Kết quả bước đầu về chi tiết cấp dộ rủi ro do ngập lụt hạ lưu sông Cái Phan Rang bằng phương pháp phân tích hệ thống phân cấp - Bùi Văn Chanh
Tài liệu Kết quả bước đầu về chi tiết cấp dộ rủi ro do ngập lụt hạ lưu sông Cái Phan Rang bằng phương pháp phân tích hệ thống phân cấp - Bùi Văn Chanh: Nghiên c u T p chí Khoa h c Tài nguyên và Môi tr ng - S 22 - n m 2018 80 K T QU B C U V CHI TI T C P R I RO DO NG P L T H L U SÔNG CÁI PHAN RANG B NG PH NG PHÁP PHÂN TÍCH H TH NG PHÂN C P Bùi V n Chanh, Võ Anh Ki t, ng V n D ng ài Khí t ng Th y v n khu v c Nam Trung B Tóm t t C p r i ro do l l t trong Quy t nh 44/2014/Q -TTg ngày 15 tháng 8 n m 2014 c a Th t ng Chính ph ch a chi ti t nên gây khó kh n trong công tác c nh báo c p r i ro c ng nh phòng ch ng, ng phó v i ng p l t a ph ng. Do ó vi c chi ti t c p r i do ng p l t a ph ng, trong ó có h l u sông Cái Phan Rang là r t c n thi t. Nhóm nghiên c u s d ng ph ng pháp phân tích h th ng phân c p (AHP) xác nh tính d b t n th ng do ng p l t h l u sông Cái Phan Rang. Trong bài báo này trình bày k t qu chi ti t c p r i ro c a các tr n l n m 1993, 1998 và 2003. K t qu trình bày trong bài báo là m t ph n s n ph m c a tài “Nghiên c u xây d ng h th n...
Bạn đang xem nội dung tài liệu Kết quả bước đầu về chi tiết cấp dộ rủi ro do ngập lụt hạ lưu sông Cái Phan Rang bằng phương pháp phân tích hệ thống phân cấp - Bùi Văn Chanh, để tải tài liệu về máy bạn click vào nút DOWNLOAD ở trên
Nghiên c u
T p chí Khoa h c Tài nguyên và Môi tr ng - S 22 - n m 2018
80
K T QU B C U V CHI TI T C P R I RO
DO NG P L T H L U SÔNG CÁI PHAN RANG B NG
PH NG PHÁP PHÂN TÍCH H TH NG PHÂN C P
Bùi V n Chanh, Võ Anh Ki t, ng V n D ng
ài Khí t ng Th y v n khu v c Nam Trung B
Tóm t t
C p r i ro do l l t trong Quy t nh 44/2014/Q -TTg ngày 15 tháng 8
n m 2014 c a Th t ng Chính ph ch a chi ti t nên gây khó kh n trong công tác
c nh báo c p r i ro c ng nh phòng ch ng, ng phó v i ng p l t a ph ng.
Do ó vi c chi ti t c p r i do ng p l t a ph ng, trong ó có h l u sông
Cái Phan Rang là r t c n thi t. Nhóm nghiên c u s d ng ph ng pháp phân tích
h th ng phân c p (AHP) xác nh tính d b t n th ng do ng p l t h l u sông
Cái Phan Rang. Trong bài báo này trình bày k t qu chi ti t c p r i ro c a các
tr n l n m 1993, 1998 và 2003. K t qu trình bày trong bài báo là m t ph n s n
ph m c a tài “Nghiên c u xây d ng h th ng c nh báo, d báo chi ti t theo
các c p r i ro thiên tai do bão, m a l n, l l t, n ng nóng, h n hán n c p xã
(vùng), huy n thu c t nh Ninh Thu n”. K t qu nghiên c u s c ng d ng trong
công tác nghi p v c nh báo c p r i ro do ng p l t h l u sông Cái Phan Rang.
T khóa: R i ro thi n tai; Phân tích h th ng phân c p
Abstract
Primary study on speci c risk level of inundation on Cai basin downstream of
Phan Rang by using analytic hierarchy process method
Risk levels caused by ood de ned in Prime Minister Decision 44/2014/Q -
TTg August 15-2014 are not so detailed. Hence, it is di cult to warn risk levels,
necessary preparedness and response to inundation causing by ood. Therefore
de ning detailed risk levels of inundation is very necessary. This study used Analytic
Hierarchy Process (AHP) method to de ne vulnerability by inundation in downstream
area of Cai Phan Rang basin. Risk levels by inundation were detailed for oods in
1993, 1998 and 2003. This paper presents part of results from scienci c project titled
“Research to establish detailed warning, forecasting system of risk levels by typhoon,
heavy rainfall, inundation, extreme temperatures and drought to commune (area)
and district levels in Ninh Thuan province”. The research results will be applied in
warning risk levels of inundation in downstream area of Cai Phan Rang basin.
Keywords: Hazard risk; Analytic Hierarchy Process
1. t v n
C p r i ro do ng p l t ang s
d ng hi n nay c quy i t c p báo
ng cho toàn b h l u các sông. V i
c p r i ro do ng p l t ch a chi ti t
n c p thôn, x nh hi n nay s r t
kh kh n trong công tác phòng ch ng
ng p l t a ph ng. Trong th c t
v i cùng m t tr n l sâu ng p l t
các vùng c s khác bi t r t l n, c
bi t là h l u các sông khu v c Nam
Trung B . Ngoài ra m c phát tri n
kinh t x h i, kh n ng phòng ch ng
và ph c h i m i vùng khác nhau. Do
Nghiên c u
T p chí Khoa h c Tài nguyên và Môi tr ng - S 22 - n m 2018
81
c p r i ro các c p thôn, x c ng
r t khác nhau. V v y, c p r i ro do
ng p l t là s t h p c a hi m h a ng p
l t, tính nh y, kh n ng ch ng ch u,
m c ph i bày.
Ph ng pháp chi ti t c p r i ro
do ng p l t c xác nh d a tr n tính
d b t n th ng do ng p l t, trong
các y u t nh h ng n tính d b t n
th ng g m hi m h a ng p l t, tính
nh y, kh n ng ch ng ch u và ph i bày.
Hi m h a ng p l t g m sâu ng p,
t c dòng ch y và th i gian duy tr .
Hi m h a ng p l t c xây d ng
t b n a h nh t l 1/10.000, s
li u khí t ng th y v n b ng mô h nh
MIKE FLOOD c a an M ch. Y u t
ph i bày c xác nh d a tr n b n
s d ng t, tính nh y và kh n ng
ch ng ch u c xác nh b ng phi u
i u tra x h i h c. Nh m nghi n c u
s d ng ph ng pháp phân tích h
th ng th b c (AHP) xác nh tính
d b t n th ng do ng p l t c a m t s
n m i n h nh h l u sông Cái Phan
Rang. Ch s c a tính d b t n th ng
do ng p l t c phân ng ng d a tr n
Quy t nh s 44/2014/Q -TTg ngày
15 tháng 8 n m 2014 c a Th t ng
Chính ph chi ti t c p r i ro do
ng p l t.
T i nhi u c quan khí t ng l n
tr n th gi i nh M , Nh t B n, Úc,
Hàn Qu c, vi c d báo các c p
r i ro thi n tai c tri n khai t r t
lâu. Tháng 3 n m 2015 v i s tr giúp
c a m t nh m các nhà khoa h c Qu c
t , Li n h p qu c xây d ng và công
b b n r i ro thi n tai c a Th gi i.
Vi t Nam, nghi n c u phân c p và
chi ti t c p r i ro thi n tai m i ang
c b t u, k t qu công b g n nh
ch a c . C s khoa h c xác nh c p
r i ro thi n tai ang c ti p c n
theo h ng phân ng ng tính d b
t n th ng. Nghi n c u tính d b t n
th ng c m t s tác gi nghi n
c u nh PGS.TS Mai ng, PGS.TS
Nguy n Thanh S n, TS. C n Thu V n.
2. C s lý thuy t ph ng pháp AHP
Ph ng pháp phân tích h th ng
phân c p - AHP (Analytic Hierarchy
Process) c Thomas L.Saaty xu t
vào nh ng n m 1970 và c nhi u
nghi n c u m r ng, b sung cho n
nay. Ph ng pháp AHP c áp
d ng r ng r i cho nhi u l nh v c nh
khoa h c t nhi n, kinh t , x h i, y
t , N c dùng nh m t công c
linh ho t phân tích quy t nh v i
nhi u ti u chí, cho ph p nh n th y rõ
ràng các ti u chí th m nh và quy t
nh nhi u thu c tính, trong c p
n m t k thu t nh l ng. S d ng
AHP là nh l ng các u ti n v
ch t l ng gi a các thành ph n chính,
ph c ng nh các ch s và th lo i.
So sánh c p c a m t t p các i t ng
ho c ti u chu n ho c l a ch n thay
th ) c s d ng xác nh tr ng s
c a các thành ph n. Phân tích h th ng
phân c p (AHP) nh là m t c u trúc mô
h nh h a v i các quy t nh ch quan,
bao g m: m c ti u t ng quát, nh m các
tùy ch n/l a ch n thay th t c
m c ti u và nh m các y u t ho c các
ti u chu n c li n quan n l a ch n/
thay th các m c ti u y. Quá tr nh c
b n c a AHP d a tr n c s nh n th c,
phân tích và t ng h p. M c ích là
cung c p m t ph ng pháp cho mô h nh
h a các v n phi c u trúc trong các
ngành khoa h c kinh t , x h i và qu n
lý. H th ng phân c p c u trúc tr u
Nghiên c u
T p chí Khoa h c Tài nguyên và Môi tr ng - S 22 - n m 2018
82
t ng c a m t h th ng nh m nghi n
c u s t ng tác gi a các thành ph n
c a h th ng và tác ng c a chúng l n
toàn h th ng. S tr u t ng này c th
mang theo m t s h nh th c li n quan,
t t c h nh th c u h nh thành m t m c
ti u chung, n m c ti u ph cho n
nh ng ng i nh h ng c a các y u t
này, các m c ti u c a con ng i và sau
n chính sách c a h , xa h n là các
chi n l c, và cu i cùng s thu c
k t qu t nh ng chi n l c (Saaty,
1990). AHP c 3 b c th c hi n: phân
tích, so sánh và t ng h p u tiên.
(1) Phân tích v n c n gi i
quy t: n gi n ch là ch n ph ng
án th a m n h u h t các ch ti u ánh
giá. T t c các ph ng pháp mô t m t
quy t nh, c phân tích b ng cách s
d ng toán h c lý lu n logic AHP phân
khai v n ra thành c u trúc cây phân
c p. phân tích c n ph i xác nh
nh ng khía c nh c a v n t t ng
quát n chi ti t, th hi n chúng theo
cây a nhánh. Ph n t t i m c cao nh t
c a cây c g i là m c ti u. Nh ng
ph n t m c cu i cùng c g i là s
l a ch n. Ngoài ra còn m t nh m các
ph n t li n quan n các y u t hay
ti u chu n li n k t gi a nh ng s l a
ch n và m c ti u.
(2) So sánh gi a các ph n t : T s
c a c p c d a tr n nguy n t c c a
Saaty v i m t h th ng 9 i m, i m
“1” trong tr ng h p c a hai ho t ng
ng g p nh nhau i v i m c ti u và
i m “9” trong tr ng h p c a các b ng
ch ng thi n m nh h n m t ho t ng
khác so v i m c ti u. Các i m khác
nh i m “3” c p n t m quan tr ng
y u, i m “5” c gán cho s thích rõ
ràng, i m “7”cho m t tr ng h p c ý
ngh a m nh m và các i m ch n “2”,
“4”, “6” và “8”, c s d ng khi m t
th a hi p là c n thi t gi a các s l .
(3) T ng h p m c u tiên: Sau
khi c c các i m so sánh gi a các
ph n t s s d ng nh ng ma tr n c
c t b c 2 c th thi t l p ra
m c u tiên c a các ph n t trong
cây phân c p. M c u ti n là m t s
không âm ch y t 0 n 1. Chúng th
hi n s li n k t c a tr ng s trong t ng
ph n t t ng m c. Theo nh ngh a,
m c u ti n c a m c ti u là 1 và t ng
m c u ti n c a m t m c s là 1.
ng d ng ph ng pháp AHP cho
th y m t khu v c s nh n m t giá tr ch
s d b t n th ng nh t nh (>0), phù
h p v i m c ích tính ch s d b t n
th ng ph c v quy ho ch và qu n lý
tai bi n ng p l t. V v y, trong nghi n
c u s s d ng công th c c ng c a AHP
xác nh ch s d b t n th ng do
ng p l t. C th :
V
j
=H
j
*w
H
+E
j
*w
E
+S
j
*w
S
-A
j
*w
A
(1)
Trong : V
j
- ch s d b t n
th ng b o nút j;
H
j
- giá tr ti u chí nguy c ng p l t;
E
j
- giá tr ti u chí ph i nhi m;
S
j
- giá tr ti u chí tính nh y;
A
j
- giá tr ti u chí kh n ng
ch ng ch u;
w
H
, w
E
, w
S
, w
A
- tr ng s c a 4 ti u
chí (t ng giá tr 4 tr ng s = 1)
- Nguy c ng p l t H c hi u nh
là m i e d a tr c ti p, bao hàm tính
ch t, m c ng p l t: sâu ng p l t,
th i gian duy tr và v n t c dòng ch y:
H
j
= H
1j
*w
H1
+
2j
*w
H2
H
3j
*w
H3
(2)
Trong : H
j
- giá tr ti u chí nguy
c ng p l t nút j;
Nghiên c u
T p chí Khoa h c Tài nguyên và Môi tr ng - S 22 - n m 2018
83
H
1j
- giá tr bi n sâu ng p l t;
H
2j
- giá tr bi n th i gian duy tr ;
H
3j
- giá tr bi n t c dòng ch y.
w
H1
, w
H2
, w
H3
- tr ng s c a 3 bi n
c tr ng l (t ng giá tr 3 tr ng s = 1).
- ph i nhi m E là tính ch t và
m c ti p xúc c a h th ng v i tai
bi n b o, th hi n qua các lo i h nh s
d ng t. Giá tr ti u chí ph i nhi m
c xác nh t giá tr các bi n s
d ng t;
- Tính nh y S là bi u hi n c a h
th ng x h i thông qua các ho t ng
s ng c a con ng i tr c tai bi n b o,
g m 4 thành ph n: nhân kh u, sinh k ,
k t c u h t ng và môi tr ng;
S
j
= S.nk
j
*w
S.nkj
+ S.sk
j
*w
S.skj
+
S.cs
j
*w
S.tbj
+ S.mt
j
*w
S.mtj
(3)
Trong : S
j
- ti u chí tính nh y x j;
S.nk
j
- thành ph n nhân kh u x j;
S.sk
j
- thành ph n sinh k x j;
S.cs
j
- thành ph n k t c u x h i - y
t x j;
S.mt
j
- thành ph n i u ki n môi
tr ng x j;
w
S.nk
, w
S.sk
, w
S.cs
, w
S.mt
: tr ng s c a
4 thành ph n (t ng 4 tr ng s = 1).
D b t n th ng do ng p l t, g m
4 thành ph n: i u ki n, kinh nghi m,
s h tr và kh n ng ph c h i.
A
j
= A. k
j
*w
A.dkj
+ A.kn
j
*w
A.knj
+
A.ht
j
*w
A.htj
+ A.ph
j
*w
A.phj
(4)
Trong : A
j
- giá tr ti u chí kh
n ng ch ng ch u x j;
A. k
j
- giá tr thành ph n i u ki n
ch ng l x j;
A.kn
j
- giá tr thành ph n kinh
nghi m ch ng l x j;
A.ht
j
- giá tr thành ph n h tr x j;
A.ph
j
- giá tr thành ph n kh n ng
t ph c h i x j.
w
A. k
, w
A.kn
, w
A.ht
, w
A.ph
- tr ng s
c a 4 thành ph n (t ng 4 tr ng s = 1).
- Giá tr các thành ph n thu c 2 ti u
chí tính nh y và kh n ng ch ng ch u
c tính theo công th c:
1
m
j ij ij
j
M Y w
=
= ×∑ (5)
Trong : M
j
- giá tr thành ph n th j;
Y
ij
- giá tr bi n th i thành ph n j;
w
ij
- tr ng s bi n th i thành ph n
th j;
m - t ng s bi n thành ph n th j.
C 4 ti u chí tr n trong các nghi n
c u tr c ây c a vào các
ph ng pháp tính toán, tùy thu c vào
cách t v n , m c ích c a bài toán
c n gi i quy t trong nh ng i u ki n
không gian, th i gian nh t nh.
Các bi n, thành ph n c th nguy n
khác nhau, v th c n chu n h a tr c
khi tính toán giá tr tính d b t n th ng
do ng p l t. Trong nghi n c u này s
d ng ph ng pháp ánh giá ch s phát
tri n con ng i (HDI) c a UNDP (2006)
chu n h a d li u. làm c i u
c n gán các m i ph thu c gi a các ti u
chí và các bi n trong các quan h thu n -
ngh ch khi xác nh tính d b t n th ng.
+ Hàm quan h thu n v i tính d b
t n th ng và chu n h a bi u di n b ng
công th c:
( )
min( )
max min( )
ij ij
ij
ij ij
X X
x
X X
−
=
−
(6)
+ M t khác khi xem x t n các
bi n mà giá tr c a bi n càng cao th kh
Nghiên c u
T p chí Khoa h c Tài nguyên và Môi tr ng - S 22 - n m 2018
84
n ng gây t n th ng càng th p th công
th c i v i hàm quan h ngh ch s là:
( )
max( )
max min( )
ij ij
ij
ij ij
X X
x
X X
−
=
−
(7)
Trong : x
ij
- giá tr i m th j
thu c bi n th i chu n h a;
X
ij
- giá tr i m th j thu c bi n
th i ch a chu n h a;
Max{
} - giá tr l n nh t thu c
bi n th i ch a chu n h a;
Min{
} - giá tr nh nh t thu c
bi n th i ch a chu n h a.
T hai công th c (6, 7) cho th y
các giá tr chu n h a c a các bi n thu
c n m trong kho ng t 0 n 1 và
sau b c tính này thi t l p c b giá
tr các bi n c chu n h a.
2. S li u u vào
xác nh chi ti t c p r i ro
ng p l t h l u sông Cái Phan Rang c n
xác nh tính d b t n th ng do l . Do
c s d li u s d ng trong tính toán
g m b n ng p l t h l u sông Cái
Phan Rang, d li u i u tra x h i và
b n s d ng t. B n ng p l t,
t c dòng ch y và th i gian duy tr
chu n h a d li u ng p l t, b n s
d ng t c s d ng chu n h a d
li u v ph i nhi m. D li u i u tra
x h i h c xác nh và chu n h a tính
nh y và kh n ng ch ng ch u.
S d ng mô h nh MIKE FLOOD
xây d ng b n ng p l t sông Cái Phan
Rang, các bi n l u l ng t i Tân M ,
Ph c Hà, Nh Hà và sông Than. ng
quá tr nh l u l ng t i Tân M và Ph c
Hà các n m 2003, 1998, 1993 c khai
toán t ng quá tr nh m c n c l các
n m tr n thông qua b ng tra l u l ng
m c n c c a tr n l l n nh t n m 2016.
L u l ng c a sông Than thu ph ng theo
t l di n tích v i Tân M và Nh Hà thu
ph ng theo Ph c Hà v i h s t ng ng
k=0.33 và k=0.39. Bi n tri u t i ông H i
c tính t MIKE 21Toolbox.
Hình 1: B n chi ti t sâu ng p l t
n m 2003
Hình 2: B n chi ti t sâu ng p l t
n m 1998
Hình 3: B n chi ti t sâu ng p l t
n m 1993
Nghiên c u
T p chí Khoa h c Tài nguyên và Môi tr ng - S 22 - n m 2018
85
Hình 4: B n s d ng t h l u sông
Cái Phan Rang
Hình 5: Bi u chu n hóa s li u i u
tra tính nh y
Hình 6: Bi u chu n hóa s li u kh
n ng ch ng ch u
3. K t qu chi ti t c p r i ro do
ng p l t h l u sông Cái Phan Rang.
M c n c t i tr m th y v n Tân
M n m 2003 là 41,21m, n m 1998 là
39,88m, n m 1993 là 40,27m. C p báo
ng 3 (B 3) t i Tân M là 38,00m.
Theo Quy t nh 44/2014/Q -TTg,
khi m c n c t B 3+1m n l l ch
s ho c l thi t k t, c p r i ro c a
toàn b h l u sông Cái Phan Rang là
c p 2. V i l n m 1998, 1993 và l ch s
n m 2003, c p r i ro toàn vùng h
l u sông Cái Phan Rang là c p 2. Nh
v y h l u sông Cái Phan Rang ch c
r i ro m c trung b nh là cao nh t. K t
qu ng d ng AHP chi ti t c p r i
ro do l các thôn, x h l u sông Cái
Phan Rang, ch y u là c p 2 còn c c
các vùng c p 1 và c p 3. Chi ti t v b n
c p r i ro do ng p l t c th
hi n trong h nh 7, 8 và 9.
C p r i ro thi n tai c chia
thành 5 c p theo Quy t nh 44, m i c p
c giá tr màu t ng ng nh sau: (1)
C p 1: màu xanh d ng nh t là r i ro
nh , (2) C p 2: màu vàng nh t là r i ro
trung b nh, (3) C p 3: màu da cam là r i
ro l n, (4) C p 4: màu là r i ro r t
l n, (5) C p 5: màu tím là th m h a.
Hình 7: B n c p r i ro do ng p l t
n m 1993
Hình 8: B n c p r i ro do ng p l t
n m 2003
Nghiên c u
T p chí Khoa h c Tài nguyên và Môi tr ng - S 22 - n m 2018
86
Hình 9: B n c p r i ro do ng p l t
n m 1998
4. K t lu n
- AHP là ph ng pháp xác nh
tr ng s ph c v ánh giá tính d b t n
th ng khá ph c t p, ph n ánh y
các y u t tác ng c a hi m h a, c
i m kinh t và x h i, n ng l c phòng
ch ng và ng ph c a a ph ng n
tính d b t n th ng.
- T k t qu chi ti t tính d b t n
th ng b ng ph ng pháp AHP chi
ti t c p r i ro do ng p l t h l u sông
Cái Phan Rang m t cách khách quan, c
c s khoa h c và th c ti n.
- Xác nh tính d b t n th ng
s d ng ph ng pháp xác nh tr ng s
b ng AHP c tính ch t khách quan h n
nhi u ph ng pháp khác, nh ng kh i
l ng tính toán r t l n và r t ph c t p.
thu n ti n trong ng d ng ph ng
pháp c n nghi n c u xây d ng ch ng
tr nh tính toán.
- C p r i ro thi n tai là c s
tri n khai ph ng án phòng ch ng a
ph ng.
TÀI LI U THAM KH O
[1]. C n Thu V n (2015). Nghiên
c u xác l p c s khoa h c ánh giá tính
d b t n th ng do l l t l u v c sông Vu
Gia - Thu B n ph c v quy ho ch phòng
ch ng thiên tai. Lu n án Ti n s , Tr ng
i h c Khoa h c T nhi n - i h c
Qu c gia Hà N i.
[2]. Nguy n Thanh S n, C n Thu V n
(2012). Các ph ng pháp ánh giá tính d
b t n th ng - Lý lu n và th c ti n - Ph n
1: Kh n ng ng d ng trong ánh giá tính
d b t n th ng l l t Mi n Trung Vi t
Nam. T p chí i h c Qu c gia Hà N i,
Khoa h c T nhi n và Công ngh , T p 28,
S 3S, 115 - 122.
[3]. Nguyen Mai Dang (2010).
Intergrated ood risk assessment for the Day
river ood diversion area in the Red
river, Vietnam. PhD dissertation of
engineering in water engineering and
management, AIT.
[4]. Nguyen Mai Dang, Mukand S.
Babel, Huynh T. Luong (2011). Evaluation
of food risk parameters in the Day
River Flood Diversion Area, Red River
Delta, Vietnam. Nat Hazards 56:169-
194 DOI 10.1007/s11069-010-
9558-x.
[5]. Saaty, T.L. (2008). Decision
making with the analytic hierarchy process.
Int. J. Services, Sciences, 1(1), pp.83-98.
BBT nh n bài: 28/8/2018; Ph n bi n
xong: 11/9/2018
Các file đính kèm theo tài liệu này:
40417_128232_1_pb_1216_2145522.pdf
