Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân vùng rủi ro do mưa lớn cho khu vực đồng bằng bắc bộ

BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG RỦI RO DO MƢA
LỚN CHO KHU VỰC ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC

ĐẶNG ĐÌNH QUÂN

HÀ NỘI, NĂM 2019


BỘ TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

LUẬN VĂN THẠC SĨ

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG RỦI RO DO MƢA
LỚN CHO KHU VỰC ĐỒNG BẰNG BẮC BỘ

ĐẶNG ĐÌNH QUÂN

CHUYÊN NGÀNH: KHÍ TƯỢNG VÀ KHÍ HẬU HỌC
MÃ SỐ: 60440222

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:
1. TS. VÕ VĂN HOÀ
2. TS. CHU THỊ THU HƯỜNG

HÀ NỘI, NĂM 2019


CÔNG TRÌNH ĐƯỢC HOÀN THÀNH TẠI
TRƢỜNG ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƢỜNG HÀ NỘI

Cán bộ hướng dẫn: TS. Võ Văn Hoà và TS. Chu Thị Thu Hường

Cán bộ chấm phản biện 1: TS. Bùi Minh Tăng

Cán bộ chấm phản biện 2: TS. Hoàng Lưu Thu Thủy

Luận văn thạc sĩ được bảo vệ tại:
HỘI ĐỒNG CHẤM LUẬN VĂN THẠC SĨ TRƯỜNG
ĐẠI HỌC TÀI NGUYÊN VÀ MÔI TRƯỜNG HÀ NỘI
Ngày 12 tháng 01 năm 2019


LỜI CAM ĐOAN
Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tôi; các số liệu, kết quả
được trình bày trong luận văn là trung thực và chưa được ai công bố trong công
trình nào khác.

TÁC GIẢ LUẬN VĂN
(Ký và ghi rõ họ tên)

Đặng Đình Quân

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ chuyên ngành Khí tượng – Khí hậu học “Nghiên cứu xây
dựng bản đồ phân vùng rủi ro do mưa lớn cho khu vực đồng bằng Bắc Bộ” đã được
hoàn thành trong tháng 7 năm 2018. Trong quá trình học tập, nghiên cứi và hoàn
thành luận văn, tác giả đã nhận được rất nhiều sự giúp đỡ từ thầy cô, gia đình và bạn
bè.
Trước hết, tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc đến TS. Võ Văn Hoà và TS. Chu
Thị Thu Hường đã trực tiếp hướng dẫn và giúp đỡ tác giả trong quá trình nghiên
cứu và hoàn thành luận văn này.
Xin chân thành cảm ơn tới đề tài NCKH cấp Bộ “Nghiên cứu xây dựng hệ
thống hỗ trợ cảnh báo, dự báo chi tiết các cấp độ rủi ro thiên tai khí tượng cho khu
vực Đồng bằng Bắc Bộ” và các nhà nghiên cứu tham gia thực hiện đề tài đã tạo điều
kiện giúp đỡ về số liệu, tài liệu, phương pháp luận cho tác giả trong quá trình hoàn
thành luận văn.
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến Khoa Khí tượng Thuỷ văn –
Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã giảng dạy, truyền đạt kiến
thức và tạo điều kiện và hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình học tập và thực hiện
luận văn.
Xin chân thành cảm ơn gia đình, bạn bè và các thành viên trong lớp cao học
CH2B.K đã luôn động viên, giúp đỡ tác giả và tạo mọi điều kiện trong quá trình học
được tốt nhất và để tác giả có thể hoàn thành luận văn này.
Xin trân trọng cảm ơn!

2019

Hà Nội, ngày 12 tháng 01 năm
Tác giả

Đặng

6

Đình

Quân


MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN
LỜI CẢM ƠN
MỤC LỤC
TÓM TẮT LUẬN VĂN..........................................................................................9
DANH MỤC CÁC BẢNG.................................................................................... 10
DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ............................................................. 11
MỞ ĐẦU................................................................................................................ 13
Cơ sở khoa học............................................................................................ 13
Tính thực tiễn của luận văn........................................................................ 14
Mục tiêu của luận văn................................................................................. 16
Các nội dung chính của luận văn............................................................... 16
Bố cục của luận văn..................................................................................... 16
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU............................... 17
1.1 Một số khái niệm cơ bản............................................................................. 17
1.2 Đặc điểm khu vực nghiên cứu..................................................................... 20
1.2.1

Điều kiện tự nhiên................................................................................ 20

1.2.2

Đặc điểm khí hậu................................................................................. 21

1.2.3

Đặc trưng mưa khu vực đồng bằng Bắc Bộ......................................... 23

1.2.4

Điều kiện kinh tế xã hội....................................................................... 27

1.3 Tổng quan các phƣơng pháp nghiên cứu.................................................. 27
1.3.1

Các phương pháp tính toán tần suất.................................................... 27

7


1.3.2
Các phương pháp đánh giá rủi ro thiên tai ........................................ 30
1.4 Tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc .............................................. 34
1.4.1

Tình hình nghiên cứu ngoài nước ....................................................... 34

1.4.2

Tình hình nghiên cứu trong nước ....................................................... 39

CHƢƠNG 2. MÔ TẢ SỐ LIỆU VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ...........
2.1

43

Đặt vấn đề .................................................................................................. 43

2.2 Phƣơng pháp nghiên cứu ........................................................................... 44
2.2.1 Chỉ số đánh giá mưa lớn ...................................................................... 44
2.2.2 Phương pháp xây dựng bản đồ phân vùng rủi ro do mưa lớn ................ 45
2.3

Mô tả số liệu ............................................................................................... 55

CHƢƠNG 3. MỘT SỐ KẾT QUẢ ĐẠT ĐƢỢC ...............................................
3.1

57

Đánh giá về hiện tƣợng mƣa lớn trong vài thập kỉ gần đây trên khu vực

đồng bằng Bắc Bộ ............................................................................................ 57
3.2 Xây dựng bản đồ phân vùng rủi ro do mƣa lớn cho khu vực đồng bằng
Bắc Bộ ..............................................................................................................

60

3.2.1 Xây dựng bản đồ tần suất mưa lớn cho khu vực đồng bằng Bắc Bộ ...... 60
3.2.2 Xây dựng bản đồ cấp độ rủi ro do mưa lớn cho khu vực đồng bằng Bắc

Bộ .................................................................................................................
KẾT LUẬN ..........................................................................................................

68
78

MỘT SỐ KIẾN NGHỊ ........................................................................................

80

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

81

PHỤ LỤC 1............................................................ Error! Bookmark not defined.
PHỤ LỤC 2............................................................ Error! Bookmark not defined.

8


TÓM TẮT LUẬN VĂN
Họ và tên học viên: Đặng Đình Quân
Lớp: CH2B.K

Khoá: II

Cán bộ hướng dẫn: TS. Võ Văn Hoà và TS. Chu Thị Thu Hường
Tên đề tài: Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân vùng rủi ro do mưa lớn cho khu
vực đồng bằng Bắc Bộ.
Tóm tắt:

Luận văn đã tổng quan được tình hình nghiên cứu trong và ngoài nước về bài
toán xây dựng bản đồ rui ro liên quan đến mưa lớn. Trên cơ sở đó, đưa ra các luận
giải về sự cần thiết, mục tiêu và các luận điểm khoa học của luận văn. Luận văn đã
nghiên cứu và chỉ ra đặc điểm mưa lớn ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ trong vài thập
kỷ gần đây; nghiên cứu và ứng dụng phương pháp ma trận rủi ro để xây dựng bản
đồ phân vùng rủi ro do mưa lớn trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ. Các kết quả phân
vùng rủi ro do mưa lớn đã tính toán dựa trên các yếu tố như diện ảnh hưởng, cường
độ mưa, thời gian kéo dài, mức độ phơi bày, tính dễ bị tổn thương của một số thành
phần kinh tế - xã hội. Luận văn đã xây dựng bản đồ phân vùng rủi ro do mưa lớn chi
tiết hóa được đến cấp huyện thuộc các tỉnh trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ. Tuy
nhiên, kết quả nghiên cứu còn phụ thuộc nhiều vào yếu tố chủ quan do việc tính
toán các nhân tố mức độ phơi bày và tính dễ bị tổn thương (dựa vào kết quả điều tra
khảo sát).

9


DANH MỤC CÁC BẢNG
Bảng 1. 1. Quy định các cấp độ rủi ro thiên tai do mưa lớn trong Quyết định số
44/2014/QĐ-TTg............................................................................................................18
Bảng 2. 1. Thống kê các ngày mưa trên 50mm/24h trong khu vực đồng bằng Bắc Bộ ....
46
Bảng 2. 2. Thống kê các trạm và thời gian quan trắc của các trạm trực thuộc khu vực
đồng bằng Bắc Bộ...........................................................................................................56
Bảng 3. 1. Kết quả tính toán lượng mưa max 1 ngày trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ ....
61
Bảng 3. 2. Kết quả tính toán lượng mưa max 3 ngày trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ ....
62
Bảng 3. 3. Kết quả tính toán lượng mưa max 5 ngày trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ ....
62

Bảng P. 1. Thống kê các đợt mưa lớn có lượng > 50mm/ngày trên khu vực đồng
bằng Bắc Bộ trong giai đoạn 1971 - 2015..................... Error! Bookmark not defined.
Bảng P. 2. Kết quả tính toán phân vùng hiểm hoạ do hiện tượng mưa lớn cho

khu

vực đồng bằng Bắc Bộ chi tiết đến cấp huyện............Error! Bookmark not defined.
Bảng P. 3. Kết quả tính toán phân vùng mức độ phơi bày trên hiểm hoạ cho khu vực
đồng bằng Bắc Bộ chi tiết đến cấp huyện.....................Error! Bookmark not defined.
Bảng P. 4. Kết quả tính toán phân vùng tính dễ bị tổn thương do hiện tượng mưa
lớn cho khu vực đồng bằng Bắc Bộ chi tiết đến cấp huyệnError! Bookmark not
defined.
Bảng P. 5. Kết quả tính toán phân vùng rủi ro do hiện tượng mưa lớn cho khu vực
đồng bằng Bắc Bộ chi tiết đến cấp huyện.....................Error! Bookmark not defined.

10


DANH MỤC CÁC HÌNH VÀ BIỂU ĐỒ
Hình 1. 1: Bản đồ khu vực đồng bằng Bắc Bộ...............................................................21
Hình 1. 2: Mô tả phương pháp đánh giá định lượng rủi ro.............................................31
Hình 1. 3: Mô tả phương pháp phân tích cây sự kiện.....................................................31
Hình 1. 4: Mô tả phương pháp tiếp cận ma trận rủi ro...................................................32
Hình 1. 5: Mô tả phương pháp tiếp cận dựa trên chỉ thị.................................................33
Hình 1. 6: Các hiện tượng và thời tiết bất thường đáng lưu ý tại Mỹ trong năm 2017 . 35

Hình 1. 7: Cảnh báo hiện tượng thời tiết nguy hiểm từ 3 - 7 ngày tại Mỹ.....................36
Hình 1. 8: Bản đồ xu hướng lượng mưa ngày lớn nhất từ năm 1970 - 2016 tại Úc.......37
Hình 1. 9: Bản đồ phân vùng rủi ro do sự thay đổi lượng mưa tại Philippines..............38

Hình 1. 10: Bản đồ phân vùng rủi ro từ các mối nguy hiểm tự nhiên đối với Pakistan
theo cấp huyện.................................................................................................................39
Hình 3. 1: Biểu đồ tỉ lệ các ngày mưa theo lượng mưa tăng dần tại các trạm trên khu
vực đồng bằng Bắc Bộ....................................................................................................58
Hình 3. 2: Tần suất xảy ra mưa với lượng > 50 mm/24 giờ với từng tháng tại các trạm
trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ (đơn vị: %)..................................................................59
Hình 3. 3: Đường tần suất lượng mưa lớn nhất tại trạm Láng (Hà Nội)........................61
Hình 3. 4: Bản đồ tần suất lượng mưa max 1 ngày trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ....65
Hình 3. 5: Bản đồ tần suất lượng mưa max 3 ngày trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ....66

11


Hình 3. 6: Bản đồ tần suất lượng mưa max 5 ngày trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ....67
Hình 3. 7: Bản đồ phân vùng cấp độ hiểm hoạ do mưa lớn trên khu vực đồng bằng Bắc
Bộ....................................................................................................................................69
Hình 3. 8: Bản đồ phân vùng cấp độ mức độ phơi bày trước hiểm hoạ do mưa lớn trên
khu vực đồng bằng Bắc Bộ.............................................................................................71
Hình 3. 9: Bản đồ phân vùng tính dễ bị tổn thương do mưa lớn trên khu vực đồng bằng
Bắc Bộ.............................................................................................................................73
Hình 3. 10: Bản đồ phân vùng rủi ro do mưa lớn trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ.......75
Hình P. 1: Đường tần suất lượng mưa lớn nhất tại trạm Sơn Tây (Hà Nội)..............Error!
Bookmark not defined.
Hình P. 2: Đường tần suất lượng mưa lớn nhất tại trạm Hưng Yên (Hưng Yên).....Error!
Bookmark not defined.
Hình P. 3: Đường tần suất lượng mưa lớn nhất tại trạm Phủ Lý (Hà Nam)..............Error!
Bookmark not defined.
Hình P. 4: Đường tần suất lượng mưa lớn nhất tại trạm Thái Bình (Thái Bình)......Error!
Bookmark not defined.
Hình P. 5: Đường tần suất lượng mưa lớn nhất tại trạm Nam Định (Nam Định)....Error!

Bookmark not defined.
Hình P. 6: Đường tần suất lượng mưa lớn nhất tại trạm Ninh Bình (Ninh Bình)....Error!
Bookmark not defined.
Hình P. 7: Đường tần suất lượng mưa lớn nhất tại trạm Nho Quan (Ninh Bình)....Error!
Bookmark not defined.

12


13


MỞ ĐẦU
 Cơ sở khoa học
Trong những năm gần đây, thời tiết và khí hậu có rất nhiều diễn biến phức tạp.
Những thay đổi đó đã tác động đến sự biến đổi của các yếu tố khí tượng, trong đó
có lượng mưa. Sự biến đổi về lượng mưa sẽ ảnh hưởng đến chu trình nước và tài
nguyên nước trong hệ thống khí hậu toàn cầu, từ đó làm thay đổi về giá trị trung
bình của nhiệt độ và lượng mưa . Sự thay đổi mạnh lên hay yếu đi sẽ gây nên lũ lụt
hay hạn hán.
Trong khuôn khổ dự án nâng cao năng lực thể chế và quản lý rủi ro thiên tai tại
Việt Nam, đặc biệt là các rủi ro liên quan đến biến đổi khí hậu vào năm 2011 và
được tài trợ bởi Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc kết hợp với Bộ Nông
nghiệp và phát triển nông thôn, Trung tâm Phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai (DMC)
đã nghiên cứu và xây dựng tài liệu kĩ thuật về quản lý rủi ro thiên tai, trong đó đã
đưa ra định nghĩa về thiên tai và rủi ro thiên tai như sau:
+ Thiên tai là “sự gián đoạn các hoạt động kinh tế, xã hội gây tổn thất về người, tài
sản, môi trường và điều kiện sống so các hiểm họa tự nhiên gây ra”. Hay có thể hiểu
đơn giản hơn là nếu hiểm họa gây nên những ảnh hưởng nghiêm trọng đến cộng
đồng, đồng thời có phạm vi ảnh hưởng nghiêm trọng, gây thiệt hại và gián đoạn

cuộc sống của một cộng đồng thì lúc đó thiên tai sẽ xảy ra [1].
+ Rủi ro thiên tai là “thiệt hại do thiên tai có thể gây ra về người, tài sản, môi trường
sống, các hoạt động kinh tế, xã hội tại một số cộng đồng trong một khoảng thời gian
nhất định”. Rủi ro thiên tai nhằm nói đến khả năng xảy ra thiên tai và phản ánh
thiên tai như là những điều kiện rủi ro trong hiện tại [1].
Theo Luật Phòng, Chống thiên tai, mưa lớn cũng được coi là một dạng thiên
tai; rủi ro thiên tai mà mưa lớn gây ra nhiều thiệt hại về người và của cải trên phạm

14


vi cả nước, trong đó có khu vực đồng bằng Bắc Bộ. Vì vậy, công tác phòng, chống
mưa lớn có ý nghĩa cực kì quan trọng trong sự phát triển kinh tế - xã hội trên khu
vực, nơi tập trung nhiều hoạt động sản xuất nông nghiệp, nuôi trồng thủy hải sản, du
lịch, dịch vụ,… những ngành chịu tác động mạnh và chịu thiệt hại nặng nề bởi hiện
tượng mưa lớn.
Tại kì họp thứ 5 Quốc hội khóa XIII, nước Cộng hòa xã hội chủ nghĩa Việt
Nam đã thông qua Luật Phòng, Chống thiên tai (Luật số 33/2013/QH13) và có hiệu
lực từ ngày 01 tháng 05 năm 2014 đã nêu rõ: “Bản tin dự báo, cảnh báo thiên tai về
khí tượng, thủy văn, hải văn phải bảo đảm thông tin về loại thiên tai, cường độ, cấp
độ rủi ro thiên tai, vị trí, tọa độ hiện tại và dự báo diễn biến”. Do vậy, ngoài bản tin
dự báo về hiện tượng mưa lớn cần phải cung cấp thêm về cấp độ rủi ro mà thiên tai
này mang lại [2].
Để triển khai Luật Phòng, Chống thiên tai, Thủ tướng Chính phủ đã ra quyết
định số 44/2014/QĐ – TTg quy định chi tiết về các cấp rủi ro thiên tai, trong đó có
thiên tai do mưa lớn. Tuy nhiên, Quyết định này còn mang tính vĩ mô và chưa cụ thể
hóa được chi tiết cho cấp tỉnh và nhỏ hơn. Để cụ thể hóa được cấp độ rủi ro thiên tai
do mưa lớn gây ra chi tiết cho cấp tỉnh, hoặc nhỏ hơn, cần thiết phải có nghiên cứu
để chi tiết hoá các cấp độ rủi ro thiên tai [3].
Luận văn hướng tới xây dựng bản đồ phân vùng rủi ro thiên tai cho hiện tượng

mưa lớn để cung cấp cơ sở khoa học một cách chi tiết hóa cấp đội rủi ro, cũng như
xác định được mức độ hiểm họa mà thiên tai mưa lớn gây ra trong tương lai.
 Tính thực tiễn của luận văn
Theo Luật Phòng, Chống thiên tai (Luật số 33/2013/QH13) đã quy định rõ các
đơn vị Khí tượng Thủy văn cần có trách nhiệm như sau: “Tổ chức quan trắc, thu
thập và xử lý thông tin, xác định, đánh giá rủi ro thiên tai, phân vùng rủi ro thiên
tai, theo dõi, giám sát thiên tai; thực hiện dự báo, cảnh báo, cung cấp kịp thời
chính xác thông tin về thiên tai liên quan đến khí tượng, thủy văn, hải văn cho Ban
chỉ

15


đạo TW …”, “Tổ chức nghiên cứu, ứng dụng tiến bộ KH&CN; HTQT trong việc dự
báo, cảnh báo thiên tai, chi tiết hóa cấp độ rủi ro thiên tai” và “Pháp lệnh phòng,
chống lụt, bão năm 1993; Pháp lệnh sửa đổi, bổ sung một số điều của Pháp lệnh
phòng, chống lụt, bão năm 2000 hết hiệu lực kể từ ngày Luật này có hiệu lực” [2].
Trên thế giới, tại nhiều cơ quan khí tượng lớn trên thế giới như Mỹ, Nhật Bản,
Úc, Hàn Quốc, … thì việc dự báo các cấp độ rủi ro thiên tai đã được thực hiện từ
nhiều năm nay. Bên cạnh các thông tin cảnh báo và dự báo thiên tai, các cơ quan khí
tượng trên đều cung cấp thông tin về tần xuất thiên tai xảy ra, mức độ tổn thương về
con người và kinh tế - xã hội, năng lực phòng chống cũng như nguy cơ rủi ro tại địa
phương chịu ảnh hưởng trực tiếp cũng như gián tiếp thiên tai ấy. Các thông tin trên
thường được số hóa dưới dạng các bản đồ.
Tại Việt Nam, Chương trình phát triển Liên Hợp Quốc, kết hợp với Bộ Nông
nghiêp và Phát triển Nông thôn, cùng Trung tâm phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai
(DMC) đã đưa ra tài liệu kỹ thuật quản lý rủi ro thiên tai và thích ứng với biến đổi
khí hậu, trong khuôn khổ Dự án nâng cao năng lực thể chế về quản lý rủi ro thiên tai
tại Việt Nam, đặc biệt các rủi ro liên quan đến biến đổi khí hậu đã nêu rằng: đánh
giá rủi ro thiên tai là lập bản đồ rủi ro thiên tai liên quan và bao gồm đánh giá được

các đặc tính của hiểm họa mà thiên tai đó gây ra như vị trí, cường độ, tần xuất và
xác suất xảy ra; đồng thời phân tích các yếu tố dễ bị tổn thương về các mặt của kinh
tế - xã hội và môi trường tại địa phương chịu ảnh hưởng thiên tai đó và các phương
tiện lân cận [1]. Ngoài ra, cũng có đề tài nghiên cứu cấp Bộ, cấp Nhà nước nghiên
cứu xây dựng về bản đồ phân vùng tai biến môi trường tự nhiên lãnh thổ Việt Nam
như của GS.TS. Nguyễn Trọng Yêm.
Trên thực tế, theo số liệu quan trắc trong giai đoạn 1961 – 2015, lượng mưa có
xu hướng giảm ở hầu hết các trạm thuộc khu vực đồng bằng Bắc Bộ. Tuy nhiên,
hiện tượng mưa lớn dị thường lại xảy ra nhiều hơn. Mưa lớn thường xảy ra bất
thường hơn cả về thời gian, địa điểm, cũng như tần suất và cường độ. Ví dụ, lượng
mưa lớn kỷ lục năm 2008 ở Hà Nội và các tỉnh lân cận, có lượng mưa quan trắc

16


được từ 19h ngày 30/10/2008 đến 01 giờ ngày 01/11/2008 lên tới 408mm. Đợt mưa
kéo dài trong 4 ngày (từ ngày 31/10/2008 đến ngày 3/11/2008), lượngng mưa phổ
biến trong khoảng 300 – 500mm, một số nơi cao hơn như tại trạm Hà Đông (Hà
Nội): 850mm. Đặc biệt, lượng mưa ngày ở nhiều nơi trong khu vực đồng bằng Bắc
Bộ đã đạt kỷ lục mới như trạm Hà Đông (Hà Nội): 514mm (ngày 31/10), trạm Láng
(Hà Nội): 597mm, trạm Nam Định (Nam Định): 559mm,… Đây cũng có thể coi là
đợt mưa lớn bất thường tại khu vực vào thời kì cuối tháng 10 và đầu tháng 11 [4]
[5].
Với những nghiên cứu trên thế giới và trong nước, do đó có đủ cơ sở thực tiễn
để áp dụng cho hiện tượng mưa lớn. Vì vậy, “Nghiên cứu xây dựng bản đồ phân
vùng rủi ro do mƣa lớn cho khu vực đồng bằng Bắc Bộ” một cách khoa học
phục vụ phát triển bền vững là việc làm hết sức cần thiết và có tính thực tiễn cao.
 Mục tiêu của luận văn
-

Đánh giá được tần suất, nguyên nhân và tính chất hoạt động của hiện tượng

mưa lớn trong vài thập kỷ gần đây trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ.
-

Lựa chọn được phương pháp xây dựng bản đồ phân vùng rủi ro do mưa lớn

chi tiết đến cấp tỉnh và phù hợp cho khu vực đồng bằng Bắc Bộ dựa trên việc kết
hợp số liệu quan trắc bề mặt và số liệu ước lượng mưa từ vệ tinh.
 Các nội dung chính của luận văn
-

Đánh giá về hiện tượng mưa lớn trong vài thập kỷ gần đây trên khu vực đồng

bằng Bắc Bộ.
-

Xây dựng bản đồ phân vùng rủi ro do mưa lớn cho khu vực đồng bằng Bắc

Bộ.
 Bố cục của luận văn
-

Chương 1. Tổng quan tình hình nghiên cứu

-

Chương 2. Mô tả số liệu và phương pháp nghiên cứu

-

Chương 3. Một số kết quả đạt được

-

Kết luận

17


-

Một số kiến nghị
CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU

1.1 Một số khái niệm cơ bản
Theo Trung tâm Phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai (DMC) [1], một số khái
niệm liên quan đến thiên tai được định nghĩa như sau:
- Thiên tai là hiện tượng tự nhiên bất thường có thể gây thiệt hại về người, tài sản,
môi trường, điều kiện sống và hoạt động kinh tế - xã hội.
- Rủi ro thiên tai: là thiệt hại mà thiên tai về người, tài sản, môi trường, điều kiện
sống và hoạt động kinh tế - xã hội.
- 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 kinh tế - xã hội.
- Tình trạng dễ bị tổn thương: là những đặc điểm và hoàn cảnh của một cộng đồng,
môi trường hoặc tài sản dễ bị ảnh hưởng của các tác động bất lợi từ thiên tai.
- Năng lực phòng chống thiên tai: là tổng hợp các nguồn lực, điểm mạnh, các điều
kiện và đặc tính sẵn có trong cộng đồng, tổ chức và xã hội có thể được sử dụng để
đạt được mục tiêu đề ra.
Mưa lớn hay mưa vừa 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, một hay nhiều trận mưa và không phân biệt được dạng mưa. Căn cứ vào
lượng mưa thực tế đo được 24h tại các trạm quan trắc khí tượng bề mặt, trạm do
mưa trong mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn (KTTV) mà phân định các cấp
mưa khác nhau. Theo quy chế báo áp thấp nhiệt đới, bão, lũ của Trung tâm KTTV
Quốc Gia. Mưa lớn được chia làm 3 cấp:
- Mƣa vừa: Lượng mưa đo được từ 15-50mm/24h.
- Mƣa to: Lượng mưa đo được từ 51-100mm/24h.
- Mƣa rất to: Lượng mưa đo được > 100mm/24h.
Nguồn gốc của mưa lớn ở nước ta đa phần đến từ bão và áp thấp nhiệt đới, dải
hội tụ nhiệt đới, đường đứt, … Đặc biệt nguy hiểm khi có sự kết hợp giữa các hình
thế trên với nhau hoặc kết hợp với địa hình và gây ra mưa lớn kéo dài trên diện
rộng.

18


Hệ quả mà thiên tai mưa lớn gây ra thường là lũ lụt, lũ quét, ngập lụt và sạt lở
đất, ảnh hưởng rất lớn đến đời sống của nhân dân, cũng như kinh tế, xã hội tại địa
phương chịu ảnh hưởng bởi hiện tượng này.
Từ ngày 15 tháng 8 năm 2015, Thủ tướng Chính phủ đã ban hành Quyết định
số 44/2014/QĐ-TTg Quy định chi tiết về cấp độ rủi ro thiên tai. Trong Quyết định
này, cấp độ rủi ro thiên tai do mưa lớn có 3 cấp, với cấp thấp nhất là cấp 1 và cấp
cao nhất là cấp 3 và được áp dụng cho tùy từng khu vực khác nhau và trường hợp cụ
thể khác nhau, được thể hiện trong bảng 1 dưới đây.
Bảng 1. 1. Quy định các cấp độ rủi ro thiên tai do mưa lớn trong Quyết định số
44/2014/QĐ-TTg
Lượng mưa trong

Thời gian kéo dài

Cấp độ rủi ro thiên tai

24h

100 200 mm

200 500 mm
500 mm

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

Đồng bằng

Khu vực ảnh hưởng

miền núi

Việc áp dụng trực tiếp các cấp độ rủi ro thiên tai được quy định trong Quyết
định số 44/2014/QĐ-TTg có thể tạo ra các cảnh báo thiên cao hoặc thiên thấp (theo
các cấp độ rủi ro) khi chi tiết hoá cho địa phương. Tuy nhiên, rất khó có thể đưa ra
cấp độ rủi ro trong trường hợp có nhiều thiên tai xảy ra cũng một lúc, mỗi thiên tai
có thể có những tác động tiêu cực đến cộng đồng, hoạt động kinh tế - xã hội,… cho
từng địa phương khác nhau và với các mức độ khác nhau. Như khi có ảnh hưởng
trược tiếp bởi bão, thường kèm theo dông, tố, lốc, gió mạnh, mưa lớn,… Mỗi thiên
tai trên đều đi kèm với nhau, diễn ra đồng thời, nhưng mỗi thiên tai này lại có các
cấp độ rủi ro riêng. Do đó không thể đưa ra được cấp độ rủi ro cho từng địa phương

19

khi có nhiều thiên tai xảy ra cùng một lúc. Hiện nay, các đơn vị dự báo thường lấy
cấp độ rủi ro cao nhất có thể; nhưng cách làm này đôi khi không hợp lý và chưa tính
đến các yếu tố kinh tế - xã hội.
Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg được áp dụng cho từng khu vực. Do đó, khi
có thiên tai xảy ra, Đài Khí tượng Thuỷ văn khu vực chỉ có thể nêu được cảnh báo
thiên tai cho các vùng trong khu vực của mình, hay hầu hết tất cả các tỉnh trong khu
vực sẽ có cùng một cấp độ rủi ro mà không thể chi tiết hoá cấp độ rủi ro thiên tai
cho từng tỉnh trực thuộc trong Đài Khí tượng Thuỷ văn khu vực đó, hay chi tiết hơn
nữa là cho đến từng huyện. Để giải quyết vấn đề này, đòi hỏi các bản tin dự báo
thiên tai cũng phải đưa được thông tin chi tiết cho đến từng huyện. Các bản tin dự
báo bắt buộc phải chi tiết hoá và định lượng hoá. Mức độ chi tiết hoá của bản tin dự
báo càng cao thì khả năng chi tiết hoá cấp độ rủi ro càng cao.
Bên cạnh đó, việc thiếu cơ sở khoa học để hỗ trợ đưa ra quyết định về cấp độ
rủi ro như thông tin tần suất xảy ra thiên tai (không gian và thời gian), bản chất của
thiên tai (gồm: nguồn gốc, tính chất, xu hướng, mức độ nguy hiểm,…), mức độ rủi
ro thiên tai (độ phơi nhiễm của các yếu tố bị ảnh hưởng, khả năng chống chịu, mức
độ dễ bị tổn thương,…), khả năng phòng/chống thiên tai,…sẽ dẫn đến việc đưa ra
quyết định cấp độ rủi ro thường mang tính chủ quan. Ví dụ như khi có một cơn bão
ảnh hưởng trực tiếp đến khu vực đồng bằng Bắc Bộ, việc chi tiết hoá các cấp độ rủi
ro do tác động của cơn bão và các hiện tượng khí tượng kèm theo như mưa lớn, tố,
lốc, gió mạnh,… cho từng tỉnh, từng huyện là rất khó khăn nếu áp dụng theo Quyết
định số 44/2014/QĐ-TTg. Mặt khác, nếu chỉ xét về khí tượng học, khi một cơn bão
đổ bộ vào khu vực trọng điểm về kinh tế hoặc khu vực đông dân cư thì cấp độ rủi ro
thiên tai sẽ phải cao hơn khi một cơn bão đổ bộ vào khu vực không có dân cư hoặc
không có hoạt động kinh tế nào. Điều này chứng minh rằng cần thiết phải sử dụng
thêm các thông tin về kinh tế - xã hội trong việc xác định cấp độ rủi ro thiên tai bên
cạnh thông tin dự báo về thiên tai đang xét.
Để triển khai tốt Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg của Thủ tướng chính phủ,
nhất là việc chi tiết hoá các cấp độ rủi ro thiên tai ở địa phương, cần các điều kiện

sau: Chi tiết hoá và định lượng hoá các bản tin dự báo theo đúng quy định và Xây
dựng được cơ sở dữ liệu về tần suất xảy ra thiên tai, bản chất thiên tai, mức độ rủi ro
thiên tai, khả năng phòng/chống thiên tai,… Đây là hai điều kiện cần và đủ để chi
tiết hoá cấp độ rủi ro thiên tai ở địa phương.

20


1.2 Đặc điểm khu vực nghiên cứu
1.2.1 Điều kiện tự nhiên
a) Vị trí địa lý
Đồng bằng Bắc Bộ nằm ở phía nam miền Bắc, phía Bắc giáp với khu vực
Đông Bắc, phía Tây Bắc giáp với Việt Bắc, phía Nam giáp với khu vực Tây Bắc và
khu vực Bắc Trung Bộ; là khu vực rộng lớn, có địa hình thấp và khá bằng phẳng, có
độ nghiêng theo hướng Tây Bắc - Đông Nam, nằm quanh khu vực hạ lưu sông
Hồng và sông Thái Bình. Khu vực bao gồm các tỉnh: Hà Nội, Hà Nam, Hải Dương,
Hưng Yên, Nam Định, Ninh Bình và Thái Bình. Toàn khu vực có tổng diện tích là
11.383,1 km2, với dân số là 14.885.000 người (theo Tổng cục Thống kê 2011).
Vùng đồng bằng và ven biển có địa hình tương đối bằng phẳng, nhưng địa
hình lại có sự chia cắt khá phức tạp, điển hình là sự chênh lệch về độ cao giữa khu
vực trung tâm vùng và khu vực ven biển. Vùng Châu thổ sông Hồng có diện tích
không rộng, nhưng lại có nhiều sông ngòi và chảy theo nhiều hướng khác nhau, do
đó đây là khu vực có hệ thống đê điều dày đặc và có từ lâu đời nên đã chia tài
nguyên đata đai thành rất nhiều ô lớn, nhỏ, những con đê, đập trở thành ranh giới
giữa các ô với sông.Hằng năm, các dải đất ven sông ngày càng được bồi đắp và
nâng cao dần, lòng sông lắng đọng phù sa khiến mực nước sông dâng cao vào mỗi
mùa mưa và tràn ngập vào vùng đất thấp trong đê, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống
người dân.
Khác với vùng đồng bằng, vùng ven biển lại được hình thành tương đối bằng
phẳng với cốt đất thấp; do đó, mối đe doạ bởi lũ của các con sông cũng giảm đi,

nhưng lại chịu ảnh hưởng của thuỷ triều tràn vào với mức độ không lớn và trên diện
tích hẹp.
Nhìn chung, điều kiện địa hình khu vực đồng bằng Bắc Bộ cơ bản thận lợi cho
việc khai thác và sử dụng triệt để quỹ đất đại, xây dựng cơ sở hạ tầng, bố trí dân cư,
phát triển sản xuất và chuyển đổi cơ cấu cây trồng, vật nuôi trên địa bản của khu
vực. Tuy nhiên, vẫn có một số vùng có địa hình hạn chế nhưng không lớn và mang
tính cục bộ địa phương.

21


Hình 1. 1: Bản đồ khu vực đồng bằng Bắc Bộ
1.2.2 Đặc điểm khí hậu
Về khí hậu, khu vực đồng bằng Bắc Bộ là tiêu biểu cho khí hậu miền bắc nước
ta, với đặc điểm khí hậu có mùa đông lạnh (hơn nhiều so với các khu vực khác có
cùng vĩ tuyến) với nửa đầu mùa đông tương đối lạnh khô, nửa cuối mùa đông nồm

22


ẩm; mùa hè thì ẩm ướt mưa nhiều, khí hậu có nhiều biến động mạnh. Do có địa hình
thấp và tương đối bằng phẳng của một vùng đồng bằng nhưng khí hậu đồng bằng
Bắc Bộ vẫn biểu hiện mốt số nét riêng sp với các vùng miền khác.
Do chênh lệch độ cao của địa hình với mực biển không nhiều, vì vậy, nền
nhiệt khu vực đồng bằng Bắc Bộ tương đối đồng đều, cao hơn hẳn so với vùng núi.
Nhiệt độ trung bình năm trên toàn khu vực có thể đạt 23,1 – 23,5 oC, cao hơn so với
vùng núi cao trung bình 400 – 500m là 1,5 – 2,5 oC, với vùng núi cao tờ 1000 –
1200m thì cao hơn 5 – 6oC. Tổng nhiệt hằng năm đạt được từ 8500 – 8600oC.
So với mùa hạ, nhiệt độ trung bình chệnh lệch giữa tháng nóng nhất và tháng
lạnh nhất có thể lên tới 12oC. Tuy nhiên, nhiệt độ trung bình của tháng lạnh nhất

cũng chỉ dao động trong khoảng 15,5 – 16,3 oC, nhiệt độ thấp nhất tuyệt đối nằm
trong khoảng 3 – 4oC. Trên toàn khu vực, trừ khu vực trung du giáp miền núi, thì
khả năng có sương muối là rất hãn hữu.
Thời tiết nồm ẩm và mưa phùn là hiện tượng điển hình của khu vực đồng bằng
Bắc Bộ vào nửa cuối mùa đông do có vị trí giáp biển. Hằng năm có khoảng 30 – 40
ngày mưa phùn, tập trung chủ yếu vào tháng 2 và tháng 3, độ ẩm trung bình luôn
trên 80%.
Vào mùa hạ, do nhận được lượng ẩm từ gió mùa tây nam thổi qua vịnh Bắc Bộ
vào đất liền theo hướng Đông Nam, vì vậy mà mùa hạ ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ
có phần dịu bớt nóng hơn so với mùa hạ ở khu vực Trung Bộ. Tuy nhiên, khi áp
thấp Bắc Bộ phát triển mạnh và khơi sâu xuống, hình thành gió tây khô nóng, có thể
cho một số nơi trên khu vực có nhiệt độ tối cao đạt trên 40 oC. Hình thế thời tiết này
kéo dài từ 5 – 10 ngày trên khu vực đồng bằng Bắc Bộ, nhưng trên khu vực Trung
Bộ lại có thể kéo dài 20 – 30 ngày trong cả mùa nóng.
Cũng giống như các khu vực có dải ven biển khác của Bắc Bộ, đồng bằng Bắc
Bộ cũng chịu ảnh hưởng trực tiếp của bão và áp thấp nhiệt đới. Từ tháng VII đến
tháng X là thời kì nhiều bão nhất trong năm, trong đó tháng VII là tháng có bão
nhiều nhất. Tốc độ gió bão tại vùng ven biển có thể đạt đến 40 – 50 m/s, tại đất liền
có thể lên đến 30 – 35 m/s. Lượng mưa có thể đạt 200 – 300mm/ngày, hay 400 –
500mm/đợt. Trung bình, riêng bão và áp thấp nhiệt đới đã chiếm 25 – 30% tổng
lượng mưa mùa hạ.
Nhìn chung, khí hậu khu vực đồng bằng Bắc Bộ không có sự phân hoá quá
đáng kể giữa nơi này và nơi khác, nhất là về nhiệt độ. Đồng thời đây cũng là nơi có

23


mạng lưới các trạm khí tượng và các trạm thuỷ văn dày đặc và trải đều trên toàn khu
vực.
Tóm lại, khu vực đồng bằng Bắc Bộ có khí hậu tập trung những nét điển hình

của tiểu khí hậu nhiệt đới gió mùa, đặc biệt có mùa đông lạnh, cuối mùa đông
thường rất ẩm ướt với hiện tượng mưa phùn đặc sắc; có mùa hạ nóng và mưa nhiều;
sự chênh lệch nhiệt độ giữa các mùa và các tháng trong năm tương đối lớn; tổng số
giờ nắng trong năm tương đối cao; độ ẩm không khí trung bình rất cao; là điều kiện
thuận lợi cho cây trồng, vậy nuôi sinh trưởng và phát triển quanh năm. Tuy nhiên,
do sự phân bố không đồng đều trong năm nên gây một phần trở ngại đến đời sống
và sản xuất cho con người nơi đây. Nhìn chung, đây là vùng khí hậu điều hoà,
không xảy ra nhiệt độ quá thấp trong mùa đông như khu vực miền núi, hay không
có thời tiết khô nóng như khu vực miền trung.
1.2.3 Đặc trưng mưa khu vực đồng bằng Bắc Bộ
Đồng bằng Bắc Bộ có lượng mưa phân bố khá đồng đều trên đại bộ phận khu
vực, với lượng mưa trung bình năm vào khoảng 1610 – 1900mm. Tổng số ngày
mưa năm trong khoảng 130 – 140 ngày. Mùa mưa kéo dài từ tháng V đến tháng X
và tập trung tới 85% lượng mưa toàn năm. Lượng mưa tăng dần từ đầu mùa đến
giữa mùa, đạt cực đại vào tháng VIII, với lượng mưa trung bình trong tháng này
khoảng 300 – 350 mm trong 16 – 18 ngày mưa. Lượng mưa cực đại trong 24h có
thể lên đến 300 – 400 mm ở đồng bằng và 400 – 500 mm ở ven biển. Những năm
mưa nhiều nhất có lượng có thể trên 2500 mm, còn những năm ít mưa nhất có lượng
có thể dưới 1000 mm.
Trong các tháng VI, tháng VII và tháng IX, tổng số ngày mưa tử 12 – 15 ngày,
với lượng mưa trung bình khoảng 250 – 300mm. Trung bình, trong cả mùa mưa có
khoảng 5 – 7 ngày có lượng mưa từ 50mm trở lên, trong đó với lượng trên 100mm
thì có từ 1 – 2 ngày.
Lượng mưa cực đại trong 24 giờ ở những tháng này có thể lên đến 400 –
500mm ở vùng ven biển, còn trong vùng đồng bằng và trung du thì có thể lên đến
– 400mm. Tuy nhiên, vẫn có những trường hợp vượt những giá trị này. Đa số,
những trường hợp mưa lớn nhất này thường xảy ra khi chịu ảnh hưởng bởi bão và
áp thấp nhiệt đới.
300

24


Các tháng còn lại, từ tháng XI đến tháng IV là các tháng mưa ít. Những tháng
đầu đông mưa ít nhất; trung bình mỗi tháng có khoảng 6 – 8 ngày mưa nhỏ. Nhưng
có những năm có 15 – 20 ngày không có mưa. Tháng I là tháng có lượng mưa ít
nhất trong năm, với 5 – 7 ngày mưa và tổng lượng mưa trong khoảng 15 – 20mm.
Những tháng cuối đông có lượng mưa tăng không nhiều so với những tháng
đầu đông, trung bình khoảng 20 – 40mm/tháng, nhưng số ngày mưa lăng lên rõ rệt
với 10 – 15 ngày/tháng, chưa kể có những ngày có mưa phùn không quan trắc được
lượng mưa.
Chênh lệch lượng mưa giữa năm cực đại và cực tiểu trên 1500mm. Những
năm nhiều mưa nhất có lượng vượt qua 2500mm, nhưng những năm ít mưa nhất thì
lượng mưa đo được lại không quá 1000mm.
Những tháng mùa mưa có lượng mưa trung bình trong khoảng 250 –
350mm/tháng, lượng mưa tháng nhiều nhất có thể trên 500 – 800mm, lượng mưa
tháng ít nhất không quá 40 – 50mm, ít hơn 10 – 15 lần lượng mưa tháng cực đại.
Những tháng trong mùa ít mưa có lượng trung bình khoảng 20 – 40mm/tháng,
năm mưa nhiều thì có lượng xấu xỉ 100mm, còn những năm mưa ít thì chỉ có lượng
3 – 5mm, đôi khi không có mưa.
Nguyên nhân gây mưa lớn ở khu vực đồng bằng Bắc Bộ thường do: bão và áp
thấp nhệt đới, bão kết hợp với không khí lạnh và xoáy thấp tồn tại trên khu vực vịnh
Bắc Bộ, dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ), áp thấp nóng phía tây bị nén bởi áp cao phía
bắc phát triển hết hợp với sự xâm lấn của áp thấp trên khu vực vịnh Bắc Bộ và áp
cao Thái Bình Dương, đường đứt kết hợp với rãnh áp thấp nóng phía tây bị nén và
xoáy thuận tầng cao.
Hình thế thời tiết gây mưa lớn chủ yếu cho khu vực đồng bằng Bắc Bộ là do
bão và áp thấp nhiệt đới. Thời kì hoạt động thịnh hành của bão và áp thấp nhiệt đới
trên khu vực là từ tháng 7 đến tháng 10, trong đó tháng 8 là tháng có nhiều bão nhất,
gây gió mạnh và mưa lớn. Mưa do bão và áp thấp nhiệt đới thường kéo dài từ

2 – 4 ngày với lượng mưa tập trung chủ yếu trong 1 – 2 ngày. Lượng mưa lớn nhất
trong 24 giờ ở vùng ảnh hưởng của bão trong khoàng 200 – 300 mm và toàn đợt là
300 – 400 mm, đôi khi có khu vực có thể lên đến 500 – 600 mm.
Dải hội tụ nhiệt đới (ITCZ) là nguyên nhân gây mưa lớn thứ hai sau bão và áp
thấp nhiệt đới. Dải hội tụ nhiệt đới là dải hội tụ trong rãnh xích đạo, ở vùng nhiệt

25