiêu chí về khả năng thích ứng AC được thu thập chủ yếu dựa

trên phiếu điều tra bao gồm các thông tin về các chính sách xã hội, khả năng tự

phục hồi cũng như nhận thức của người dân. Mỗi tiêu chí được lựa chọn dựa

trên các tiêu chí đảm bảo đơn giản dễ thu thập, rõ ràng, chi tiết và định lượng

đồng thời được cập nhật định kỳ. Các tiêu chí này sau đó, được đánh giá mức

độ ưu tiên tương ứng để tính toán chỉ số dễ bị tổn thương cho lưu vực sông.

Thông tin chi tiết về tính phổ dụng, mức độ rõ ràng, chi tiết, mức độ đóng góp

của các chỉ thị và mức độ ưu tiên các tiêu chí được trình bày trong phần phụ

lục.

93

Bảng 3. 11 Các tiêu chí tính dễ bị tổn thương cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Tiêu chí cấp 2

Đơn vị

Mô tả chi tiết

Tiêu chí

Tiêu chí cấp 1

%

Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số (tb 5 năm) (S1)

%

Tỷ lệ người già > 60 tuổi (S2)

Tỷ lệ trẻ em <15 tuổi (S3) %

Tỷ lệ phụ nữ (S4)

%

Con người

Nhạy cảm (S)

Tỷ lệ người tàn tật (S5)

%

Tỷ lệ người nghèo (S6)

%

Tỷ lệ dân tộc thiểu số (S7)

Việc làm

%

Tỷ lệ thất nghiệp và thiếu việc làm (S8)

Thể hiện mức sinh sản tự nhiên của dân số, các biến số sinh, chết là những hiện tượng xã hội, ngẫu nhiên và bị tác động của rất nhiều yếu tố (cả các yếu tố tác động trực tiếp và các yếu tố tác động gián tiếp) Công dân nào 60 tuổi trở lên được gọi là người cao tuổi (Khoản 1, Điều 166 và Khoản 1, Điều 187 Bộ luật Lao động). Dưới tác động của lũ quét, người già là đối tượng dễ bị nhạy cảm. Pháp luật Việt Nam có rất nhiều quy định về bảo vệ sức khỏe, lao động đối với trẻ em dưới 15 tuổi. Thể trạng sức khỏe đang phát triển, ít kinh nghiệm và hiểu biết về phòng tránh lũ quét. Phụ nữ có thể trạng sức khỏe kém hơn nam giới, phụ nữ mang thai và trẻ em gái là những nhóm dân số dễ bị tổn thương khi thiên tai xảy ra và những nhu cầu cụ thể của họ thường không được đáp ứng Người tàn tật có sức khỏe kém, một số chức năng tự vệ bị hạn chế nên dễ bị ảnh hưởng thiên tai nói chung và lũ quét nói riêng Hộ nghèo là những đối tượng chưa có điều kiện để trang bị cũng như bảo vệ bản thân và gia đình, đảm bảo an toàn trong vùng lũ quét. Do nhà cửa chỉ được xây dựng đơn sơ, không kiên cố; trẻ em trong hộ nghèo không được trông coi cẩn thận dễ bị ảnh hưởng khi có lũ quét Tỷ lệ nghèo về thu nhập của đồng bào dân tộc thiểu số luôn cao hơn nhiều lần so với mức trung bình cả nước. Dân tộc thiểu số thiệt thòi hơn trong tiếp cận tri thức, giáo dục và đào tạo. Làm gia tăng nguy cơ thất nghiệp và thiếu việc làm do việc canh tác, sản xuất bị ảnh hưởng của thiên tai lũ quét.

94

Tiêu chí cấp 2

Đơn vị

Mô tả chi tiết

Tiêu chí

Tiêu chí cấp 1

Người

Là đối tượng có thu nhập phụ thuộc vào năng suất sản xuất nông nghiệp, thu nhập cao hay thấp có phụ thuộc vào điệu kiện khí hậu.

Hộ

Các hộ làm nông nghiệp sống phụ thuộc vào sản xuất nông nghiệp.

Lực lượng lao động ngành nông nghiệp (S9) Số hộ gia đình làm nông nghiệp (S10)

%

Tỷ lệ hộ nghèo, cận nghèo (S11)

Người nghèo sống tập trung ở khu vực khó khăn, sinh kế phụ thuộc lớn vào điều kiện tự nhiên và không được trang bị đầy đủ vật chất, sức khỏe kém do không có điều kiện chăm sóc y tế.

Giáo dục

%

Người mù chữ nhạy cảm với thiên tai vì khả năng tiếp cận thông tin kém.

Cơ sở hạ tầng

Hộ

Người

Khả tự năng phục hồi

Ngày

Ngày

Điểm

Tỷ lệ mù chữ (tính từ 15 tuổi trở lên) (S12) Số hộ sử dụng nước giếng đào, ao hồ để sinh hoạt (S13) Số người trong độ tuổi lao động (AC1) Thời gian ổn định sinh hoạt sau lũ quét (AC2) trữ nhu yếu phẩm Dự phòng chống lũ quét (AC6) Các kế hoạch di dời tạm thời (AC7)

Sử dụng nước giếng đào, ao hồ không đảm bảo nguồn nước sạch và khi xảy ra thiên tai thì các nguồn nước này bị ô nhiễm nặng nề Những người lao động thường có sức khỏe tốt, giàu kinh nghiệm ứng phó Đánh giá được khả năng hồi phục sinh hoạt, sản xuất của người dân sau thiên tai Dự trữ lương thực và các vật tư sinh hoạt là cần thiết để phòng chống, giảm nhẹ thiệt hại thiên tai lũ quét Có kế hoạch di dời giúp người dân chủ động trong việc ứng phó với thiên tai

Khả năng thích ứng (AC)

Chính sách xã hội

Thể hiện chất lượng sống của người dân, khả năng đối phó với thiên tai

Thu nhập TB quân đầu người (AC10)

Triệu đồng/ ng/Năm

%

Cơ sở hạ tầng

Tỷ lệ bác sỹ trên đầu dân (AC11)

Số lượng cơ sở y tế tại địa phương đảm bảo cấp cứu, chữa trị kịp thời cho những trường hợp bị ảnh hưởng bởi lũ quét

95

Tiêu chí cấp 2

Đơn vị

Mô tả chi tiết

Tiêu chí

Tiêu chí cấp 1

%

Tham gia bảo hiểm y tế giúp giảm gánh nặng ốm đau, chi phí điều trị

Hộ

Góp phần cung cấp, ổn định nước sạch cho cư dân vùng lũ

Ngày

Thời gian phục hồi càng nhanh thể hiện mức độ nhạy cảm với thiên tai lũ quét thấp

%

%

Các kênh phương tiện truyền thông giúp nâng cao nhận thức, hiểu biết của người dân về lũ quét, Đồng thời thông báo kịp thời các diễn biến của lũ quét cũng như kế hoạch hành động ứng phó

Nhận thức và truyền thông

%

Tỷ lệ nhân khẩu nông thôn tham gia bảo hiểm y tế (%) (AC12) Số hộ sử dụng nước từ công trình cấp nước sinh hoạt tập trung (AC15) Thời gian phục hồi sản xuất nông nghiệp sau lũ quét (AC16) Số loa phát thanh (AC17) Chiếc Tỷ lệ hộ gia đình có đài, tivi (AC18) Tỷ lệ thuê bao điện thoại (AC19) Tỷ lệ sử dụng máy vi tính có kết nối internet (AC20)

96

3.3. Áp dụng bộ tiêu chí đánh giá mức độ rủi ro lũ quét cho lưu vực sông

Ngàn Phố - Ngàn Sâu

3.3.1. Xác định thành phần hiểm họa

Thông tin và cơ sở dữ liệu cho các tiêu chí thành phần được đề xuất ở

trên được tổng hợp qua phân tích và xử lý bản đồ, sau đó được chuẩn hóa dưới

dạng trọng số để tính toán chỉ số rủi ro lũ quét cho lưu vực sông theo các phương

pháp tính toán trọng số được trình bày trong Chương 2. Cụ thể, số liệu để tính

toán và kết quả chuẩn hóa các thành phần hiểm họa trong nghiên cứu này được

thể hiện như sau:

3.3.1.1. Nhóm tiêu chí về địa hình

Nhóm tiêu chí về địa hình có liên quan bao gồm độ dốc, thông tin độ

cong địa hình, chỉ số vị trí địa hình TPI và chỉ số ẩm ướt địa hình TWI được

lựa chọn để đánh giá rủi ro lũ quét. 4 thông số này được tính toán và phân tích

từ bản đồ số độ cao DEM có độ phân giải 30x30m cho lưu vực sông Ngàn Phố

- Ngàn Sâu. Các phân lớp cho các nhân tố được tính toán bằng phần mềm

ArcGIS. Theo đó, các yếu tố thành phần được chuẩn hóa về dạng không thứ

nguyên từ 0-1 phục vụ cho việc tính toán thành phần hiểm họa.

Tiêu chí thứ cấp độ dốc được chọn trong nghiên cứu này do thực tế độ

dốc có ý nghĩa kiểm soát tốc độ của dòng chảy mặt. Thêm vào đó, các khu vực

có nguy cơ dễ bị ngập lụt thường phân bố ở các vùng mặt phẳng hoặc có độ

cao thấp. Trong nghiên cứu này, độ dốc được phân chia thành 5 cấp (Hình

3.17). Kết quả xem xét độ dốc bề mặt cho thấy rằng, toàn bề mặt lưu vực có độ

dốc giảm dần từ các huyện phía Bắc xuống phía Nam từ Tây sang Đông. Cao

nhất là các xã Sơn Hồng, Sơn Kim I, Sơn Kim II của huyện Hương Sơn, còn

lại các xã thuộc huyện Hương Khê và các xã Sơn Trung, Sơn Mai, Sơn Phú,

Sơn Bằng, Sơn Lê, Sơn An, huyện Hương Sơn và toàn bộ huyện Đức Thọ có

độ dốc thấp, thuộc phạm vi đồng bằng.

97

Hình 3. 17 Tiêu chí độ dốc lưu vực sông Ngàn phố - Ngàn Sâu

Hình 3. 18 Tiêu chí độ cong địa hình cho lưu vực sông Ngàn phố - Ngàn Sâu

98

Trong khi đó, chỉ số độ cong địa hình được sử dụng do các khu vực lũ quét

thường liên quan mật thiết đến mức hội tụ địa hình cao. Kết quả phân tích cho

thấy, chỉ số độ cong địa hình (plan curvature) có tỷ lệ cao nhất với gần 41%

của khu vực nghiên cứu tương ứng với giá trị từ 0,1 đến 0,5 theo sau đó là khu

vực có mức cong địa hình từ -7,15 đến 0 với khoảng 39% diện tích lưu vực

sông (Hình 3.18).

Các lớp giá trị của chỉ số ẩm ướt địa hình cho lưu vực nghiên cứu bao

gồm: 2,4 -5; 5-8; 8-11; 11-15; 15-25. Trong đó, diện tích lớn nhất tương ứng

với lớp giá trị từ (5-8) với tổng diện tích 51.9% toàn lưu vực sông (Hình 3.19).

Hình 3. 19 Chỉ số ẩm ướt địa hình cho lưu vực sông Ngàn phố - Ngàn Sâu

Nhân tố TPI được thể hiện dưới các trường giá trị lần lượt là (-49,72) - (-

7,71); (-7,71) — (-2,72); (-2,72) – (1.85); 1,85-5,67 và từ 5,67 – 56. Tỉ lệ diện

tích cao nhất của lưu vực sông gần 42% được đại diện bởi cấp TPI thứ 3 từ (-

2,72) đến 1,85 (Hình 3.20).

99

Hình 3. 20 Chỉ số vị trí địa hình TPI cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

3.3.1.2. Năng lượng sông và mật độ sông suối

Tiêu chí thành phần năng lượng sông SPI đánh giá khả năng tập trung

dòng chảy trên mối quan hệ với độ dốc lưu vực (Hình 3.21).

Hình 3. 21 Chỉ số năng lượng sông lưu vực sông Ngàn phố - Ngàn Sâu

100

Tiêu chí này được tính toán và phân thành 5 cấp chỉ số như sau: (-3,5) –

(-0,12); từ (-0,12) – 0; từ 0 – 3,27; từ 3,27 – 4,89; từ 4,89 – 7,35; từ 7,35 –

16,14.

Kết quả tính toán tiêu chí thứ cấp mật độ sông suối cho thấy mật độ sông

suối tại lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu là khá cao. Sông suối tập trung ở

khu vực các xã Sơn Hồng, Sơn Kim 1, Sơn Kim 2 (huyện Hương Sơn). Sông

Ngàn Phố chảy gần như theo hướng Tây - Đông, mật độ sông suối cao tập trung

tại các xã Sơn Tây, thị trấn Tây Sơn, Sơn Lĩnh, Sơn Trung, Sơn Ninh, Sơn An

cho tới khu vực giáp ranh các xã Sơn Tân, Sơn Long (huyện Hương Sơn) với

các xã Trường Sơn, Tùng Ảnh (huyện Đức Thọ) (Hình 3.22).

Hình 3. 22 Chỉ số mật độ sông suối lưu vực sông Ngàn phố - Ngàn Sâu

3.3.1.3. Lượng mưa 6 giờ tần suất 5%

Trên cơ sở sử dụng trận mưa có thời đoạn 6 giờ với cường độ lớn, nghiên

cứu đề xuất lựa chọn mưa 6 giờ với tần suất xuất hiện 5% (R6h5%). Dữ liệu

101

mưa thu thập tập trung tại 3 trạm mưa trong khu vực nghiên cứu, song song với

11 trạm lưu vực lân cận làm cơ sở nội suy phân bố không gian mưa cho lưu vực

sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu. Phương pháp nội suy Kriging/CoKriging dựa trên

địa hình được áp dụng và tính toán bằng phần mềm ArcGIS cho 14 trạm với

kết quả phân bố được thể hiện trong Hình 3.23. Lượng mưa 6 giờ tần suất 5%

lớn nên thời gian tập trung dòng chảy ở lưu vực sông ngắn nên các huyện vùng

cao xảy ra lũ quét là rất cao.

Hình 3. 23 Phân bố lượng mưa 6 giờ tần suất 5%

3.3.1.4. Tiêu chí loại đất

Loại đất: Dữ liệu loại đất được thu thập từ dự án của IMHEN (2017)

[10]. Dữ liệu được lưu trữ dưới dạng thông tin địa lý GIS, thể hiện hiện các loại

đất: đất xám bạc màu trên phù sa cổ, đất xám bạc màu trên đá macma axit và

đá cát, đất đen trên sản phẩm bồi tụ cacbonat, đất đen trên sản phẩm bồi tụ của

Bazan, đất nâu thẫm trên sản phẩm đá bọt và đá bazan, đất nâu đỏ trên đá

macma bazơ và trung tính, đất vàng nhạt trên đá cát,... Theo đó, nghiên cứu

102

tổng hợp thông tin về thành phần cấp hạt, thành phần hữu cơ và các hệ số phụ

thuộc tính toán hệ số xói mòn đất K cho từng loại đất lưu vực sông Ngàn Phố -

Ngàn Sâu thể hiện trong Hình 3.24.

Hình 3. 24 Hệ số xói mòn các loại đất lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Kết quả cho thấy hệ số xói mòn đất tại lưu vực sông dao động trong khoảng

từ 0 đến 0.64. Trong đó, loại đất đỏ vàng chiếm diện tích đáng kể khoảng 74%

diện tích khu vực với hệ số xói mòn vào khoảng 0.5 – 0.57. Đất xám bạc màu

trên đá mácma và đá cát có hệ số xói mòn khoảng 0.42 – 0.5 chiếm diện tích

khoảng 14% lưu vực sông.

3.3.1.5. Tiêu chí thực vật NDVI

Đối với chỉ số NDVI, trong nghiên cứu này, tác giả sử dụng ảnh Landsat

8-OLI để phân tính toán chỉ số NDVI. Ảnh được sử dụng là ảnh được chụp

ngày 30/09/2019. Hình 3.25 thể hiện ảnh Landsat 8 khu vực Hương Sơn, Hà

Tĩnh được tổ hợp màu giả từ 03 kênh 5, 4,3.

103

Hình 3. 25 Ảnh Landsat 8 khu vực Hương Sơn, Hà Tĩnh

Hình 3. 26 Kết quả tiêu chí NDVI cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

104

Trên cơ sở sử dụng công thức tính toán NDVI, kết quả tính toán NDVI

sau khi phân ngưỡng và chuyển thang màu, kết quả như trong Hình 3.26. Cụ

thể, chỉ số thực vật được biểu thị qua các trường giá trị bao gồm (<0), (0 – 0,1),

(0,1 – 0,2), (0,2 – 0,35), (0,35 – 0,45), (0,45 – 0,64).

3.3.1.6. Kết quả đánh giá hiểm họa lũ quét

Từ kết quả phân tích và tính toán các tiêu chí thành phần hiểm họa có thể

thấy, khu vực nghiên cứu là nơi có lượng mưa 6 giờ cao, thời gian tập trung

dòng chảy trên lưu vực sông ngắn khi bề mặt lưu vực đã bão hòa cộng với địa

hình dốc lớn, hiểm trở có khả năng sinh ra lũ quét cụ thể ở các xã có địa hình

cao thuộc các huyện như Hương Sơn, Hương Khê, Vũ Quang. Còn lại các xã

có lượng mưa 6 giờ tần suất 5% nhưng độ dốc địa hình thấp nên khả năng hình

thành lũ quét giảm thấp hoặc khó có thể xảy ra.

Việc chuẩn hóa các thông số này được đánh giá dựa vào đường cong

ROC và giá trị diện tích dưới đường cong AUC như sau. Từ đường cong ROC

(Hình 3.27) và tính toán AUC cho thấy kết quả tốt với giá trị AUC đạt 0.81.

Hình 3. 27 Đường cong ROC thể hiện khả năng tính toán rủi ro lũ quét của

phương pháp nghiên cứu

105

Bảng 3.12 thể hiện hiệu quả mô hình áp dụng cho lưu vực sông bằng

phương pháp AHP.

Bảng 3. 12 Hiệu quả áp dụng phương pháp đánh giá rủi ro lũ quét lưu vực

sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Mô hình TPR (độ nhạy)

AHP 0,84 TNR 0,83 FPR 0,307 FNR Độ đặc hiệu 0,84 0,693

Để đánh giá mức độ phù hợp giữa kết quả tính toán và hiện trạng thực

tế, nghiên cứu dùng hệ số Kappa (K) (Bảng 3.13 và Bảng 3.14).

Bảng 3. 13 Tính toán độ chính xác theo kệ số Kappa

Kết quả tính toán

Thực tế Tổng

Có xảy ra lũ quét Không xảy ra lũ quét

303 303 606

57 1681 1738

Đã xảy ra lũ quét Không xảy ra lũ quét Tổng 360 1984 2344

Theo công thức ở Chương 2, kết quả tính toán các chỉ số Kappa như sau:

P0=0.846; Pe+ = 93.071; Pe-=1471; Pe=0.667; K=0.9838377.

Bảng 3. 14 Phân độ mạnh của tương hợp theo Altman

Mức độ phù hợp

Mức độ đồng nhất rất thấp

K 0-0,2 0,2-0,4 Mức độ đồng nhất thấp 0,4-0,6 Mức độ đồng nhất trung bình 0,6-0,8 Mức độ đồng nhất cao Hoàn toàn đồng nhất 0,8-1

Như vậy, theo Altman (1991), hệ số K = 0,9838377 cho thấy kết quả

giữa thực tế và tính toán hoàn toàn đồng nhất.

Kết quả tổng hợp tính toán giá trị hiểm họa cho khu vực nghiên cứu thu

được từ việc chồng ghép bản đồ chuẩn hóa các tiêu chí phụ cho lưu vực sông

Ngàn Phố - Ngàn Sâu được thể hiện trong bản đồ hiểm họa Hình 3.28.

106

Hình 3. 28 Bản đồ hiểm họa do lũ quét lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Hình 3.28 cho thấy, mức độ hiểm họa do lũ quét tại lưu vực sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu chủ yếu ở mức trung bình và thấp. Trong đó chỉ số hiểm họa ở

mức trung bình có diện tích là 89.351 ha chiếm 35,1%, mức thấp có diện tích

126.442 ha, chiếm 49,67%. Khu vực có mức độ hiểm họa ở mức cao và rất cao

chủ yếu tập trung tại các khu vực gần sông suối có độ dốc lớn, có kết cấu kém.

Một số khu vực có mức độ rủi ro ở mức cao và rất cao xuất hiện ở các xã Sơn

Kim 1, thị trấn Tây Sơn, Sơn Hồng, Sơm Diệm thuộc huyện Hương Sơn; xã

Hương Thọ, Đức Bồng, Đức Giang huyện Vũ Quang; xã Đức Lạng, Đức Đồng

thuộc huyện Đức Thọ; xã Phú Gia, Hòa Hải, Hương Lâm, Hương Liên thuộc

huyện Hương Khê.

3.3.2. Xác định thành phần mức độ phơi bày trước hiểm họa

Theo số liệu điện tích đất các loại đã thu thập được, qua tham vấn của

các chuyên gia và đánh giá mức độ quan trọng của các loại đất đối với khả năng

107

ảnh hưởng, tác động và thiệt hại do lũ quét gây ra. Sử dụng phần mềm ArcGis,

các giá trị tương ứng sẽ được xác định cho các ô lưới (cell = 30m) đối với từng

loại đất (Hình 3.29). Tổng cộng, có 3.561.114 cell được xác định giá trị phơi

bày trước hiểm họa. Số các ô lưới sẽ là cơ sở để tính các chỉ số kiểm định kết

quả tính toán rủi ro lũ quét.

Hình 3. 29 Bản đồ chuẩn hóa hiện trạng sử dụng đất tính toán mức độ phơi

bày trước hiểm họa lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Áp dụng phương pháp xác định trọng số AHP kết quả như Bảng 3.15.

Bảng 3. 15 Ma trận so sánh cặp và trọng số các thành phần của các nhóm

tiêu chí hiểm họa trên lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Thành phần

Nông nghiệp – Công nghiệp

Thương mại – dịch vụ

Con người Con người 1 Nông nghiệp – Công nghiệp ½ ½ Thương mại – dịch vụ 0,11 Cơ sở hạ tầng

Cơ sở hạ tầng 9 7 7 1

2 2 1 0,14

Trọng số

0,448

0,212

0,04

2 1 1/2 0,14 CR=3,1% 0,300

108

Kết quả tỷ số nhất quán CR cho bốn tiêu chí chính đạt 3,1% (<10%) cho

thấy mức độ nhất quán của kết quả tính toán cao (trên cơ sở ma trận 4x4 chỉ

cần giá trị tỷ số nhất quán CR vào khoảng 9%).

Tương tự đối với các tiêu chí thứ cấp khác, Hình 3.30 thể hiện kết quả

chuẩn hóa cho tiêu chí thứ cấp mật độ dân số.

Hình 3. 30 Kết quả chuẩn hóa cho tiêu chí mật độ dân số

Từ đó việc tính toán mức độ phơi bày trước hiểm họa được tổng hợp từ các

tiêu chí thứ cấp với kết quả chuẩn hóa trọng số được thể hiện trong Hình 3.31 và

Hình 3.32.

109

Hình 3. 31 Bản đồ mức độ phơi bày trước hiểm họa lưu vực sông Ngàn Phố -

Ngàn sâu

Hình 3. 32 Bản đồ phân cấp mức độ phơi bày trước hiểm họa do lũ quét cho

lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

110

Mức độ phơi bày trước hiểm họa do lũ quét trên lưu vực sông Ngàn Phố-

Ngàn Sâu được thể hiện trong Hình 3.32 Kết quả cho thấy các khu vực có chỉ

số phơi bày ở mức độ cao và rất cao chủ yếu tập trung tại khu vực trung tâm

kinh tế của lưu vực, nơi tập trung đông dân cư và các hoạt động kinh tế nông

nghiệp và phi nông nghiệp phát triển. Các khu vực tiêu biểu có thể kể đến như

TT. Phố Châu, TT. Tây Sơn, xã Sơn Phú, Sơn Trường huyện Hương Sơn;

Huyện Đức Thọ; Đức Giang, Đức Đồng, Đức Lạng huyện Vũ Quang; TT.

Hương Khê, Hương Long, Hương Đô huyện Hương Khê. Trong đó, mức độ

phơi bày ở mức cao và rất cao có diện tích 73305.72 ha, chiếm 22,9% diện tích

lưu vực; mức độ phơi bày ở mức trung bình có diện tích 72854.37 ha, chiếm

22,8%; mức độ phơi bày ở mức thấp có diện tích là 173047.86 ha, chiếm 54,1%;

mức độ phơi bày ở mức rất thấp có diện tích 393.48 ha, chiếm 0,1%. Kết quả

này là cơ sở để tính toán chỉ số rủi ro lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn

Sâu trong phần tiếp theo.

3.3.3. Xác định thành phần tính dễ bị tổn thương

Dựa vào bảng đề xuất, các tiêu chí và bộ tiêu chí tính toán tính dễ tổn

thương cho khu vực nghiên cứu được thể hiện trong Bảng 3.11, nghiên cứu đã

tiến hành thu thập số liệu và dữ liệu cho các tiêu chí thành phần và tiến hành

thành lập bản đồ bằng công cụ ArcGIS cho từng tiêu chí. Cụ thể, Hình 3.33

dưới đây cho thấy kết quả chuẩn hóa tỷ lệ hộ nghèo (yếu tố con người trong

tính toán độ nhạy) cho lưu vực sông.

Tương tự, các tiêu chí thành phần được tính toán cho độ nhạy và khả

năng thích ứng ở khu vực nghiên cứu. Kết quả chồng ghép giữa bản đồ độ nhạy

và khả năng thích ứng là bản đồ thể hiện tính dễ bị tổn thương của lưu vực sông

do lũ quét.

111

Hình 3. 33 Kết quả chuẩn hóa tỷ lệ hộ nghèo

Hình 3. 34 Bản đồ tính dễ bị tổn thương do lũ quét cho lưu vực sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu

112

Tính dễ bị tổn thương do lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

(Hình 3.34) cho thấy, mức độ dễ bị tổn thương do lũ quét trên lưu vực chủ yếu

ở mức cao và rất cao. Trong đó, tính dễ bị tổn thương ở mức rất cao có diện

tích là 219.001 ha, chiếm 68,3% diện tích lưu vực, mức cao có diện tích là

96.060 ha, chiếm 30%, mức trung bình có diện tích 4.310, chiếm 1,3%, mức

thấp và rất thấp có diện tích khá nhỏ, chiếm 0,4% lưu vực. Khu vực có chỉ số

tính dễ bị tổn thương ở mức cao và rất cao tập trung chủ yếu tại các khu vực

miền núi, dân trí thấp, các khu vực bị ảnh hưởng lớn do lũ quét được thống kê

hàng năm, như xã Sơn Kim 1, Sơn Kim 2, Sơn Hồng, Sơn Lĩnh huyện Hương

Sơn; xã Hương Quang, Hương Minh, Hương Thọ huyện Vũ Quang; xã Phú

Gia, Hương Lâm, Hương Liên huyện Hương Khê.

3.3.4. Đánh giá mức độ rủi ro lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố-Ngàn Sâu

Như đã phân tích các ưu nhược điểm của các phương pháp tính trọng số

cho các thành phần hiểm họa, mức độ phơi bày trước hiểm họa và tính dễ bị

tổn thương do lũ quét cho các lưu vực sông miền núi, đã lựa chọn kết hợp cả

hai phương pháp tính trọng số AHP (cho thành phần hiểm họa) và phương pháp

Iyengar & Sudarshan (1982) (cho thành phần tính dễ bị tổn thương). Kết quả

tính toán trọng số tính dễ bị tổn thương và yếu tố hiểm họa, mức độ phơi bày

trước hiểm họa được thể hiện trong phần phụ lục.

Kết quả tính toán cho thấy yếu tố biến đổi nhanh (lượng mưa một ngày

lớn nhất) có mức độ ảnh hưởng khá cao tới rủi ro lũ quét. Trong khi đó, các yếu

tố biến đổi chậm có mối tương quan chặt chẽ đến khả năng hình thành và xuất

hiện lũ quét là loại đất và độ dốc bề mặt do quyết định đến thời gian tập trung

dòng chảy là thành phần quan trọng đánh giá lũ quét.

Bên cạnh đó, các giá trị thu được từ tính toán các tiêu chí thành phần cho

tính dễ bị tổn thương tại lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu cho thấy yếu tố độ

nhạy có trọng số cao hơn so với khả năng thích ứng. Cụ thể, các tiêu chí phụ

113

liên quan đến giáo dục, y tế và việc làm có liên quan cao hơn cả đến mức độ

rủi ro do lũ quét. Trong khi đó, đối với khả năng thích ứng, tại các xã, huyện

cho thấy các yếu tố chính sách xã hội và khả năng phục hồi tại khu vực nghiên

cứu được đánh giá cao so với cơ sở hạ tầng và truyền thông.

Từ các phân tích ở trên, Luận án sử dụng phần mềm ArcGis để xây

dựng bản đồ biểu thị các giá trị của hiểm họa, mức độ phơi bày trước hiểm

họa và dễ bị tổn thương cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu. Áp dụng

phương pháp hàm mật độ xác suất của Iyengar và sudarshan để phân cấp cho

các chỉ số hiểm họa, mức độ phơi bày trước hiểm họa, tính dễ bị tổn thương và

rủi ro do lũ quét, gồm 5 khoảng, mỗi khoảng có cùng xác suất 20%. Như đã

phân tích ở Chương 2, các bản đồ tính dễ bị tổn thương, bản đồ hiểm họa và

bản đồ mức độ phơi bày trước hiểm họa được tích hợp và chồng ghép sử dụng

ArcGis để xây dựng bản đồ chỉ số rủi ro lũ quét. Hình 3.35 thể hiện chỉ số rủi

ro lũ quét cho khu vực nghiên cứu.

Hình 3. 35 Bản đồ chỉ số rủi ro do lũ quét lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

114

Từ bản đồ chỉ số rủi ro do lũ quét, bản đồ phân cấp rủi ro lũ quét được

thành lập. Kết quả tính toán chỉ số rủi ro lũ quét cho thấy, trên lưu vực chủ yếu

có mức rủi ro thấp, diện tích rủi ro mức thấp là 219.083 ha (chiếm 69 % diện

tích lưu vực), tiếp đến là mức rất thấp 67.148 ha (21%), mức trung bình 27.181

ha (9%), mức cao 5.809 ha và rất cao là 100 ha. Rủi ro lũ quét ở mức cao và rất

cao tập trung tại các khu vực có mật độ sông suối lớn. Cụ thể, khu vực có mức

độ rủi ro lũ quét cao và rất cao tại huyện Hương Sơn chiếm 26,5%, huyện Đức

Thọ 8,6%, huyện Vũ Quang 22,9% và huyện Hương Khê 42%. Nhiều nhất tại

các xã Sơn Hồng, Sơn Tây, Sơn Hà, Sơn Kim 1, Sơn Kim 2 (huyện Hương

Sơn); Xã Đức Đồng, Đức Lạng (huyện Đức Thọ); Xã Đức Giang, Đức Lĩnh,

Đức Bồng (huyện Vũ Quang) và các xã Hòa Hải, Lộc An, Phú Gia, Hương Lâm

(huyện Hương Khê). Chi tiết diện tích rủi ro do lũ quét trên lưu vực sông được

thể hiện trong Bảng dưới đây:

Bảng 3. 16 Diện tích rủi ro do lũ quét trên lưu vực sông Ngàn Phố-Ngàn Sâu

Diện tích rủi ro lũ quét (ha)

STT

Xã

Rất thấp

Thấp

Trung bình Cao

Rất cao

Huyện Hương Sơn (Hà Tĩnh)

Thị trấn Phố Châu 16,65 35,19 Thị trấn Tây Sơn 2.433,24 Xã Sơn Hồng 265,59 Xã Sơn Tiến 2.398,95 Xã Sơn Lâm 1.024,11 Xã Sơn Lễ 71,64 Xã Sơn Thịnh 2,61 Xã Sơn An 79,11 Xã Sơn Giang 100,08 Xã Sơn Lĩnh 16,29 Xã Sơn Hòa 160,74 Xã Sơn Tân 36,00 Xã Sơn Mỹ

246,78 113,22 563,76 740,16 49,50 252,72 142,56 34,29 640,35 1.014,66 94,59 109,89 92,79

- 25,38 10,26 66,60 196,29 10,44 38,07 8,28 21,60 9,09 4,59 91,53 76,77 11,79 7,47 5,85

- - - - - 0,27 - - - -

136,35 191,88 15.182,82 2.379,24 1.280,34 1.572,75 360,09 376,74 548,46 750,87 268,29 438,57 190,71

115

Diện tích rủi ro lũ quét (ha)

STT

Xã

Rất cao - - - 100,17 - - - -

Thấp 3.053,52 469,71 271,80 280,08 1.211,40 537,48 398,79 495,18 20.787,84 14.933,61 438,57 336,42 1.357,20 1.069,20 1.497,78 349,74 373,05 1.047,96 1.137,42

Trung bình Cao 144,00 390,06 15,21 137,88 7,83 95,31 1,53 44,10 6,21 291,60 64,62 188,46 24,39 142,20 11,52 77,22 148,77 4,32 353,88 125,01 1,98 640,17 2,16 75,15 8,37 138,15 57,60 385,83 94,41 299,52 61,02 186,66 11,70 199,71 10,35 139,05 74,70 331,74 41,58 149,40

- - 0,18 - - - - - -

Xã Sơn Tây Xã Sơn Ninh Xã Sơn Châu Xã Sơn Hà Xã Sơn Quang Xã Sơn Trung Xã Sơn Bằng Xã Sơn Bình Xã Sơn Kim 1 Xã Sơn Kim 2 Xã Sơn Trà Xã Sơn Long Xã Sơn Diệm Xã Sơn Thủy Xã Sơn Hàm Xã Sơn Phú Xã Sơn Phúc Xã Sơn Trường Xã Sơn Mai

Rất thấp 9.362,34 87,84 115,38 31,41 21,69 165,69 27,27 124,74 2.942,46 1.664,28 178,29 98,01 93,15 657,90 464,67 47,79 96,75 487,44 592,02 Huyện Đức Thọ (Hà Tĩnh) 272,88 31,59 - 15,84 47,07 7,29 145,44 45,45 1,26 21,42 3,96 253,89

62,91 7,92 - - 147,96 165,42 385,74 378,36 136,44 236,16 376,11 77,31

1,53 - - - 26,91 48,15 274,05 133,11 16,38 69,48 48,06 0,27

- - 20,79 - 2,25 0,09 27,99 5,13 - 0,72 0,36 -

- - - - - - - - - - - -

Thị Trấn Đức Quang Trường Sơn Liên Minh Đức La Đức Nhân Tùng Ảnh Bùi Xá Đức Thịnh Đức Yên Đức Thuỷ Thái Yên

116

Diện tích rủi ro lũ quét (ha)

STT

Xã

Rất thấp

Thấp

Trung Lễ Đức Hoà Đức Long Đức Lâm Đức Thanh Đức Dũng Đức Lập Đức An Đức Lạc Đức Đồng Đức Lạng Tân Hương

145,17 495,54 663,39 507,96 71,10 313,65 490,59 691,65 495,81 829,44 523,89 750,42

Trung bình Cao 7,92 187,11 206,73 106,38 0,27 67,05 134,82 196,92 184,86 342,72 245,43 50,04

0,36 79,38 27,45 2,79 - 3,42 14,76 20,97 43,02 146,25 123,48 -

Rất cao - - - - - - - - - - - -

264,60 100,53 120,06 10,35 228,87 4,14 85,77 126,18 46,44 199,98 601,47 906,84 Huyện Vũ Quang (Hà Tĩnh)

Thị trấn Vũ Quang 1.997,91 Xã Ân Phú Xã Đức Giang Xã Đức Lĩnh Xã Sơn Thọ Xã Đức Hương Xã Đức Bồng Xã Đức Liên Xã Hương Điền Xã Hương Minh Xã Hương Thọ Xã Hương Quang

1.575,00 554,67 277,47 927,54 3.425,76 1.052,10 450,00 1.984,32 535,41 4.132,80 87,10 26.632,62

118,71 231,39 628,29 1.103,67 360,63 538,56 482,58 289,98 84,69 270,54 277,02 444,51

0,09 32,85 45,72 0,72 290,16 3,06 317,16 7,56 1,17 70,29 85,23 1,71 237,96 20,34 59,85 19,62 48,96 44,28 86,22

1,35 0,01 3,24 5,94 3,51

99,99 12,06 36,63 729,99 131,76 181,89 279,18 2.432,70 391,68 275,85 4.198,14 Huyện Hương Khê (Hà Tĩnh)

trấn Hương

8,55

56,16

159,48

70,83

-

- - -

Thị Khê Xã Phương Mỹ Xã Hà Linh Xã Hương Thủy Xã Hòa Hải

1.811,88 546,12 592,11 2.344,59

2.923,38 6.011,55 3.965,76 12.672,90

184,32 782,37 721,08 621,81

79,83 97,02 81,27 163,53 5,76

117

Diện tích rủi ro lũ quét (ha)

STT

Xã

Rất thấp

Thấp

Rất cao - 0,09 -

- -

Xã Phương Điền Xã Phúc Đồng Xã Hương Giang Xã Lộc Yên Xã Hương Bình Xã Hương Long Xã Phú Gia Xã Gia Phố Xã Phú Phong Xã Hương Đô Xã Hương Vĩnh Xã Hương Xuân Xã Phúc Trạch Xã Hương Trà Xã Hương Trạch Xã Hương Lâm Xã Hương Liên

505,35 225,00 235,08 263,52 2.166,66 190,71 1.599,12 126,09 44,37 140,04 5.538,24 1.878,57 1.273,86 3.010,86 3.010,86 2.390,76 279,72

650,25 1.169,01 5.747,40 8.128,35 933,39 881,91 11.585,16 494,64 255,06 1.346,13 461,61 704,88 2.161,89 7.397,37 7.397,37 12.308,31 3.675,60

Trung bình Cao 48,24 179,01 80,01 650,43 49,68 879,48 343,80 1,44 1.434,78 24,39 296,64 36,27 503,82 168,03 15,12 628,47 0,36 56,25 473,49 - 74,34 126,00 0,36 48,24 568,35 - 77,04 212,40 - 96,48 175,32 - 14,04 325,53 - 58,59 480,51 - 58,59 480,51 - 740,97 948,42 0,81 48,69 1.071,99

Từ kết quả tính toán rủi ro cho thấy, mức rủi ro do lũ quét ở cấp thấp xuất

hiện chủ yếu ở huyện Hương Sơn với diện tích khoảng 23.899,32 ha chiếm

69% diện tích toàn huyện, tổng diện tích có mức rủi ro do lũ quét ở cấp cao và

rất cao là 1.601,91 ha (1,5 %), xuất hiện chủ yếu ở 4 xã Sơn Hồng, Sơn Kim 1,

Sơn Kim 2 và Sơn Tây. Tính riêng mức rủi ro ở cấp rất cao xuất hiện tại các xã

Sơn Giang, Sơn Hồng, Thị trấn Tây Sơn, Sơn Hà, Sơn Giang, Sơn Kim 1, Sơn

Kim 2, Sơn Diệm, các xã còn lại xuất hiện ít hoặc không xuất hiện mức rủi ro

lũ quét ở cấp rủi ro rất cao. Diện tích rủi ro do lũ quét ở cấp Trung Bình chủ

yếu xuất hiện ở xã Sơn Sơn Lĩnh (1.014,66ha) và xuất hiện ít nhất ở xã Sơn An

là 34,29ha.

118

Hình 3. 36 Bản đồ phân cấp mức độ rủi ro lũ quét lưu vực sông Ngàn Phố -

Ngàn Sâu

Huyện Đức Thọ, tổng diện tích rủi ro do lũ quét ở cấp thấp chiếm đến

55,4% so với diện tích toàn huyện, tiếp đến cấp thấp chiếm (24,7%), cấp trung

bình (16,4%), cấp cao (3,6%). Tổng diện tích rủi ro do lũ quét ở cấp rủi ro cao

là 519,21ha, xuất hiện ở hầu hết các xã, tập trung nhiều nhất ở xã Đức Bồng

(146,25ha) và Đức Lạng (123,48ha). Diện tích rủi ro ở cấp trung bình xuất hiện

nhiều nhất ở các xã Đức Bồng, Tùng Ánh, Đức An, Đức Lạng, Đức Lạc và xuất

hiện rất ít ở xã Thái Yên, Đức Thanh (0,27ha). Diện tích rủi ro ở cấp thấp phân

bố đều trên diện tích toàn huyện, nhiều nhất ở Đức Bồng, Tân Hương, Đức

Long, Đức Lạng, Đức Hòa và xuất hiện ít ở xã Đức Thanh 71,10ha.

Trong khi đó huyện Vũ Quang cho thấy có mức độ rủi ro do lũ quét

không lớn với tổng diện tích rủi ro ở cấp thấp chiếm đến 72,8% so với diện tích

toàn huyện, tiếp đến cấp rất thấp (17,3%), cấp trung bình chiếm (7,7%), cấp

119

cao 2,1% và cấp rất cao (0,1%). Tổng diện tích rủi ro ở cấp cao và rất cao là

1.387ha chiếm 2,2% diện tích toàn huyện. Diện tích rủi ro rất cao xuất hiện ở

hết các xã, nhiều nhất ở xã Đức Bồng (20,34ha), tiếp đến xã Đức Lĩnh, Hương

Thọ, Đức Giang, Hương Quang, Hương Minh và ít nhất Thị trấn Vũ Quang

(0,09ha). Diện tích rủi ro do lũ quét ở cấp trung bình tập trung nhiều nhất ở xã

Đức Lĩnh (1.103,67ha), tiếp đến Đức Giang, Đức Hương, Đức Bồng, Hương

Quang và ít nhất ở xã Hương Điền (84,69ha). Ở cấp rủi ro thấp tập trung nhiều

nhất ở xã Hương Quang (26.632,62ha chiếm đến 58,6%) và ít nhất ở xã Đức

Giang (277,47ha).

Tương tự, huyện Hương Khê được đánh giá ít có nguy cơ rủi ro do lũ

quét với tổng diện tích rủi ro do lũ quét tại huyện Hương Khê ở cấp thấp

(90.928,08ha) chiếm phần lớn so với với các cấp còn lại, so với diện tích toàn

huyện chiếm 68,1%. Tổng diện tích ở cấp cao và rất cao ở huyện Hương Khê

là 2.540,07ha, chiếm 1,9% trên toàn huyện. Tập trung nhiều nhất tại xã Hương

Lâm (740,94ha), tiếp đến các xã Lộc Yên, Phú Gia, Hòa Hải, các xã còn lại từ

14,04ha đến 97,02ha. Diện tích rủi ro ở cấp rất cao là 23,94ha, tập trung ở 7 xã

Phú Gia, Hòa Hải, Lộc Yên, Hương Liên, Gia Phố, Hương Đô, Phúc Đồng. Rủi

ro ở cấp cao là 2.516,13ha, tập trung nhiều nhất tại xã Hương Lâm (740,94ha),

ít nhất ở xã Phúc Trạch (14,04ha). Ở cấp rủi ro trung bình là 11.904,21ha, phân

bố đều ở các xã, nhiều nhất ở xã Lộc Yên, Hương Liên và ít nhất ở xã Phú

Phong.

3.4. Xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét

Số liệu mưa giờ trong các đợt lũ và lũ quét từ năm 1976 đến 2016 (phụ

thuộc vào thời kỳ quan trắc của từng trạm), ghi nhận về hiện tượng lũ, lũ quét

xảy ra tại lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu như đã được trình bày trong các

phần trên. Trong nghiên cứu này, như đề xuất, dựa trên đặc điểm về hệ thống

120

sông, suối, phân bố địa hình, lưu vực sông Ngàn Phố-Ngàn Sâu được phân chia

thành 3 tiểu lưu vực bao gồm:

− Lưu vực 1 (TLNP): thượng lưu sông Ngàn Phố tính từ thượng lưu tới

vị trị trạm thủy văn Sơn Diệm, diện tích lưu vực 830 km2.

− Lưu vực 2 (TLNS): thượng lưu sông Ngàn Sâu tính từ thượng lưu tới

vị trí trạm thủy văn Hòa Duyệt, diện tích lưu vực 1882 km2.

− Lưu vưc 3 (HL): phần hạ lưu sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu, diện tích lưu

vực 546 km2.

Hình 3. 37 Sơ đồ phân chia các tiểu lưu vực trên sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

3.4.1. Đánh giá cân bằng nước cho các tiểu lưu vực

Dựa trên đặc trưng các tiểu khu vực cùng với thông tin lũ quét và trạm

mưa thu thập, sau khi hiệu chỉnh kiểm định bộ mô hình MIKE, Luận án tính

toán cân bằng ẩm cho toàn bộ lưu vực sông nghiên cứu cho 3 lưu vực thành

phần để xác định thành phần dòng chảy mặt.

Kết quả mô phỏng cân bằng nước tổng quát cho toàn bộ lưu vực sông

Ngàn Phố - Ngàn Sâu xét trong thời đoạn mô phỏng từ tháng I năm 2000 đến

121

tháng XII năm 2008 được thể hiện trong Hình 3.38. Theo đó, lượng mưa tổng

cộng là 19.842 mm. Trong đó, lượng dòng chảy tràn mặt đổ vào sông suối là

9.857 mm; 5.777 mm tham gia vào quá trình bốc thoát hơi thực vật; 286 mm

thấm ra khỏi lưu vực. Lượng thấm xuống tầng bão hòa là 14.131 mm đối với

thấm trực tiếp và 172 mm đối với thấm qua lòng sông; lượng thấm do mao dẫn

từ tầng bão hòa lên các tầng đất nông hơn là 9.151 mm (bao gồm cả lượng bị

hút lên do lớp thực vật trên bề mặt); lượng thấm bổ cập vào sông là 5.808 mm

(dòng chảy cơ sở). Lượng thay đổi ẩm trong các tầng bão hòa, tầng không bão

hòa và điền trũng bề mặt đất lần lượt là -655 mm, -56 mm và 366 mm (giá trị

âm thể hiện sự suy giảm lượng trữ trong tầng đất). Tổng lượng sai số mô phỏng

là 1.368 mm.

Hình 3. 38 Sơ đồ cân bằng nước tổng quát trên lưu vực sông

(Thời đoạn từ tháng 01/2000 đến tháng 12/2015 – đơn vị: mm)

Biểu đồ Hình 3.39 thể hiện tỷ lệ đóng góp của các yếu tố trong cân bằng

nước trên lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu trung bình nhiều năm.

122

600

400

)

200

m m

0

-200

( c ớ ư n p ớ L

-400

Tháng

-600

I

II

III

IV

V

VI

VII VIII

IX

X

XI

XII

Mưa Thay đổi lượng trữ bề mặt Thấm khỏi lưu vực Thay đổi lượng trữ trong đất Lượng thấm từ sông vào tầng bão hòa

Bốc thoát hơi Thấm đến lưu vực Chảy tràn vào sông Lượng thấm từ tầng bão hòa vào sông Sai số mô phỏng

Hình 3. 39 Biểu đồ các thành phần cân bằng nước trung bình tháng trên LVS

Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Xét trên thời đoạn mô phỏng đủ dài, các yếu tố về thay đổi lượng trữ có

thể được coi là không đổi. Bỏ qua các yếu tố về sai số, tỷ lệ đóng góp vào quá

trình cân bằng trao đổi nước trên toàn lưu vực trong mùa lũ được thể hiện như

trong sơ đồ Hình 3.40.

Hình 3. 40 Sơ đồ thể hiện tỷ lệ đóng góp trong cân bằng nước trên lưu vực

sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu mùa lũ

a. Lưu vực 1

Theo kết quả mô phỏng, lượng mưa tổng cộng là 19.096 mm (Hình 3.41).

Trong đó, lượng dòng chảy tràn mặt đổ vào sông suối là 10.922 mm; 5.661 mm

123

tham gia vào quá trình bốc thoát hơi thực vật. Lượng thấm sang các lưu vực

khác là 154 mm (84 mm trong tầng rễ cây và 74 mm trong tầng bão hòa); lượng

thấm đến từ các lưu vực lân cận là 159 mm (51 mm tầng rễ cây và 108 mm

trong tầng bão hòa).

Hình 3. 41 Các thành phần cân bằng nước trung bình tháng tiểu lưu vực 1

Lượng thấm xuống tầng bão hòa là 14.676 mm đối với thấm trực tiếp và

16 mm đối với thấm qua lòng sông; lượng thấm do mao dẫn từ tầng bão hòa

lên các tầng đất nông hơn là 9.260 mm; lượng thấm bổ cập vào sông là 6.274

mm. Lượng thay đổi ẩm trong các tầng bão hòa, tầng không bão hòa và điền

trũng bề mặt đất lần lượt là -808 mm, -68 mm và 300 mm. Tổng lượng sai số

mô phỏng là 3.178 mm.

b. Lưu vực 2

Theo kết quả mô phỏng, lượng mưa tổng cộng là 20.477 mm (Hình 3.42).

Trong đó, lượng dòng chảy tràn mặt đổ vào sông suối là 9.897 mm; 5.753 mm

tham gia vào quá trình bốc thoát hơi thực vật. Lượng thấm sang các lưu vực

khác là 294 mm (257 mm trong tầng rễ cây và 37 mm trong tầng bão hòa);

lượng thấm đến từ các lưu vực lân cận là 90 mm (41 mm tầng rễ cây và 49 mm

trong tầng bão hòa). Lượng thấm xuống tầng bão hòa là 14.643 mm đối với

thấm trực tiếp và 46 mm đối với thấm qua lòng sông; lượng thấm do mao dẫn

124

từ tầng bão hòa lên các tầng đất nông hơn là 9.649 mm; lượng thấm bổ cập vào

sông là 5.723 mm. Lượng thay đổi ẩm trong các tầng bão hòa, tầng không bão

hòa và điền trũng bề mặt đất lần lượt là -672 mm, -51 mm và 434 mm. Tổng

lượng sai số mô phỏng là 765 mm.

Hình 3. 42 Các thành phần cân bằng nước trung bình tháng tiểu lưu vực 2

c. Lưu vực 3

Theo kết quả mô phỏng, lượng mưa tổng cộng là 18.802 mm (Hình 3.43).

Trong đó, lượng dòng chảy tràn mặt đổ vào sông suối là 8.100 mm; 6.039 mm

tham gia vào quá trình bốc thoát hơi thực vật. Lượng thấm sang các lưu vực

khác là 1.275 mm (1.077 mm trong tầng rễ cây và 198 mm trong tầng bão hòa);

lượng thấm đến từ các lưu vực lân cận là 272 mm (164 mm tầng rễ cây và 108

mm trong tầng bão hòa). Lượng thấm xuống tầng bão hòa là 11.542 mm đối

với thấm trực tiếp và 846 mm đối với thấm qua lòng sông; lượng thấm do mao

dẫn từ tầng bão hòa lên các tầng đất nông hơn là 7.270 mm; lượng thấm bổ cập

vào sông là 5.394 mm. Lượng thay đổi ẩm trong các tầng bão hòa, tầng không

bão hòa và điền trũng bề mặt đất lần lượt là -367 mm, -56 mm và 232 mm.

Tổng lượng sai số mô phỏng là 698 mm.

125

Hình 3. 43 Các thành phần cân bằng nước trung bình tháng tiểu lưu vực 3

Bảng 3. 17 Thống kê các yếu tố cân bằng nước trên toàn lưu vực sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu (Đơn vị:mm)

Yếu tố / Quá trình

Lưu vực 1

Lưu vực 2

Lưu vưc 3

Lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

19.086 5.661 300 51 84

20.510 5.770 434 41 257

18.802 19.842 6.039 232 164 1.077

5.777 366 0 286

10.922

9.922

8.100

9.857

876

749

423

711

6.274

5.745

5.394

5.808

16

46

846

172

Mưa Bốc thoát hơi Thay đổi lượng trữ bề mặt Thấm đến lưu vực Thấm khỏi lưu vực Thành phần dòng chảy tràn mặt Thay đổi lượng trữ trong đất Thấm từ tầng bão hòa vào sông Thấm từ sông vào tầng bão hòa Sai số mô phỏng

3.178

771

698

1.368

Từ các giá trị thống kê trong Bảng 3.17, cho thấy: Lượng chảy tràn bề

mặt vào lòng sông phụ thuộc nhiều vào yếu tố địa hình. Cụ thể lưu vực 1 có độ

dốc trung bình lớn hơn so với 2 lưu vực còn lại, do đó giá trị tràn mặt vào sông

là lớn nhất (57% lượng mưa). Tương tự lưu vực 3 có độ dốc thấp nhất, chỉ có

43% lượng mưa sinh dòng chảy tràn bề mặt và đổ vào mạng lưới sông. Lượng

126

bốc thoát hơi nước phụ thuộc nhiều vào yếu tố thảm phủ và sử dụng đất. Cụ

thể, diện tích đất nông nghiệp trên lưu vực 3 là lớn nhất, lượng bốc thoát hơi

chiếm đến 32% tổng lượng mưa. Ngược lại, trên lưu vực 1 và 2 với thảm phủ

chủ yếu là rừng tự nhiên và trảng cây bụi, lượng bốc thoát hơi chỉ chiếm khoảng

28% lượng mưa.

Như vậy, thành phần dòng chảy tràn mặt tại ba tiểu lưu vực vào mùa lũ

lần lượt là 63%, 56% và 51% cho tiểu lưu vực 1 (TLNP), tiểu lưu vực 2 (TLNS)

và tiểu lưu vực 3 (HL). Đây là kết quả quan trọng nhằm xác định hệ số triết

giảm khu vực trong quá trình xây dựng đường tới hạn CL, tính toán ngưỡng

mưa sinh lũ quét làm cơ sở cảnh báo rủi ro lũ quét.

3.4.2. Xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét phục vụ cảnh báo rủi ro lũ quét

Theo kết quả tính toán thành phần dòng chảy mặt trên và dựa vào mạng

lưới đo mưa, hệ số triết giảm α được ước tính cho mỗi đường ngưỡng CL cho

từng lưu vực bộ phận.

Hiện mạng lưới trạm có quan trắc mưa giờ trong thời kỳ dài trong khu

vực nghiên cứu hiện có gồm trạm Hương Khê và Hương Sơn, ngoài ra, một số

trạm có quan trắc mưa ngày gồm Hòa Duyệt, Kim Cương, Cù Na, Chu Lễ, Rào

Nổ, La Khê, Lĩnh Cảm, Sơn Diệm, Kim Cương. Để xác định lượng mưa hoạt

động kỳ trước, và lượng mưa giờ đối với các trận lũ, lũ quét như đã nêu trên,

thực tế cần phải xác định dữ liệu mưa phục vụ cho từng vị trí, ứng với từng trận

lũ, lũ quét. Đối với các khu vực không có trạm đại diện có quan trắc mưa giờ,

trong nghiên cứu này sử dụng phương pháp thu phóng. Hệ số thu phóng được

xác định dựa trên lượng mưa một ngày lớn nhất ứng với chu kỳ lặp 100 năm.

Kết quả xác định chi tiết hệ số thu phóng cho các tiểu lưu vực với các thông tin

liên quan được thể hiện trong phần phụ lục.

Với các trạm mưa đại diện phân bố trên lưu vực sông, nghiên cứu tiến

hành phân tích và thống kê số lượng trận mưa có nguy cơ gây lũ quét và số

127

lượng trận mưa không có khả năng gây lũ quét. Từ các điểm được biểu diễn

trên đồ thị, xác định đường ranh giới phân chia giữa các điểm đại diện cho trận

có nguy cơ và không có nguy cơ sinh lũ quét, đường ranh giới này chính là

đường ngưỡng gây lũ quét.

Kết quả xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét cho nhóm các lưu vực tương

ứng được thể hiện trong các hình dưới đây:

Hình 3. 44 Đường ngưỡng mưa gây lũ quét CL xây dựng cho tiểu lưu vực 1

(TLNP)

Kết quả cho thấy ngưỡng mưa có thể sinh lũ quét cho tiểu khu vực này

thể hiện qua vị trí điểm tới hạn trên và dưới của đường CL. Cụ thể, trong trường

hợp không có lượng mưa tích lũy thời đoạn trước, trận mưa có cường độ khoảng

116 mm có nguy cơ gây lũ quét cao. Trong khi đó, trong trường hợp có lượng

mưa tích lũy thời đoạn trước, khi ngưỡng mưa hoạt động đạt khoảng 201mm,

khả năng xảy ra lũ quét trên địa bàn rất lớn.

128

Hình 3. 45 Đường ngưỡng mưa gây lũ quét CL cho tiểu lưu vực 2 (TLNS)

Tương tự, kết quả tính toán cho tiểu lưu vực 2 (TLNS) cho thấy, trong

trường hợp không có lượng mưa tích lũy thời đoạn trước, chỉ với trận mưa có

cường độ khoảng 62 mm có khả năng gây nguy cơ lũ quét cao. Trong khi đó,

trong trường hợp có lượng mưa tích lũy thời đoạn trước, khi ngưỡng mưa hoạt

động đạt khoảng 450mm, khả năng xảy ra lũ quét trên địa bàn rất lớn.

Hình 3. 46 Đường ngưỡng mưa gây lũ quét CL cho tiểu lưu vực 3 (HL)

129

Mặt khác, ở tiểu lưu vực 3 (HL), trong trường hợp không có lượng mưa

tích lũy thời đoạn trước, trận mưa có cường độ khoảng 101 mm có nguy cơ gây

lũ quét cao. Trong khi đó, trong trường hợp có lượng mưa tích lũy thời đoạn

trước, khi ngưỡng mưa hoạt động đạt khoảng 230mm, khả năng xảy ra lũ quét

trên địa bàn rất lớn. Ngưỡng mưa hoạt động nhỏ nhất có thể sinh lũ quét vào

khoảng 72mm với cường độ mưa giờ lớn lên tới gần 76mm trong khi ngưỡng

mưa hoạt động lớn nhất chắc chắn sinh lũ quét vào khoảng 270mm với cường

độ mưa giờ đạt 54mm.

Nhìn chung, khi xem xét các đường ngưỡng mưa sinh lũ quét cần quan

tâm đến vị trí các điểm so với đường ngưỡng CL, đặc biệt là vị trí 2 điểm tới

hạn trên và dưới. Cụ thể, đối với các điểm nằm bên dưới đường CL là những

điểm không gây lũ quét nhưng có nguy cơ cao cần được quan tâm và chuẩn bị

đề phòng. Các điểm nằm trên và cạnh đường CL là những điểm chắc chắn xảy

ra lũ quét, phải phát thông báo kịp thời để người dân và chính quyền có biện

pháp phòng chống thích hợp.

Đồ thị đường tới hạn CL có giá trị áp dụng tính toán đối với bất kỳ trận

mưa nào trên khu vực nghiên cứu nhằm xác định trận mưa có khả năng sinh

hoặc không sinh lũ quét từ đó có các động thái phản ứng kịp thời cho khu vực

nghiên cứu.

3.5. Tiểu kết chương 3

Kết quả điều tra khảo sát thực tế cho thấy lũ quét có tác động lớn một

cách trực tiếp đến tính mạng và cơ sở vật chất cũng như điều kiện kinh tế - xã

hội và các tài nguyên môi trường khu vực nghiên cứu. Trong khi đó, các thông

tin điều tra xã hội học cho thấy nhận thức và việc tiếp cận với thông tin lũ quét

đối với người dân trong vùng nghiên cứu còn hạn chế và gặp nhiều khó khăn

do dựa vào phương thức truyền thống. Do đó, việc đánh giá rủi ro lũ quét cho

lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu có vai trò quyết định đến hiệu quả xác định

130

nguy cơ mức độ rủi ro cho từng vùng làm cơ sở xây dựng phương án giảm thiểu

rũi ro lũ quét cho vùng nghiên cứu.

Nghiên cứu đề xuất lựa chọn các nhân tố quan trọng ảnh hưởng trực tiếp

đến việc hình thành rủi ro lũ quét bao gồm các nhân tố liên quan đến mặt đệm,

thảm phủ, thổ nhưỡng, địa hình và mưa dựa trên tính toán thống kê phân tích

thành phần chính PCA. Trên cơ sở đó, Luận án đề xuất bộ tiêu chí tính toán

đánh giá mức độ rủi ro lũ quét cho lưu vực sông bao gồm các tiêu chí tính toán

thành phần hiểm họa với 09 tiêu chí thành phần bao gồm các nhóm địa hình,

thổ nhưỡng, thảm phủ, mưa. Kết quả tính toán mức độ hiểm họa do lũ quét tại

lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu cho thấy chủ yếu ở mức trung bình và thấp.

Đối với thành phần phơi bày trước hiểm họa, Luận án đề xuất 4 nhóm tiêu chí

phụ về con người, nông nghiệp – công nghiệp, thương mại dịch vụ và cơ sở hạ

tầng dựa trên đánh giá khả năng chịu ảnh hưởng của đối tượng khi xảy ra thiên

tai. Kết quả phân tích từ bản đồ cho thấy các khu vực trung tâm kinh tế của lưu

vực sông có chỉ số phơi bày ở mức độ cao và rất cao do là các vùng tập trung

đông dân cư và các hoạt động kinh tế nông nghiệp và phi nông nghiệp phát

triển.

Đồng thời, các tiêu chí thành phần của tính dễ bị tổn thương được xây

dựng cho hai nhóm độ nhạy (13 tiêu chí thành phần) và khả năng thích ứng (20

tiêu chí thành phần). Kết quả tính toán tính dễ bị tổn thương cho lưu vực sông

chủ yếu là cao và rất cao, tập trung chủ yếu tại các khu vực miền núi, dân trí

thấp.

Bộ ba nhóm tiêu chí này sau đó được phân tích qua phương pháp phân

trọng số tương ứng nhằm xây dựng bản đồ chỉ số rủi ro lũ quét phục vụ đánh

giá rủi ro lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu. Kết quả đánh giá rủi

ro lũ quét cho thấy khoảng 69% diện tích lưu vực nằm trong nguy cơ rủi ro

thấp. Các khu vực có mật độ sông suối lớn với độ dốc cao như Hương Sơn,

131

Đức Thọ, Vũ Quang nằm trong vùng có nguy cơ rủi ro cấp cao và rất cao chiếm

trên 20%, đặc biệt tại huyện Hương Khê với 42% vùng có nguy cơ rủi ro rất

cao.

Bên cạnh đó, nghiên cứu đã tổng hợp các dữ liệu khí tượng thủy văn và

thông tin về hệ thống sông suối, địa hình khu vực nghiên cứu, nhằm tính toán

ngưỡng mưa sinh lũ quét dựa trên phương pháp ngưỡng mưa theo phương pháp

CL cho lưu vực sông. Cán cân bằng nước được tính toán bằng mô hình toán

MIKE SHE cho các tiểu lưu vực tương ứng với việc xác định thành phần dòng

chảy tràn mặt là cơ sở thiết lập hệ số triết giảm α và xây dựng đường ngưỡng

mưa cảnh báo cho các tiểu lưu vực trong lưu vực sông nghiên cứu.

Cán cân bằng nước cho lưu vực sông được tính toán cho ba tiểu khu vực

Ngàn Phố, Ngàn Sâu và khu vực hạ lưu theo trung bình năm và theo mùa lũ.

Nhìn chung, thành phần dòng chảy mặt có sự khác biệt cho cả ba khu vực thành

phần và theo mùa. Trong đó thành phần dòng chảy mặt các tháng mùa lũ tại ba

khu vực dao động vào khoảng 51% đến 63% trong khi giá trị này tính toán cho

trung bình năm là 43% - 48%. Dựa trên thành phần dòng chảy mặt được xác

định từ cán cân nước tự nhiên, hệ số thu phóng ngưỡng mưa sinh lũ quét cho

mỗi khu vực thành phần được ước tính nhằm xây dựng đồ thị quan hệ lượng

mưa hoạt động và cường độ mưa giờ. Kết quả tính toán được thể hiện dưới

dạng đồ thị với vị trí đường CL đặc trưng cho mối quan hệ giữa cường độ mưa

và lượng mưa hoạt động cho ba tiểu vùng Ngàn Phố, Ngàn Sâu và vùng đồng

bằng. Đây là cơ sở để cảnh báo nguy cơ lũ quét cho các tiểu khu vực nghiên

cứu từ đó đề xuất các phương án và giải pháp nhằm giảm thiểu nguy cơ rủi ro

lũ quét gây ra cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu.

132

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ

KẾT LUẬN:

Luận án đã thực hiện được các nội dung đặt ra với những kết quả chính

sau:

Đối với mục tiêu 1: Nghiên cứu đã xây dựng phương pháp đánh giá rủi

ro lũ quét cho các lưu vực sông miền núi dựa trên cơ sở đánh giá và tính toán

các tiêu chí thành phần bao gồm hiểm họa, mức độ phơi bày trước hiểm họa và

tính dễ bị tổn thương.

Trong đó, đối với thành phần hiểm họa, 09 tiêu chí thứ cấp được lựa chọn

liên quan đến tính chất thảm phủ, thổ nhưỡng, địa hình và thủy văn bao gồm

độ dốc, độ cong địa hình, chỉ số vị trí địa hình TPI, chỉ số ẩm ướt địa hình TWI,

chỉ số năng lượng sông SPI, mật độ sông suối, chỉ số thực vật NDVI, loại đất

và mưa. Các thông số được phân tích từ dữ liệu số độ cao, được chuẩn hóa dưới

dạng không thứ nguyên 0-1 và phân cấp bằng phương pháp trọng số AHP để

xây dựng bản đồ hiểm họa cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu. Kết quả

cho thấy tính hiểm họa đối với rủi ro lũ quét xuất hiện ở các khu vực đồng bằng,

và các sông chính phù hợp với các vị trí khảo sát xảy ra lũ quét.

Trong khi đó, tiêu chí thứ cấp mức độ phơi bày trước hiểm họa được tổng

hợp trên cơ sở thể hiện khả năng chịu ảnh hưởng của đối tượng đối với thiên

tai bao gồm các tiêu chí về con người, nông nghiệp – công nghiệp, thương mại

– dịch vụ, cơ sở hạ tầng (8 tiêu chí thứ cấp).

Tính dễ bị tổn thương, mặt khác, được đánh giá trên độ nhạy cảm và khả

năng ứng phó sau đó được chuẩn hóa bằng phương pháp Iyengar & Sudarshan,

1982. Nghiên cứu đã đánh giá và lựa chọn 13 tiêu chí thứ cấp cho thành phần

độ nhạy cảm và 20 tiêu chí thứ cấp cho thành phần tính dễ bị tổn thương với

mức độ chi tiết cấp xã cho lưu vực nghiên cứu. Kết quả tính toán tính dễ bị tổn

thương cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu cho thấy tính dễ bị tổn thương

133

ở mức rất cao chiếm 68,3% diện tích lưu vực, mức cao chiếm 30% lưu vực.

Khu vực có chỉ số tính dễ bị tổn thương ở mức cao và rất cao tập trung chủ yếu

tại các khu vực miền núi, dân trí thấp, các khu vực bị ảnh hưởng lớn do lũ quét.

Trên cơ sở kết quả tính toán bộ ba tiêu chí thành phần hiểm họa, mức độ phơi

bày trước hiểm họa và tính dễ bị tổn thương, nghiên cứu đã xây dựng bản đồ

đánh giá rủi ro lũ quét cho lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu với độ phân giải

30 x 30m. Kết quả phản ánh tính chặt chẽ với tài liệu thu thập về các trận lũ

quét trong quá khứ. Nhìn chung, các khu vực gần sông lớn thuộc huyện Hương

Khê, Vũ Quang có khả năng rủi ro cao đối với lũ quét, đặc biệt là các xã Hương

Điền, Hương Thủy, Hương Giang, Hà Linh.

Đối với mục tiêu 2: Nghiên cứu đã kế thừa và phát triển phương pháp xác

định ngưỡng mưa theo đặc tính của lưu vực nhằm tính toán ngưỡng mưa sinh

lũ quét phục vụ cho bài toán cảnh báo rủi ro lũ quét cho lưu vực sông nghiên

cứu. Hệ số triết giảm α trong phương pháp xác định ngưỡng mưa được điều

chỉnh trên cơ sở tính toán thành phần dòng chảy mặt cho lựu vực sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu qua việc xác định cân bằng nước lưu vực bằng bộ mô hình toán

MIKE SHE và MIKE 11. Bộ mô hình được hiệu chỉnh và kiểm định cho kết

quả sai số trong mức cho phép và được sử dụng để tính toán cán cân nước qua

các tháng, mùa và trung bình năm cho ba tiểu lưu vực thuộc lưu vực sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu. Kết quả tính toán cán cân nước cho thấy lượng dòng chảy tràn

bề mặt vào lòng sông cho lưu vực 1 lớn nhất (57% lượng mưa). Tương tự lưu

vực 3 có độ dốc thấp nhất, chỉ có 43% lượng mưa sinh dòng chảy tràn bề mặt.

Với dữ liệu mưa giờ trong các đợt lũ và lũ quét tổng hợp trên toàn bộ lưu

vực từ năm 1976 đến 2016 và hệ số thành phần dòng chảy mặt, đường cảnh báo

lũ quét CL được xây dựng cho ba tiểu lưu vực thành phần. Từ biểu đồ đường

quan hệ CL và công thức xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét trên các tiểu lưu

vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu, nghiên cứu đã tính toán được ngưỡng mưa sinh

134

lũ quét từ đó làm cơ sở cho công tác cảnh báo rủi ro lũ quét theo không gian

cho lưu vực sông.

KIẾN NGHỊ:

Bộ tiêu chí đánh giá rủi ro lũ quét được thực hiện cho lưu vực sông Ngàn

Phố - Ngàn Sâu được đề xuất dựa trên tình hình thực tế ở lưu vực. Do vậy, tính

ứng dụng của bộ tiêu chí cần được đánh giá và xem xét qua các ngành, các cấp

cũng như đặc điểm vùng áp dụng để hoàn thiện và phù hợp với các lưu vực

sông khác trong công tác dự báo, cảnh báo và quản lý rủi ro thiên tai.

Việc xác định ngưỡng mưa sinh lũ quét cho lưu vực mới chỉ đề xuất dựa

trên 3 nhóm lưu vực thành phần đặc trưng do bị giới hạn về dữ liệu phân bố

mưa chi tiết theo không gian cũng như các thông tin lũ quét và đặc điểm tự

nhiên của các tiểu lưu vực. Do đó, có thể tiếp tục phát triển đánh giá và tính

toán ngưỡng mưa sinh lũ quét chi tiết cho các tiểu lưu vực để có phương án và

kế hoạch hành động cụ thể cho từng khu vực bộ phận có ý nghĩa thực tiễn lớn

trong công tác giảm thiểu rủi ro lũ quét và cảnh báo lũ quét hiệu quả.

135

DANH MỤC CÁC CÔNG TRÌNH KHOA HỌC CỦA TÁC GIẢ ĐÃ

CÔNG BỐ LIÊN QUAN ĐẾN LUẬN ÁN

1. Van Dai Hoang, Hong Thai Tran, and Thanh Tien Nguyen (2019), ‘A GIS-

based Spatial Multi-criteria Approach for Flash Flood Risk Assessment in

the Ngan Sau-Ngan Pho Mountainous River Basin, North Central of

Vietnam’, DOI: 10.32526/ennrj.18.2.2020.11, Environment and Natural

Resources Journal, 18(2), 110-123. (Retrieved from www.scopus.com).

2. Hoàng Anh Huy, Hoàng Văn Đại, Văn Thị Hằng (2018), ‘Xây dựng quy

trình cảnh báo lũ quét bằng phương pháp ngưỡng mưa cảnh báo lũ quét

FFG và đường tới hạn CL, thí điểm cho thượng nguồn sông Cả’, Tạp chí

Khí tượng Thủy văn, 694, tr 16-27.

3. Hoàng Văn Đại, Phạm Thị Hiền Thương, Nguyễn Mạnh Thắng, Bùi Văn

Hải (2017), ‘Nghiên cứu đề xuất bộ chỉ thị đánh giá mức độ rủi ro do lũ

quét cho lưu vực sông miền núi Việt Nam’, Tạp chí Khoa học Biến đổi khí

hậu, 7, tr 30-42.

4. Hoàng Văn Đại, Phạm Thị Hiền Thương (2017), ‘Nghiên cứu, lựa chọn

phương pháp đánh giá rủi ro do lũ quét phục vụ công tác phòng chống và

giảm nhẹ thiên tai cho các lưu vực sông miền núi’, Hội thảo khoa học lần

thứ XX Viện khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu.

5. Hoàng Văn Đại, Trần Hồng Thái, Hoàng Anh Huy (2016), ‘Ứng dụng mô

hình phân bố MIKE SHE mô phỏng dòng chảy mặt cho lưu vực sông La’,

Tạp chí Khí tượng Thủy văn, 672, tr 151-157.

136

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tài liệu tiếng Việt

1.

2.

3.

4.

5.

6.

7.

8.

9.

10.

11.

Vũ Ngọc Anh (2011), "Xác định đặc điểm lũ quét-lũ bùn đá ở khu vực Tùng Chỉn xã Trịnh Tường-Bát Xát-Lào Cai và đề xuất biện pháp phòng chống", Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học QGHN. Viện Khí tượng Thủy văn (1995). "Nghiên cứu nguyên nhân hình thành lũ quét và các biện pháp phòng chống". Cao Đăng Dư. Cao Đăng Dư và Lê Bắc Huỳnh (2000), "Lũ quét nguyên nhân và biện pháp phòng tránh" (Vol. II), Nhà xuất bản Nông Nghiệp. Cao Đăng Dư và Lê Bắc Huỳnh (2000), "Lũ quét nguyên nhân và biện pháp phòng tránh" (Vol. I), Nhà xuất bản Nông Nghiệp. Nguyễn Thị Mỹ Duyên và Hà Quang Hải (2017), "Xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét ở huyện Hương Khê, tỉnh Hà Tĩnh", Tạp chí Phát triển Khoa học và Công nghệ, 20(4T), pp. 249-254. Lã Thanh Hà (2009), "Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét phục vụ công tác phòng tránh lũ quét cho tỉnh Yên Bái", Tạp chí Khí tượng Thủy văn, 2, pp. 11-15. Lã Thanh Hà (2017), "Những điều cần biết về lũ quét", Nhà xuất bản Tài nguyên Môi trường và Bản đồ Việt Nam, Hà Nội. IMHEN (2020). "Nghiên cứu cơ sở khoa học phân cấp cấp độ rủi ro cho các loại hình thiên tai ở Việt Nam". Nguyễn Xuân Hiển, Hà Nội. IMHEN (2009). "Dự án: Điều tra, khảo sát phân vùng và cảnh báo khả năng xuất hiện lũ quét ở miền núi Việt Nam - Giai đoạn I". Lã Thanh Hà và & Cs, Hà Nội. IMHEN (2017). "Dự án: "Điều tra, khảo sát, xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét khu vực Miền Trung, Tây Nguyên, và xây dựng hệ thống thí điểm phục vụ cảnh báo cho các địa phương có nguy cơ cao xảy ra lũ quét phục vụ công tác quy hoạch, chỉ đạo điều hành phòng tránh thiên tai thích ứng với biến đổi khí hậu"". Hoàng Minh Tuyển, Hà Nội. IMHEN&UNDP (2015). "Báo cáo đặc biệt của Việt Nam về Quản lý rủi ro thiên tai và hiện tượng cực đoan nhằm thúc đẩy thích ứng với biến đổi khí hậu". Trần Thục, Koos Neefjes, & Cs., NXB Tài nguyên-Môi trường và Bản đồ Việt Nam.

13.

12. Đặng Đình Khá, Nguyễn Thanh Sơn, & Cs. (2014). "Xây dựng bản đồ nguy cơ lũ, tính nhạy, khả năng chống chịu vói lũ phục vụ xây dựng bản đồ tổn thương với lũ trên lưu vực sông Lam", Hội thảo Quốc gia về KTTV & BĐKH (pp. 115-119) IMHEN. Hà Nội. Phạm Thị Hương Lan và Vũ Minh Cát. (2008). "Một số kết quả nghiên cứu, xây dựng bản đồ tiềm năng Lũ quét phục vụ công tác cảnh báo Lũ quét vùng núi Đông bắc Việt Nam" Tạp chí Khí tượng Thủy văn.

137

14.

15.

16.

Lê Như Ngà (2017), "Xây dựng mô hình tích hợp viễn thám và GIS xác định nguy cơ lũ quét lưu vực sông Năng, Bắc Kạn", Hà Nội, Trường Đại học Khoa học Tự nhiên - ĐHQG HN. Trần Viết Ổn. (2005). "Nghiên cứu, phân vùng Lũ quét trên các tỉnh Sơn La, Điện Biên" Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn. Sở Tài nguyên và Môi trường Thanh Hóa (2016). "Dự án: "Xây dựng hệ thống quan trắc, cảnh báo hệ thống lũ ống, lũ quét và sạt lở đất tại các huyện miền núi, tỉnh Thanh Hóa, Giai đoạn 1 (2014-2016)"". Lã Thanh Hà, Thanh Hóa.

17. Nguyễn Thám, Nguyễn Hoàng Sơn, & Cs. (2012), "Nghiên cứu tình hình thiệt hại do trượt lở và lũ quét gây ra ở tỉnh Quảng Trị", Tạp chí Khoa học, (40), pp. 140.

18. Ngô GiaThắng (2005), "Phân tích địa động lực trong nghiên cứu tai biến địa chất bề mặt (lũ, lũ quét vùng Bắc Trung Bộ)", Tạp chí các Khoa học về Trái đất, 27(2), pp. 123-132.

19. Hoàng Thị Thủy (2016), "Đánh giá nguy cơ lũ quét tại huyện SaPa, tỉnh Lào

Cai", Đại học Khoa học Tự nhiên, Đại học QGHN.

20. Nguyễn Khắc Tình (2016), "Nghiên cứu xây dựng bản đồ nguy cơ lũ quét lưu

vực sông Lại Giang tỉnh Bình Định và đề xuất các giải pháp phòng tránh".

22.

23.

21. Dư Văn Toán và Trần Thế Anh (2013), "Đánh giá rủi ro do lũ lụt trong bối cảnh biến đổi khí hậu cho một đơn vị cấp xã vùng ven biển Nam Trung Bộ", Tuyển tập kỷ yếu hội nghị khoa học, Viện Khoa học KTTV&BĐKH, pp. 341- 348. Trần Văn Tư (2005), "Phân vùng dự báo lũ quét sườn", Tạp chí các Khoa học về Trái đất, 27(4), pp. 336-343. Trần Văn Tư (2012), "Cơ sở khoa học và phương pháp lập bản đồ lũ quét", Tạp chí các Khoa học về Trái đất, 34(3), pp. 217-222.

24. Ngô Đình Tuấn, Hoàng Thanh Tùng, & Cs. (2006), "Xây dựng bản đồ khả năng lũ quét cho lưu vực sông Ba và sông Kone", Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi và Môi trường, (14), pp. 61.

25. UNDP (2003). "Đánh giá hiện trạng lũ lụt ở Việt Nam chiến lược phòng tránh, giảm thiệt hại thuộc Dự án UNDP VIE/97/002 – Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc Việt Nam". Tổng cục Khí tượng Thuỷ văn, Hà Nội.

26. Cấn Thu Văn và Nguyễn Thanh Sơn (2014), "Xây dựng phương pháp tính trọng số để xác định chỉ số dễ bị tổn thương lũ lụt lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn", Tạp chí Khoa học ĐHQGHN: Khoa học Tự nhiên và Công nghệ, 31(1S), pp. 93-102.

27. Viện Địa chất (2003). "Nghiên cứu đánh giá tai biến lũ quét – lũ bùn đá các

tỉnh phía Bắc". Vũ Cao Minh.

28. Viện Địa chất (2004). "Nghiên cứu đánh giá tai biến lũ quét-lũ bùn đá các tỉnh

miền núi phía Bắc". Vũ Cao Minh và Trần Văn Tư, Viện Địa chất.

29. Viện Địa chất (2017). "Nghiên cứu bổ sung, xây dựng và xuất bản bộ bản đồ tai biến thiên nhiên phần đất liền Việt Nam trên cơ sở kết quả nghiên cứu từ năm 2000 đến nay". Nguyễn Quốc Thành, Hà Nội.

138

30. Nguyễn Trọng Yêm (2006), "Nghiên cứu đánh giá trượt-lở, lũ quét-lũ bùn đá một số vùng nguy hiểm ở miền núi Bắc Bộ, kiến nghị các giải pháp phòng tránh, giảm nhẹ thiệt hại".

Tài liệu tiếng Anh 31. Ministry of Land, Infrastructure and Transport Infrastructure Development Institute - Japan (2004). "Development of warning and evacuation system against sediment disasters in developing countries", Japan.

32. UNISDR (2017). "Flood hazard and risk assessment", Geneva, Switzerland. 33. Mohamed Abdulrazzak, Amro Elfeki, & Cs. (2019), "Flash flood risk assessment in urban arid environment: case study of Taibah and Islamic universities’ campuses, Medina, Kingdom of Saudi Arabia", Geomatics, Natural Hazards and Risk, 10(1), pp. 780-796.

34. C Albergel, C Rüdiger, & Cs. (2008), "From near-surface to root-zone soil moisture using an exponential filter: an assessment of the method based on in- situ observations and model simulations", Hydrology and Earth System Sciences, 12, pp. 1323–1337.

35. Karamat Ali, Roshan M. Bajracharya, & Cs. (2016), "A Review of Flood Risk Assessment", International Journal of Environment, Agriculture and Biotechnology, 1(4), pp. 1065-1077.

36. Karamat Ali, Roshan M. Bajracharyar, & Cs. (2017), "Advances and Challenges in Flash Flood Risk Assessment: A Review", Journal of Geography & Natural Disasters, 07(02).

37. Atieh Alipour, Ali Ahmadalipour, & Cs. (2020), "Assessing flash flood hazard and damages in the southeast United States", Journal of Flood Risk Management, 13(2).

38. Douglas G. Altman (1991), "Practical Statistics for Medical Research",

Chapman & Hall/CRC, London.

40.

39. H. Avila, L. Leandro, & Cs. (2016), "Dispersed Storage as Stormwater Runoff Control in Consolidated Urban Watersheds with Flash Flood Risk", Journal of Water Resources Planning and Managemen. S. Bajabaa, M. Masoud, & Cs. (2013), "Flash flood hazard mapping based on quantitative hydrology, geomorphology and GIS techniques (case study of Wadi Al Lith, Saudi Arabia)", Arabian Journal of Geosciences, 7(6), pp. 2469- 2481.

41. M. Borga, E.N. Anagnostou, & Cs. (2011), "Flash flood forecasting, warning and risk management: the HYDRATE project", Environmental science & policy.

42. N Caine (1980), "The rainfall intensity-duration control of shallow landslides

and debris flows", Geografiska Annaler, 62(23-27).

139

43.

SH Cannon, JE Gartner, & Cs. (2008), "Storm rainfall conditions for floods and debris flows from recently burned areas in southwestern Colorado and southern California", Geomorphology.

44. Chen Cao, Peihua Xu, & Cs. (2016), "Flash Flood Hazard Susceptibility Mapping Using Frequency Ratio and Statistical Index Methods in Coalmine Subsidence Areas", Sustainability, 8(9), pp. 948.

45. Ningyue Chen, Yanjun Zhang, & Cs. (2020), "The Trend in the Risk of Flash Flood Hazards with Regional Development in the Guanshan River Basin, China", Water, 12(6), pp. 1815.

48.

46. Y Chen, Z Wei, & Cs. (2017), "A Rainfall-based Warning Model for Predicting Landslides Using QPESUMS Rainfall Data", Soil Water Conserv,. 47. Robert A. Clark, Jonathan J. Gourley, & Cs. (2014), "CONUS-wide evaluation of National Weather Service flash flood guidance products", Weather and Forecasting. Jacob Cohen (1960), "A coefficient of agreement for nominal scales", Educ Psychol Meas, 20, pp. 37-46.

49. David Crichton (1999), "The risk triangle", Natural disaster management,

50.

51.

geoinformation

techniques,

(cote

and

52.

102(3). Susan L. Cutter, Christopher T. Emrich, & Cs. (2018), "Flash Flood Risk and the Paradox of Urban Development", Natural Hazards Review, 19(1). Jean Homian Danumah, Samuel Nii Odai, & Cs. (2016), "Flood risk assessment and mapping in Abidjan district using multi-criteria analysis (AHP) model d’ivoire)", Geoenvironmental Disasters, 3(1). S De la Cruz-Reyna (1996), Long-term probabilistic analysis of future explosive eruptions, Monitoring and mitigation of volcano hazards, Springer, 599-629.

53. Michalis Diakakis (2011), "A method for flood hazard mapping based on basin morphometry: application in two catchments in Greece", Nat Hazards, 56, pp. 803–814.

54. Michalis Diakakis, Georgios Deligiannakis, & Cs. (2016), "Factors controlling the spatial distribution of flash flooding in the complex environment of a metropolitan urban area. The case of Athens 2013 flash flood event", International Journal of Disaster Risk Reduction, 18, pp. 171-180.

56.

55. A. Elfeki, M. Masoud, & Cs. (2016), "Integrated rainfall–runoff and flood inundation modeling for flash flood risk assessment under data scarcity in arid regions: Wadi Fatimah basin case study, Saudi Arabia", Natural Hazards, 85(1), pp. 87-109. Ismail Elkhrachy (2015), "Flash Flood Hazard Mapping Using Satellite Images and GIS Tools: A case study of Najran City, Kingdom of Saudi Arabia (KSA)", The Egyptian Journal of Remote Sensing and Space Science, 18(2), pp. 261-278.

140

57. Ashraf M. Elmoustafa và Mona M. Mohamed (2013), "Flash Flood Risk Assessment Using Morphological Parameters in Sinai Peninsula", Open Journal of Modern Hydrology, 03(03), pp. 122-129.

58. Ashraf Mohamed Elmoustafa (2012), "Weighted normalized risk factor for

59.

61.

62.

63.

64.

floods risk assessment", Ain Shams Engineering Journal, 3(4), pp. 327-332. IPCC (2012). "Managing the Risks of Extreme Events and Disasters to Advance Climate Change Adaptation". Christopher B. Field, Vicente Barros, & Cs., Cambridge University Press Cambridge, UK & New York, NY, USA. 60. Alexandra Paige Fischer và Tim G. Frazier (2017), "Social Vulnerability to Climate Change in Temperate Forest Areas: New Measures of Exposure, Sensitivity, and Adaptive Capacity", Annals of the American Association of Geographers. J. Garrote, F.M. Alvarenga, & Cs. (2016), "Quantification of flash flood economic risk using ultra-detailed stage–damage functions and 2-D hydraulic models", Journal of Hydrology. Saeed Golian, Bahram Saghafian, & Cs. (2010), "Derivation of Probabilistic Thresholds of Spatially Distributed Rainfall for Flood Forecasting", Water Resour Manage, (24), pp. 3547–3559. Jonathan J. Gourley, Jessica M. Erlingis, & Cs. (2012), "Evaluation of Tools Used for Monitoring and Forecasting Flash Floods in the United States", Weather and Forecasting, 21(1), pp. 158–173. Shi H, Vigneau-Callahan K E, & Cs. (2002), "Characterization of diet- dependent metabolic serotypes: Proof of principle in female and male rats", The Journal of Nutrition, 132(5), pp. 1031-1038.

66.

65. H. A. P. Hapuarachchi, Q. J. Wang, & Cs. (2011), "A review of advances in flash flood forecasting", Hydrological Processes, 25(18), pp. 2771-2784. P Helm (1996), "Integrated Risk Management for Natural and Technological Disasters", Tephra, 15(June 1996), pp. 4-13.

67. HaiBo Hu (2016), "Rainstorm flash flood risk assessment using genetic programming: a case study of risk zoning in Beijing", Nat Hazards, 83(1), pp. 485-500.

68. N S Iyengar và P Sudarshan (1982), "A Method of Classifying Regions from Multivariate Data", Economic and Political Weekly, 17, pp. 2048-2052. 69. Karagiorgos K, Heiser M, & Cs. (2016), "Micro-sized enterprises:

vulnerability to flash floods", Nat Hazards, 84, pp. 1091-1107.

70. K. Karagiorgos, T. Thaler, & Cs. (2016), "Multi-vulnerability analysis for

flash flood risk management", Nat Hazards, 82, pp. 63-87.

72.

71. Konstantinos Karagiorgos, Thomas Thaler, & Cs. (2016), "Integrated flash flood vulnerability assessment: Insights from East Attica, Greece", Journal of Hydrology, 541, pp. 553-562. Shuvasish Karmokar và Manasi De (2020), "Flash flood risk assessment for drainage basins in the Himalayan foreland of Jalpaiguri and Darjeeling

141

73.

Districts, West Bengal", Modeling Earth Systems and Environment, 6(4), pp. 2263-2289. Sepideh Khajehei, Ali Ahmadalipour, & Cs. (2020), "A Place-based Assessment of Flash Flood Hazard and Vulnerability in the Contiguous United States", Sci Rep, 448.

74. Khabat Khosravi, Binh Thai Pham, & Cs. (2018), "A comparative assessment of decision trees algorithms for flash flood susceptibility modeling at Haraz watershed, northern Iran", Science of the Total Environment, 627, pp. 744– 755.

75. Beven KJ, Kirkby MJ, & Cs. (1984), " Testing a physically-based flood forecasting model (TOPMODEL) for three U.K. catchments", Journal of Hydrology, 69, pp. 119-143.

76. H. Lazrus, R.E. Morss, & Cs. (2016), "“Know What to Do If You Encounter a Flash Flood”: Mental Models Analysis for Improving Flash Flood Risk Communication and Public Decision Making", Risk Analysis, 36(2), pp. 411- 427.

77. Wenjing Li, Kairong Lin, & Cs. (2019), "Risk assessment and sensitivity analysis of flash floods in ungauged basins using coupled hydrologic and hydrodynamic models", Journal of Hydrology, 572, pp. 108-120.

79.

78. Meihong Ma, Changjun Liu, & Cs. (2019), "Flash Flood Risk Analysis Based on Machine Learning Techniques in the Yunnan Province, China", Remote Sensing, 11(2), pp. 170. S.P. Mandal và A. Chakrabarty (2016), "Flash flood risk assessment for upper Teesta river basin: using the hydrological modeling system (HEC-HMS) software", Modeling Earth Systems and Environment, 2(2).

80. Muhammad Masood và Kuniyoshi Takeuchi (2011), "Assessment of flood hazard, vulnerability and risk of mid-eastern Dhaka using DEM and 1D hydrodynamic model", Natural Hazards, 61(2), pp. 757-770.

81. Milad Masoud, Burhan Niyazi, & Cs. (2014), "Mapping of Flash Flood Hazard Prone Areas Based on Integration Between Physiographic Features and Gis Techniques (Case Study of Wadi Fatimah, Saudi Arabia)", 6th International Conference on Water Resources and Arid Environments. 82. Bruno Merz, JCJH Aerts, & Cs. (2014), "Floods and climate: emerging perspectives for flood risk assessment and management", Natural Hazards Earth System Sciences, 14(7), pp. 1921-1942.

83. HM Mogil, JC Monro, & Cs. (1978), "NWS's flash flood warning and disaster

preparedness programs", Bulletin of the American Meteorological Society.

85.

84. R.E. Morss, J.L. Demuth, & Cs. (2015), "Flash Flood Risks and Warning Decisions: A Mental Models Study of Forecasters, Public Officials, and Media Broadcasters in Boulder, Colorado", Risk Analysis, 35(11). E. Nakakita, H. Sato, & Cs. (2017), "Early Detection of Baby-Rain-Cell Aloft in a Severe Storm and Risk Projection for Urban Flash Flood", Advances in Meteorology, 2017.

142

87.

88.

86. Robert I. Ogie và Biswajeet Pradhan (2019), "Natural Hazards and Social Vulnerability of Place: The Strength-Based Approach Applied to Wollongong, Australia", International Journal of Disaster Risk Science. International Institute for Geo-information Science and Earth Observation, Netherlands (2010). "Rainfall-runoff modelling for flash floods in Cuong Thinh Catchment: Yen Bai Province". E. Pedzisai. Erich J. Plate (2002), "Flood risk and flood management", Journal of Hydrology, 267.

89. Mihnea Cristian Popa, Daniel Peptenatu, & Cs. (2019), "Flood Hazard Mapping Using the Flood and Flash-Flood Potential Index in the Buzău River Catchment, Romania", Water, 11(10), pp. 2116.

90. Biswajeet Pradhan và Suzana Binti Abu Bakar (2017), "Debris Flow Source Identification in Tropical Dense Forest Using Airborne Laser Scanning Data and Flow-R Model", pp. 85-112.

94.

95.

96.

97.

98.

99.

91. Biswajeet Pradhan, Bahareh Kalantar, & Cs. (2017), "Debris Flow Susceptibility Assessment Using Airborne Laser Scanning Data", pp. 279-296. 92. R.N. Prasad và P. Pani (2017), "Geo-hydrological analysis and sub watershed prioritization for flash flood risk using weighted sum model and Snyder’s synthetic unit hydrograph", Modeling Earth Systems and Environment. 93. Omid Rahmati, Saleh Yousefi, & Cs. (2019), "Multi-Hazard Exposure Mapping Using Machine Learning Techniques: A Case Study from Iran", Remote Sensing, 11(16), pp. 1943. J.C. Refsgaard và B Storm (1995), "Computer models of watershed hydrology", Water Resources Publication, pp. Water 809-846 Publication. Sanjuán A I Resano H, Cilla I, Roncalés P, và & Albisu L M. 2010.), "Sensory that drive consumer acceptability of dry-cured ham and attributes convergence with trained sensory data", Meat Science, 84(3), pp. 344-351. Samuel Rufat, Eric Tate, & Cs. (2015), "Social vulnerability to floods: Review of case studies and implications for measurement", International Journal of Disaster Risk Reduction, 14, pp. 470–486. Samuel Rufata, Eric Tateb, & Cs. (2015), "Social vulnerability to floods: Review of case studies and implications for measurement", International Journal of Disaster Risk Reduction, 14. I. Ruin, J.C. Gaillard, & Cs. (2007), "How to get there? Assessing motorists’ flash flood risk perception on daily itineraries", Environmental Hazards 7, pp. 235-244. T. L Saaty và L.G Vargas (2001), "Models, Methods, Concepts & Applications of the Analytic Hierarchy Process", Kluwer Academic Publishers, Boston, USA.

100. T.L Saaty (1980), "The analytic hierarchy process", McGraw Hill

International, New York.

143

101. A. Saleh, A. Yuzir, & Cs. (2020), "Flash Flood Susceptibility Modelling: A Review", IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 712, pp. 012005.

102. PB Sayers, BP Gouldby, & Cs. (2002), "Risk Performance and Uncertainty in Flood and Coastal Defence–AReview", DEFRA/EA R D Tech. Rep. FD/TR1. 103. Mohammad Shehata và Hideki Mizunaga (2018), "Flash Flood Risk Assessment for Kyushu Island, Japan", Environmental Earth Sciences, 77(3). 104. Dingtao Shen, Tianlu Qian, & Cs. (2020), "Micro-scale Flood Hazard Assessment Based on Catastrophe Theory and an Integrated 2-D Hydraulic Model: A Case Study of Gongshuangcha Detention Basin in Dongting Lake Area, China", ISPRS International Journal of Geo-Information, 9(4), pp. 206. 105. Hariklia D. Skilodimou, George D. Bathrellos, & Cs. (2019), "Multi-hazard assessment modeling via multi-criteria analysis and GIS: a case study", Environmental Earth Sciences, 78(2).

106. Keith Smith (2013), "Environmental hazards: assessing risk and reducing

disaster", Routledge.

107. Nga Thanh Thi Pham, Duy Nong, & Cs. (2020), "Vulnerability assessment of households to flash floods and landslides in the poor upland regions of Vietnam", Climate Risk Management, 28, pp. 100215.

108. "Flash flood and mitigation measures in Vietnam". Le Xuan Truong. 109. Kazi Masel Ullah (2018), "Determining Poverty Vulnerabilities in Dhaka City Corporation Area: An Asset-based Fuzzy Logic Analysis", Journal of Povety. 110. Haofang Wang, Ruan Yun, & Cs. (2019), "Flash flood risk evaluation based on variable fuzzy method and fuzzy clustering analysis", Journal of Intelligent & Fuzzy Systems, 37(4), pp. 4861-4872.

111. W.H Wischmeier và D.D Smith (1978), "Predicting Rainfall Erosion Losses: a Guide to Conservation Planning. Agriculture Handbook", USDA-ARS, USA.

112. Technical document, no. 955. World Meteorological Organization. (1999).

"Comprehensive risk assessment for natural hazards". WMO.

113. J. Xia, R.A. Falconer, & Cs. (2011), "Modelling flash flood risk in urban

areas", Water Management, 164(WM6), pp. 267-282.

114. A. M. Youssef, B. Pradhan, & Cs. (2011), "Flash flood risk estimation along the St. Katherine road, southern Sinai, Egypt using GIS based morphometry and satellite imagery", Environ Earth Sci, 62, pp. 611-623.

115. Ahmed M. Youssef, Biswajeet Pradhan, & Cs. (2015), "Flash flood susceptibility assessment in Jeddah city (Kingdom of Saudi Arabia) using bivariate and multivariate statistical models", Environmental Earth Sciences, 75(1).

116. Ahmed M. Youssef, Biswajeet Pradhan, & Cs. (2016), "Flash flood susceptibility assessment in Jeddah city (Kingdom of Saudi Arabia) using bivariate and multivariate statistical models", Environmental Earth Sciences, 75(12), pp. 1-16.

144

117. Da-wei Zhang, Jin Quan, & Cs. (2015), "Flash flood hazard mapping: A pilot case study in Xiapu River Basin, China", Water Science and Engineering, 8(3), pp. 195-204.

119.

118. Ming Zhong, Jiao Wang, & Cs. (2020), "Using the Apriori Algorithm and Copula Function for the Bivariate Analysis of Flash Flood Risk", Water, 12(8), pp. 2223. (2013). "The Flash Flood Potential Index at WFO Des Moines, Iowa". Jeffrey Zogg và Kevin Deitsch.

120. Arun Bhakta Shrestha, Syed Harir Shah, & Cs. (2008). Resource manual on flash flood risk management. International Centre for Integrated Mountain Development,: Kathmandu.

121. B Munir, H Imran, & Cs. (2015), "Spatial hazard assessment practices in data poor areas: a participatory approach towards natural disaster management", Int J Sci Basic Appl Res, 22(1), pp. 69-80.

122. Ashraf Abdel Karim (2019), "Flood Hazard Assessment of the Urban Area of Tabuk City, Kingdom of Saudi Arabia by Integrating Spatial-Based Hydrologic and Hydrodynamic Modeling", Global Journal of Research In Engineering, 19(5).

123. Dieu Tien Bui, Phuong-Thao Thi Ngo, & Cs. (2019), "A novel hybrid approach based on a swarm intelligence optimized extreme learning machine for flash flood susceptibility mapping", Catena, 179, pp. 184-196.

124. D. T. Bui, P. Tsangaratos, & Cs. (2019), "Flash flood susceptibility modeling using an optimized fuzzy rule based feature selection technique and tree based ensemble methods", Sci Total Environ, 668, pp. 1038-1054.

126.

127.

128.

125. Viện Khí tượng Thủy văn (2003). "Điều tra, nghiên cứu và cảnh báo lũ lụt phục vụ phòng tránh thiên tai ở các lưu vực sông miền Trung". Cao Đăng Dư và & Cs. ICIMOD (2011). "Flash Flood Risk Management". Arun Bhakta Shrestha, Kathmandu, Nepal. ICIMOD (2013). "Case Studies on Flash Flood Risk Management in the Himalayas". Arun Bhakta Shrestha và Sagar R Bajracharya, Kathmandu, Nepal. ICIMOD (2011). "Flash flood risk management : a training of trainers manual" (No. 9789291152223 (printed)

9789291152230 (electronic)). Arun Bhakta Shrestha, Prem Sagar Chapagain, & Cs.,

129.

Kathmandu. ICIMOD (2008). "Resource Manual on Flash Flood Risk Management- Module 2: Non-structural Measures". Arun Bhakta Shrestha, Mathew Zalichin, & Cs.

130. Ngo Thị Phuong Thao, Hoang Duc Nhat, & Cs. (2018), "A Novel Hybrid Swarm Optimized Multilayer Neural Network for Spatial Prediction of Flash Floods in Tropical Areas Using Sentinel-1 SAR Imagery and Geospatial Data", Sensors, 18(11).

145

131. UNISDR (2004). "National Report of Disaster Reduction in Vietnam".

UNISDR.

132. UNISDR (2009), "Disaster Risk Reduction". 133. WMO (2008). "Operational Hydrology Report".

.

146

PHỤ LỤC

Phụ lục II. Chương II

Mẫu phiếu điều tra khảo sát

147

148

149

150

Hình II.1 Mẫu phiếu điều tra khảo sát cho cán bộ huyện sử dụng trong

các đợt khảo sát tại lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

151

152

153

154

155

Hình II.2 Mẫu phiếu điều tra dành cho cán bộ xã cho lưu vực sông Ngàn Phố

- Ngàn Sâu

156

157

158

159

160

Hình II.3 MII.3 Mẫu phiếu điều tra dành cho hộ dân cho lưu vực

sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

161

Bảng II.1. Hiện trạng sử dụng đất năm 2015 các huyện thuộc tỉnh Hà Tĩnh

Hương Sơn

Đức Thọ

Hương Khê

Vũ Quang

Loại đất

Tổng số (Ha) Cơ cấu (%) Tổng số (Ha) Cơ cấu (%) Tổng số (Ha) Cơ cấu (%) Tổng số (Ha) Cơ cấu (%)

Tổng diện tích tự nhiên

109.680

100

20.349

126.293

100

63.766

100

100

1. Đất nông nghiệp

100.209

91,36

14.718

114.447

90,62

53.914

84,55

72,33

- Đất sản xuất nông nghiệp

16.553

15,09

11.269

25.922

20,52

6.178

9,69

76,56

+ Đất trồng cây hàng năm

9.541

8,70

8.835

8.235

6,52

2.605

4,09

78,41

Đất trồng lúa

5.625

5,13

6.707

4.341

3,44

1.411

2,21

75,91

Đất cỏ dùng vào chăn nuôi

438

0,27

-

-

-

-

-

-

Đất trồng cây hàng năm khác 3.477

3,17

2.128

3.894

3,08

1.194

1,87

24,09

+ Đất trồng cây lâu năm

7.012

6,40

2.433

17.687

14,00

3.573

5,60

21,59

- Đất lâm nghiệp

82.998

75,67

3.161

88.198

69,84

47.640

74,71

21,48

+ Đất rừng sản xuất

43.639

39,79

3.083

40.791

32,30

11.470

17,99

97,55

+ Đất rừng phòng hộ

30.146

27,49

78

29.927

23,70

4.367

6,85

2,51

+ Đất rừng đặc dụng

9.213

8,40

-

17.480

13,84

31.804

49,88

-

- Đất nuôi trồng thuỷ sản

287

0,26

237

102

0,08

71

0,11

1,61

- Đất làm muối

-

-

-

-

-

-

-

-

- Đất nông nghiệp khác

371

8,71

52

225

0,18

25

0,04

0,35

2. Đất phi nông nghiệp

6.804

6,20

5.100

7.255

5,74

7.505

11,77

25,06

3. Đất chưa sử dụng

2.666

2,44

530

4.591

3,64

2.347

3,68

2,61

162

PHỤ LỤC III

Bảng III. 1 Thông tin chi tiết bộ tiêu chí tính dễ bị tổn thương cho lưu vực nghiên cứu

Tiêu chí lựa chọn

Tiêu chí cấp 2 Đơn vị

Mô tả chi tiết

Tiêu chí

Tiêu chí cấp 1

Nguồn khai thác sử dụng

Nguồn chính thống

Mức độ ưu tiên chỉ thị

Có thể cập nhật định kỳ

Thông tin rõ ràng, chi tiết, định lượng

Đơn giản, dễ thu thập và áp dụng

Mức độ đóng góp chỉ thị đến tính dễ bị tổn thương

%

*

√

√

√

√

√

Niên giám thống kê

Tỷ lệ tăng tự nhiên dân số (tb 5 năm) (S1)

%

**

√

√

√

√

√

Tỷ lệ người già > 60 tuổi (S2)

- Báo cáo của hội Người cao tuổi tỉnh Hà Tĩnh

Con người

%

**

√

√

√

√

√

Nhạy cảm (S)

Tỷ lệ trẻ em <15 tuổi (S3)

Niên giám thống kê

%

**

√

√

√

√

√

Tỷ lệ phụ nữ (S4)

Niên giám thống kê

%

**

√

√

√

√

√

Tỷ lệ người tàn tật (S5)

Niên giám thống kê

Thể hiện mức sinh sản tự nhiên của dân số, các biến số sinh, chết là những hiện tượng xã hội, ngẫu nhiên và bị tác động của rất nhiều yếu tố (cả các yếu tố tác động trực tiếp và các yếu tố tác động gián tiếp) Việt Nam quy định công dân nào 60 tuổi trở lên được gọi là người cao tuổi (Khoản 1, Điều 166 và Khoản 1, Điều 187 Bộ luật Lao động). Thể trạng sức khỏe khi về già rất yếu. Chính vì vậy, dưới tác động của lũ quét, người già là đối tượng dễ bị tổn thương. Pháp luật Việt Nam có rất nhiều quy định về bảo vệ sức khỏe, lao động đối với trẻ em dưới 15 tuổi. Thể trạng sức khỏe đang phát triển, ít kinh nghiệm và hiểu biết về phòng tránh lũ quét. Phụ nữ có thể trạng sức khỏe kém hơn nam giới, nhất là phụ nữ mang thai và trẻ em gái là những nhóm dân số dễ bị tổn thương khi thiên tai xảy ra và những nhu cầu cụ thể của họ thường không được đáp ứng Người tàn tật có sức khỏe kém, một số chức năng tự vệ bị hạn chế nên dễ bị ảnh hưởng thiên tai nói chung và lũ quét nói riêng

163

Tiêu chí lựa chọn

Tiêu chí cấp 2 Đơn vị

Mô tả chi tiết

Tiêu chí

Tiêu chí cấp 1

Nguồn khai thác sử dụng

Nguồn chính thống

Mức độ ưu tiên chỉ thị

Có thể cập nhật định kỳ

Thông tin rõ ràng, chi tiết, định lượng

Đơn giản, dễ thu thập và áp dụng

Mức độ đóng góp chỉ thị đến tính dễ bị tổn thương

lệ người

%

**

√

√

√

√

√

Tỷ nghèo (S6)

Niên giám thống kê

**

√

√

√

√

√

Tỷ lệ dân tộc thiểu số (S7)

Niên giám thống kê

%

**

√

√

√

√

√

Niên giám thống kê

Hộ nghèo là những đối tượng chưa có điều kiện để trang bị cũng như bảo vệ bản thân và gia đình, đảm bảo an toàn trong vùng lũ quét. Do nhà cửa chỉ được xây dựng đơn sơ, không kiên cố; trẻ em trong hộ nghèo không được trông coi cẩn thận dễ bị ảnh hưởng khi có lũ quét Tỷ lệ nghèo về thu nhập của đồng bào dân tộc thiểu số luôn cao hơn nhiều lần so với mức trung bình cả nước. Dân tộc thiểu số thiệt thòi hơn trong tiếp cận tri thức, giáo dục và đào tạo. Thiên tai nói chung và lũ quét nói riêng làm gia tăng nguy cơ thất nghiệp và thiếu việc làm do việc canh tác, sản xuất bị ảnh hưởng của thiên tai lũ quét.

Người

*

√

√

√

√

Niên giám thống kê

Là đối tượng có thu nhập phụ thuộc vào năng suất sản xuất nông nghiệp, thu nhập cao hay thấp có phụ thuộc vào điệu kiện khí hậu.

Việc làm

Hộ

**

√

√

√

√

√

Các hộ làm nông nghiệp sống phụ thuộc vào sản xuất nông nghiệp.

Niên giám thống kê

thất lệ Tỷ nghiệp và thiếu việc làm (S8) Lực lượng lao ngành động nghiệp nông (S9) Số hộ gia đình làm nông nghiệp (S10)

%

**

√

√

√

√

√

Niên giám thống kê

Tỷ lệ hộ nghèo, cận nghèo (S11)

Người nghèo sống tập trung ở khu vực khó khăn về thời tiết, địa hình và hạn chế về nguồn lực sản xuất... và không được trang bị đầy đủ vật chất, ít được tiếp cận thông tin về thiên tai, sức khỏe kém do không có điều kiện chăm sóc y tế.

164

Tiêu chí lựa chọn

Tiêu chí cấp 2 Đơn vị

Mô tả chi tiết

Tiêu chí

Tiêu chí cấp 1

Nguồn khai thác sử dụng

Nguồn chính thống

Mức độ ưu tiên chỉ thị

Có thể cập nhật định kỳ

Thông tin rõ ràng, chi tiết, định lượng

Đơn giản, dễ thu thập và áp dụng

Mức độ đóng góp chỉ thị đến tính dễ bị tổn thương

**

%

√

√

√

√

√

Giáo dục

Đối tượng mù chữ chủ yếu là người dân tộc thiểu số, người nghèo và người cao tuổi. Người mù chữ nhạy cảm với thiên tai vì khả năng tiếp cận thông tin kém.

Tỷ lệ mù chữ (tính từ 15 tuổi trở lên) (S12)

**

Hộ

√

√

√

√

√

Cơ sở hạ tầng

Sử dụng nước giếng đào, ao hồ không đảm bảo nguồn nước sạch và khi xảy ra thiên tai thì các nguồn nước này bị ô nhiễm nặng nề

Niên giám thống kê Phiếu điều tra Niên giám thống kê Phiếu điều tra

Người

√

√

√

√

√

Niên giám thống kê

Những người lao động thường có sức khỏe tốt, giàu kinh nghiệm ứng phó

Khả năng tự phục hồi

Ngày

√

√

√

√

√

Phiếu điều tra

Đánh giá được khả năng hồi phục sinh hoạt, sản xuất của người dân sau thiên tai

Ngày

**

√

√

√

Dự trữ lương thực và các vật tư sinh hoạt là cần thiết để phòng chống, giảm nhẹ thiệt hại thiên tai lũ quét

Số hộ sử dụng nước giếng đào, ao hồ để sinh hoạt (S13) Số người trong độ tuổi lao động (AC1) Thời gian ổn định sinh hoạt sau quét lũ (AC2) Dự trữ nhu yếu phẩm phòng chống lũ quét (AC3)

Khả năng thích ứng (AC)

Chính sách xã hội

Điểm

*

√

Có kế hoạch di dời giúp người dân chủ động trong việc ứng phó với thiên tai

Các kế hoạch di dời thời tạm (AC4)

Phiếu điều tra. 'Báo cáo công tác phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn, kế hoạch triển khai nhiệm vụ.

165

Tiêu chí lựa chọn

Tiêu chí cấp 2 Đơn vị

Mô tả chi tiết

Tiêu chí

Tiêu chí cấp 1

Nguồn khai thác sử dụng

Nguồn chính thống

Mức độ ưu tiên chỉ thị

Có thể cập nhật định kỳ

Thông tin rõ ràng, chi tiết, định lượng

Đơn giản, dễ thu thập và áp dụng

Mức độ đóng góp chỉ thị đến tính dễ bị tổn thương

*

√

√

√

√

Niên giám thống kê

Thể hiện chất lượng sống của người dân, khả năng đối phó với thiên tai

Triệu đồng/ ng./Năm

**

%

√

√

√

√

√

Niên giám thống kê

Số lượng cơ sở y tế tại địa phương đảm bảo cấp cứu, chữa trị kịp thời cho những trường hợp bị ảnh hưởng bởi lũ quét

%

*

√

√

√

√

Tham gia bảo hiểm y tế giúp giảm gánh nặng ốm đau, chi phí điều trị.

Niên giám thống kê

Cơ sở hạ tầng

Hộ

**

√

√

√

√

√

Góp phần cung cấp, ổn định nước sạch cho cư dân vùng lũ

cáo Báo tổng kết của Phòng TNMT

Ngày

**

√

√

Thời gian phục hồi càng nhanh thể hiện mức độ nhạy cảm với thiên tai lũ quét thấp

Phiếu điều tra

lũ

loa phát

Chiếc

**

√

√

√

√

√

Niên giám thống kê

Thu nhập TB quân đầu người (AC5) Tỷ lệ bác sỹ trên đầu dân (AC6) Tỷ lệ nhân khẩu nông thôn tham gia bảo hiểm y tế (%) (AC7) Số hộ sử dụng nước từ công trình cấp nước sinh hoạt tập trung (AC8) Thời gian phục hồi sản xuất nghiệp nông quét sau (AC9) Số thanh (AC10)

%

**

√

√

√

√

√

Các kênh phương tiện truyền thông giúp nâng cao nhận thức, hiểu biết của người dân về lũ quét, Đồng thời thông báo kịp thời các diễn biến của lũ quét cũng như kế hoạch hành động ứng phó

Nhận thức và truyền thông

Niên giám thống kê

Tỷ lệ hộ gia đình có đài, tivi (AC11)

166

Tiêu chí lựa chọn

Tiêu chí cấp 2 Đơn vị

Mô tả chi tiết

Tiêu chí

Tiêu chí cấp 1

Nguồn khai thác sử dụng

Nguồn chính thống

Mức độ ưu tiên chỉ thị

Có thể cập nhật định kỳ

Thông tin rõ ràng, chi tiết, định lượng

Đơn giản, dễ thu thập và áp dụng

Mức độ đóng góp chỉ thị đến tính dễ bị tổn thương

%

**

√

√

√

√

√

Niên giám thống kê

%

*

√

√

√

√

√

Niên giám thống kê

Tỷ lệ thuê bao điện thoại (AC12) Tỷ lệ sử dụng máy vi tính có kết nối internet (AC13)

167

Bảng III.2 Chỉ số tổn thương cho các xã thuộc lưu vực sông Ngàn Phố - Ngàn Sâu

Huyện

Xã

Việc làm Y tế

Con người

Giáo dục

Lâm nghiệp

Thủy sản

Cơ sở hạ tầng

-

-

Huyện Hương Sơn

0,048 0,028 0,064 0,077 0,058 0,061 0,056 0,054 0,063 0,061 0,052 0,051 0,056 0,069 0,064 0,055 0,058 0,049 0,066 0,062 0,071 0,063 0,072 0,058

0,022 0,009 0,036 0,036 0,023 0,025 0,020 0,024 0,024 0,032 0,017 0,024 0,025 0,014 0,018 0,015 0,022 0,013 0,014 0,013 0,026 0,008 0,016 0,023

Cơ sở hạ tầng 0,077 0,030 0,038 0,063 0,030 0,039 0,045 0,008 0,037 0,043 0,008 0,027 0,056 0,015 0,009 0,056 0,008 0,026 0,046 0,015 0,022 0,050 0,015 0,021 0,058 0,008 0,046 0,055 0,008 0,043 0,054 0,011 - 0,069 0,015 0,025 0,053 0,008 0,005 0,052 0,038 - 0,048 0,015 0,014 0,062 0,008 0,031 0,055 0,015 0,016 0,066 0,015 0,012 0,064 0,008 0,031 0,064 0,022 - 0,053 0,008 0,018 0,056 0,008 0,044 0,059 0,015 0,031 0,068 0,015 0,009

Nông nghiệp (trồng trọt - chăn nuôi) 0,040 0,003 0,063 0,091 0,029 0,059 0,020 0,026 0,050 0,054 0,021 0,020 0,018 0,057 0,038 0,025 0,021 0,029 0,047 0,032 0,029 0,051 0,059 0,025

0,011 0,011 0,003 0,021 0,063 0,033 0,035 0,055 0,031 0,003 0,026 0,013 0,008 0,001 0,008 0,020 0,066 0,019 0,034 0,006 0,005 0,001 0,006 0,002 0,038 0,013 0,014 0,002 0,011 0,004 0,007 0,002 0,017 0,013 0,019 0,002 0,011 0,000 0,011 0,007 0,069 0,033 0,038 0,018 0,008 0,000

Khả năng tự phuc hồi 0,038 0,019 0,038 0,031 0,013 0,022 0,010 0,009 0,043 0,029 0,008 0,006 0,006 0,044 0,017 0,016 0,009 0,012 0,027 0,015 0,013 0,040 0,035 0,010

Chính sách xã hội 0,091 0,109 0,083 0,044 0,048 0,051 0,033 - 0,093 0,063 0,024 0,053 0,051 0,047 0,050 0,053 0,040 0,051 0,036 0,048 0,050 0,076 0,071 0,045

0,211 0,216 0,263 0,224 0,227 0,210 0,229 0,216 0,254 0,260 0,232 0,232 0,238 0,249 0,237 0,245 0,235 0,243 0,230 0,220 0,219 0,291 0,213 0,225

Nhận thức và truyền thông 0,191 0,258 0,197 0,149 0,199 0,161 0,186 0,198 0,200 0,178 0,172 0,195 0,187 0,090 0,147 0,144 0,196 0,193 0,140 0,140 0,165 0,196 0,217 0,202

Thị trấn Phố Châu Thị trấn Tây Sơn Xã Sơn Hồng Xã Sơn Tiến Xã Sơn Lâm Xã Sơn Lễ Xã Sơn Thịnh Xã Sơn An Xã Sơn Giang Xã Sơn Lĩnh Xã Sơn Hòa Xã Sơn Tân Xã Sơn Mỹ Xã Sơn Tây Xã Sơn Ninh Xã Sơn Châu Xã Sơn Hà Xã Sơn Quang Xã Sơn Trung Xã Sơn Bằng Xã Sơn Bình Xã Sơn Kim 1 Xã Sơn Kim 2 Xã Sơn Trà

168

Huyện

Xã

Việc làm Y tế

Con người

Giáo dục

Lâm nghiệp

Thủy sản

Cơ sở hạ tầng

-

- -

Huyện Đức Thọ

0,063 0,055 0,063 0,060 0,060 0,063 0,063 0,054 0,027 0,039 0,034 0,032 0,036 0,054 0,049 0,026 0,043 0,037 0,056 0,046 0,043 0,048 0,038 0,049 0,035 0,046

0,020 0,019 0,023 0,022 0,012 0,022 0,021 0,015 0,005 0,013 0,009 0,013 0,014 0,012 0,015 0,011 0,012 0,010 0,008 0,014 0,009 0,011 0,011 0,006 0,010 0,018

Cơ sở hạ tầng 0,067 0,015 0,014 0,045 0,015 0,043 0,044 0,008 0,016 0,062 0,008 0,025 0,063 0,015 0,019 0,057 0,015 0,015 0,060 0,015 0,018 0,064 0,015 0,011 0,026 0,030 0,057 0,015 0,017 0,060 0,015 0,024 0,059 0,015 0,014 0,056 0,015 0,015 0,047 0,008 0,026 0,056 0,015 0,034 0,059 0,015 0,008 0,054 0,008 0,024 0,057 0,015 0,020 0,048 0,008 0,034 0,066 0,008 0,015 0,051 0,015 0,013 0,060 0,015 0,029 0,050 0,008 0,017 0,065 0,008 0,021 0,060 0,008 0,018 0,054 0,015 0,021

Nông nghiệp (trồng trọt - chăn nuôi) 0,026 0,049 0,058 0,043 0,037 0,029 0,057 0,036 0,005 0,021 0,014 0,017 0,022 0,039 0,043 0,016 0,048 0,019 0,035 0,032 0,025 0,018 0,037 0,026 0,026 0,032

0,008 0,000 0,024 0,033 0,023 0,006 0,026 0,012 0,014 0,000 0,010 0,002 0,027 0,012 0,016 0,005 0,002 0,000 0,006 0,038 0,004 0,001 0,006 0,007 0,012 0,107 0,017 0,013 0,005 0,002 0,015 0,014 0,005 0,002 0,011 0,017 0,009 0,027 0,007 0,004 0,006 0,003 0,011 0,003 0,010 0,000 0,008 0,000 0,008 0,000

Khả năng tự phuc hồi 0,010 0,033 0,020 0,018 0,019 0,010 0,022 0,010 0,003 0,008 0,004 0,006 0,007 0,031 0,021 0,005 0,018 0,008 0,027 0,012 0,019 0,016 0,013 0,034 0,013 0,011

Chính sách xã hội 0,035 0,092 0,049 0,052 0,042 0,044 0,049 0,049 - 0,050 0,050 0,050 0,053 0,050 0,046 0,044 0,048 0,047 0,053 0,048 0,051 0,053 0,053 0,051 0,044 0,049

0,223 0,241 0,206 0,195 0,238 0,231 0,223 0,234 - 0,204 0,184 0,206 0,180 0,192 0,186 0,203 0,168 0,221 0,212 0,210 0,190 0,233 0,165 0,195 0,178 0,191

Nhận thức và truyền thông 0,197 0,222 0,166 0,170 0,158 0,205 0,195 0,198 0,085 0,171 0,180 0,173 0,175 0,119 0,160 0,179 0,148 0,177 0,116 0,162 0,161 0,160 0,159 0,137 0,156 0,162

Xã Sơn Long Xã Sơn Diệm Xã Sơn Thủy Xã Sơn Hàm Xã Sơn Phú Xã Sơn Phúc Xã Sơn Trường Xã Sơn Mai Thị Trấn Đức Quang Đức Vĩnh Đức Châu Đức Tùng Trường Sơn Liên Minh Đức La Yên Hồ Đức Nhân Tùng Ảnh Bùi Xá Đức Thịnh Đức Yên Đức Thuỷ Thái Yên Trung Lễ Đức Hoà

169

Huyện

Xã

Việc làm Y tế

Con người

Giáo dục

Lâm nghiệp

Thủy sản

Cơ sở hạ tầng

-

Huyện Vũ Quang

Huyện Hương Khê

0,044 0,049 0,040 0,042 0,048 0,055 0,045 0,048 0,034 0,041 0,052 0,066 0,068 0,061 0,067 0,089 0,073 0,073 0,060 0,069 0,074 0,117 0,038 0,062 0,065 0,079

0,014 0,014 0,018 0,012 0,019 0,017 0,015 0,015 0,013 0,012 0,008 0,017 0,028 0,023 0,023 0,025 0,059 0,021 0,035 0,021 0,026 0,034 0,022 0,026 0,049 0,048

Cơ sở hạ tầng 0,053 0,008 0,029 0,056 0,015 0,016 0,049 0,008 0,014 0,050 0,015 0,020 0,057 0,015 0,023 0,051 0,008 0,021 0,049 0,015 0,026 0,041 0,008 0,030 0,049 0,008 0,020 0,055 0,015 0,012 0,048 0,030 0,010 0,060 0,015 0,037 0,090 0,008 0,031 0,038 - 0,062 0,064 0,008 0,043 0,054 0,008 0,023 0,066 0,015 0,020 0,059 0,015 0,033 0,054 0,015 0,024 0,062 0,015 0,038 0,057 0,008 0,033 0,055 0,015 0,043 0,064 0,030 0,017 0,032 0,015 0,011 0,035 - 0,048 0,053 0,015 0,036

Nông nghiệp (trồng trọt - chăn nuôi) 0,052 0,055 0,042 0,046 0,028 0,062 0,037 0,065 0,030 0,016 0,026 0,037 0,040 0,085 0,049 0,054 0,048 0,046 0,017 0,049 0,041 0,013 0,028 0,040 0,076 0,076

0,017 0,015 0,017 0,007 0,012 0,002 0,014 0,002 0,009 0,002 0,024 0,009 0,011 0,023 0,012 0,012 0,007 0,011 0,004 0,016 0,017 0,006 0,006 0,012 0,021 0,030 0,025 0,024 0,024 0,019 0,004 0,013 0,017 0,017 0,019 0,003 0,010 0,024 0,023 0,015 0,005 0,006 0,012 0,004 0,021 0,029 0,007 0,044 0,045 0,019 0,031

Khả năng tự phuc hồi 0,022 0,023 0,016 0,018 0,010 0,023 0,013 0,025 0,012 0,005 0,022 0,016 0,054 0,043 0,024 0,028 0,013 0,014 0,013 0,026 0,024 0,018 0,030 0,012 0,056 0,038

Chính sách xã hội 0,044 - - 0,051 0,052 0,039 0,049 0,050 0,046 - 0,098 0,093 0,080 0,071 0,085 0,070 0,103 0,070 0,092 0,082 0,098 0,088 0,043 0,042 0,097 0,078

0,196 0,184 0,179 0,187 0,193 0,193 0,187 0,192 0,204 0,162 0,104 0,238 0,216 0,211 0,224 0,250 0,265 0,222 0,174 0,240 0,225 0,167 0,099 0,145 0,179 0,174

Nhận thức và truyền thông 0,141 0,160 0,155 0,164 0,169 0,142 0,161 0,133 0,118 0,178 0,132 0,230 0,151 0,200 0,173 0,199 0,262 0,215 0,232 0,201 0,229 0,257 0,205 0,205 0,216 0,217

Đức Long Đức Lâm Đức Thanh Đức Dũng Đức Lập Đức An Đức Lạc Đức Đồng Đức Lạng Tân Hương Thị trấn Vũ Quang Xã Ân Phú Xã Đức Giang Xã Đức Lĩnh Xã Sơn Thọ Xã Đức Hương Xã Đức Bồng Xã Đức Liên Xã Hương Điền Xã Hương Minh Xã Hương Thọ Xã Hương Quang Thị trấn Hương Khê Xã Phương Mỹ Xã Hà Linh Xã Hương Thủy

170

Huyện

Xã

Việc làm Y tế

Con người

Giáo dục

Lâm nghiệp

Thủy sản

Cơ sở hạ tầng

0,067 0,043 0,062 0,064 0,085 0,060 0,072 0,058 0,061 0,035 0,058 0,063 0,044 0,022 0,039 0,083 0,095 0,084

0,044 0,028 0,050 0,048 0,062 0,045 0,044 0,041 0,032 0,016 0,043 0,038 0,032 0,022 0,005 0,044 0,057 0,042

Cơ sở hạ tầng 0,043 0,008 0,032 0,040 0,008 0,014 0,057 0,017 - 0,055 0,008 0,038 0,058 0,015 0,048 0,055 0,015 0,020 0,049 0,015 0,025 0,059 0,008 0,043 0,081 0,008 0,056 0,070 0,015 0,028 0,055 0,015 0,031 0,044 0,015 0,030 0,063 0,015 0,016 0,038 - 0,052 0,060 0,008 0,023 0,032 0,008 0,027 0,038 0,008 0,025 0,040 0,015 0,032

Nông nghiệp (trồng trọt - chăn nuôi) 0,079 0,023 0,068 0,069 0,074 0,048 0,074 0,069 0,053 0,020 0,068 0,052 0,053 0,067 0,020 0,075 0,058 0,041

0,045 0,015 0,007 0,002 0,016 0,047 0,027 0,044 0,036 0,034 0,018 0,005 0,021 0,011 0,026 0,019 0,018 0,034 0,007 0,002 0,022 0,003 0,027 0,010 0,022 0,005 0,035 0,000 0,008 0,011 0,044 0,007 0,091 0,011 0,027 0,019

Khả năng tự phuc hồi 0,060 0,008 0,049 0,039 0,062 0,016 0,044 0,035 0,039 0,015 0,053 0,022 0,021 0,029 0,011 0,035 0,051 0,030

Chính sách xã hội 0,065 0,042 0,089 0,096 0,087 0,025 0,091 0,064 0,090 0,025 0,069 0,046 0,045 0,041 - 0,043 0,023 0,071

0,153 0,120 0,186 0,199 0,169 0,161 0,192 0,169 0,223 0,176 0,193 0,156 0,160 0,167 0,175 0,157 0,193 0,192

Nhận thức và truyền thông 0,213 0,197 0,214 0,243 0,242 0,200 0,186 0,214 0,225 0,194 0,255 0,186 0,202 0,138 0,183 0,136 0,240 0,277

Xã Hòa Hải Xã Phương Điền Xã Phúc Đồng Xã Hương Giang Xã Lộc Yên Xã Hương Bình Xã Hương Long Xã Phú Gia Xã Gia Phố Xã Phú Phong Xã Hương Đô Xã Hương Vĩnh Xã Hương Xuân Xã Phúc Trạch Xã Hương Trà Xã Hương Trạch Xã Hương Lâm Xã Hương Liên

171

Tổng hợp một số kết quả điều tra xã hội học

Hình III.1. Tỷ lệ người dân trả lời có lũ quét tại địa phương được khảo sát

Hình III.2. Thống kê loại hình thông tin về lũ quét mà người dân được tiếp cận

172

Bảng III.3. Thống kê phương án trả lời của người dân khi có cảnh báo lũ quét

Tỷ lệ khảo sát từ phiếu điều tra

Stt

Phương án trả lời

Hương Khê

Hương Sơn

Vũ Quang

Bình quân

1

71,7%

97,9%

86,9%

82,5%

2

49,5%

67,7%

25,5%

43,3%

3

65,4%

87,4%

57,2%

66,2%

4

53,8%

51,6%

5,9%

34,6%

5

53,2%

64,0%

28,3%

45,4%

6

46,5%

36,7%

12,2%

31,2%

7

40,9%

27,7%

19,3%

30,0%

8

60,4%

47,9%

15,5%

40,4%

Theo dõi thông tin mưa, lũ và sự chỉ đạo của chính quyền địa phương qua các phương tiện truyền thông Sẵn sàng đóng góp vật tư, phương tiện được chuẩn bị tại chỗ theo sự phân công của chính quyền để phòng chống lụt bão khi có yêu cầu Dự trữ lương thực, thực phẩm, thuốc men và các nhu yếu phẩm khác. Thu hoạch sớm lúa, hoa màu, cây trồng và các sản phẩm thuỷ sản Chủ động sơ tán ở vùng bị lũ quét, sạt lở đất và chấp hành chỉ đạo sơ tán của chính quyền địa phương Chủ động dừng hoạt động trên sông Không vớt củi trên sông; không đi qua các khu vực nước lũ chảy xiết. Chủ động cho con em nghỉ học khi thấy không an toàn.

173

Hình III. 3. Thống kê những hành động của người dân để khắc phục hậu quả

khi xảy ra lũ quét tại các địa phương khảo sát tại Hà Tĩnh

Hình III.4. Cơ cấu độ tuổi tại các hộ dân được tiến hành khảo sát phân theo

đơn vị hành chính

174

Hình III. 5. Thống kê nguồn thu nhập chính của người dân được điều tra khảo

sát phân theo đơn vị hành chính

Bảng III.4. Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về mức độ ảnh hưởng

của lũ quét đến kinh tế của gia đình

Tỷ lệ khảo sát từ phiếu điều tra

Phương án trả lời

Hương Khê Hương Sơn Vũ Quang

Bình quân

Lớn

38,2%

26,0%

37,9%

35,9%

Trung bình

45,9%

51,4%

43,2%

45,8%

Không đáng kể

9,9%

12,8%

14,8%

12,3%

Không ảnh hưởng

4,1%

6,0%

6,1%

9,8% Bảng III.5. Thống kê kết quả tự đánh giá của người dân về khả năng lường

trước các nguy cơ gây thiệt hại do lũ quét gây ra

Tỷ lệ khảo sát từ phiếu điều tra

Phương án trả lời

Hương Khê Hương Sơn Vũ Quang Bình quân

Lường trước khoảng 70%

2,5%

0,6%

1,6%

1,9%

Lường trước khoảng 50%

12,8%

9,4%

10,4%

6,7%

Lường trước khoảng 30%

28,8%

18,9%

23,6%

21,9%

Không lường trước được

55,9%

71,0%

64,3%

69,5%

175

Bảng III.6 Minh họa giá trị chuẩn hóa cho các tiêu chí của tiêu chí tính dễ bị

tổn thương do rủi ro lũ quét cho huyện Hương Sơn

lệ

hộ

Tên xã

Tỉ lệ hộ nghèo

Số nghèo

Tỷ lệ trẻ em <15 tuổi

Tỷ lệ phụ nữ

Tỷ lệ dân tộc thiểu số

Thu nhập TB quan đầu người

Tỷ lệ tăng nhiên tự dân số (tb 5 năm)

Tỷ người già > 60 tuổi

Số người bệnh đến tại khám bệnh viện và trạm y tế xã

0,46

0,68

0,13

0,98

0,11

-

0,13

0,27

0,88

0,46

0,72

0,31

0,41

0,05

-

0,10

0,05

0,84

Sơn

0,46

0,48

0,31

0,35

0,38

-

0,55

0,35

0,84

Sơn

0,46

0,56

0,31

0,58

0,43

-

0,55

0,62

0,61

Sơn

0,46

0,32

0,48

0,24

0,30

0,004

0,62

0,18

0,76

0,56

0,14

0,37

0,35

-

0,49

0,34

0,69

0,46

0,68

0,02

0,19

0,35

-

0,44

0,24

0,75

0,52

0,07

0,18

0,42

0,005

0,63

0,22

0,76

0,46

0,48

0,31

0,54

0,12

0,007

0,55

0,15

0,63

Sơn

0,46

0,44

0,31

0,28

0,39

-

0,65

0,30

0,78

trấn Thị Phố Châu Thị trấn Tây Sơn Xã Hồng Xã Tiến Xã Lâm Xã Sơn Lễ 0,46 Xã Sơn Thịnh Xã Sơn An 0,46 Xã Sơn Giang Xã Lĩnh

Bảng III.7 Hệ số thu phóng mưa cho các lưu vực bộ phận sông Ngàn Phố -

Ngàn Sâu

Trạm

TT Tên lưu vực

Huyện

X 1ngày lớn nhất

Đại diện

Điểm đo

Diện tích (km2)

Trọng số

1

SB01

Vụ Quang

87.9

Hương Khê

446.5

0.9

SB02 2 SB03 3 SB04 4 SB05 5 SB06 6 SB07 7 SB08 8 9 SB09 10 SB10 11 SB11 12 SB12 13 SB13 14 SB14 15 SB15 16 SB16

83.62 Hương Khê Đức Thọ 217.29 Hương Khê Vụ Quang Hương Khê 38.66 Hương Khê Hương Khê 57.98 Hương Khê Hương Khê 85.95 Hương Khê Hương Khê 10.58 Hương Khê Hương Khê 7.61 Hương Khê Hương Khê 149.07 Hương Khê Hương Khê 5.4 Hương Khê 218.22 Hương Khê Vụ Quang Hương Khê 256.54 Hương Khê Hương Khê 188.22 Hương Khê Hương Khê 231.81 Hương Khê Hương Khê 158.55 Hương Khê Hương Khê 63.78 Hương Khê

Hòa Duyệt TV Hòa Duyệt Kim Cương Hòa Duyệt Cù Na Cù Na Chu Lễ Rào Nổ La Khê La Khê

446.5 415.1 446.5 492.6 308.8 492.6 492.6 308.8 492.6 492.6 322.7 300 492.6 411 411

0.9 0.8 0.9 1.1 0.6 1 1 0.6 1 1 1.6 1.5 1.6 0.8 0.8

176

Trạm

TT Tên lưu vực

Huyện

X 1ngày lớn nhất

Đại diện

Điểm đo

17 SB17 18 SB18

Diện tích (km2) Hương Khê 59.21 Hương Khê Hương Khê 95.75 Hương Khê

Trọng số 0.8 0.8

411 411

19 SB19

Hương Sơn 77.5

Hương Sơn

370

1.3

20 SB20

Hương Sơn 8.2

Hương Sơn

370

1.3

21 SB21

Hương Sơn 10.1

Hương Sơn

370

1.3

22 SB22

Hương Sơn 228

Hương Sơn

295.1

1

23 SB23

Hương Sơn 95.6

Hương Sơn

295.1

1

24 SB24

Hương Sơn 69.6

Hương Sơn

295.1

1

25 SB25

Hương Sơn 39

Hương Sơn

370

1.3

26 SB26

Hương Sơn 29.3

Hương Sơn

440

1.5

27 SB27

Hương Sơn 56.2

Hương Sơn

440

1.5

28 SB28 29 SB29 30 SB30 31 SB31 32 SB32

Hương Sơn 78.6 Hương Sơn Hương Sơn 101.2 Hương Sơn Hương Sơn Hương Sơn 78.4 Hương Sơn 98.8 Hương Sơn Hương Sơn 112.3 Hương Sơn

La Khê La Khê Lĩnh Cảm TV Lĩnh Cảm TV Lĩnh Cảm TV Lĩnh Cảm TV Lĩnh Cảm TV Lĩnh Cảm TV Lĩnh Cảm TV Sơn Diệm TV Sơn Diệm TV Kim Cương Kim Cương Kim Cương Kim Cương Kim Cương

415 415 295.1 415 415

1.4 1.4 1 1.4 1.4

Bảng III.8 Ma trận so sánh cặp AHP

SPI

Độ dốc

NDVI

Ma trận AHP

Độ cong địa hình

Loại đất

Mưa 6 giờ tần suất 5%

Mật độ sông suối

Chỉ số ẩm ướt địa hình

Chỉ số vị trí địa hình TPI

4

1

1

2

3

SPI

4

5

6

6

3

1

1

1

2

4

5

6

6

2

0,5

1

1

1

3

4

5

5

1

0,33

0,5

1

1

2

3

4

4

Độ dốc Mật độ sông suối Chỉ số ẩm ướt địa hình

1

1

NDVI

0,25

0,33

0,5

3

4

5

5

1

1

2

2

0,25

0,25

0,33

0,5

0,33

1

1

1

2

0,2

0,2

0,25

0,33

0,25

1

1

2

0,17

0,17

0,2

0,25

0,2

0,5

Mưa 6 giờ tần suất 5% Chỉ số vị trí địa hình TPI Độ cong địa hình Loại đất

1

0,17

0,17

0,2

0,25

0,2

0,5

0,5

0,5