Xây dựng cơ sở dữ liệu GIS TP. Rạch Giá trong bối cảnh biến đổi khí hậu phục vụ cho quy hoạch

MTĐT - Thứ ba, 20/12/2022 14:22 (GMT+7)

Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một công cụ hữu ích trong việc tích hợp hệ thống cơ sở dữ liệu gắn kết với bản đồ. Việc áp dụng công nghệ GIS vào lĩnh vực quy hoạch xây dựng sẽ nâng cao hiệu quả công tác quy hoạch và quản lý phát triển đô thị.

Tóm tắt:

Thành phố Rạch Giá tỉnh Kiên Giang nằm ven bờ biển Tây trong khu vực Đồng bằng sông Cửu Long do vậy khu vực này dễ bị tác động bởi thời tiết cự đoan như giông, lốc xoáy, mưa lớn.

Đô thị này có địa hình thấp dần về phía Tây Nam với độ cao trung bình 0,3m so với mực nước biển. Trong những năm gần đây do ảnh hưởng của BĐKH và thời tiết cực đoan hạ tầng đô thị của thành phố đã bị tác động bởi xâm nhập mặn, ngập úng, sập nhà và tốc mái,… Trên cơ sở ứng dụng công nghệ GIS, một số đánh giá được dựa trên các kết quả chồng ghép và phân tích dữ liệu hạ tầng đô thị với các hiện tượng BĐKH nhằm mục đích nâng cao hiệu quả công tác lập quy hoạch xây dựng.

1. Đặt vấn đề

Các nội dung của quy hoạch xây dựng được thể hiện thông qua đồ án bao gồm sơ đồ, bản vẽ, mô hình và thuyết minh. Các dữ liệu hệ thống công trình hạ tầng kỹ thuật, hạ tầng xã hội trong quy hoạch hiện nay hầu hết được thực hiện trên các bản vẽ dưới sự hỗ trợ của các phần mềm đồ họa như Autocad, Photoshop do vậy các dữ liệu quy hoạch xây dựng hiện nay chỉ mang tính chất thể hiện và phục vụ công tác in ấn.

Với định dạng dữ liệu này thì gặp nhiều khó khăn cho công tác quản lý như xây dựng các hướng phân tích không gian. Hệ thống thông tin địa lý (GIS) là một công cụ hữu ích trong việc tích hợp hệ thống cơ sở dữ liệu gắn kết với bản đồ. Việc áp dụng công nghệ GIS vào lĩnh vực quy hoạch xây dựng sẽ nâng cao hiệu quả công tác quy hoạch và quản lý phát triển đô thị.

Đặc biệt trong những năm gần đây đối với các đô thị thuộc khu vực ĐBSCL thường xuyên chịu thường chịu ảnh hưởng của bão, áp thấp nhiệt đới, lốc xoáy, sóng dâng. Các ảnh hưởng của biến đối khí hậu gây ra các hiện tượng xâm nhập mặn, ngập úng, sạt lở bờ sông, bờ biển xuất hiện ngày càng thường xuyên hơn.

Thành phố Rạch Giá tỉnh Kiên Giang là một trong những đô thị bị ảnh hưởng của biến đổi khí hậu. Trong những năm gần đây, tình hình thời tiết diễn biến phức tạp, bất thường đã gây thiệt hại lớn đến cơ sở hạ tầng, sản xuất, đời sống người dân.

Việc xây dựng cơ sở dữ liệu GIS hạ tầng đô thị và các tác động của thời tiết cực đoan và biến đổi khí hậu tới hạ tầng đô thị là hữu ích như hiện trạng thiệt hại nhà cửa, ngập lụt tới đất ở đô thị, xâm nhập mặn với hạ tầng cấp nước đô thị sẽ giúp cho công tác quy hoạch đô thị và quy hoạch tổng thể phát triển kinh tế - xã hội lồng ghép với các giải pháp ứng phó và các biện pháp thích nghi với tình hình BĐKH.

Một trong những mục tiêu của nghiên cứu là đánh giá tác động của BĐKH tới một số cơ sở hạ tầng của thành phố Rạch Giá thông qua phân tích một số bản đồ chuyên đề được thành lập từ CSDL GIS. Bộ sản phẩm cơ sở dữ liệu sẽ được cơ quan địa phương sử dụng trong công tác quy hoạch và phát triển đô thị có tính đến biến đổi khí hậu

2. Dữ liệu và phương pháp luận

Các dữ liệu sau khi thu thập được đã chuẩn hóa để đưa về dạng dữ liệu Arcgis (shape file), với mục tiêu đồng bộ hóa với dữ liệu quốc gia nên nghiên cứu đã sử dụng hệ quy chiếu quốc gia VN2000.

Dữ liệu được thu thập từ các đơn vị quản lý địa phương và các nguồn khác nhau sử dụng trong nghiên cứu (Bảng 1). Từ các dữ liệu đã thu thập được, các lớp thông tin đã được xây dựng: thủy hệ, sử dụng đất, mô hình số độ cao,… Mô hình số độ cao được thành lập từ dữ liệu điểm độ cao bằng việc sử dụng thuật toán Inverse distance weighted của Hutchinson (1998).

Bảng 1: Bảng tổng hợp dữ liệu

3. Giới thiệu khu vực nghiên cứu

Thành phố Rạch Gía ở vị trí trung tâm tỉnh Kiên Giang, nhìn ra vịnh Rạch Giá thuộc biển Tây, thành phố có gồm 12 đơn vị hành chính: 11 phường và xã Phi Thông. Diện tích tự nhiên khoảng 103,54 km2. Thành phố có các tuyến quốc lộ 80, quốc lộ 61, đường hành lang ven biển đi qua.

Đây là thành phố biển, đến năm 2016 tỷ lệ nhà ở kiên cố, bán kiên cố của người dân chiếm khoảng 90%. Thành phố Rạch Giá có mạng lưới kênh rạch dày đặc bao gồm các kênh cấp nước chính như kênh Rạch Sỏi, kênh Rạch Giá – Long Xuyên và kênh Rạch Giá – Hà Tiên.

Trong những năm gần đây các ảnh hưởng của biến đối khí hậu gây ra các hiện tượng xâm nhập mặn, ngập úng, sạt lở bờ sông, bờ biển xuất hiện ngày càng thường xuyên hơn, đặc biệt kể đến sự tăng dần của xâm nhập mặn, đặc biệt vào mùa khô dẫn đến nguồn nước trên sông và các hồ chứa nước ngọt bị nhiễm mặn.

4. Kết quả và thảo luận

4.1 Điều kiện tự nhiên - Độ dốc bề mặt địa hình

Việc phân tích lựa chọn đất xây dựng đô thị nhằm xác định các vùng tiềm năng, khu vực và địa điểm phù hợp nhất cho việc bố trí không gian đô thị đóng một vai trò rất quan trọng. Độ dốc địa hình là một trong những yếu tố đầu tiên của các tiêu chí đánh giá lựa chọn đất xây dựng đô thị.

Việc phân tích đánh giá đất xây dựng dựa vào kết quả tính toán độ dốc địa hình. Theo quy định trong tiêu chuẩn và quy chuẩn (QCVN: 01/2008/ BXD; TCVN4449 – 1987) đất xây dựng nhà ở và công trình công cộng hoặc xây dựng công nghiệp thì đối với khu vực có độ dốc dưới 0,4% là khu vực thuận lợi cho xây dựng.

Để tính toán độ dốc địa hình nghiên cứu đã dựa trên mô hình số độ cao để xây dựng độ dốc địa hình. Nhìn vào kết quả cho thấy, thành phố có địa hình bằng phẳng và thấp, với độ dốc nhỏ dưới 0,5% là chủ yếu. Với tiêu chí về độ dốc trong quy định lựa chọn đất xây dựng đô thị thì toàn bộ thành phố Rạch Giá đảm bảo yêu cầu về độ dốc trong xây dựng

4.2 Các yếu tố ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

a. Thiệt hại nhà cửa

Để có nhận định tổng quan về thiệt hại do giông lốc và bão gây ra, bản đồ thiệt hại về nhà tại từng phường trong khoảng thời gian từ năm 2011đến 2016. Trong thời gian này, toàn thành phố đã có trên 120 nhà bị đổ sập do giông lốc và mưa lớn.

Theo số liệu thống kê năm 2012, thành phố Rạch Giá có tổng số 44733 nhà ở kiên cố và bán kiên cố. Kết quả phân tích dữ trên cho thấy, xã Phi Thông và phường Vĩnh Thông có tỷ lệ nhà bị thiệt hại do thiên tai là cao nhất là 2,56%, các phường Vĩnh Thanh Vân, Vĩnh Bảo và Vĩnh Lạc không bị ảnh hưởng của tác động.Hình 3 cho thấy được năm 2012 số nhà bị thiệt hại trên 60 căn, năm 2014 số nhà thiệt hại đã giảm, tuy nhiên trong hai năm trở lại đây (2015, 2016) số nhà bị thiệt hại tăng lên, điều này phản ánh dấu hiệu cường độ của thời tiết cực đoan đang tăng lên.

b. Ngập lụt

Những nguyên nhân gây ra ngập lụt cho khu vực bao gồm: mưa lớn, triều cường và kết hợp cả do mưa và triều cường. Các khu vực bị ngập lụt đã được tính toán dựa trên mô hình hệ thống thủy văn thủy lực.

Dữ liệu này trợ giúp trong việc xác định các khu vực đất ở đô thị bị ảnh hưởng của ngập lụt. Kết quả phân tích cho thấy khu vực ngập lụt chủ yếu xảy ra tại các khu đô thị trung tâm. Việc khoanh vùng đất ở đô thị bị ngập lụt thường xuyên đã xác định diện tích đất ở đô thị bị ngập khoảng 150 ha, chiếm khoảng gần 10% diện tích đất ở toàn cho đô thị.

Bảng 2: Bảng thống kê đất ở đô thị bị ngập lụt

c. Xâm nhập mặn

Theo vào báo cáo của Viện Khoa học thủy lợi Miền Nam về “Dự báo nguồn nước xâm nhập mặn vùng ĐBSCL”, với độ mặn đo được trên sông ở mức 0,3g/lit đã ảnh hưởng đến việc lấy nước ngọt phục vụ cho tưới tiêu và cấp nước sinh hoạt. Thực tế, mức độ nhiễm mặn đo đạc, khảo sát tại khu vực Rạch Giá vào thời điểm mùa khô ở các mức từ 1g/l tới 4g/l, thậm chí có thời điểm mức nhiễm mặn còn đạt tới trên 10g/l.

Mạng lưới cấp nước của thành phố Rạch Giá bao gồm hệ thống hồ chứa với tổng thể tích khoảng 600.000 m3 và kênh dẫn nước có chiều dài 3,2km nên không đáp ứng được khi nguồn nước kênh bị nhiễm mặn dài ngày (hệ thống hồ chứa đáp ứng khoảng 7 ngày sản xuất).

Do các tầng chứa nước ngầm bị nhiễm mặn cao không đạt tiêu chuẩn để khai thác nên nước mặt là nguồn khai thác chủ yếu. Các hồ chứa được nước từ các kênh rạch. Dựa trên kết quả khảo sát, hiện nay ảnh hưởng của xâm nhập mặn đối với hạ tầng cấp nước đô thị của thành phố Rạch Giá là đáng kể.Kết quả chồng xếp dữ liệu cho thấy hệ thống cấp nước nằm trong phạm vi ảnh hưởng cao của xâm nhập mặn.

5. Kết luận và kiến nghị

Trên cơ sở ứng dụng GIS, hệ thống CSDL phục vụ nghiên cứu đánh giá tác động của BĐKH tới hạ tầng đô thị thành phố Rạch Giá, các lớp thông tin được xây dựng và thành lập các bản đồ chuyên đề. Các bản đồ về nhận dạng khu vực bị tác động, mức độ ảnh hưởng,... sẽ là dữ liệu cho các phân tích tiếp theo về mức độ tổn thương do BĐKH tới hạ tầng đô thị.

Kết quả này được xác nhận bởi các nghiên cứu của cho thấy các khu vực nhạy cảm cần chú ý đặc biệt khi lập kế hoạch sử dụng đất, cũng như các biện pháp bảo vệ nguồn nước như phân định các khu vực bảo vệ xung quanh hồ chứa.

Các khu bảo vệ được thành lập quanh hồ nhân tạo thành phố này phải cho phép các nhà ra quyết định điều chỉnh các hoạt động trong nước, công nghiệp và nông nghiệp và theo dõi quy hoạch hoặc quy hoạch sử dụng đất để tránh gây ô nhiễm nguồn lực quan trọng này cho dân số vùng.

Đặc biệt, đây có thể là nguồn dữ liệu tham khảo trong kế hoạch xây dựng thêm hồ chứa nước ngọt cho thành phố hay các công tác quản lý và ngăn chặn ô nhiễm. Trước tình hình xảy ra xâm nhập mặn trên các tuyến sông, chính quyền cần tiến hành xây dựng cống ngăn mặn, kết hợp với việc điều tiết tiêu thoát nước.

Đinh Tuấn Hải
Khoa xây dựng, Trường đại học Kiến trúc Hà Nội
Trịnh Thị Phin
Phòng Quản lý Dữ liệu và ứng dụng GIS
Viện Quy hoạch Đô thị và nông thôn Quốc gia

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Cuong C.V., R. M. (2015, June). Using Shoreline Video Assessment for Coastal Planning and Restoration in the Context of Climate Change in Kien Giang, Vietnam. Ocean Science Journal .

2. Eba A.E.L., K. K. (2013). Demarcation of Surface Water Protection Perimeters by Using GIS: Case of Gagnoa Reservoir in West Central of Côte d’Ivoire. International Journal of Scientific & Engineering Research, 4, 1311-1320.

3. Kien N.C., M. D. (2014). Evaluated saline intrusion west south coasline Viet Nam. Journal of Marine Science and Technology Viet Nam, 14.

4. Ren Chao et. al. (2010), Urban climatic map studies: a review, International Journal of Climatology (2010), Published online in Wiley Online Library (wileyonlinelibrary.com) DOI: 10.1002/joc.2237.

5. Sowmen R.S., M. A. (2014). Climate extremes and challenges to infrastructure development in coastal cities in Bangladesh. Elsevier B.V.

6. Van Pham Dang Tri et. al. (2013), Vulnerability to Flood in the Vietnamese Mekong Delta: Mapping and Uncertainty Assessment, Journal of Environmental Science and Engineering B 2 (2013) 229-237 Formerly part of Journal of Environmental Science and Engineering, ISSN 1934-8932.

7. Vitor Baccarin Zanetti et. al. (2016), A Climate Change Vulnerability Index and Case Study in a Brazilian Coastal City, Sustainability 2016, 8, 811; doi:10.3390/su8080811, www.mdpi.com/ journal/sustainability.

8. VAWR. (2016). Dự báo nguồn nước, xâm nhập mặn vùng ĐBSCL và đề xuất giải pháp chống hạn. TP. Hồ Chí Minh: Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam .

9. Vista. (2016). Xâm nhập mặn tại ĐBSCL: nguyên nhân, tác động và các giải pháp ứng phó.TP. Hà Nội: Bộ Khoa học và Công nghệ.