Tên luận án:
ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH RỦI RO VÀ LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY ĐỂ XÁC ĐỊNH MỨC BẢO ĐẢM AN TOÀN CHO HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGẬP LỤT VÙNG HẠ DU SÔNG ĐỒNG NAI – SÀI GÒN
Ngành:
Kỹ thuật xây dựng công trình thủy
Tóm tắt nội dung tài liệu:
Luận án tập trung giải quyết vấn đề cấp bách về ngập lụt tại thành phố Hồ Chí Minh (Tp.HCM) và vùng hạ du sông Đồng Nai – Sài Gòn, vốn gây nhiều khó khăn và thiệt hại. Phương pháp xác định Mức bảo đảm an toàn chống ngập (MBĐAT) hiện hành còn mang tính chủ quan, chưa xem xét thấu đáo các yếu tố rủi ro tiềm tàng, giá trị kinh tế xã hội, tốc độ tăng trưởng, vị trí địa chính trị, và điều kiện tự nhiên phức tạp dưới tác động của lũ, nước dâng và thủy triều. Điều này dẫn đến nguy cơ lãng phí đầu tư hoặc không đảm bảo an toàn cần thiết.
Mục đích nghiên cứu là xây dựng cơ sở khoa học và phương pháp luận xác định MBĐAT cho các hệ thống kiểm soát ngập lụt (KSNL) nhiều thành phần tại vùng hạ du sông chịu ảnh hưởng kết hợp của thủy triều và lũ, phù hợp với điều kiện Việt Nam, đồng thời ứng dụng tính toán cho một hệ thống KSNL cụ thể tại Tp.HCM. Đối tượng nghiên cứu là MBĐAT của hệ thống KSNL đa thành phần, bao gồm mức độ rủi ro do ngập lụt và MBĐAT của hệ thống công trình KSNL điển hình, trong phạm vi vùng IA1-3 thuộc dự án chống ngập Tp.HCM giai đoạn I.
Luận án sử dụng phương pháp phân tích rủi ro (PTRR) và lý thuyết độ tin cậy (LTĐTC), kết hợp với các phương pháp tiếp cận hệ thống, tổng hợp, bền vững, hiện đại, cùng các phương pháp kế thừa, chuyên gia, thống kê và mô hình. Các nội dung nghiên cứu bao gồm tổng quan tình trạng ngập lụt, cơ sở khoa học của PTRR & LTĐTC, xây dựng các bài toán ứng dụng PTRR & LTĐTC để xác định MBĐAT cho hệ thống KSNL nhiều thành phần chịu ảnh hưởng kết hợp của thủy triều và lũ, và ứng dụng xác định MBĐAT cho hệ thống KSNL khu vực Tp.HCM.
Kết quả nghiên cứu cho thấy MBĐAT tối ưu cho hệ thống KSNL khu vực Tp.HCM trong thời kỳ cơ sở (1988-2007) là 1/5 năm. Khi xét đến ảnh hưởng của Biến đổi khí hậu – Nước biển dâng (BĐKH-NBD) và phát triển kinh tế trong tương lai, MBĐAT tối ưu đến năm 2050 là 1/100 năm và đến năm 2100 là 1/500 năm. Các công trình thành phần như cống Phú Định, đê bao sông Cần Giuộc và kè sông Sài Gòn đều có xác suất sự cố tăng đáng kể khi xét kịch bản BĐKH-NBD đến năm 2100, cho thấy hệ thống hiện tại không đủ an toàn theo Tiêu chuẩn an toàn hiện hành và cần điều chỉnh MBĐAT theo hướng gia tăng. Luận án đã đóng góp vào việc xác lập cơ sở khoa học, xây dựng sơ đồ và thuật giải các bài toán ứng dụng PTRR & LTĐTC để xác định MBĐAT hợp lý cho hệ thống KSNL, cung cấp cơ sở khoa học cho các nhà hoạch định chính sách.
Mục lục chi tiết:
- MỞ ĐẦU
- 1. Tính cấp thiết và lý do lựa chọn đề tài
- 2. Mục đích nghiên cứu
- 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
- 4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
- 5. Nội dung nghiên cứu
- 6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn
- 6.1. Ý nghĩa khoa học
- 6.2. Ý nghĩa thực tiễn
- 7. Cấu trúc của luận án
- CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU MỨC BẢO ĐẢM AN TOÀN HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGẬP LỤT VÙNG HẠ DU SÔNG ĐN-SG
- 1.1. Tổng quan tình hình ngập lụt vùng hạ du sông ĐN-SG và khu vực Tp.HCM
- 1.2. Luận giải vấn đề nghiên cứu
- 1.3. Tổng quan phương pháp phân tích rủi ro và lý thuyết độ tin cậy
- 1.3.1. Phương pháp phân tích rủi ro và Lý thuyết độ tin cậy
- 1.3.2. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phương pháp PTRR & LTĐTC cho hệ thống KSNL trên thế giới
- 1.3.3. Tình hình nghiên cứu và ứng dụng phương pháp PTRR & LTĐTC phân tích an toàn cho hệ thống KSNL tại Việt Nam và vùng hạ du lưu vực ĐN-SG
- 1.4. Kết luận Chương 1
- CHƯƠNG 2 CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH RỦI RO VÀ LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY
- 2.1. Phân tích rủi ro
- 2.1.1. Phương pháp phân tích rủi ro
- 2.1.2. Phân tích rủi ro cho hệ thống KSNL
- 2.1.3. Giá trị rủi ro chấp nhận của hệ thống KSNL
- 2.1.4. Đánh giá rủi ro
- 2.1.5. Ra quyết định dựa trên kết quả phân tích rủi ro
- 2.2. Phân tích độ tin cậy cho một cơ chế sự cố
- 2.2.1. Khái niệm cơ chế sự cố, hàm độ tin cậy và xác suất sự cố
- 2.2.2. Phân tích độ tin cậy một cơ chế sự cố theo Cấp độ II
- 2.2.3. Phân tích độ tin cậy một cơ chế sự cố theo Cấp độ III
- 2.3. Phân tích độ tin cậy của hệ thống
- 2.3.1. Khái niệm Hệ thống
- 2.3.2. Các hệ thống cơ bản và cổng liên kết
- 2.3.3. Phân tích hệ thống
- 2.4. Kết luận Chương 2.
- CHƯƠNG 3 XÂY DỰNG CÁC BÀI TOÁN ỨNG DỤNG PTRR & LTĐTC CHO HỆ THỐNG KSNL NHIỀU THÀNH PHẦN TẠI VÙNG HẠ DU SÔNG CHỊU ẢNH HƯỞNG KẾT HỢP CỦA THỦY TRIỀU VÀ LŨ
- 3.1. Hệ thống kiểm soát ngập lụt nhiều thành phần tại vùng hạ du sông chịu ảnh hưởng kết hợp của thủy triều và lũ
- 3.2. Phân tích rủi ro xác định mức bảo đảm an toàn tối ưu cho hệ thống KSNL
- 3.3. Phân tích độ tin cậy hệ thống công trình KSNL
- 3.3.1. Phân tích độ tin cậy hệ thống công trình KSNL
- 3.3.2. Phân tích thống kê các số liệu cơ bản
- 3.3.3. Phân tích độ tin cậy cho công trình cống dạng trụ đỡ
- 3.3.4. Phân tích độ tin cậy cho công trình đê bao
- 3.3.5. Phân tích độ tin cậy cho công trình kè tường đứng
- 3.4. Phân tích rủi ro cho vùng được bảo vệ
- 3.4.1. Xây dựng bản đồ ngập lụt
- 3.4.2. Thiết lập hàm thiệt hại
- 3.4.3. Thiết lập bản đồ thiệt hại
- 3.4.4. Phân tích giá trị rủi ro, thiết lập đường cong rủi ro và bản đồ rủi ro
- 3.5. Kết luận Chương 3
- CHƯƠNG 4 ỨNG DỤNG PHƯƠNG PHÁP PHÂN TÍCH RỦI RO VÀ LÝ THUYẾT ĐỘ TIN CẬY XÁC ĐỊNH MBĐAT HỢP LÝ CHO HỆ THỐNG KIỂM SOÁT NGẬP LỤT KHU VỰC TP.HCM
- 4.1. Giới thiệu hệ thống kiểm soát ngập lụt và thiết lập biên phân tích
- 4.2. Phân tích độ tin cậy cống Phú Định
- 4.3. Phân tích độ tin cậy đê bao sông Cần Giuộc
- 4.4. Phân tích độ tin cậy kè tường đứng bảo vệ bờ sông Sài Gòn
- 4.5. Tổng hợp xác suất sự cố của hệ thống công trình KSNL
- 4.6. Thiết lập đường cong đầu tư cho hệ thống công trình KSNL
- 4.7. Xây dựng đường cong rủi ro do ngập lụt cho vùng được bảo vệ
- 4.7.1. Mô phỏng và thiết lập bản đồ ngập lụt (theo các kịch bản tần suất)
- 4.7.2. Bản đồ sử dụng đất
- 4.7.3. Xây dựng hàm thiệt hại
- 4.7.4. Xác định thiệt hại vùng được bảo vệ
- 4.8. Xác định MBĐAT tối ưu cho khu vực TP.HCM
- 4.9. Đề xuất giải pháp giảm thiểu rủi ro cho hệ thống KSNL khu vực TP.HCM
- 4.10. Kết luận Chương 4
- KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
- 1. Kết quả đạt được của Luận án
- 2. Những đóng góp mới của Luận án
- 3. Những tồn tại
- 4. Kiến nghị