Tài liệu Nghiên cứu đánh giá rủi ro thiên tai do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh lâm đồng

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI ------------------------------------ LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO THIÊN TAI DO HẠN HÁN VÀ MƯA LỚN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH LÂM ĐỒNG CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC TRẦN XUÂN HIỀN HÀ NỘI, NĂM 2018 BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI ------------------------------------ LUẬN VĂN THẠC SĨ NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO THIÊN TAI DO HẠN HÁN VÀ MƯA LỚN TRÊN ĐỊA BÀN TỈNH LÂM ĐỒNG TRẦN XUÂN HIỀN CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC MÃ SỐ: 60440222 NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC 1. TS. THÁI THỊ THANH MINH 2. TS. CHU THỊ THU HƯỜNG HÀ NỘI, NĂM 2018 CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Cán bộ hướng dẫn chính: TS.Thái Thị Thanh Minh Cán bộ hướng dẫn phụ: TS.Chu Thị Thu Hường Cán bộ chấm phản biện 1: Bùi Minh Tăng Cán bộ chấm phản biện 2: Vũ Thanh Hằng Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại: HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI Ngày 22 tháng 9 năm 2018 i LỜI CAM ĐOAN Em xin cam đoan Luận văn thạc sĩ “Nghiên cứu đánh giá rủi ro thiên tai do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng” là do Em thực hiện với sự hướng dẫn của TS. Thái Thị Thanh Minh và TS. Chu Thị Thu Hường. Các kết quả nghiên cứu trong Luận văn do Em thực hiện và chưa công bố bất cứ ở đâu. Em xin hoàn toàn chịu trách nhiệm về những nội dung mà Em trình bày trong Luận văn này. Hà Nội, ngày 22 tháng 10 năm 2018 Người viết cam đoan Trần Xuân Hiền ii LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu với sự cố gắng của bản thân Luận văn “Nghiên cứu đánh giá rủi ro thiên tai do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng” đã hoàn thành. Trong quá trình nghiên cứu và hoàn thiện Luận văn, Em đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ của các Thầy, Cô và bạn bè. Trước hết Em xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng tới TS. Thái Thị Thanh Minh và TS. Chu Thị Thu Hường những người đã chỉ bảo, hướng dẫn trực tiếp và giúp đỡ Em rất tận tình trong suốt thời gian thực hiện Luận văn. Em xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Đào tạo và Khoa Khí tượng Thủy văn Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội và toàn thể các Thầy, Cô đã giúp đỡ Em trong thời gian học tập cũng như thực hiện Luận văn. Nhân dịp này, Em xin chân thành cảm ơn tập thể cán bộ viên chức Đài Khí tượng Thủy văn tỉnh Lâm Đồng và Thạc sĩ Vũ Đức Long, chuyên gia Bùi Đức Long Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia, cùng những đồng nghiệp đã giúp đỡ Em trong quá trình thực hiện Luận văn. Cuối cùng Em xin gửi lời cảm ơn tới tất cả bạn bè, người thân đã động viên, ủng hộ, chia sẻ và là chỗ dựa tinh thần giúp Em tập trung nghiên cứu và hoàn thành Luận văn. Do thời gian nghiên cứu hạn chế, trình độ và kinh nghiệm thực tiễn chưa nhiều nên Luận văn chắc chắn không tránh được thiếu sót, vì vậy kính mong các Quý Thầy, Cô giáo cùng các đồng nghiệp đóng góp ý kiến để kết quả nghiên cứu được hoàn thiện hơn./Hà Nội, ngày 22 tháng 10 năm 2018 Tác giả Trần Xuân Hiền iii MỤC LỤC Trang Lời cam đoan……………………………………………………………... I Lời cảm ơn……………………………………………….......................... ii Mục lục……………………………….………………………………….... iii Danh mục các ký hiệu và chữ viết tắt…………………………………… vi Danh mục các bảng biểu………………………………………………..... vii Danh mục các hình vẽ, đồ thị……………………………………………. viii MỞ ĐẦU………………………………………………………………….. 1 CHƯƠNG 1 - CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ TỔNG QUAN VẤN ĐỀ 3 NGHIÊN CỨU VỀ RỦI RO THIÊN TAI…………............................... 1.1. Cơ sở lý luận…………………………………………………………. 3 1.1.1. Các khái niệm cơ bản ………………………………………………. 3 1.1.2. Bộ chỉ số xác định mức độ rủi ro thiên tai do hạn hán và mưa lớn… 5 1.2. Tổng quan về nghiên cứu rủi ro thiên tai………….………………. 1.2.1. Các nghiên cứu trên thế giới..………………………………………. 1.2.2. Các nghiên cứu ở trong nước..……………………………………… 8 8 10 1.3. Tổng quan về địa bàn nghiên cứu…………………………………... 12 1.3.1. Điều kiên tự nhiên…………………………………………………... 12 1.3.2. Đặc điểm khí hậu thủy văn…………………………………………. 16 1.3.2. Các hình thế thời tiết gây hạn hạn hán và mưa lớn..……………….. 22 CHƯƠNG 2 - PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VÀ SỐ LIỆU………. 2.1. Phương pháp nghiên cứu………………………………………….... 2.1.1. Phương pháp thống kê, tổng hợp, phân tích………………………... 2.1.2. Phương pháp khảo sát thực địa……………………………………... 2.1.3. Một số phương pháp khác ….……………………………………… 2.1.4. Phương pháp xác định rủi ro thiên tai………………………………. 2.2. Nguồn số liệu….……………………………………………………… 27 27 27 27 28 28 31 31 31 33 2.2.1. Tình hình số liệu nghiên cứu….……………………………………. 2.2.2. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn………………………………… 2.2.3. Dữ liệu về hạn hán, mưa lớn và tình hình thiệt hại………………… CHƯƠNG 3 - KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU……...……..……………….. 34 3.1. Đánh giá tình hình hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng..……………………………………………………………………… 34 3.1.1. Hiện trạng về hạn hán……….……………………………………… 34 iv 3.1.2. Hiện trạng mưa lớn (mưa to) ………………………….…………… 44 3.2. Phân cấp nguy cơ rủi ro do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng….……………………………………………………………… 49 3.2.1. Phân cấp nguy cơ về cấp độ rủi ro do hạn hán ở tỉnh Lâm Đồng…... 49 3.2.2. Phân cấp nguy cơ về cấp độ rủi ro do mưa lớn ở tỉnh Lâm Đồng….. 53 3.3. Các giải pháp nâng cao hiệu quả trong công tác phòng chống thiên tai do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng………... 61 3.3.1. Giải pháp chung…………………………………………………….. 61 3.3.2. Giải pháp trước mắt………………………………………………… 63 3.3.3. Giải pháp lâu dài……………………………………………………. 63 3.3.4. Giải pháp cụ thể…………………………………………………….. 63 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ………………………………………….... 66 TÀI LIỆU THAM KHẢO……………………………………………….. 68 PHỤ LỤC…………………………………………………………………. 69 v Tóm tắt luận văn Họ và tên học viên: Trần Xuân Hiền Lớp: CH2B.K Khóa: 2016 - 2018 Cán bộ hướng dẫn: TS. Thái Thị Thanh Minh và TS. Chu Thị Thu Hường. Tên đề tài “Nghiên cứu đánh giá rủi ro thiên tai do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng”. Để đạt được mục tiêu đề ra, Luận văn tiến hành thu thập các dữ liệu bao gồm: số liệu Khí tượng, Thủy văn; số hạn hán; mưa lớn cũng như những thiệt hại do hạn hán và mưa lớn xảy ra trong khu vực nghiên cứu và một số tài liệu có liên quan khác. Sử dụng các chỉ số, hệ số hạn và ngưỡng phân cấp mưa lớn đã được áp dụng tại Việt Nam để tiến hành đánh giá thực trạng về hạn hán và mưa lớn trên địa bàn toàn tỉnh Lâm Đồng. Sau khi tính toán, phân tích đánh giá thực trạng và tình hình thực tế Luận văn đã phân cấp được nguy cơ về cấp độ rủi ro thiên tai do hạn hán và mưa lớn ở tỉnh Lâm Đồng dựa theo Điều 5 và Điều 7 của Quyết định 44/QĐ-TTg, ngày 15/8/2014 của Thủ tướng Chính phủ. Từ đó Luận văn đã đề xuất được một số giải pháp để nâng cao hiệu quả trong công tác phòng chống thiên tai do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng. vi DANH MỤC CÁC KÝ HIỆU VÀ CHỮ VIẾT TẮT TT 01 02 03 04 05 06 07 08 09 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 Chữ viết tắt ATNĐ BCTK BCKH-ĐH QGHN BĐ BĐKH DHTNĐ E.s GRDP H.n H.tb H.x IPCC KHCN KTTVQG QĐ-TTg Q.n Q.tb Q.x RCP4.5 S.đ SREX TBNN T.n TN&MT T.tb T.x TV UBND U.tb WMO Ý nghĩa Áp thấp nhiệt đới Báo cáo tổng kết Báo cáo khoa học - Đại học quốc gia Hà Nội Báo động Biến đổi khí hậu Dải hội tụ nhiệt đới Tổng lượng bốc hơi Tổng sản phẩm trên địa bàn Mực nước thấp nhất Mực nước trung bình Mực nước cao nhất Ủy ban liên chính phủ về BĐKH Khoa học công nghệ Khí tượng Thủy văn quốc gia Quyết định Thủ tướng Lưu lượng nước nhỏ nhất Lưu lượng nước trung bình Lưu lượng nước lớn nhất Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp Tổng số giờ nắng Báo cáo đặc biệt về kịch bản phát thải Trung bình nhiều năm Nhiệt độ không khí thấp nhất Tài nguyên và Môi trường Nhiệt độ không khí trung bình Nhiệt độ không khí cao nhất Thủy văn Ủy ban nhân dân Độ ẩm tương đối Tổ chức Khí tượng thế giới vii DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU Số bảng biển và tên bảng Trang Bảng 1.1 - Phân cấp rủi ro thiên tai do hạn hán..................................................... 7 Bảng 1.2 - Phân cấp rủi ro thiên tai do mưa lớn.................................................... Bảng 1.3 - Số liệu tổng hợp trạm khí tượng Đà Lạt tỉnh Lâm Đồng..................... Bảng 1.4 - Số liệu tổng hợp trạm khí tượng Liên Khương tỉnh Lâm Đồng.......... 8 18 18 Bảng 1.5 - Số liệu tổng hợp trạm khí tượng Bảo Lộc tỉnh Lâm Đồng.................. Bảng 1.6 - Số liệu tổng hợp trạm khí tượng Cát Tiên tỉnh Lâm Đồng.................. 19 19 Bảng 1.7 - Đặc trưng lượng mưa TBNN tại các trạm thuộc tỉnh Lâm Đồng........ Bảng 1.8 - Đặc trưng mực nước và lưu lượng trạm Thanh Bình........................... Bảng 1.9 - Đặc trưng mực nước và lưu lượng trạm Đại Nga................................ 20 21 21 Bảng 1.10 - Đặc trưng mực nước trạm Đại Ninh.................................................. Bảng 1.11 - Tổng hợp hình thế các đợt mưa lớntrên địa bàn tỉnh Lâm Đồng….. 21 25 Bảng 2.1 - Tổng hợp các chỉ tiêu phân cấp hạn………………..………………. Bảng 2.2 - Danh sách các trạm khí tượng trong tỉnh Lâm Đồng………………. Bảng 2.3 - Danh sách các trạm đo mưa nhân dân trong tỉnh Lâm Đồng……….. Bảng 2.4 - Danh sách các trạm thủy văn trong tỉnh Lâm Đồng……………....... Bảng 3.1 - Tổng hợp năm hạn vụ Đông xuân toàn tỉnh Lâm Đồng……………. Bảng 3.2 - Tổng hợp năm han vụ Hè thu toàn tỉnh Lâm Đồng…………………. Bảng 3.3 - Lượng mưa (mm) gây ra trận lũ đặc biệt lớn từ ngày 7-10/10/2000... 29 32 32 32 42 43 45 Bảng 3.4 - Đặc trưng trận lũ lịch sử trên sông Cam Ly từ ngày 07-10/10/2000 .. Bảng 3.5 - Lượng mưa (mm) gây ra trận lũ đặc biệt lớn từ ngày 11-15/8/2002.. Bảng 3.6 - Đặc trưng trận lũ lịch sử trên sông La Ngà từ ngày 11-16/8/2002…. 45 48 48 Bảng 3.7 - Phân vùng nguy cơ về mức độ hiểm họa và rủi ro do hạn hán……… Bảng 3.8 - Đặc trưng lượng mưa thời đọan 1, 3, 5, 7 ngày…………………….. Bảng 3.9 - Lượng mưa ngày lớn nhất ứng với các tần suất…………………...... Bảng 3.10 - Lượng mưa 3, 5, 7 ngày lớn nhất ứng với các tần suất…………….. Bảng 3.11 - Phân vùng nguy cơ về mức độ hiểm họa và rủi ro do mưa lớn……. 51 54 54 55 58 viii DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ Số hình và tên hình Hình 1.1 - Cách tiếp cận trong xác định phân cấp cấp độ rủi ro của IPCC...... Hình 1.2 - Bản đồ địa hình tỉnh Lâm Đồng………………………………….. Hình 1.3 - Bản đồ phân bố nhiệt độ trung bình năm tỉnh Lâm Đồng….......... Trang Hình 1.4 - Bản đồ phân bố lượng mưa năm tỉnh Lâm Đồng………………… Hình 1.5 - Bản đồ chuẩn dòng chảy năm tỉnh Lâm Đồng……………………. 20 21 Hình 2.1 - Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn tỉnh Lâm Đồng............ Hình 3.1 - Mực nước hồ Tuyền Lâm tại thành phố Đà Lạt bị cạn (2010)……. Hình 3.2 - Mực nước Hồ Thủy điện Đại Ninh xuống khá thấp………………. 33 34 37 Hình 3.3 - Nông dân huyện Lâm Hà chống hạn cho cây cà phê……………… 37 Hình 3.4 - Cà phê bị héo do thiếu nước tại Di Linh…………………………. 38 Hình 3.5 - Kênh thủy lợi nằm ở hạ lưu hồ Đạ Tẻh bị cạn………..…………. Hình 3.6 - Hạn hán tại huyện Cát Tiên năm 2011…………………………… Hình 3.7 - Bản đồ phân vùng nguy cơ về mức độ hiểm họa do hạn hán…….. Hình 3.8 - Bản đồ phân vùng nguy cơ về cấp độ rủi ro thiên tai do hạn hán 40 41 52 tỉnh Lâm Đồng………………………………………………………………... Hình 3.9 - Bản đồ tần suất lượng mưa ngày lớn nhất trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng................................................................................................................... 53 5 13 17 56 Hình 3.10 - Bản đồ tần suất lượng mưa max 3 ngày trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng................................................................................................................... 56 Hình 3.11 - Bản đồ tần suất lượng mưa max 5 ngày trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng................................................................................................................... 57 Hình 3.12 - Bản đồ tần suất lượng mưa max 7 ngày trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng................................................................................................................... Hình 3.13 - Bản đồ phân vùng nguy cơ về mức độ hiểm họa do mưa lớn….. Hình 3.14 - Bản đồ phân vùng nguy cơ về cấp độ rủi ro thiên tai do mưa lớn tỉnh Lâm Đồng………………………………………………………………. 57 58 61 1 MỞ ĐẦU Có nhiều nguyên nhân dẫn đến sự biến đổi bất thường của thời tiết, khí hậu mà trong đó có tác động của biến đổi khí hậu (BĐKH) và sự nóng lên toàn cầu. Trên quy mô toàn cầu, tác động này thể hiện rõ ở xu thế tăng nhiệt độ trên bề mặt Trái đất, sự tan băng ở hai cực, hiện tượng nước biển dâng,... Ở quy mô khu vực, BĐKH đã tác động mạnh mẽ đến các hiện tượng thiên tai, với tính chất biến động mạnh hơn, cực đoan, dị thường hơn về cả tần suất và cường độ. Việt Nam là một trong những quốc gia chịu ảnh hưởng của nhiều loại hình thiên tai. Trong những năm qua, thiên tai xảy ra ở khắp các khu vực trên cả nước, gây tổn thất to lớn về người, tài sản, cơ sở hạ tầng, văn hóa, xã hội, tác động xấu đến môi trường. Điều này có thể ghi nhận qua một vài minh chứng gần đây, như sự xuất hiện hạn hán, mưa lớn gây lũ lụt ngày một nhiều: - Đợt hạn hán nặng nề năm 1998 đã xảy ra trên hầu khắp các tỉnh trong cả nước. Tình trạng hạn hán, cạn kiệt nước ngọt trầm trọng và kéo dài liên tục nhiều tháng đã làm cho nạn cháy rừng xảy ra trên diện rộng, đây là năm hạn hán nghiêm trọng ít thấy trong nhiều thập kỷ qua, gây hậu quả lâu dài về kinh tế, xã hội và môi trường. Tổng thiệt hại cả thời kỳ hạn hán thiếu nước này ước tính khoảng 8.200 tỷ đồng. - Trận lũ lụt lịch sử tháng 11 và 12 năm 1999 xảy ra trên nhiều tỉnh miền Trung nước ta, gây thiệt hại lớn về kinh tế, dân sinh, môi trường: hơn 700 người chết, gần 500 người bị thương, hàng vạn hộ gia đình bị mất nhà cửa, tài sản, thiệt hại ước tính lên tới gần 5000 tỷ đồng, vượt xa mức thiệt hại xảy ra năm 1996, năm lũ lụt lớn trên cả nước. - Hay trận mưa, lũ cuối tháng 9/2009, do mưa bão số 9, trên các sông từ Quảng Trị đến Quảng Ngãi và Kon Tum đã xuất hiện lũ đặc biệt lớn và lũ lịch sử, đỉnh lũ trên báo động cấp 3 (BĐIII) từ 1,0 - 4,0m. Bão, mưa, lũ lớn đã gây thiệt hại nặng nề về người và của ở các tỉnh Miền Trung và Tây nguyên (Kon Tum bị thiệt hại lớn nhất). Tổng thiệt hại ước tính khoảng 16.078 tỷ đồng. Tây Nguyên nói chung và Lâm Đồng nói riêng hàng năm nhiều loại hình thiên tai thường xuyên xảy ra với tần suất ngày càng gia tăng, trong đó có loại hình thiên tai là hạn hán và mưa lớn, gây thiệt hại nặng nề cho sản xuất nông nghiệp, đời sống văn hóa-kinh tế xã hội và môi trường sinh thái. Năm 2014, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định số 44/2014/QĐTTg về quy định cấp độ rủi ro thiên tai và Quyết định số 46/2014/QĐ quy định về dự báo, cảnh báo và truyền tin thiên tai. Hai Quyết định này đã quy định chi tiết những loại thiên tai và cấp độ cần dự báo, cảnh báo và truyền tin với một số điểm mới như đưa cảnh báo về cấp độ rủi ro thiên tai. Việc triển khai thực hiện các quy định này cũng đã quan tâm, chú trọng ở nhiều địa phương. Tuy nhiên, 2 cấp độ rủi ro thiên tai được xây dựng cho không gian rộng với nhiều loại hình thiên tai khác nhau, nên việc chi tiết hóa các quy định này cho một địa phương cụ thể sẽ gặp nhiều khó khăn và hạn chế trong công tác cảnh báo, dự báo cũng như việc ứng phó khi có thiên tai xảy ra ở các địa phương. Do vậy “Nghiên cứu đánh giá rủi ro thiên tai do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng” đã được chọn là hết sức cần thiết, góp phần vào việc ứng phó với thiên tai và phát triển kinh tế-xã hội của tỉnh Lâm Đồng. Mục tiêu của luận văn đặt ra là nghiên cứu và phân vùng nguy cơ về cấp độ rủi ro thiên tai do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng. Do thời gian có hạn và quan trọng nhất là nguồn dữ liệu về tình hình hạn hán, mưa lớn cũng như những thiệt hại do chúng gây ra cho các khu vực không được lưu trữ đầy đủ, đồng bộ,… dẫn tới việc không thể xác định được đầy đủ về mức độ phơi nhiễm trước hiểm họa do hạn hán, mưa lớn: như dân số, kinh tế-xã hội, môi trường,… Chính vì những lý do trên, trong Luận văn này đã xử dụng các bộ chỉ số rủi ro do thiên tai theo Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg để phân vùng nguy cơ rủi ro nhằm mục đích để đưa ra các thông tin cảnh báo, dự báo cũng như giúp Ban chỉ huy Phòng chống thiên tai các cấp chủ động hơn trong công tác Phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn cho các vùng thuộc tỉnh Lâm Đồng. Mục tiêu của luận văn - Phân vùng nguy cơ về cấp độ rủi ro thiên tai do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng. - Đề xuất được các giải pháp nâng cao hiệu quả của công tác phòng chống thiên tai do hạn hán và mưa lớn trên địa bàn tỉnh Lâm Đồng. 3 CHƯƠNG 1 CƠ SỞ LÝ LUẬN VÀ TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU VỀ RỦI RO THIÊN TAI 1.1. Cơ sở lý luận 1.1.1. Các khái niệm cơ bản Thiên tai hay còn gọi là hiểm họa là hiện tượng tự nhiên bất thường có thể gây thiệt hại về người, tài sản, môi trường, điều kiện sống và các hoạt động kinh tế-xã hội (KT-XH). Các loại thiên tai cơ bản bao gồm: bão, áp thấp nhiệt đới, mưa lớn, lũ, lụt, lũ quét, sạt lở đất do mưa lũ hoặc dòng chảy, sụt lún đất do mưa lũ hoặc dòng chảy, nước dâng, xâm nhập mặn, nắng nóng, hạn hán, rét hại, mưa đá, sương muối, động đất, sóng thần và các loại thiên tai khác. Trong đó, hai loại hình thiên tai là hạn hán và mưa lớn được khái niệm như sau: 1.1.1.1. Hạn hán Hạn hán là hậu quả của việc không có mưa trong một thời gian dài và những yếu tố khí tượng đi kèm như nhiệt độ cao, gió mạnh, độ ẩm không khí thấp, nguồn nước thiếu hụt nhiều so với trung bình nhiều năm (TBNN). Hạn thường gây ảnh hưởng trên diện rộng, tuy ít khi là nguyên nhân trực tiếp gây tổn thất về con người nhưng thiệt hại về KT-XH do hạn gây ra rất lớn. Theo các nhà nghiên cứu, hạn được phân 4 loại là: Hạn khí tượng, hạn thủy văn, hạn nông nghiệp và hạn kinh tế-xã hội. Hạn khí tượng: Hạn khí tượng được dựa trên mức độ khô hạn và khoảng thời gian khô hạn. Hạn khí tượng được xem như là sự di chuyển khí quyển từ vùng này qua vùng khác. Hạn thuỷ văn: Hạn thuỷ văn là giai đoạn lượng mưa không đủ cung cấp cho tầng nước mặt và tầng sát mặt (dòng suối, mực nước sông, hồ, nước ngầm). Đánh giá hạn thuỷ văn người ta dựa theo mức độ khô và mức độ cạn. Đồng thời vừa khô vừa cạn mới sinh ra hạn. Hạn nông nghiệp: Hạn nông nghiệp liên quan đến hạn khí tượng, hạn thuỷ văn và ảnh hưởng đến nông nghiệp. Nguyên nhân do thiếu mưa và có sự khác nhau giữa bốc hơi thực tế và bốc hơi tiềm năng do thiếu nước trong đất. Khi hạn nông nghiệp xảy ra thì ảnh hưởng đến sự phát triển cũng như năng suất của cây trồng. Hạn kinh tế-xã hội: Hạn kinh tế-xã hội liên quan đến nhu cầu và khả năng cung cấp sản phẩm kinh tế, nó liên quan đến hạn khí tượng, hạn thuỷ văn, hạn nông nghiệp. Hạn kinh tế-xã hội xảy ra khi khả năng cung cấp hàng hóa giảm, kể cả việc giảm cung cấp điện do thiếu nước. 4 1.1.1.2. Mưa lớn (to) Mưa lớn hay mưa to diện rộng là quá trình mưa xảy ra mang tính hệ thống trên một hay nhiều khu vực. Mưa lớn diện rộng có thể xảy ra một hay nhiều ngày, liên tục hoặc ngắt quãng, một hay nhiều trận mưa và không phân biệt dạng mưa. Căn cứ vào lượng mưa thực tế đo được tích lũy trong 12 hoặc 24 giờ tại các trạm quan trắc khí tượng bề mặt, trạm đo mưa trong mạng lưới khí tượng thủy văn (KTTV) mà phân định các cấp mưa khác nhau. Theo quy định của Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO), mưa lớn được chia làm 3 cấp: - Mưa vừa: Lượng mưa đo được từ 16 - 50mm/24h, hoặc 8 - 25 mm/12h; - Mưa to: Lượng mưa đo được từ 51 - 100mm/24h, hoặc 26 - 50mm/12h; - Mưa rất to: Lượng mưa đo được > 100mm/24h, hoặc > 50mm/12h. Tại Việt Nam, theo Quy chế báo áp thấp nhiệt đới (ATNĐ), bão, lũ của Trung tâm KTTV quốc gia, mưa to (lớn) cũng được chia làm 3 cấp: - Mưa vừa: Lượng mưa đo được từ 16 - 50mm/24h; - Mưa to: Lượng mưa đo được từ 51 - 100mm/24h; - Mưa rất to: Lượng mưa đo được > 100mm/24h. Mưa lớn diện rộng là mưa lớn xảy ra ở một hay nhiều khu vực liền kề với tổng số trạm quan trắc được mưa lớn theo quy định sau đây: - Một khu vực được coi là có mưa lớn diện rộng khi mưa lớn xảy ra ở quá 1/2 số trạm trong toàn bộ số trạm quan trắc của khu vực đó; - Mưa lớn xảy ra ở 2 hoặc 3 khu vực liền kề nhau, thì khi tổng số trạm quan trắc được mưa lớn phải vượt quá 1/2 hoặc 1/3 tổng số trạm quan trắc trong 2 hoặc 3 khu vực liền kề. Khi mưa lớn xảy ở nhiều khu vực liền kề nhau thì các trạm quan trắc được mưa lớn cũng phải liền kề nhau trong khu có mưa đó. Một đợt mưa lớn diện rộng là một đợt mưa xảy ra tương đối liên tục trong một khoảng thời gian nhất định, trong đó có ít nhất một ngày đạt tiêu chuẩn mưa lớn diện rộng. Khi quá trình mưa lớn diện rộng xảy ra nhiều đợt trong một thời gian dài, các đợt mưa lớn diện rộng khác nhau phải cách nhau một khoảng thời gian liên tục ít nhất là 24 giờ với trên 1/2 tổng số trạm quan trắc hoàn toàn không có mưa. Như đã trình bày ở trên, Luận văn lựa chọn ngưỡng lượng mưa đo được từ 51 đến 100mm/24h để xác định đợt mưa to và lượng mưa đo được trên 100mm/24h cho đợt mưa rất to. Mặt khác, trong Luận văn này chỉ tập trung vào phân tích các đợt mưa to diện rộng. 1.1.1.3. Rủi ro thiên tai Theo báo cáo SREX của IPCC (2012), rủi ro thiên tai được cấu thành từ 3 yếu tố: (1) Hiểm họa (Hazard); (2) Mức độ phơi nhiễm trước hiểm họa (Exposure); và (3) Tính dễ bị tổn thương (Vulnerability). Nếu thiếu một trong ba 5 yếu tố thì không hình thành rủi ro thiên tai [1, 12]. Trong đó, hiểm họa (H) là khả năng xảy ra trong tương lai của các hiện tượng tự nhiên hoặc do con người gây ra, có tác động bất lợi đến các đối tượng dễ bị tổn thương, nằm trong phạm vi ảnh hưởng của hiểm họa đó. Mức độ phơi nhiễm (phơi bày) trước hiểm họa (E) được sử dụng để chỉ sự hiện diện (theo vị trí) của con người, hoạt động sinh kế, dịch vụ môi trường, nguồn tài nguyên thiên nhiên, cơ sở hạ tầng, tài sản, xã hội, văn hóa,… ở những nơi có thể chịu những ảnh hưởng bất lợi. Tính dễ bị tổn thương (V) đề cập đến xu hướng của các yếu tố dễ bị tác động của hiểm họa thiên tai như con người và tài sản. Theo hướng tiếp cận của IPCC cũng như nhiều nghiên cứu khác, cấp độ rủi ro thiên tai dựa trên đặc điểm của 3 yếu tố: Hiểm họa (H), Mức độ phơi nhiễm (E) và Tính dễ bị tổn thương (V) (Hình 1.1). Hình 1.1 - Cách tiếp cận trong xác định, phân cấp cấp độ rủi ro của IPCC Cấp độ rủi ro thiên tai là sự phân định mức độ thiệt hại do thiên tai gây ra về người, tài sản, môi trường, điều kiện sống và hoạt động KT-XH. 1.1.2. Bộ chỉ số xác định mức độ rủi ro thiên tai do hạn hán và mưa lớn Điều 18, Luật phòng chống thiên tai cũng đã bước đầu đưa ra một số quy định về rủi ro thiên tai. Theo đó, “Rủi ro thiên tai được phân thành các cấp độ. Cấp độ rủi ro thiên tai là cơ sở cho việc cảnh báo, chỉ đạo, chỉ huy, ứng phó và khắc phục hậu quả thiên tai” và “Tiêu chí phân cấp độ rủi ro thiên tai bao gồm: a) Cường độ hoặc mức độ nguy hiểm của thiên tai; b) Phạm vi ảnh hưởng; c) Khả năng gây thiệt hại đến tính mạng, tài sản, công trình hạ tầng và môi trường”. 6 Căn cứ Luật Phòng, chống thiên tai, Thủ tướng Chính phủ cũng đã ban hành Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg ngày 15 tháng 8 năm 2014, quy định chi tiết về cấp độ rủi ro thiên tai. Trong đó, “Cấp độ rủi ro thiên tai là sự phân định mức độ thiệt hại do áp thấp nhiệt đới, bão, lốc, sét, mưa lớn, lũ, lũ quét, ngập lụt, sạt lở đất do mưa lũ hoặc dòng chảy, sụt lún đất do mưa lũ hoặc dòng chảy, nước dâng, xâm nhập mặn, nắng nóng, hạn hán, rét hại, mưa đá, sương muối, động đất, sóng thần và các loại thiên tai khác có thể gây ra về người, tài sản, môi trường, điều kiện sống và hoạt động kinh tế-xã hội”; “Cấp độ rủi ro thiên tai được xác định cho từng loại thiên tai và công bố cùng nội dung bản tin dự báo, cảnh báo về thiên tai, làm cơ sở cho việc phân công, phân cấp trách nhiệm và phối hợp trong ứng phó với thiên tai”. Nguyên tắc phân cấp cấp độ rủi ro cho từng loại thiên tai được “Căn cứ vào cường độ, phạm vi ảnh hưởng, khu vực chịu tác động trực tiếp và khả năng gây thiệt hại của thiên tai”; “Cấp độ rủi ro của mỗi loại thiên tai được phân tối đa thành 5 cấp và được gắn với một màu đặc trưng, theo mức độ tăng dần của rủi ro thiên tai: a) Cấp 1 màu xanh dương nhạt là rủi ro nhỏ; b) Cấp 2 màu vàng nhạt là rủi ro trung bình; c) Cấp 3 màu da cam là rủi ro lớn; d) Cấp 4 màu đỏ là rủi ro rất lớn; đ) Cấp 5 màu tím là thảm họa”. a) Bộ chỉ số xác định mức độ rủi ro do hạn hán Tại Điều 7 của Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg ngày 15 tháng 8 năm 2014 của Thủ tướng Chính phủ quy định cấp độ rủi ro thiên tai cho loại hình thiên tai do hạn hán có 4 cấp và được tóm tắt như bảng 1.1; 1. Rủi ro thiên tai cấp độ 1 gồm các trường hợp sau: a) Tình trạng thiếu hụt lượng mưa tháng trên 50%, kéo dài từ 2 tháng đến 3 tháng và nguồn nước trong khu vực hạn hán thiếu hụt từ trên 50% đến 70% so với trung bình nhiều năm; b) Tình trạng thiếu hụt lượng mưa tháng trên 50%, kéo dài từ trên 3 tháng đến 6 tháng và nguồn nước trong khu vực hạn hán thiếu hụt từ 20% đến 50% so với trung bình nhiều năm. 2. Rủi ro thiên tai cấp độ 2 gồm các trường hợp sau: a) Tình trạng thiếu hụt lượng mưa tháng tới trên 50%, kéo dài từ 2 tháng đến 3 tháng và nguồn nước trong khu vực hạn hán thiếu hụt tới trên 70% so với trung bình nhiều năm; b) Tình trạng thiếu hụt lượng mưa tháng tới trên 50%, kéo dài từ trên 3 tháng đến 6 tháng và nguồn nước trong khu vực hạn hán thiếu hụt từ trên 50% đến 70% so với trung bình nhiều năm; c) Tình trạng thiếu hụt lượng mưa tháng tới trên 50%, kéo dài trên 6 tháng và nguồn nước trong khu vực hạn hán thiếu hụt từ 20% đến 50% so với trung bình nhiều năm. 7 3. Rủi ro thiên tai cấp độ 3 gồm các trường hợp sau: a) Tình trạng thiếu hụt lượng mưa tháng tới trên 50%, kéo dài từ trên 3 tháng đến 6 tháng và nguồn nước trong khu vực hạn hán thiếu hụt tới trên 70% so với trung bình nhiều năm; b) Tình trạng thiếu hụt lượng mưa tháng tới trên 50%, kéo dài trên 6 tháng và nguồn nước trong khu vực hạn hán thiếu hụt từ trên 50% đến 70% so với trung bình nhiều năm. 4. Rủi ro thiên tai cấp độ 4 khi xảy ra tình trạng thiếu hụt lượng mưa tháng tới trên 50%, kéo dài trên 6 tháng và nguồn nước trong khu vực hạn hán thiếu hụt tới trên 70% so với trung bình nhiều năm. Bảng 1.1 - Phân cấp rủi ro thiên tai do hạn hán Khoảng thời gian lượng mưa tháng thiếu hụt trên 50% trong Cấp độ rủi do khu vực (tháng) Trên 6 2 3 4 Trên 3 đến 6 1 2 3 Từ 2 đến 3 - 1 2 Từ 20 Trên 50 Thiếu hụt nguồn nước trong khu Trên 70 đến 50 đến 70 vực hạn hán (%) b) Bộ chỉ số xác định mức độ rủi ro do mưa lớn Tại Điều 5 của Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg ngày 15 tháng 8 năm 2014 của Thủ tướng Chính phủ quy định cấp độ rủi ro thiên tai cho loại hình thiên tai do mưa lớn có 3 cấp và được tóm tắt như bảng 1.2; 1. Rủi ro thiên tai cấp độ 1 gồm các trường hợp sau: a) Lượng mưa trong 24 giờ từ 100 mm đến 200 mm, kéo dài từ 1 ngày đến 2 ngày ở vùng trung du, miền núi; b) Lượng mưa trong 24 giờ từ trên 200 mm đến 500 mm, kéo dài từ 1 ngày đến 2 ngày ở khu vực đồng bằng. 2. Rủi ro thiên tai cấp độ 2 gồm các trường hợp sau: a) Lượng mưa trong 24 giờ từ 100 mm đến 200 mm, kéo dài từ trên 2 ngày đến 4 ngày ở khu vực đồng bằng, trung du, miền núi; b) Lượng mưa trong 24 giờ từ trên 200 mm đến 500 mm, kéo dài từ 1 ngày đến 2 ngày ở khu vực trung du, miền núi; c) Lượng mưa trong 24 giờ trên 500 mm, kéo dài từ 1 ngày đến 2 ngày ở khu vực đồng bằng. 3. Rủi ro thiên tai cấp độ 3 gồm các trường hợp sau: a) Lượng mưa trong 24 giờ từ trên 200 mm đến 500 mm, kéo dài từ trên 2 ngày đến 4 ngày ở khu vực đồng bằng, trung du, miền núi; 8 b) Lượng mưa trong 24 giờ trên 500 mm, kéo dài từ 1 ngày đến 2 ngày ở khu vực trung du, miền núi. Bảng 1.2 - Phân cấp rủi ro thiên tai do mưa lớn Lượng mưa trong 24h 100 200 Thời gian kéo dài Cấp độ rủi ro thiên tai Từ 1 đến 2 ngày 1 - Từ 2 đến 4 ngày 2 2 Từ 1 đến 2 ngày 2 1 Từ 2 đến 4 ngày 3 3 Từ 1 đến 2 ngày 3 2 Trung du và miền núi Đồng bằng 200 mm 500 mm 500 mm Khu vực ảnh hưởng Tuy nhiên Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg cho hai loại hình thiên tai do hạn hán và mưa lớn được áp dụng cho từng khu vực lớn, chưa chi tiết, cụ thể đến từng tỉnh, huyện,…trong khu vực nên các đơn vị làm công tác dự báo khí tượng thủy văn ở các tỉnh gặp khó khăn khi đưa ra bản tin dự báo và cảnh báo có thêm thông tin về cấp độ rủi ro đến cấp huyện hoặc vùng bị ảnh hưởng. Các đơn vị quản lý cũng gặp khó khăn trong việc chỉ đạo phòng chống theo mức độ rủi ro khi thiên tai xảy ra. 1.2. Tổng quan về nghiên cứu rủi ro thiên tai 1.2.1 Các nghiên cứu trên thế giới Crichton (2002) đã định nghĩa: Rủi ro là tổn thất tiềm năng của cộng đồng trước một hiện tượng tai biến nhất định, nó phụ thuộc vào mức độ tai biến, tính dễ bị tổn thương và độ phơi nhiễm. Từ đó tác giả đã đề xuất một tam giác rủi ro và diện tích của tam giác ấy chính là mức độ rủi ro. Tam giác được hình thành bởi 3 thành phần là: tai biến, tính dễ bị tổn thương và độ phơi nhiễm. Nếu một trong 3 thành phần này tăng lên thì diện tích tam giác tăng lên và kéo theo là mức độ rủi ro tăng theo, ngược lại mức độ rủi ro sẽ giảm. Kế thừa và phát triển nghiên cứu này, năm 2004 Dwyer và cộng sự đã đề xuất kim tự tháp 3 chiều và thể tích của kim tự tháp là giá trị rủi ro. Ba mặt của kim tự tháp đặc trưng cho 3 thành phần là tai biến, tính dễ bị tổn thương và độ phơi nhiễm. Bất kỳ thành phần nào của kim tự tháp tăng lên đều làm cho thể tích kim tự tháp tăng, kéo theo là giá trị rủi ro tăng và ngược lại. Đến năm 2005 Trung tâm giảm nhẹ thiên tai Châu Á (ADRC) cho rằng mỗi khi tai biến, độ phơi nhiễm hay tính dễ bị tổn thương tăng lên sẽ kéo theo rủi ro sẽ tăng. Do vậy, các hiện tượng không được coi là tai biến 9 trong chính bản thân chúng. Ví dụ, động đất xảy ra ở sa mạc hay đảo mà không có người ở hay động vật thì không được coi là tai biến. Sự phát triển của việc phân tích hiểm họa đã được nghiên cứu song song với đánh giá thiệt hại do hiểm họa gây ra. Trong vài thập kỷ qua, phân tích hiểm họa tập trung chủ yếu vào các đại lượng vật lý (tần suất, cường độ, mức độ của thiên tai....) và thiệt hại trực tiếp của các thành phần kinh tế do thiên tai gây ra. Tuy nhiên, trong những năm gần đây phân tích rủi ro cũng đã đề cập đến rủi ro về môi trường-xã hội theo hướng tiếp cận quản lý tổng hợp thiên tai. 1.2.1.1. Cấp độ rủi ro do hạn hán Nghiên cứu của DeLong và cộng sự (2011) sử dụng cách tiếp cận cân bằng nước hàng năm để đánh giá rủi ro hạn hán tương đối trong hiện tại và tương lai đối với thực vật ở British, Columbia nhằm xây dựng bản đồ rủi ro hạn hán phục vụ công tác quản lý rừng và hỗ trợ ra quyết định trong lĩnh vực nông lâm nghiệp nhằm ứng phó với BĐKH. Các khái niệm về độ ẩm tuyệt đối của đất được áp dụng và các kết quả tính toán dựa trên một phương trình cân bằng nước sử dụng dữ liệu khí hậu hạn dài và điều kiện đất tại nhiều vị trí khác nhau được so sánh dựa trên phương pháp chuyên gia. Kết quả cho thấy, các giá trị tính toán độ ẩm tuyệt đối của đất là tương đối thống nhất với các giá trị tham vấn ý kiến chuyên gia [12]. Nhìn chung, nghiên cứu này chỉ đánh giá mức độ rủi ro hạn hán đối với thực vật, do đó chỉ tập trung vào các đặc trưng của loài và độ ẩm đất, là các yếu tố tự nhiên mà không đề cập tới các yếu tố kinh tế-xã hội liên quan như khả năng cung cấp nước, công trình thủy lợi,… 1.2.1.2. Cấp độ rủi ro sạt lở đất do mưa lớn Dai F.C. và cộng sự (2002) xác định mức độ rủi ro do sạt lở đất bằng phương pháp chỉ số thông qua việc tính toán chỉ số hiểm họa và dễ bị tổn thương, trong đó, mức độ rủi ro được định nghĩa bằng số người bị thiệt mạng trong một năm, được tính toán như sau (Morgan và cộng sự, 1992) [11]: R(DI) = P(H) × P(S|H) × P(T|S) × V(L|T) Trong đó: R(DI) là rủi ro; P (H) là xác suất xảy ra hiện tượng sạt lở hàng năm; P (S|H) là khả năng bị tác động theo không gian; P (T|S) là xác suất bị tác động tạm thời bởi tác động theo không gian; V (L|T) là tính dễ bị tổn thương dân số. Nghiên cứu TSR về phòng hộ cho sườn dốc phát triển hệ thống SMART để quản lý sườn dốc đối với đường nối Tamparuli Town và Sandakan Town, nơi nhiều lần xảy ra sạt lở đất. Trong hệ thống này, chỉ số rủi ro (TS) được tính toán từ chỉ số bất ổn định (IS) và chỉ số hệ quả (CS) như sau: TS = IS × CS