Luận án Nghiên cứu cơ sở khoa học lập quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro

Tên luận án:

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC LẬP QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG ÚNG NGẬP DỰA TRÊN PHÂN TÍCH RỦI RO

Ngành:

Kỹ thuật tài nguyên nước

Tóm tắt nội dung tài liệu:

Luận án "Nghiên cứu cơ sở khoa học lập quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro" giải quyết vấn đề úng ngập ngày càng gia tăng, gây thiệt hại nghiêm trọng về tính mạng, kinh tế, xã hội và môi trường, đặc biệt tại các vùng đô thị và ven đô. Đề tài nhấn mạnh sự cần thiết của quản lý và giảm thiểu rủi ro úng ngập bền vững, tích hợp từ quy hoạch đến vận hành.

Mục tiêu chính của luận án là nghiên cứu phương pháp luận và xây dựng cơ sở khoa học cho bài toán quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro. Cụ thể, nghiên cứu nhằm xác định tần suất tiêu phòng lũ tối ưu và các giải pháp công trình tiêu tối ưu, áp dụng điển hình cho lưu vực sông Phan-Cà Lồ tỉnh Vĩnh Phúc.

Đối tượng nghiên cứu bao gồm rủi ro thiệt hại do úng ngập đối với con người, hoạt động sản xuất kinh tế, môi trường và xã hội, đồng thời đề xuất giải pháp quy hoạch tiêu tổng thể. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào giai đoạn quy hoạch tổng thể, xác định tần suất tiêu tối ưu, công suất thiết kế công trình đầu mối và phân tích tối ưu rủi ro dựa trên lượng hóa, tiền tệ hóa các thiệt hại. Vùng nghiên cứu điển hình là lưu vực sông Phan-Cà Lồ, với số liệu cập nhật đến năm 2016 và định hướng phát triển kinh tế đến năm 2030.

Luận án tiếp cận theo hướng hệ thống, từ tổng thể đến cụ thể, và kế thừa các nghiên cứu trước đây. Các phương pháp được sử dụng bao gồm kế thừa, định tính, định lượng, phân tích đa chiều, tối ưu, chuyên gia, tham vấn cộng đồng và thống kê.

Về ý nghĩa khoa học, luận án cung cấp phương pháp luận để nhận dạng, phân loại, đánh giá và ước lượng giá trị các loại hình thiệt hại, đồng thời xây dựng thành công bài toán tối ưu dựa trên phân tích rủi ro. Ý nghĩa thực tiễn là khả năng áp dụng kết quả cho lưu vực sông Phan-Cà Lồ.

Những đóng góp mới của luận án là xây dựng phương pháp tích hợp kỹ thuật và kinh tế để lập quy hoạch phòng chống úng ngập dựa trên phân tích rủi ro, cùng với việc xác định cấp lũ thiết kế tối ưu và giải pháp tiêu tổng thể tối ưu về rủi ro cho lưu vực sông Phan-Cà Lồ tỉnh Vĩnh Phúc.

Mục lục chi tiết:

• MỞ ĐẦU

  • 1. Tính cấp thiết của đề tài luận án
  • 2. Mục tiêu và nội dung nghiên cứu
  • 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
    • 3.1. Đối tượng nghiên cứu
    • 3.2. Phạm vi nghiên cứu
  • 4. Hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
    • 4.1. Hướng tiếp tiếp cận
    • 4.2. Phương pháp nghiên cứu
  • 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu
    • 5.1. Ý nghĩa khoa học
    • 5.2. Ý nghĩa thực tiễn
  • 6. Những đóng góp mới của luận án
  • 7. Bố cục của luận án

• CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG ÚNG NGẬP TRÊN CƠ SỞ PHÂN TÍCH RỦI RO

  • 1.1. Giới thiệu về rủi ro úng ngập và phân tích rủi ro
    • 1.1.1. Khái niệm về rủi ro
    • 1.1.2. Khái niệm rủi ro thiên tai
    • 1.1.3. Khái niệm rủi ro úng ngập do mưa lũ
    • 1.1.4. Phân tích rủi ro và một số thuật ngữ dung trong phân tích rủi ro
  • 1.2. Tổng quan các nghiên cứu úng ngập do mưa lũ trên thế giới
    • 1.2.1. Tình hình úng ngập trên thế giới
    • 1.2.2. Quan điểm đánh giá rủi ro úng ngập
    • 1.2.3. Các nghiên cứu dựa trên cơ sở phân tích rủi ro trên thế giới
  • 1.3. Tổng quan các nghiên cứu rủi ro úng ngập tại Việt Nam
    • 1.3.1. Nghiên cứu đánh giá rủi ro úng ngập
    • 1.3.2. Nghiên cứu đánh giá rủi ro úng ngập dựa trên phân tích tối ưu rủi ro
  • 1.4. Các tồn tại trong nghiên cứu rủi ro úng ngập hiện nay tại Việt Nam
  • 1.5. Định hướng nghiên cứu và các vấn đề cần giải quyết của luận án
  • 1.6. Kết luận Chương 1

• CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP LUẬN VỀ QUY HOẠCH PHÒNG CHÓNG ÚNG NGẬP DỰA TRÊN PHÂN TÍCH RỦI RO

  • 2.1. Tiếp cận quy hoạch giảm thiểu rủi ro úng ngập
    • 2.1.1. Tiếp cận kinh nghiệm (I)
    • 2.1.2. Tiếp cận dựa trên chu kỳ lặp của lũ (II)
    • 2.1.3. Tiếp cận theo chu kỳ lặp của riêng từng vùng (III)
    • 2.1.4. Tiếp cận mức rủi ro chấp nhận được (IV)
    • 2.1.5. Tiếp cận phân tích tối ưu rủi ro (V)
  • 2.2. Các phương pháp đánh giá giảm thiểu rủi ro do úng ngập
    • 2.2.1. Phương pháp phân tích chi phí tối thiểu (CMA)
    • 2.2.2. Phương pháp phân tích chi phí hiệu quả
    • 2.2.3. Phương pháp phân tích đa mục tiêu (MCA)
    • 2.2.4. Phương pháp phân tích chi phí lợi ích (CBA)
  • 2.3. Nhận dạng và phân loại rủi ro do úng ngập
    • 2.3.1. Nhận dạng rủi ro úng ngập
    • 2.3.2. Phân loại rủi ro úng ngập
  • 2.4. Các phương pháp ước lượng thiệt hại rủi ro úng ngập
    • 2.4.1. Xác định đối tượng và phương pháp nghiên cứu phù hợp
    • 2.4.2. Giới thiệu các phương pháp đánh giá trực tiếp thiệt hại rủi ro úng ngập
    • 2.4.3. Giới thiệu các phương pháp đánh giá gián tiếp thiệt hại do úng ngập
  • 2.5. Lựa chọn phương pháp để ước lượng thiệt hại cho từng đối tượng
  • 2.6. Giới thiệu mô hình bài toán tối ưu dựa trên phân tích rủi ro úng ngập
    • 2.6.1. Mô hình bài toán tối ưu tổng quát trong quy hoạch úng ngập
      • 2.6.1.1. Hàm mục tiêu tổng quát của bài toán
      • 2.6.1.2. Các giả định để mô phỏng mô hình
      • 2.6.1.3. Các ràng buộc tổng quát
    • 2.6.2. Mô hình bài toán tối ưu đơn giản trong quy hoạch úng ngập
    • 2.6.3. Mô hình bài toán xác định cấp lũ cần tiêu tối ưu
      • 2.6.3.1. Hàm mục tiêu tối ưu cho bài toán rời rạc
      • 2.6.3.2. Hàm mục tiêu tối ưu cho bài toán liên tục
    • 2.6.4. Bài toán xác định giải pháp công trình tối ưu ứng với cấp tiêu tối ưu
      • 2.6.4.1. Hàm mục tiêu tối ưu cho bài toán rời rạc
      • 2.6.4.2. Hàm mục tiêu tối ưu cho bài toán liên tục
  • 2.7. Phương pháp giải bài toán tối ưu phi tuyến
    • 2.7.1. Phương pháp giải bài toán tối ưu phi tuyến
    • 2.7.2. Đề xuất công cụ giải bài toán tối ưu phi tuyến
  • 2.8. Phân loại, điều tra, thu thập và phân tích số liệu
  • 2.9. Phương pháp xây dựng hàm thiệt hại và hàm chi phí đầu tư
  • 2.10. Kết luận Chương 2

• CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG VÀ PHÂN TÍCH KẾT QUẢ MÔ HÌNH BÀI TOÁN QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG ÚNG NGẬP TỐI ƯU LƯU VỰC SỐNG PHAN- CÀ LỒ TỈNH VĨNH PHÚC

  • 3.1. Lý do lựa chọn vùng nghiên cứu
  • 3.2. Tính toán xây dựng bản đồ úng ngập vùng nghiên cứu
    • 3.2.1. Lựa chọn công cụ tính toán
    • 3.2.2. Thiết lập mô hình thủy lực và biên tính toán vùng nghiên cứu
    • 3.2.3. Kết quả tính toán hiệu chỉnh mô hình
    • 3.2.4. Xác định các kịch bản tính toán đánh giá hiện trạng úng ngập
    • 3.2.5. Kết quả tính toán với hiện trạng công trình tiêu thoát
  • 3.3. Tính toán thiệt hại kinh tế phục vụ bài toán quy hoạch tiêu
  • 3.4. Xây dựng hàm thiệt hại rủi ro úng ngập và hàm chi phí đầu tư
  • 3.5. Xác định cấp ngập cần bảo vệ tối ưu dựa trên phân tích rủi ro
    • 3.5.1. Xác định cấp lũ cần phải tiêu theo phương pháp tối ưu rời rạc
    • 3.5.1. Xác định cấp lũ cần tiêu tối ưu theo phương pháp liên tục
  • 3.6. Tính toán giải pháp công trình tiêu ứng với cấp lũ cần tiêu tối ưu
    • 3.6.1. Phân tích lựa chọn kịch bản tiêu ứng với lũ 10 năm
    • 3.6.2. Tính toán lựa chọn phương án tiêu tối ưu dựa trên hàm liên tục
  • 3.7. Quy trình quy hoạch tối ưu rủi ro úng ngập
  • 3.8. Kết luận Chương 3

• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ