Nghiên cứu tính dễ bị tổn thương do lũ lụt hạ lưu sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị

Nghiên cứu tính dễ bị tổn thương do lũ lụt hạ lưu sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị. Lũ lụt ở miền Trung, nói chung và trên lưu vực sông Thạch Hãn, nói riêng là một trong những tai...

LUẬN VĂN THẠC SỸ

Nghiên cứu tính dễ bị tổn thương do lũ lụt hạ lưu sông Thạch Hãn, tỉnh

Quảng Trị

1

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 5

Chương 1 – TỔNG QUAN 6

1.1 Các khái niệm về tính dễ bị tổn thương 6

1.1.1 Khái niệm chung về tính dễ tổn thương 6

1.1.2 Tổn thương do lũ lụt 8

1.2 Sự cần thiết của đánh giá tổn thương lũ 9

1.3 Tổng quan về các nghiên cứu trong và ngoài nước 10

1.4 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội 11

1.4.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên 11

1.4.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội 16

1.5 Tình hình về lũ lụt và những tổn thương do lũ gây ra trong những năm gần đây trên lưu vực sông Thạch Hãn 18

Chương 2 - CƠ SỞ KHOA HỌC ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ BỊ TỔN THƯƠNG DO LŨ 21

2.1 Phương pháp 21

2.2 Xây dựng bản đồ nguy cơ lũ 23

2.2.1 Giới thiệu về mô hình MIKE FLOOD 23

2.2.2 Xây dựng mạng lưới thủy lực cho vùng nghiên cứu 24

2.2.3 Mạng thủy lực kết nối 1 chiều và 2 chiều 29

2.3 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực kết nối 1-2 chiều 33

2.4 Xây dựng bản đồ nguy cơ với các tần suất 1% 39

Chương 3 - ĐÁNH GIÁ TÍNH DỄ TỔN THƯƠNG DO LŨ GÂY RA TRÊN HẠ LƯU LƯU VỰC SÔNG THẠCH HÃN TỈNH QUẢNG TRỊ 45

3.1 Điều tra khả năng chống chịu của cộng đồng 45

3.2 Thành lập bản đồ tính dễ bị tổn thương do lũ gây ra vùng hạ lưu lưu vực sông Bến Hải, Thạch Hãn tỉnh Quảng Trị 51

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 58

TÀI LIỆU THAM KHẢO 60

PHỤ LỤC 64

2

DANH MỤC CÁC HÌNH

Hình 1 Khu vực nghiên cứu 12

Hình 2: Những thiệt hại về kinh tế do lũ lụt gây ra trong những gần đây 18

Hình 3 Những thiệt hại về người do lũ lụt gây ra trong những năm gần đây 19

Hình 4 Các bước xác định tính tổn thương lũ 22

5 Sơ đồ tính toán thủy lực trên 3 lưu vự 26

Hình 6 Mặt cắt điểm hình của sông Cam Lộ 27

Hình 7 Mặt cắt điểm hình của sông Thạch Hãn 27

8 Phân chia lưu v c gia nhậ 28

Hình 9 Giới hạn vùng tính toán 2 chiều 29

Hình 10 Chia lưới tại khu vực nghiên cứu 30

Hình 11 Vị trí tương đối các biên trong mô hình 2 chiều 31

12 Sơ 1-2 ch 33

Hình 13 Quá trình mực nước tính toán và thực đo trận lũ 10/2005 34

Hình 14 So sánh vết lũ tính toán và thực đo trên lưu vực sông Bến Hải với trận lũ tháng 10/2005 35

Hình 15 Quá trình mực nước tính toán và thực đo trận lũ năm 1999 35

Hình 16 Độ sâu ngập lụt cực đại tính toán và khảo sát trận lũ năm 1999 37

Hình 17 So sánh diện ngập tính toán và diện ngập thống kê năm 1999 37

Hình 18 So sánh diện tích ngập thống kê và tính toán theo các xã năm 1999 38

Hình 19 Tương quan diện ngập tính toán và diện ngập thống kê năm 1999 38

Hình 20 Bản đồ độ sâu ngập lụt ứng với tần suất 1% 39

Hình 21 Bản đồ vận tốc đỉnh lũ với tần suất 1% 40

Hình 22 Bản đồ thời gian ngập với tần suất 1% 41

Hình 23 Bản đồ nguy cơ lũ với tần suất 1% 43

Hình 24 Hình ảnh điều tra vết lũ tại vùng nghiên cứu 46

Hình 25 Bảng câu hỏi điều tra khả năng chống chịu lũ 47

Hình 26 Bản đồ thể hiện khả năng chống chịu của cộng đồng 49

Hình 27 Bản đồ sử dụng đất tại vùng nghiên cứu 51

Hình 28 Bản đồ sự lộ diện của các đối tượng trước nguy cơ lũ 54

Hình 29 Bản đồ tổn thương do lũ vùng hạ lưu lưu vực sông Thạch Hãn 56

3

DANH MỤC CÁC BẢNG

Bảng 1 Lựa chọn kết nối trong mô hình MIKE FLOOD 32

Bảng 2 Kết quả thực đo và tính toán độ sâu ngập lụt cực đại lũ năm 1999 36

Bảng 3 Trọng số của các yếu tố tạo lên nguy cơ lũ 42

Bảng 4 Định lượng hóa các phương án trả lời của phiếu điều tra 48

Bảng 6 Ma trận tính toán sự lộ diện các đối tượng trước lũ 53

Bảng 7 Ma trận tính toán mức độ tổn thương do lũ 55

4

BẢNG KÝ HIỆU VIẾT TẮT

ATNĐ Áp thấp nhiệt đới

HD Hydraulic Dynamic ( Thủy động lực)

IPCC Intergovermental Panel on Climate Change (Ban Liên chính phủ

về Biến đổi khí hậu) ISDR International Strategy for Disaster Reduction ( Chiến lược giảm

nhẹ thiên tai quốc tê) KTTV Khí tượng thủy văn

NAM NedbØr – AfstrØmning – Model ( Mô hình mưa – dòng chảy) PCLB&TKCN Phòng chống lụt bão và Tìm kiếm cứu nạn

SAR Second Assessment Report (Báo cáo đánh giá lần II)

Sở NN&PTNT Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn

TAR Third Assessment Report (Báo cáo đánh giá lần III)

TN&MT Tài nguyên và Môi trường

UNDP United Nations Depvelopment Programme ( Chương trình Phát

triển Liên hợp quốc) UNESCO United Nations Emducation, Scientific and Cultural Organization

(Tổ chức Giáo dục, Khoa học và Văn hóa Liên Hiệp Quốc)

Để tăng cường ứng phó với lũ lụt ngoài các biện pháp công trình (đê kè, hồ chứa thượng lưu, ) thì các biện pháp phi công trình đóng vai trò rất quan trọng, mà phần lớn trong số đó có tính dài hạn và bền vững như các biện pháp quy hoạch sử dụng đất và bố trí dân cư, nâng cao nhận thức của người dân Mặt khác, ứng phó nhanh với lũ lụt bằng các biện pháp tức thời như cảnh báo, dự báo vùng ngập, di dời

và sơ tán dân cư đến khu vực an toàn, đã tỏ ra rất hiệu quả trong việc hạn chế những thiệt hại về người và tài sản

Do vậy, để đánh giá được tính dễ bị tổn thương do lũ lụt gây ra đối với kinh

tế - xã hội thì hướng tiếp cận đa ngành trong công tác quản lý tổng hợp rủi ro thiên tai là cần thiết để xây dựng các giải pháp nhằm giảm nhẹ tác hại của lũ gây ra Đây

cũng là lý do dẫn đến sự hình thành luận văn “ Nghiên cứu tính dễ bị tổn thương

do lũ lụt hạ lưu sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị” Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ

sở khoa học, thực tiễn cho các nhà quản lý, các nhà hoạch định chính sách xác định chiến lược phát triển bền vững và đảm bảo an ninh xã hội Bố cục luận văn bao gồm:

Mở đầu

Chương 1: Tổng quan

Chương 2: Cơ sở khoa học để đánh giá tính dễ tổn thương do lũ

Chương 3: Đánh giá tính dễ tổn thương do lũ gây ra hạ lưu lưu vực sông Thạch Hãn, tỉnh Quảng Trị

Kết luận

Tài liệu tham khảo

6

Chương 1 – TỔNG QUAN

1.1 Các khái niệm về tính dễ bị tổn thương

1.1.1 Khái niệm chung về tính dễ tổn thương

Định nghĩa được tính dễ bị tổn thương sẽ giúp ta biết được cách tốt nhất để giảm thiểu chúng Mục đích của việc đánh giá tính dễ bị tổn thương nhằm cung cấp cho các nhà ra quyết định hay các bên liên quan về những lựa chọn nhằm giảm thiểu ảnh hưởng của những mối nguy hiểm do lũ lụt [9] Nghiên cứu tính dễ bị tổn thương là để đưa ra những hành động chính xác có thể làm giảm thiểu thiệt hại do thiên tai gây ra Sự cần thiết của việc phân tích, đánh giá tính dễ bị tổn thương đã được trình bày trong nhiều tài liệu khoa học [ 10, 13 - 16 ] với các khái niệm bao

gồm; tính dễ bị tổn thương tự nhiên, tính dễ tổn thương xã hội và những tổn thương

kinh tế

Khái niệm về tính dễ bị tổn thương đã có nhiều thay đổi trong 20 năm qua

Đã có nhiều hướng nghiên cứu khác nhau nhằm phân loại các thành phần, yếu tố để đánh giá tính dễ bị tổn thương Tuy nhiên, việc sử dụng các thuật ngữ liên quan đến tính dễ bị tổn thương giữa các ngành, lĩnh vực nghiên cứu vẫn còn nhiều tranh cãi trong các cộng đồng, các hướng nghiên cứu khoa học khác nhau

Trong ngành khoa học kinh tế - xã hội: Với cách tiếp cận của Ramade (1989)

[21] thì tính dễ bị tổn thương bao gồm cả con người và kinh tế - xã hội, liên quan đến khuynh hướng hàng hóa, con người, cơ sở hạ tầng, các hoạt động bị thiệt hại, sức đề kháng của cộng đồng, khi được giới thiệu trong một số nghiên cứu địa lý vào những năm 1980 Nhưng nghiên cứu đó lại không đề cập đến mặt tự nhiên, mức

độ, tần suất xuất hiện của các hiện tượng thiên tai Trong nghiên cứu gần đây trong lĩnh vực này đã giải thích tính dễ bị tổn thương của một hệ thống địa lý, vùng lãnh thổ là kết quả của các hoạt động, khả năng chống chịu khác nhau xã hội, bối cảnh kinh tế và công nghệ không đồng nhất [9]

Watts and Bohle (1993) [30] đã xem xét đến bối cảnh xã hội của các mối

7

nguy hiểm và liên hệ tính dễ bị tổn thương xã hội tới khả năng phục hồi, chống chịu của cộng đồng Họ đã cố gắng tìm mọi cách dễ dàng hơn để hiểu và đơn giản hóa khái niệm đó thông qua các nghiên cứu sâu hơn về nền tảng xã hội

Tính dễ bị tổn thương được mô tả bởi tổ chức chiến lược giảm nhẹ thiên tai thế giới (ISDR, 2004) [13] như là các điều kiện xác định bởi các yếu tố vật lý, xã hội, kinh tế và môi trường hay các quá trình, làm tăng tính nhạy của cộng đồng dưới tác động của thiên tai

Trong cách tiếp cận của ngành khoa học xã hội, thì tính dễ bị tổn thương lại

tập trung vào năng lực của con người để đối phó với mối nguy hiểm và kịp thời khôi phục lại các thiệt hại và những tổn thất Cách tiếp cận này đòi hỏi ít kiến thức

về hệ thống địa lý vì mục tiêu của nghiên cứu là giải thích các hành vi xã hội

Ngành khoa học tự nhiên có một điểm khác để giải thích tính dễ bị tổn

thương, họ tập trung vào các hệ thống vật lý để xác định tính dễ bị tổn thương mà ban đầu ít xét đến những đặc điểm kinh tế - xã hội của hệ thống

Trong lĩnh vực vật lý, ngành khoa học tự nhiên đã giải thích tính dễ bị tổn thương do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu Hội đồng quốc tế về biến đổi khí hậu (IPCC) đã phát triển các định nghĩa về tính dễ bị tổn thương qua nhiều năm Năm

1992, họ xác định tính dễ bị tổn thương như mức độ không có khả năng đối phó với những hậu quả của biến đổi khí hậu và nước biển dâng

Năm 1996, SAR [25] đã xác định tính dễ bị tổn thương như mức độ mà biến đổi khí hậu có thể gây tổn hại hay bất lợi cho hệ thống; không chỉ phụ thuộc vào độ nhạy của hệ thống mà còn phụ thuộc vào khả năng thích ứng của cộng đồng với điều kiện khí hậu mới Được xem như những tác động còn lại của biến đổi khí hậu sau khi các biện pháp thích ứng được thực hiện (Downing, 2005) [11] Định nghĩa này bao gồm sự lộ diện, tính nhạy, khả năng phục hồi của hệ thống để chống lại các mối nguy hiểm do ảnh hưởng của biến đổi khí hậu

IPCC TAR (2001) [14] đã giải thích khái niệm tính dễ bị tổn thương như mức độ dễ bị ảnh hưởng của hệ thống hoặc khả năng không thể đối phó được với

8

các tác động của biến đổi khí hậu Tính dễ bị tổn thương là một hàm đặc trưng của cường độ, tốc độ biến đổi khí hậu khi hệ thống bị lộ diện, bao gồm cả độ nhạy và khả năng thích ứng

Các định nghĩa này đã thể hiện sự phát triển, với định nghĩa của SAR và TAR đã bao gồm các thành phần xã hội để giải thích tính dễ bị tổn thương Trong những năm 1980 và đặc biệt là những năm 1990 thì những nghiên cứu về mối quan

hệ giữa các hoạt động con người và tác động của thiên tai theo chiều hướng tổn thương kinh tế xã hội đã tăng lên Các định nghĩa về tính dễ bị tổn thương đã dần được cải thiện thể hiện một cái nhìn toàn diện của xã hội, liên quan đến lĩnh vực tự nhiên và kinh tế xã hội của hệ thống

1.1.2 Tổn thương do lũ lụt

Trong các định nghĩa về tính dễ bị tổn thương đề cập ở trên, có những định nghĩa được đưa ra cho những hiện tượng thiên tai nhất định như: biến đổi khí hậu, (IPCC, 1992, 1996, 2001) hay các hiểm họa môi trường (ISDR, 2004), nhưng trong nghiên cứu này tác giả đi sâu vào hướng nghiên cứu tính dễ tổn thương do lũ lụt

Khái niệm tính dễ bị tổn thương mà tác giả sử dụng dựa trên khái niệm của

UNESCO-ihe “ Tính dễ bị tổn thương là mức độ gây hại có thể được xác định trong

những những điều kiện nhất định thông qua tính nhạy, sự tổn thất và khả năng phục hồi” [31]

Để tăng cường tính ứng dụng của các nghiên cứu trong thực tế, đặc biệt là trong chủ động đánh giá tính dễ bị tổn thương do lũ thì Janet Edwards (2007) [15]

đã đưa ra một khái niệm nữa là bản đồ tính dễ bị tổn thương do lũ “là bản đồ cho

biết vị trí các vùng nơi mà con người, môi trường thiên nhiên, của cải gặp rủi ro do các thảm hoạ có thể dẫn đến những hậu quả nghiêm trọng như thiệt hại về người, gây ô nhiễm môi trường”

Khi định lượng được tính dễ bị tổn thương của một vùng nào đó thì nó sẽ cung cấp những thông tin cần thiết hỗ trợ trong việc ra quyết định nhằm chống lại các mối nguy hiểm do lũ lụt gây ra mà xã hội phải hứng chịu

9

1.2 Sự cần thiết của đánh giá tổn thương lũ

Trong những năm qua việc quản lý lũ bằng các phương án công trình như đê

và hồ chứa, được thiết kế với các trận lũ có tấn suất khác nhau đã chiếm ưu thế Đây

là cách tiếp cận nhằm giảm thiên tai lũ, nghĩa là giảm xác suất xuất hiện, cường độ lưu lượng lũ, cũng như giảm diện ngập lụt

Nhưng trong thời gian gần đây đã có sự phát triển quan trọng đó là chuyển mục tiêu quản lý thiên tai sang quản lý rủi ro lũ, trong đó rủi ro lũ là những thiệt hại

do lũ lụt gây ra với một tần suất nhất định trong một khoảng thời gian xác định Vì thế, việc đánh giá những thiệt hại, tổn thương lũ cần được nghiên cứu một cách cẩn trọng trong quản lý rủi ro lũ.Việc đánh giá thiệt hại, tổn thương lũ đang đạt được những kết quả quan trọng phục vụ cho việc đưa ra các quyết định trong quản lý rủi

ro lũ thông qua các bước sau:;

Đánh giá tổn thương lũ: Các đối tượng trong vùng lũ như nhà ở, cộng đồng,

công trình vv… bị tổn thương một cách biến động không chỉ theo không gian, thời gian mà còn phụ thuộc vào khả năng chống chịu của người dân tại đó Ví dụ, các cộng đồng phải thường xuyên đối mặt với lũ lụt, họ sẽ phát triển các chiến lược đối phó với các hiện tượng đó Còn các cộng đồng không phải đối mặt với các trận lũ lụt thường bỏ qua việc thích nghi với các nguy cơ lũ, vì thế họ sẽ bị tổn thương lớn hơn khi phải đối diện với lũ Do đó, những đánh giá về tổn thương lũ đóng vai trò quan trọng trong bài toán xác định phương án giảm rủi ro thích hợp, như phát triển các kế hoạch khẩn cấp và thực hiện các bài tập trong tình huống khẩn cấp

Bản đồ hóa tổn thương lũ: Bản đồ tổn thương lũ là một phần quan trọng

trong quản lý rủi ro lũ, cung cấp những thông tin về đối tượng, thể hiện một cách trực quan về những rủi ro tiềm tàng trong vùng có nguy cơ lũ

Quyết định tối ưu cho các phương án giảm nhẹ lũ: An toàn lũ và giảm thiểu

tổn thương lũ là mục đích của bài toán, do vậy việc lựa chọn các phương án giảm thiểu tổn thương lũ phải được xác định, và những lợi ích, chi phí cho các lựa chọn khác phải được định lượng và so sánh Những bước này nhằm sử dụng chi phí quản

10

lý rủi ro một cách hiệu quả, do vậy những đánh giá thiệt hại, tổn thương lũ là một yếu tố quan trọng

Đánh giá tài chính ngay sau lũ được thực hiện khi lũ xảy ra, Cơ quan quản lý

thiên tai và Chính phủ cần đánh giá nhanh những thiệt hại, tổn thương do lũ, để dự thảo ngân sách và đưa ra các quyết định về bồi thường thiệt hại cho các đối tượng trong vùng bị lũ lụt

1.3 Tổng quan về các nghiên cứu trong và ngoài nước

Trong khoảng 30 năm trở lại đây, thì tính dễ bị tổn thương được các nhà khoa học tập trung nghiên cứu nhiều trong các lĩnh vực như: kinh tế - xã hội, môi trường, tự nhiên, thiên tai…Tuy nhiên các nghiên cứu về tính dễ bị tổn thương do ngập lụt thì mới được nghiên cứu trong những năm gần đây theo các cách tiếp cận khác nhau như:

Trong nghiên cứu của Viet Trinh (2010) [27] về “Đánh giá rủi ro do lũ cho

lưu vực sông Thạch Hãn tỉnh Quảng Trị”, tác giả đã đánh giá rủi ro do lũ dựa trên

bản đồ nguy cơ do lũ và bản đồ tính dễ bị tổn thương, coi tính dễ tổn thương do lũ

là một hàm của bản đồ sử dụng đất và mật độ dân sốchưa xét đến khả năng chống chịu của cộng đồng Với cách tiếp cận này, Viet Trinh chỉ dựa trên mật độ giá trị của các vùng khác nhau trong khu vực nghiên cứu, dựa trên giả thiết tính dễ bị tổn thương của cộng đồng với cùng các điều kiện kinh tế xã hội là giống nhau

Với nghiên cứu “ Đánh giá các thống số rủi ro lũ ở vùng ngập lụt sông Đáy,

đồng bằng sông Hồng, Việt Nam” của Mai Dang (2010) [10] thì khái niệm tính dễ

bị tổn thương đã được mở rộng, bao gồm các vấn đề kinh tế, xã hội và môi trường Trong nghiên cứu đó, tác giả đã đánh giá trọng số ảnh hưởng của các yếu tố đến tính dễ tổn thương lũ như: mật độ dân số, nhận thức của cộng đồng, các công trình phòng lũ, sự ô nhiễm, sự xói mòn và nhiều yếu tố khác Trong khi Birkman (2006) [16] lại đưa thêm các thành phần liên quan đến các tổ chức xã hội để xác định tổn thương lũ

Với các cách tiếp cận ở trên, tuy đã sử dụng khía cạnh kinh tế để đánh giá

11

tính dễ bị tổn thương lũ, nhưngchưa tính đến khả năng chống chịu của cộng đồng cũng như sự hiểu biết, khả năng nhận thức rủi ro, sự chuẩn bị, các công trình và biện pháp phòng chống lũ vv… Các yếu tố này, thực chất rất quan trọng trong việc đánh giá các tổn thương do lũ

Một hướng nghiên cứu khác đánh giá tổn thương lũ dựa vào bản thân cộng đồng dân cư mà không xét đến sự lộ diện của cộng đồng đó trước nguy cơ lũ Nghiên cứu của Conner (2007) [22] đã đưa các biện pháp công trình và phi công trình vào tính toán chỉ số tổn thương lũ, thể hiện khả năng chống chịu của cộng đồng dân cư Sebastian (2010) [24] đã xác định tính tổn thương lũ là sự kết hợp giữa xác suất tác động (thiệt hại) và khả năng chống chịu Theo cách tiếp cận này thì tính tổn thương lũ của các cộng đồng sống ven sông ngang bằng với những cộng đồng sống ở vùng cao

Các cách tiếp cận đánh giá tổn thương lũ ở trên chỉ xem tính tổn thương lũ là một yếu tố trong việc xác định rủi ro lũ và chỉ tập trung vào một mặt nhất định như kinh tế hay khả năng chống chịu của cộng đồng Trong nghiên cứu của Villagra’n

de Leo’n JC (2006) [28] và UNESCO – ihe (2007) [31] thì tổn thương lũ được xác định qua khả năng chống chịu, tính nhạy và sự lộ diện của các đối tượng trước nguy

cơ lũ, và đó cũng là hướng lựa chọn để tiệm cận nghiên cứu của luận văn này Cơ

sở khoa học của phương pháp của nghiên cứu sẽ được trình bày chi tiết trong chương 2, đồng thời áp dụng để đánh giá tổn thương lũ vùng hạ lưu lưu vực sông Thạch Hãn

1.4 Đặc điểm địa lý tự nhiên, kinh tế - xã hội

1.4.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên

a Vị trí địa lý

Lưu vực sông Thạch Hãn nằm trong phạm vi từ 16 018 đến 16054 vĩ độ Bắc

và 106036 đến 107018 kinh độ Đông, thuộc tỉnh Quảng Trị; phía Bắc giáp với lưu vực sông Bến Hải; phía Nam giáp với lưu vực sông Ô Lâu; phía Tây là biên giới Việt - Lào và phía Đông là Biển Đông, với diện tích là 2.660km2, chiếm 56% diện

12

tích toàn tỉnh Quảng Trị, nằm trên địa bàn các huyện Triệu Phong, Gio Linh, Dakrông, Cam Lộ ,thành phố Đông Hà, thị xã Quảng Trị, (hình 1) [7]

Hình 1 Khu vực nghiên cứu

b Địa hình và địa mạo

Địa hình lưu vực sông Thạch Hãn bao gồm: vùng cát ven biển, vùng đồng

bằng, vùng núi thấp và đồi, vùng núi cao

- Vùng cát ven biển chạy dọc từ cửa Tùng đến bãi biển Mỹ Thuỷ theo dạng

cồn cát Chiều rộng cồn cát nơi rộng nhất tới 3 - 4 km, dài đến 35 km, dốc về 2 phía: đồng bằng và biển, cao độ bình quân của các cồn cát từ 6 4 m

- Vùng đồng bằng là các thung lũng sâu kẹp giữa các dải đồi thấp và cồn cát

hình thành trên các cấu trúc uốn nếp của dãy Trường Sơn, có nguồn gốc mài mòn

và bồi tụ

- Vùng núi thấp và đồi có dạng đồi bát úp liên tục Độ dốc vùng núi bình

13

quân từ 15 180, cao độ của dạng địa hình này là 200 – 1000 m, có nhiều thung lũng lớn

- Vùng núi cao xen kẽ các cụm đá vôi được hình thành do quá trình tạo sơn

xảy ra vào đầu đại mêzôzôi tạo nên dãy Trường Sơn Dạng này phân bố phía Tây, giáp theo biên giới Việt - Lào theo hướng Tây Bắc – Đông Nam với bậc địa hình từ

1000 - 1700 m với bề mặt bị xâm thực và chia cắt mạnh Địa hình này thích hợp cho cây lâm nghiệp và rừng phòng hộ đầu nguồn [6,7]

c Địa chất và thổ nhưỡng

Phía Nam sông Thạch Hãn là tầng chứa nước có quy mô lớn Ngoài các thành tạo hạt mịn nguồn gốc biển lộ ra ở phía Tây Quốc lộ 1A còn có diện lộ của các thành tạo nguồn gốc sông, sông biển hỗn hợp (amQII-III) có khả năng chứa nước tốt nhất, diện tích lộ ra khoảng 109,85 km2 Phía Bắc sông Thạch Hãn tầng chứa nước phân bố dưới các trầm tích Holocen

Thổ nhưỡng trên lưu vực sông Thạch Hãn được phân bố theo các vùng bao

gồm: vùng đồng bằng ven biển, vùng gò đồi, vùng đồi núi dãy Trường Sơn

- Vùng đồng bằng ven biển phân bố dọc bờ biển, địa hình đụn cát có dạng

lượn sóng, độ dốc nghiêng ra biển Lớp vỏ phong hoá khá dày, thành phần cơ giới trên 97% là cát Đất nghèo các nguyên tố vi lượng Đồng bằng chủ yếu là đất Bazan, cát khả năng giữ nước kém làm tăng lượng bốc hơi nước trên lưu vực

- Vùng gò đồi hầu hết có dạng địa hình đồi thấp, một số dạng thung lũng

sông thuộc địa phận huyện Gio Linh, Cam Lộ trên vỏ phong hoá Mazma Nhiều nơi hình thành đất trống, đồi trọc Thực vật chủ yếu là cây dạng lùm bụi, cây có gai Đất đai ở những nơi không có cây bị rửa trôi khá mạnh Đá xuất lên bề mặt tạo lên dòng chảy mạnh gây ra xói lở

- Vùng đồi, núi dãy Trường Sơn bị chia cắt mạnh, thực vật nghèo

+ Tiểu vùng đất bazan Khe Sanh, Hướng Phùng thuộc các xã Tân Hợp, Tân

Độ, Tân Liên, nông trường Khe Sanh, Hướng Phùng có dạng địa hình lượn sóng,

14

chia cắt yếu, đất đai phù hợp cho phát triển trồng cây công nghiệp dài ngày

+ Tiểu vùng đất sa phiến thạch thuộc địa phận Lao Bảo, Lìa: nằm trong vùng đứt gãy dọc đường 9, giáp khu vực Lao Bảo

d Thảm phủ thực vật

Đến năm 1990, nhiều diện tích rừng trồng và rừng tự nhiên tái sinh do khoanh nuôi bảo vệ đã xuất hiện Rừng trồng theo chương trình hỗ trợ của PAM (Chương trình An toàn lương thực Thế giới) dọc các quốc lộ hoặc tỉnh lộ phát triển nhanh và có hiệu quả môi trường rõ rệt Từ các Chương trình Quốc gia 327, 264 và

kế hoạch trồng rừng, trồng cây nhân dân của cấp tỉnh, phát động và đầu tư, đã nâng cao tỷ lệ che phủ rừng khá nhanh

Đồng thời với các kế hoạch trồng rừng, trong giai đoạn từ 1995 đến 2005, thực hiện hạn chế khai thác rừng tự nhiên, tăng cường khoanh nuôi phục hồi rừng tự nhiên, độ che phủ rừng đã tăng bình quân 1%/năm

e Đặc điểm khí tượng thủy văn

Lưu vực sông Thạch Hãn nằm trong vùng mưa lớn Đông Trường Sơn Lượng mưa năm đạt 2.000-2.500mm, giảm dần từ hạ lưu lên thượng lưu, từ hữu ngạn sang tả ngạn, từ Đông Nam lên Tây Bắc Mùa mưa kéo dài từ tháng VIII đến

XI Lượng mưa 3 ngày lớn nhất ứng với tần suất 5% từ 900mm ở hữu ngạn giảm xuống 500mm ở tả ngạn Mưa lũ lớn trên sông thường do bão và ATNĐ, đôi khi có

sự kết hợp của KKL Bão đổ bộ vào phía bắc lưu vực (Thanh Hóa-Quảng Bình) vẫn

có thể gây lũ lớn trên sông Thạch Hãn Đó là do trong quá trình di chuyển men theo

bờ biển lên phía Bắc, bão đã gây mưa lớn trước khi đổ bộ vào đất liền Mùa lũ dài trong 4 tháng, từ tháng VIII-XI Lũ lớn trên báo động 3 thường xảy ra trong tháng

X, XI và tháng IX Lũ thường xảy ra trong một thời gian ngắn, lũ lên trong vòng 24 đến 60h, lũ trên BĐ 3 kéo dài 15-43h, cường suất nước lên lớn nhất thường là 40-50cm/h và có khi đạt 105cm/h Triều ở Cửa Việt không lớn, biên độ triều lên trung bình là 99cm, lớn nhất là 171cm Hiện tượng nước dâng do bão và đỉnh lũ cao gặp triều cường làm ngập lụt thêm trầm trọng

15

f Khí hậu

Điều kiện khí hậu ở Quảng Trị khá khắc nghiệt, chịu ảnh hưởng của gió

Tây Nam khô nóng, thường có bão và mưa lớn, biến động khí hậu mạnh Do nằm trọn vẹn trong nội chí tuyến bắc bán cầu, hàng năm có hai lần mặt trời đi qua đỉnh nên lượng bức xạ cao: 70 – 80 kcalo/cm2/năm Số giờ nắng trung bình là 1.700 – 1.800 giờ/năm, nhiệt độ trung bình năm dao động từ 200C – 250C Mùa mưa thường

từ tháng 9 đến tháng 1 năm sau, tổng lượng mưa khoảng 2.000 – 2.700 mm/năm, độ

ẩm trung bình tháng từ 85% - 90%

Đặc trưng khí hậu ở Quảng Trị là gió Tây Nam khô nóng và bão lớn Hàng năm tỉnh chịu từ 40 – 60 ngày khô nóng và nhiều cơn bão gây gió xoáy giặt kèm theo mưa lớn

g Mạng lưới sông ngòi trên lưu vực

Hệ thống sông Thạch Hãn có 37 con sông lớn nhỏ, gồm 17 sông nhánh cấp I

(với 3 nhánh tiêu biểu là Vĩnh Phước, Rào Quán và Cam Lộ), 13 sông nhánh cấp II

và 6 sông nhánh cấp III Lưu vực sông Thạch Hãn có diện tích là 2660km2, độ dài sông chính: 156km, độ cao bình quân lưu vực: 301m, độ dốc bình quân lưu vực: 20,1%, độ rộng trung bình lưu vực: 36,8 km, mật độ lưới sông: 0,92; hệ số uốn khúc: 3,5

Do địa hình hẹp, dãy Trường Sơn chạy dọc phía Tây tạo nên độ dốc địa hình lớn, vừa hình thành nên mạng lưới thủy văn ngắn, khả năng tập trung nước nhanh, vừa là dạng địa hình đón gió dễ hình thành các hình thế gây mưa lớn cho khu vực,

vì vậy vùng hạ lưu lưu vực sông Thạch Hãn luôn bị uy hiếp bởi các trận lũ lớn, gây

ra nhiều thiệt hại về tính mạng và tài sản của nhân dân

Mặt khác, trên lưu vực có sự phân hóa giữa đồng bằng và miền núi là rất rõ rệt, hầu như không có phần trung du và địa hình chuyển tiếp, các dãy núi từ dải Trường Sơn chạy ra sát biển tiếp nối với các khu vực trũng ven biển Do vậy, khi xảy ra lũ lớn thường gây ra ngập lụt trên diện tích đồng bằng rộng lớn Bên cạnh đó,

do phía đông các huyện Gio Linh, Triệu Phong lại có cồn cát cao chạy song song

Theo Niên giám thông kê tỉnh Quảng Trị năm 2010, dân số trên lưu vực

khoảng 370.000 người Dân số phân bố không đều đặc biệt có sự khác biệt lớn giữa đồng bằng và miền núi Mật độ dân số trung bình toàn tỉnh: 139người/km2, thành phố Đông Hà 1140 người/km2, trong khi đó huyện miền núi Đakrông 30người/km2 Dân cư trong vùng chủ yếu là người Kinh, sống tập trung ở đồng bằng ven biển, các thị trấn Số còn lại là các dân tộc ít người như người Sách, Thái, Dao, Vân Kiều, Sào, Pa Cô tập trung chủ yếu ở Đakrông

b, Văn hóa và giáo dục

So với mặt bằng dân trí chung của cả nước thì trình độ dân trí của Quảng Trị đang ở mức trung bình, vùng sâu, vùng xa trình độ dân trí thấp hơn Các xã trong vùng đồng bằng đã thực hiện tốt công tác xoá mù chữ Lực lượng lao động vùng nông thôn có tới 60% đã qua trình độ văn hoá cấp cơ sở và 20% số lao động có trình độ văn hoá phổ thông trung học Ở vùng núi, tình trạng bỏ học còn phổ biến

Tỷ lệ mù hoặc tái mù chữ còn cao

Khả năng nhận thức của người dân đối với các hiện tượng thiên tai còn ở mức hạn chế, họ chủ yếu dựa vào kinh nghiệm của mình để đối phó với các hiện tượng thiên tai

c, Cơ cấu kinh tế

Nền kinh tế phát triển trên lưu vực tương đối toàn diện và liên tục Nông, lâm nghiệp và thủy sản chiếm 30.4%, dịch vụ 36,2%, công nghiệp và xây dựng 33,4% tổng sản lượng của tỉnh (số liệu năm 2010) Có tới 70% dân số sống nhờ vào sản xuất nông nghiệp, 12% sống dựa vào công nghiệp, 5% dựa vào ngư nghiệp, 8% sống nhờ vào lâm nghiệp còn lại là nhờ dịch vụ buôn bán nhỏ và các ngành khác

cư tới trạm xá còn xa và do mê tín dị đoan, nên tệ nạn chữa bệnh bằng cúng vái vẫn còn tồn tại ở một số địa phương

Giao thông: Hệ thống giao thông ở đây tương đối phát triển, tuy nhiên vẫn

có sự khác biệt giữa vùng đồng bằng ven biển và miền núi Có 3 tuyến quốc lộ chính đi qua: tuyến đường 1A từ ranh giới Quảng Bình - Quảng Trị đến Thừa Thiên Huế, tuyến đường 9 từ thị xã Đông Hà đi Lào và cửa Việt (đường 9 đến cửa khẩu Lao Bảo dài 82km) Tuyến đường 14 từ cầu Đakrông đi sang thượng nguồn sông Hương Tuyến đường này cùng với đường mòn Hồ Chí Minh trở thành tuyến đường Trường Sơn công nghiệp Đường thuỷ có trục đường theo sông Bến Hải, Sông Hiếu, sông Thạch Hãn từ biển vào sâu đất liền, tuy nhiên tuyến đường thuỷ này cũng chỉ cho phép thuyền trọng tải 10 tấn đi lại Tuyến đường sắt chạy theo hướng

Bắc Nam có ga chính Đông Hà là nơi trung chuyển hàng hoá ra Bắc và vào Nam

Ngành dịch vụ thương mại, du lịch: Ngành dịch vụ ở đây phát triển đã lâu

Dịch vụ chủ yếu là buôn bán hàng hoá qua Lào, Thái Lan theo trục đường 9 và phục

vụ sản xuất nông nghiệp như sửa chữa công cụ lao động, cung cấp vật tư và bao tiêu sản phẩm cho sản xuất nông nghiệp

Về du lịch, trong vùng có bãi tắm Cửa Việt khá đẹp, nhưng chủ yếu mới chỉ

thu hút được khách địa phương đến trong mùa hè Các cơ sở vui chơi giải trí, ăn nghỉ chưa được xây dựng nên cũng chưa thu hút được nhiều khách [3,7]

lũ, ngập lụt Mùa lũ ở đây đựơc chia làm 3 thời kỳ trong năm

Lũ tiểu mãn xảy ra vào tháng V, VI hàng năm Tính chất lũ này nhỏ, tập trung nhanh, xảy ra trong thời gian ngắn, đỉnh lũ nhọn, lên xuống nhanh, thường xảy ra trong 2 ngày nên ít ảnh hưởng đến đời sông dân cư, chủ yếu ảnh hưởng đến sản xuất nông nghiệp và nuôi trồng thủy sản

Lũ sớm xảy ra vào tháng 6 đến đầu tháng IX hàng năm Lũ này không có tính chất thường xuyên nhưng lũ có tổng lượng lớn hơn lũ tiểu mãn, tập trung lũ nhanh Thời kỳ xảy ra lũ sớm thường bắt đầu vào thời kỳ triều bắt đầu cao Do vậy mực nước lũ cao hơn lũ tiểu mãn Lũ này ít ảnh hưởng tới dân sinh mà chủ yếu là ảnh hưởng tới nông nghiệp và thủy sản

Nguồn Chi cục PCLB & TKCN tỉnh Quảng Trị

Hình 2: Những thiệt hại về kinh tế do lũ lụt gây ra trong những gần đây

19

Nguồn Chi cục PCLB & TKCN tỉnh Quảng Trị

Hình 3 Những thiệt hại về người do lũ lụt gây ra trong những năm gần đây

Lũ chính vụ xảy ra từ trung tuần tháng IX đến cuối tháng XI đầu tháng XII hàng năm Đây là thời kỳ mưa lớn trong năm và lũ thời kỳ này có thể xảy ra lũ quét sườn dốc gây đất đá lở hay ngập lụt ở hạ du Lũ này thường đi liền với bão gây thiệt hại lớn cho kinh tế xã hội, gây chết người và hư hỏng công trình, cơ sở hạ tầng Lũ kéo dài 5 – 7 ngày, đỉnh lũ cao, tổng lượng lớn Do đó những tổn thất do lũ lụt gây

ra cho tỉnh Quảng Trị là đáng kể [6,7]

Đặc biệt trong những năm gần đây, do tăng trưởng kinh tế ngày càng nhanh cùng với việc các trận lũ xuất hiện với cường độ ngày càng lớn làm cho những thiệt hại về kinh tế - xã hội ngày càng tăng [2,8] Mức độ thiệt hại do lũ lụt trên địa bản tỉnh Quảng Trị được thể hiện trên hình 2 và hình 3 Với tình hình phát triển kinh tế hiện tại thì với các trận lũ lớn thì người dân không thể khống chế hay làm giảm lũ lụt mà chỉ có thể tránh và chủ động làm giảm mức thiệt hại do lũ gây ra Do đó các biện pháp phi công trình như; cảnh báo lũ sớm, chủ động thu hoạch hoa màu khi có

lũ, lập các phương án ứng cứu khẩn cấp, nâng cao nhận thức của người dân về lũ

Trong khi đó UNESCO – ihe lại đưa ra một cách tính khác;

Tổn thương lũ = Sự lộ diện + Tính nhạy – Khả năng phục hồi (2)

Trong đó, sự lộ diện được hiểu như là các giá trị có mặt tại vị trí lũ lụt có thể

xảy ra Những giá trị này có thể là hàng hóa, cơ sở hạ tầng, di sản văn hóa, con người, nông nghiệp…hay sự lộ diện có thể được hiểu là mức độ phơi bày của tài sản, con người nằm trong vùng nguy cơ lũ Sự lộ diện phụ thuộc vào tần suất xuất hiện con lũ, cường độ lũ và giá trị tài sản, con người có mặt tại đó

Tính nhạy được định nghĩa là các yếu tố tiếp xúc trong hệ thống, ảnh hưởng

đến xác suất bị tổn hại ở những thời điểm nguy hại của lũ lụt Tính nhạy liên quan đến các đặc tính của hệ thống, bao gồm bối cảnh xã hội của dạng thiệt hại do lũ Đặc biệt là nhận thức và sự chuẩn bị sẵn sàng của người dân trước nguy cơ lũ, các

tổ chức liên quan đến giảm nhẹ thiên tai, các biện pháp bảo vệ cộng đồng trước lũ

Khả năng phục hồi là khả năng của hệ thống chịu được những nhiễu loạn do

lũ gây ra và duy trì hiệu quả các hoạt động của thành phần kinh tế xã hội, môi trường, vật lý của hệ thống

Trong tình hình thực tế, rất khó khăn để đánh giá tính nhạy cảm, khả năng phục hồi và khả năng đối phó một cách riêng biệt cho các cộng đồng, do vậy những khía cạnh đó có thể được kết hợp thành khả năng chống chịu, khi đó tổn thương lũ có thể tính như sau:

(1)

22

Nếu như sự lộ diện thể hiện sự phơi bày của tài sản, con người trước nguy cơ

lũ thì khả năng chống chịu lại đặc trưng cho các biện pháp mà con người sử dụng trước thiên tai nhằm chống lại những thương tổn do lũ gây ra Khả năng chống chịu phụ thuộc vào sự nhận thức của cộng đồng, các biện pháp phòng chống lũ, sự hỗ trợ của các cơ quan chức năng, công tác cảnh báo lũ, sự phục hồi sau lũ Dựa trên công thức (3) tác giả đã xây dựng khung tính toán tính tổn thương lũ (hình 4)

Hình 4 Các bước xác định tính tổn thương lũ

Qua hình 4, để xây dựng được bản đồ tổn thương lũ cần xác định đựơc sự phơi bày của các đối tượng trước lũ và khả năng chống chịu của cộng đồng Trong

đó sự phơi bày của các đối tượng trước lũ được thành lập dựa trên bản đồ nguy cơ

lũ và bản đồ sử dụng đất Ở đây bản đồ nguy cơ lũ được tích hợp dựa trên ba bản đồ; bản đồ độ sâu ngập, bản đồ thời gian ngập, bản đồ vận tốc đỉnh lũ Các bản đồ

23

này là kết quả đầu ra của mô hình thủy lực, cụ thể là mô hình thủy lực Mike Flood

đã được sử dụng để xây dụng bản đồ nguy cơ lũ

2.2 Xây dựng bản đồ nguy cơ lũ

Bản đồ nguy cơ lũ có thể được đánh giá thông qua các chỉ số cơ bản như bản

đồ ngập lụt, thời đoạn lũ, vận tốc lũ, xung lượng lũ (là tích của mực nước lũ và vận tốc lũ), vật liệu trong dòng lũ (trầm tích, muối, các chất hóa học, nước thải và đất đá) vv…Trong các yếu tố đó thì độ sâu ngập lụt, vận tốc đỉnh lũ, thời gian ngập lụt đóng một vai trò quan trọng trong việc xác định các thiệt hại về lũ Sự tích hợp giữa

độ sâu ngập và vận tốc đỉnh lũ thể hiện khả năng phá hủy các đối tượng trên vùng

mà lũ đi qua, ảnh hưởng trực tiếp đến các đối tượng như nhà cửa, các công trình, tính mạng của người dân và sức khỏe của cộng đồng Thời đoạn lũ hay thời gian ngập lụt lại ảnh hưởng gián tiếp đến sự phá hủy như làm ngập úng hoa màu, gián đoạn các hoạt động kinh tế xã hội, gây ô nhiễm, bệnh dịch vv… Để đánh giá được nguy cơ lũ trong vùng nghiên cứu luận văn đã sử dụng bộ mô hình MIKE FLOOD

để mô phỏng lại các trận lũ trong lịch sử để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình và qua

đó mô phỏng cho trận lũ với tần suất 1% Dựa trên phương pháp chồng xếp bản đồ

độ sâu ngập, vận tốc lũ, thời gian ngập (kết quả đầu ra của mô hình MIKE FLOOD) theo trọng số luận văn đã xây dựng bản đồ nguy cơ lũ ứng với tần suất lũ 1%

2.2.1 Giới thiệu về mô hình MIKE FLOOD

Mô hình MIKE FLOOD được phát triển bởi Viện Thủy lực Đan Mạch (DHI) thực chất là phần mềm liên kết giữa mô hình MIKE 11 và MIKE 21 đã được xây dựng trước đó Mô hình MIKE FLOOD thực hiện các kết nối giữa mô hình MIKE

11 (tính toán thủy lực mạng sông 1 chiều) với mô hình MIKE 21 (mô phỏng dòng chảy nước nông 2 chiều theo phương ngang) bằng 4 loại kết nối [1,5]: a) kết nối tiêu chuẩn: sử dụng khi một nhánh sông một chiều đổ trực tiếp vào vùng ngập 2 chiều; b) kết nối bên: sử dụng khi một nhánh sông nằm kề vùng ngập, và khi mực nước trong sông cao hơn cao trình bờ thì sẽ kết nối với ô lưới tương ứng của mô hình 2

2.2.2 Xây dựng mạng lưới thủy lực cho vùng nghiên cứu

Vùng hạ lưu sông Thạch Hãn có chế độ thủy văn phức tạp, chịu sự chi phối của cả hệ thống sông Bến Hải (qua sông Cách Hòm) và Ô Lâu (qua sông Vĩnh Định) Ngoài ra, hiện tượng ngập lụt trong khu vực còn chịu ảnh hưởng bởi mưa nội đồng do vùng nghiên cứu có dải cát ven biển, các dải cát này chạy dọc từ Cửa Việt đến bãi biển Mỹ Thuỷ có vai trò như một tuyến đê, do đó vùng đồng bằng phía trong có dạng thung lũng sâu kẹp giữa các giải đồi thấp và các cồn cát ven dẫn tới vùng này thường xuyên xảy ra hiện tượng ngập lụt khi có mưa lớn

Tuy nhiên, trong mùa mưa lũ đặc biệt trong các trận lũ lớn, chế độ dòng chảy hạ lưu sông Thạch Hãn lại chịu ảnh hưởng bởi chế độ lũ của hệ thống sông Bến Hải do có sông Cánh Hòm kết nối giữa 2 hệ thống sông Thạch Hãn và Bến Hải Thực tế hai đầu sông Cánh Hòm có các cống Xuân Hòa và Mai Xá để điều tiết quá trình trao đổi dòng chảy giữa hạ lưu 2 hệ thống sông Thạch Hãn và Bến Hải nhưng chủ yếu các cống chỉ hoạt động điều tiết trong mùa hạn nhằm ngăn mặn giữ ngọt phục vụ nông nghiệp, và mở hoàn toàn trong mùa lũ Do đó, khi lũ trên sông Thạch Hãn lớn hơn lũ trên sông Bến Hải, một phần dòng chảy sẽ được chuyển qua sông Cánh Hòm và ngược lại Còn sự trao đổi nước giữa lưu vực sông Thạch Hãn và Ô Lâu thông qua sông Vĩnh Định và đập tràn An Tiêm trên sông Vĩnh Định Đập tràn này có nhiệm vụ phân lũ từ sông Thạch Hãn trong mùa lũ chính vụ sang sông Vĩnh Định để bảo vệ kênh chính Thạch Hãn, không cho lũ hè thu và tiểu mãn từ sông

25

Thạch Hãn đổ vào sông Vĩnh Định để bảo vệ sản xuất nông nghiệp vùng đồng bằng Nam Thạch Hãn Vì vậy để có bức tranh tổng thể về hiện tượng ngập lụt vùng hạ lưu lưu vực sông Thạch Hãn thì mô hình thủy lực được mở rộng để mô phỏng dòng chảy lũ đồng thời trên cả 3 hệ thống sông: sông Bến Hải, sông Thạ

Lương

- -

31,8 km Ngoài ra còn có sông Thác

Ma được tính toán từ trạm thủy văn Hải Sơn đến điểm gia nhập vào sông Ô Lâu với chiều dài 4.08km

26

5 Sơ đồ tính toán thủy lực trên 3 lưu vự

27

Hình 6 Mặt cắt điểm hình của sông Cam Lộ

Hình 7 Mặt cắt điểm hình của sông Thạch Hãn

28

- Nối kết giữa hệ thố

16,1 km Sông Vĩnh Định nối từ cống Việ

ộc xã Triệu An chảy qua các huyện Triệu Phong, Hải Lăng rồi nhập với hệ thống sông Ô Lâu trước khi đổ ra biể 37,6 km

ợc thiết lập với 140 mặt cắt, 398 nút tính toán với sơ đồ rút gọn biểu diễn trong hình 5, mặt cắt điểm trình như trên hình 6-7

6 biên lưu lượng phía trên bao gồm: Cầu Sa Lung, Gia Vòng, Cam Tuyền, Dakrông, Hải Sơn, Phò Trạch và 3 biên mực nước ở phía dưới tại Cửa Tùng, Cửa Việt, Cửa Lác Căn cứ số liệu quan trắc, trong số các biên trên duy nhất có Gia Vòng lấy giá trị thực đo lưu lượng, các biên trên còn lại cũng như các biên gia nhập khu giữa bắt buộc sử dụng tài liệu dòng chảy tính toán

từ mưa bằng mô hình thủy văn NAM (hình 8) Các mô tả về áp dụng mô hình NAM cho khu vực có thể tham khảo trong một số các công trình nghiên cứu [1,5]

29

Biên dưới là mực nước, khi hiệu chỉnh và kiểm định với các số liệu quá khứ,

sử dụng mực nước thực đo tại trạm Cửa Việt (cách cửa sông 4 km) Với các biên còn lại mạng thủy lực 1 chiều kéo đến sát cửa và do vậy có thể sử dụng mực nước thủy triều thiên văn

2.2.3 Mạng thủy lực kết nối 1 chiều và 2 chiều

a) Thiết lập miền tính hai chiều (2D) trong MIKE 21

Để đảm bảo được thời gian tính toán cho mô hình và miền tính toán 2 chiều

có thể bao quát được các trận lũ có tần suất lớn, đã tiến hành xác định miền tính toán 2D dựa trên việc mở rộng vùng ngập lụt trên cơ sở bản đồ ngập lụt năm 1999

do UNDP xây dựng vào năm 2004 (hình 9)

Hình 9 Giới hạn vùng tính toán 2 chiều

30

Từ bản đồ số hóa tỷ lệ 1/10.000 đã trích xuất các điểm cao độ được nhập trực tiếp vào mô hình MIKE 21 Lưới phần tử hữu hạn được sử dụng để rời rạc hóa khu vực nghiên cứu Trên khu vực bằng phẳng là đồng ruộng thì kích thước các ô lưới được chọn với các cạnh tam giác có chiều dài khoảng 150 ~ 200m Nhằm thể hiện được ảnh hưởng của các đối tượng là hệ thống đường giao thông, kênh tưới nổi, đê bối các ô lưới lân cận, các đối tượng này được chia nhỏ hơn (khoảng 30 ~ 40m) như minh họa trên hình 10 Tóm lại, toàn bộ vùng nghiên cứu hai chiều được rời rạc hóa thành 78234 ô lưới với 39772 nút

Hình 10 Chia lưới tại khu vực nghiên cứu

b) Các biên của miền tính hai chiều

Nguyên nhân ngập lụt vùng ngập lũ là do lượng nước từ thượng nguồn dồn

về trên hệ thống các sông chính (được mô phỏng trong mô hình 1 chiều), do mưa nội đồng trên bề mặt miền tính 2 chiều (được tính trực tiếp thông qua đưa mưa vào trong mô hình 2 chiều), ngoài ra lượng nước trên các sông nhánh chảy vào vùng ngập lũ cũng góp phần đáng kể Các lượng nước trên các sông nhánh gia nhập vào vùng ngập lũ được đưa vào trong mô hình tính toán dưới dạng biên lưu lượng của

mô hình 2 chiều, vị trí các biên này được thể hiện trên hình 11

31

c) Kết nối 1-2 chiều

Việc kết nối giữa mô hình 1 – 2 chiều trong mô hình MIKE FLOOD nhằm tạo ra sự trao đổi nước trong sông và trên bãi ngập lũ thông qua các liên kết giữa mô hình MIKE 11 và mô hình MIKE 21 Khi mực nước trong sông lên cao vượt quá cao trình bờ sông thì dòng chảy tính toán từ mô hình MIKE 11 đóng vai trò là nguồn cung cấp nước cho mô hình MIKE 21 tại ô lưới liên kết với mô hình 1 chiều trên sông Ngược lại, khi mực nước trong sông thấp hơn mực nước trên bãi ngập lũ thì dòng chảy tính toán từ mô hình MIKE 21 trở thành nguồn cấp nước cho mô hình MIKE 11

Hình 11 Vị trí tương đối các biên trong mô hình 2 chiều

Cụ thể, trong mạng thủy lực 1D đã xây dựng ở trên thì việc kết nối với mô hình MIKE 21 chủ yếu là kết nối bên Ngoài ra còn có kết nối của các cống, bản ngầm qua các đường giao thông và đường sắt, các cống này có ảnh hưởng tới việc thoát lũ trên lưu vực Các kết nối này được thể hiện trên hình 12 và bảng 1