Nội dung

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG ĐINH ĐỨC HỒNG NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CHO KHU VỰC VÙNG ĐÔNG - HUYỆN QUẾ SƠN Chuyên ngành : Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số : 60 58 02 02 TÓM TẮT LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng - Năm 2015 Công trình được hoàn thành tại ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG Người hướng dẫn khoa học: GS.TS. NGUYỄN THẾ HÙNG Phản biện 1: TS. LÊ THỊ CHÂU HÀ Phản biện 2: TS. LÊ HÙNG Luận văn được bảo vệ tại Hội đồng chấm luận văn tốt nghiệp Thạc sĩ chuyên ngành kỹ thuật xây dựng công trình thủy họp tại Đại học Đà Nẵng vào ngày 15 tháng 6 năm 2015. * Có thể tìm hiểu luận văn tại: - Trung tâm Thông tin - Học liệu, Đại học Đà Nẵng 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong bối cảnh biến đổi khí hậu hiện nay, thiên tai được dự báo sẽ xảy ra ngày càng phức tạp và nghiêm trọng. Tác động của biến đổi khí hậu đối với nước ta là rất nghiêm trọng, là nguy cơ hiện hữu cho mục tiêu xoá đói giảm nghèo, cho việc thực hiện các mục tiêu thiên niên kỷ và sự phát triển bền vững của đất nước. Để ứng phó thiên tai, biến đổi khí hậu, Đảng và nhà nước ta đã đề ra nhiều chủ trương, chính sách đồng bộ; trong đó việc nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo, thông tin liên lạc cho người dân; khuyến khích ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến vào công tác phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai là giải pháp ưu tiên hàng đầu. Đối với huyện Quế Sơn, từ thực tiễn phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai, chính quyền và nhân dân huyện Quế Sơn đã rút ra nhiều kinh nghiệm, giải pháp. Một trong những nhiệm vụ, giải pháp trong thời gian tới là: Ứng dụng khoa học công nghệ tiên tiến để nâng cao năng lực dự báo, cảnh báo, tiếp nhận và cung cấp thông tin liên lạc cho người dân; xây dựng các kịch bản diễn biến thiên tai; phương án ứng phó sát với thực tế để chủ động phòng tránh, thích nghi với thiên tai. Từ yêu cầu thực tiễn đó, đề tài luận văn “Nghiên cứu xây dựng Bản đồ ngập lụt và đề xuất các giải pháp cho khu vực vùng Đông huyện Quế Sơn” là rất cần thiết. 2. Mục tiêu nghiên cứu của đề tài Xây dựng bản đồ ngập lụt ứng với các trận lũ lịch sử, bản đồ cảnh báo ngập lụt thời gian thực và đề xuất các giải pháp nâng cao năng lực ứng phó của địa phương. 2 3. Cách tiếp cận đề tài Để xây dựng Bản đồ ngập lụt, đề tài chọn phương pháp điều tra, thống kê kết hợp với Hệ thống thông tin địa lý (GIS). Để mô phỏng cảnh báo ngập lụt theo thời gian thực, luận văn sử dụng công nghệ GIS kết hợp với số liệu mực nước lũ truyền về từ camera IP 3G đặt tại các cọc báo lũ để gửi nhận tin nhắn, hình ảnh; hoặc xem trực tiếp mực nước thông qua cuộc gọi Video Call từ điện thoại 3G. Bản tin cảnh báo được cập nhật đến người dân thông qua các mạng truyền thông hiện có. Chương trình được xây dựng trên cơ sở cho phép cập nhật, điều chỉnh các thông tin hàng năm về sự thay đổi địa hình, địa chất thủy văn, hiện trạng sử dụng đất, phân bố dân cư cũng như tất cả các thuộc tính của hệ thống cơ sở hạ tầng trong khu vực, đồng thời cho phép bổ sung các mặt ngập lụt được xây dựng theo theo phương pháp điều tra vết lũ của các đợt lũ xảy ra hàng năm. 4. Phạm vi nghiên cứu của đề tài Vùng Đông huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam, gồm các xã Quế Xuân 1, Quế Xuân 2, Quế Phú, Hương An là khu vực nghiên cứu của đề tài. 5. Nội dung nghiên cứu - Nghiên cứu điều tra vết lũ và thu thập dữ liệu liên quan đến ngập lụt tại khu vực vùng Đông - huyện Quế Sơn, tỉnh Quảng Nam. - Nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lụt bằng công nghệ GIS. 6. Phương pháp nghiên cứu Luận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu sau: - Phương pháp phân tích tài liệu; - Phương pháp thống kê khách quan; - Phương pháp nội suy không gian. 3 7. Dự kiến kết quả đạt được - Xây dựng được bản đồ ngập lụt ứng với các trận lũ lịch sử; - Xây dựng bản đồ cảnh báo ngập lụt thời gian thực; - Đề xuất các giải pháp nâng cao năng lực ứng phó của địa phương. 8. Bố cục và nội dung luận văn Luận văn, ngoài phần Mở đầu, Kết luận và Kiến nghị, gồm có 4 chương như sau: Mở đầu Chương 1: Tổng quan khu vực nghiên cứu Chương 2: Cơ sở lý thuyết xây dựng bản đồ ngập lụt Chương 3: Xây dựng bản đồ ngập lụt Chương 4: Đề xuất các giải pháp nâng cao năng lực phòng chống thiên tai, ứng phó với biến đổi khí hậu tại địa phương Kết luận và kiến nghị 4 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU LẬP BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 1.1.1. Vị trí địa lý 1.1.2. Địa hình - địa mạo 1.1.3. Khí hậu 1.1.4. Thuỷ văn 1.1.5. Phạm vi nghiên cứu lập bản đồ ngập lụt 1.2. HIỆN TRẠNG KINH TẾ - XÃ HỘI HUYỆN QUẾ SƠN, TỈNH QUẢNG NAM 1.2.1. Tăng trưởng kinh tế và chuyển dịch cơ cấu kinh tế 1.2.2. Thực trạng phát triển của các ngành kinh tế a. Khu vực kinh tế nông nghiệp b. Khu vực kinh tế công nghiệp c. Khu vực kinh tế dịch vụ 1.2.3. Dân số 1.2.4. Thực trạng phát triển đô thị và các khu dân cư nông thôn a. Thực trạng phát triển đô thị b. Thực trạng phát triển khu dân cư nông thôn 1.2.5. Thực trạng phát triển cơ sở hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội a. Thực trạng giao thông b. Thuỷ lợi c. Năng lượng c. Bưu chính viễn thông 5 e. Y tế f. Giáo dục g. Văn hoá - thông tin - thể dục thể thao 1.3. TÌNH HÌNH LŨ LỤT Ở QUẾ SƠN VÀ THỰC TRẠNG THIỆT HẠI Vùng Đông Quế Sơn nằm ở hạ lưu hệ thống sông Vu Gia Thu Bồn. Mùa lũ hàng năm từ tháng X đến tháng XII. Trong mỗi mùa lũ thường có từ 1-3 trận lũ lớn. Đặc điểm là lũ lên tương đối nhanh nhưng rút chậm. Thời gian lũ rút dài, thậm chí 2-5 ngày điển hình như trận lũ XII/1999. Đặc biệt, mực nước duy trì ở mức cao (trên báo động cấp III) kéo dài từ 15-42 giờ. Nguyên nhân gây lũ lớn là do mưa có cường độ lớn kết hợp với điều kiện địa hình phức tạp, chia cắt mạnh và tình trạng xả lũ của các hồ thủy điện. Những trận lũ lụt lớn lịch sử đã xảy ra vào các năm: 1964, 1980, 1983, 1990, 1996, 1998, 1999, 2007, 2009, 2013… Có lúc xảy ra lũ chồng lên lũ như các đợt lũ tháng 11, 12 năm 1999. Các trận lũ lụt và thiên tai đã gây thiệt hại nặng về người và tài sản trên địa bàn huyện, cụ thể: - Lũ lụt năm 1998: 05 người chết, 31 người bị thương, thiệt hại trên 86,3 tỷ đồng. - Lũ lụt năm 1999: 03 người chết, 28 người bị thương, thiệt hại trên 82,7 tỷ đồng. - Bão lụt năm 2007: 02 người chết, 34 người bị thương, thiệt hại trên 106 tỷ đồng. - Bão lụt năm 2009: 03 người chết, 33 người bị thương, thiệt hại trên 235,3 tỷ đồng. - Bão lụt năm 2013: có 01 người chết, 18 người bị thương, tổng giá trị thiệt hại 174,2 tỷ đồng. 6 Những thách thức đặt ra cho người dân và chính quyền địa phương trong công tác phòng chống và giảm nhẹ thiên tai là: Vấn đề truyền thông và cảnh báo sớm mực nước lũ cho người dân ứng phó khi nước lũ tràn về từ thượng nguồn sông Vu Gia Thu Bồn. Phương án di dân khẩn cấp, cứu trợ, hậu cần cho người dân vùng lũ ứng với các kịch bản ngập lụt lớn nhất có thể xảy ra. Xây dựng bản đồ ngập lụt có xét đến mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu. Đưa ra các giải pháp công trình, phi công trình hữu hiệu phát triển KT – XH địa phương và ứng phó thiên tai, biến đổi khí hậu. 7 CHƯƠNG 2 CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 2.1. KHÁI NIỆM VỀ BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 2.2. CƠ SỞ DỮ LIỆU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 2.3. CÁC PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 2.3.1. Phương pháp viễn thám 2.3.2. Phương pháp mô hình 2.3.3. Phương pháp điều tra, thống kê, kết hợp GIS 2.4. TIẾN TRÌNH XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT Bước 1 Điều tra thu thập vết lũ khu vực nghiên cứu. Thu thập dữ liệu về địa hình, dân cư, giao thông, thủy hệ, sử dụng đất, công trình công cộng,.. Bước 2 Xây dựng bản đồ DEM, vết lũ, dân cư, giao thông, thủy hệ, sử dụng đất, công trình công cộng,... theo tiêu chuẩn GIS. Bước 3 Nội suy bề mặt ngập lụt, kiểm định kết quả nội suy, tính toán phân vùng ngập lụt. Bước 4 Biên tập, hiển thị, xây dựng bản đồ. Thống kê ước tính tác động ngập lụt, tổng hợp báo cáo Hình 2.1. Sơ đồ khối tiến trình xây dựng bản đồ 8 CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 3.1. CƠ SỞ DỮ LIỆU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 3.1.1. Mô hình số độ cao khu vực 3.1.2. Số liệu vết lũ trong khu vực 3.1.3. Bản đồ sử dụng đất 3.1.4. Bản đồ giao thông 3.2. NỘI SUY BỀ MẶT NGẬP LỤT 3.2.1. Đánh giá độ tin cậy và lựa chọn Thuật toán nội suy 3.2.2. Nội suy bề mặt ngập lụt 3.2.3. Tự động hóa tiến trình xử lý bằng công cụ Model builder 3.3. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT TRONG ARCGIS 3.3.1.Xây dựng Bản đồ ngập lụt ứng với trận lũ lịch sử a. Giao diện phần mềm ArcGIS Desktop b. Giao diện ArcMap d. Biên tập xây dựng Bản đồ Hình 3.18. Bản đồ hành chính các xã vùng Đông