Tác động của đô thị hóa và biến đổi khí hậu đến ngập lụt đô thị trong tương lai tại thành phố Cần Thơ, Việt Nam

Hydrology and Earth System Sciences - Tập 17 Số 1 - Trang 379-394
Thi-Lan-Huong Hoang1, Assela Pathirana2
1Vietnam Institute of Meteorology, Hydrology and Environment, Hanoi, Vietnam
2UNESCO-IHE Institute for Water Education Westvest 7, Delft, The Netherlands

Tóm tắt

Tóm tắt. Sự phát triển đô thị làm tăng nguy cơ ngập lụt trong các thành phố do những thay đổi địa phương trong điều kiện thủy văn và khí tượng thủy văn làm gia tăng mối đe dọa ngập lụt, cũng như do sự tập trung đô thị làm gia tăng tính dễ bị tổn thương. Mối quan hệ giữa dòng chảy bề mặt đô thị ngày càng tăng và ngập lụt do sự gia tăng diện tích không thấm nước được nhận biết rõ hơn so với mối quan hệ giữa tác động chu kỳ của sự phát triển đô thị và lượng mưa đô thị thông qua những thay đổi vi khí hậu. Các tác động quy mô lớn toàn cầu do biến đổi khí hậu có thể làm tăng cường những rủi ro này. Chúng tôi trình bày trường hợp của một thành phố điển hình của thế giới thứ ba - Cần Thơ (thành phố lớn nhất đồng bằng sông Cửu Long, Việt Nam) - đang đối mặt với nhiều thách thức trong tương lai, bao gồm: (i) tác động có thể xảy ra do tình trạng mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu, (ii) dự báo gia tăng dòng chảy sông do biến đổi khí hậu như được chính phủ Việt Nam ước tính, (iii) gia tăng dòng chảy bề mặt đô thị do sự không thấm nước, và (iv) sự gia tăng lượng mưa cực đoan do sự phát triển đô thị gây ra, thay đổi vi khí hậu (các đảo nhiệt đô thị). Một bộ mô phỏng mô hình đã được sử dụng để xây dựng các kịch bản trong tương lai, kết hợp các yếu tố này. Sự phát triển đô thị của thành phố được dự báo đến năm 2100 dựa trên các mô hình tăng trưởng lịch sử, sử dụng mô hình mô phỏng sử dụng đất (Dinamica EGO). Một mô hình bầu không khí động lực diện tích giới hạn (WRF), được ghép nối với một mô hình bề mặt đất chi tiết có tham số hóa thực vật (Noah LSM), đã được sử dụng trong các thí nghiệm số được kiểm soát để ước lượng những thay đổi dự kiến trong mẫu lượng mưa cực đoan do hiệu ứng đảo nhiệt đô thị. Cuối cùng, một mô hình kết hợp thoát nước đô thị/ngập lụt 1-D/2-D (SWMM-Brezo) đã được sử dụng để mô phỏng tình trạng tràn nước cống và ngập lụt bề mặt nhằm xác định sự gia tăng nguy cơ ngập lụt do những thay đổi này. Kết quả cho thấy, dưới kịch bản kết hợp tác động thay đổi đáng kể ở mực nước sông (do mực nước biển dâng do biến đổi khí hậu và gia tăng dòng chảy ở sông Mekong) và sự đô thị hóa "như thường lệ", ngập lụt ở Cần Thơ có thể gia tăng đáng kể. Trường hợp tồi tệ nhất có thể xảy ra nếu mực nước biển dâng 100 cm và dòng chảy từ thượng nguồn xảy ra đồng thời với các kịch bản phát triển cao. Đóng góp tương đối của các nguyên nhân gây ra ngập lụt có sự khác biệt đáng kể ở các vị trí khác nhau; do đó, sự nghiên cứu chi tiết về khả năng thích ứng là cần thiết để đầu tư tương lai trở nên hiệu quả.

Từ khóa


Tài liệu tham khảo

ActionAid: Climate change, urban flooding and the rights of the urban poor in Africa, 2006.

Aikawa, M., Hiraki, T., and Eiho, J.: Change of atmospheric condition in an urbanized area of Japan from the viewpoint of rainfall intensity, Environ. Monitor. Assess., 148, 449–453, https://doi.org/10.1007/s10661-008-0174-0, 2008.

Begnudelli, L. and Sanders, B. F.: Unstructured grid Finite-Volume Algorithm for Shallow-Water Flow and Scalar Transport with Welting and Drying, J. Hydraul. Eng., 132, 371–384, 2006

Delelegn, S. W., Pathirana, A., Gersonius, B., Adeogun, A. G., and Vairavamoorthy, K.: Multi-objective optimisation of cost-benefit of urban flood management using a 1D2D coupled model, Water Sci. Technol., 63, 1054–1060, https://doi.org/10.2166/wst.2011.290, 2011.

Delgado, J. M., Apel, H., and Merz, B.: Flood trends and variability in the Mekong river, Hydrol. Earth Syst. Sci., 14, 407–418, https://doi.org/10.5194/hess-14-407-2010, 2010.

EPA: Storm Water Management Model (SWMM), online, Updated 8 June 2010, available at: http://www.epa.gov/nrmrl/wswrd/wq/models/swmm/ (last access: 12 February 2011), 2010.

IMHEN – Vietnam Institute of Meteorology, Hydrology and Environment: Impacts of Climate Change on Water Resources and Adaptation Measures, 2010.

IPCC: Climate change and Biodiversity, Intergovernmental Panel on Climate change, Technical Paper – V, 2002.

IPCC: Climate change 2007: Synthesis Report – An Assessment of the Intergovernment Panel on Climate change, 2007.

Kingston, D. G., Thompson, J. R., and Kite, G.: Uncertainty in climate change projections of discharge for the Mekong River Basin, Hydrol. Earth Syst. Sci., 15, 1459–1471, https://doi.org/10.5194/hess-15-1459-2011, 2011.

Mas, J. F., Pérez Vega, A., and Clarke, K.: Assessing "spatially explicit" land use/cover change models, Forest Landscapes and Global Change-New Frontiers in Management, Conservation and Restoration, Proceedings of the IUFRO Landscape Ecology Working Group International Conference, 21–27 September 2010, Bragança, Portugal, 2010.

Milly, P. C. D., Betancourt, J., Falkenmark, M., Hirsch, R. M., Kundzewicz, Z. W., Lettenmaier, D. P., and Stouffer, R. J.: Stationarity Is Dead: Whither Water Management?, Science, 319, 573–574, https://doi.org/10.1126/science.1151915, 2008.

Mitchell, K.: The community NOAH-LSM – User's guide public release version 2.7.1, available at: ftp://ftp.emc.ncep.noaa.gov/mmb/gcp/ldas/noahlsm/ver_2.7.1 (last access: 22 May 2011), 2005.

MONRE: Climate change and sea level rise scenarios for Vietnam, Ministry of Natural Resources and Environment, Hanoi, Vietnam, 2009a.

MONRE: Detailed plan of Can Tho City sewer system: The basic solution to prevent flooding, online, updated: 24 February 2009, available at: http://monre.gov.vn (last access: 12 August 2010), 2009b.

Mote, T. L., Lacke, M. C., and Shepherd, J. M.: Radar signatures of the urban effect on precipitaton distribution: A case stuty for Atlanta, Georgia, Geophys. Res. Lett., 34, L20710, https://doi.org/10.1029/2007GL031903, 2007.

National Hydro-meteorological Service: Overview of historical flood in 2000 in Mekong River Delta, online, updated 6 September 2010, available at: http://www.nchmf.gov.vn (last access: 10 April 2011), 2010a.

National Hydro-meteorological Service: Overview of special high flood in 2001 in Mekong River Delta, online, updated 6 September 2010, available at: http://www.nchmf.gov.vn (last access: 10 April 2011), 2010b.

NIURP (National Institute for Urban and Rural Planning) : Under Vietnam Ministry of Construction, 2010, Development Strategies (CDS) for Medium-Size Cities in Vietnam: Can Tho and Ha Long, 2010.

Pathirana, A., Maheng Dikman, M., and Brdjanovic, D.: A Two-dimensional pollutant transport model for sewer overflow impact simulation, in: Proceedings: 12th International Conference on Urban Drainage, Porto Alegre/Brazil, 10–15 September, 2011.

Pathirana, A., Veerbek, W., Denekew, H., and Banda, A. T.: Urban Growth, Heat Islands and Extreme Rainfall: A Modelling Experiment, Atmos. Res., in review, 2013.

Seto, K. C. and Kaufmann, R. K.: Urban Grounth in South China and Impacts on Local Precipitation, Fifth Urban Research Symposium, 2009.

Shepherd, J. M., Pierce, H., and Negri, A. J.: Rainfall modification by major urban areas: Observations from spaceborne rain radar on the TRMM satellite, J. Appl. Meteorol., 41, 689–701, 2002.

Tewari, M. F., Chen, F., Kusaka, H., and Miao, S.: Coupled WRF/Unified Noah/urban-canopy modeling system, NCAR WRF Documentation, NCAR, Boulder, 1–20, 2008.

Tran Van Tu (chairman of the Social Sciences and Humanities Can Tho): Status of some coastal areas related to climate change adaptation and sustainable development of Cuu Long River Delta (MRD), 2010.

UN: World Urbanization Prospectus: The 2001 Revision, ESA/P/WP.173, 2001.

UN: World Urbanization Prospects: The 2005 Revision, ESA/P/WP/200, 2006.

UNFCCC: Climate change, small island developing States, 2005.

Verbeek, W., Denekew, H. B., Pathirana, A., Brdjanovic, D., Zevenbergen, C., and Bacchin, T. K.: Urban Growth Modeling to Predict the Changes in the Urban Microclimate and Urban Water Cycle, 12th International Conference on Urban Drainage, Brazil, 2011.

Vietbao (Vietnam News to the world): Can Tho: Cai Son continues to serious subsidence, online, updated: 14 April 2006, available at: http://vietbao.vn/Xa-hoi (last access: 10 September 2010), 2006.

WMO/GWP Associate Program on Flood Management: Urban Flood Risk Management – A tool for Integrated Flood Management, 2008.

Youth online: Historical inundation in Can Tho city, online, updated: 5 October 2009, available at: http://tuoitre.vn (last access: 12 May 2010), 2009.

Thông tin
Thông tin xuất bản

Hydrology and Earth System Sciences

Tập 17 Số 1

379-394

Thông tin tác giả