Nghiên cứu đánh giá rủi ro lũ, ngập lụt và đề xuất các giải pháp phòng tránh, thích ứng cho các khu vực tập trung đông dân cư, đô thị vùng miền núi phía bắc

Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án: Nội dung tham gia chủ yếu Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú* và công trình nhằm giảm thiểu rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt cho các khu vực nghi

Trang 1

Mã số: KC.08.26/16-20

Cơ quan chủ quản: Bộ Khoa học và Công nghệ

Cơ quan chủ trì: Viện Quy hoạch Thủy lợi

Chủ nhiệm đề tài: TS Lê Viết Sơn

Hà Nội, năm 2021

Trang 4

2

II TÌNH HÌNH THỰC HIỆN

1 Thời gian thực hiện đề tài/dự án:

- Theo Hợp đồng đã ký kết: Từ tháng 06 năm 2018 đến tháng 11 năm 2020

- Thực tế thực hiện: Từ tháng 06 năm 2018 đến tháng 11 năm 2020

- Được gia hạn (nếu có):

Trang 5

3

3 Các văn bản hành chính trong quá trình thực hiện đề tài/dự án:

(Liệt kê các quyết định, văn bản của cơ quan quản lý từ công đoạn xác định nhiệm vụ, xét chọn, phê duyệt kinh phí, hợp đồng, điều chỉnh (thời gian, nội dung, kinh phí thực hiện nếu có); văn bản của tổ chức chủ trì đề tài, dự án (đơn, kiến nghị điều chỉnh nếu có)

Số

TT

Số, thời gian ban

Ghi chú

Quyết định của Bộ trưởng Bộ Khoa học và Công nghệ

về việc thành lập Hội đồng Khoa học và Công nghệ tư vấn xác định nhiệm vụ khoa học và công nghệ năm

2018 thuộc Chương trình khoa học và công nghệ trọng

điểm Quốc gia, mã số KC.08/16-20

2

Quyết định số

2488/QĐ-BKHCN

ngày 15/9/2017

về việc phê duyệt Danh mục nhiệm vụ khoa học và công nghệ đặt hàng thuộc Chương trình khoa học và công nghệ trọng điểm cấp Quốc gia giai đoạn 2016-2020: “Nghiên cứu khoa học và công nghệ phục vụ bảo vệ môi trường và phòng tránh thiên tai”, mã số

KC.08/16-20, bắt đầu thực hiện từ năm 2018

3

129/QĐ-BKHCN

ngày 24/1/2018

về việc thành lập Hội đồng tuyển chọn và Tổ thẩm định kinh phí nhiệm vụ khoa học và công nghệ cấp Quốc Gia để bắt đầu thực hiện từ năm 2018

4

1278/QĐ-BKHCN

ngày 15/5/2018

về việc phê duyệt Tổ chức chủ trì, cá nhân chủ nhiệm, kinh phí, phương thức khoán chi và thời gian thực hiện

nhiệm vụ KH&CN cấp Quốc gia thuộc Chương trình

Hợp đồng thực hiện đề tài khoa học và công nghệ

“Nghiên cứu đánh giá rủi ro lũ, ngập lụt và đề xuất các giải pháp phòng tránh, thích ứng cho các khu vực tập

trung đông dân cư, đô thị vùng miền núi Bắc Bộ”

4 Tổ chức phối hợp thực hiện đề tài, dự án:

Nội dung tham gia chủ yếu

Sản phẩm chủ yếu đạt được Ghi chú*

và công trình nhằm giảm thiểu rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt cho các khu vực nghiên cứu (tỷ

lệ 1/10.000)

Báo cáo sản phẩm Các giải pháp phi công trình và công trình nhằm giảm thiểu rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt cho các khu vực nghiên cứu (tỷ lệ 1/10.000)

Được hội đồng nghiệm thu thông qua

Trang 6

4

Số

TT

Tên tổ chức đăng ký theo Thuyết minh

Tên tổ chức đã tham gia thực hiện

Nội dung tham gia chủ yếu

Sản phẩm chủ yếu đạt được

Ghi chú*

2

Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu

Nghiên cứu đồng hóa số liệu mưa thu được từ công nghệ viễn thám

Báo cáo Nghiên cứu đồng hóa số liệu mưa thu được từ công nghệ viễn thám

Được hội đồng nghiệm thu thông qua

- Lý do thay đổi (nếu có):

5 Cá nhân tham gia thực hiện đề tài, dự án:

Số

TT

Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh

Tên cá nhân

đã tham gia thực hiện

Nội dung tham gia chính

Ghi chú*

1 TS Lê Viết Sơn TS Lê Viết Sơn Chủ nhiệm đề tài;

Điều hành chung

và tham gia tất cả các nội dung 1,2,3,4,5,6,7,8;

Tổng hợp kết quả

đề tài

Báo cáo tổng hợp và báo cáo tóm tắt

Được HĐ Nghiệm thu thông qua

2 ThS Lương Ngọc Chung

ThS Lương Ngọc Chung

Tham gia các nội dung 6

Các báo cáo Được HĐ

Nghiệm thu thông qua

dung 6

4 ThS Nguyễn Xuân Phùng

ThS Nguyễn Xuân Phùng

Tham gia các nội dung 2, 3

5 ThS Nguyễn Thị Bích Thủy

ThS Nguyễn Thị Bích Thủy

Thư ký đề tài, tham gia các nội dung 3, 4, 5, 8

Các báo cáo

Được HĐ Nghiệm thu thông qua

6 KS Nguyễn Quang Quyền

KS Nguyễn Quang Quyền

8 ThS Trần Thị Lê Thanh

9 ThS Hà Thanh Lân

ThS Hà Thanh Lân

Tham gia các nội dung 3; 6

10 ThS Bùi Tuấn Hải

ThS Bùi Tuấn Hải

Tham gia các nội dung 3, 4, 7

Văn Tuấn

PGS TS Nguyễn Văn Tuấn

PGS TS Nguyễn

Trang 7

Ghi chú*

11 ThS Phạm Đoàn

Hung

ThS Phạm Đoàn Hung

Báo cáo tổng hợp, tóm tắt Các báo cáo Được HĐ Nghiệm thu

thông qua

12 ThS Phạm Thanh

Tú

ThS Phạm Thanh Tú

13 ThS Sái Hồng

Anh

ThS Sái Hồng Anh

Tham gia các nội dung 6, bài báo

14 KS Lê Thị Mai

Hương

KS Lê Thị Mai Hương

Tham gia các nội dung 1,2,4, 7

15 PGS.TS Bùi Nam

Sách

PGS.TS Bùi Nam Sách

Báo cáo tổng hợp, tóm tắt, nội dung 7

16 ThS Lê Hữu Hiếu

ThS Lê Hữu Hiếu

Tham gia nội dung 7

17 ThS Vũ Văn Kiều

ThS Vũ Văn Kiều

Tham gia các nội dung 2,3

18 TS Lê Xuân

Quang

TS Lê Xuân Quang

19 CN.Nguyễn Thị

Thanh Hoa

CN.Nguyễn Thị Thanh Hoa

20 ThS Nguyễn

Thanh Bằng

ThS Nguyễn Thanh Bằng

21 ThS Trương Bá

Kiên

ThS Trương Bá Kiên

22 ThS Đào Ngọc

Tuấn

ThS Đào Ngọc Tuấn

23 ThS Vũ Phương

Nam

ThS Vũ Phương Nam

24 ThS Trần Thị

Nhung

ThS Trần Thị Nhung

25 ThS Trần Thị

Mai Sứ

ThS Trần Thị Mai Sứ

Tham gia nội dung 4, 5, 7, 8

Trang 8

6

Số

TT

Tên cá nhân đăng ký theo Thuyết minh

Tên cá nhân

đã tham gia thực hiện

Ghi chú*

26 KS Trần Thị Thanh Dung

KS Trần Thị Thanh Dung

27 KS Hoàng Văn Hiến

KS Hoàng Văn Hiến

dung 2, 4, 6

29 KS Nguyễn Thị Thanh Hà

KS Nguyễn Thị Thanh Hà

Tham gia nội dung 5, 8

- Lý do thay đổi ( nếu có):

6 Tình hình hợp tác quốc tế:

Số TT

Theo kế hoạch

(Nội dung, thời gian, kinh phí, địa điểm, tên tổ chức hợp tác, số đoàn, số lượng người tham gia )

1

2

7 Tình hình tổ chức hội thảo, hội nghị:

59,1triệu tại Hà Giang

Hội thảo xin ý kiến chuyên gia Tỉnh Hà Giang; năm 2020;

59,1triệu tại Hà Giang

2 Hội thảo xin ý kiến chuyên gia Tỉnh Sơn La; năm 2019; 54 triệu;

Hội thảo xin ý kiến chuyên gia Tỉnh Yên Bái; năm 2020; 54,6 triệu; tại Yên Bái

4 Hội thảo xin ý kiến chuyên gia Tỉnh Lạng Sơn; năm 2019; 55,85 triệu; tại Lạng Sơn

Hội thảo xin ý kiến chuyên gia Tỉnh Lạng Sơn; năm 2020; 55,85 triệu; tại Lạng Sơn

5 Hội thảo xin ý kiến chuyên gia Tỉnh Cao Bằng; năm 2019; 56,85 triệu; tại Cao Bằng

Hội thảo xin ý kiến chuyên gia Tỉnh Cao Bằng; năm 2020; 56,85 triệu; tại Cao Bằng

6 Hội thảo cuối cùng tại Hà Nội;

năm 2019; 75,85 triệu; tại Hà Nội

Hội thảo cuối cùng tại Hà Nội;

năm 2020; 75,85 triệu; tại Hà Nội

Kim Dung

KS.Hoàng Thị

Kim Dung

KS.Hoàng Thị

Trang 9

7

8 Tóm tắt các nội dung, công việc chủ yếu:

(Nêu tại mục 15 của thuyết minh, không bao gồm: Hội thảo khoa học, điều tra khảo sát trong nước và nước ngoài)

Nội dung 1 : Tổng quan về các nghiên cứu có liên quan đến đề tài

Nội dung 2: Nghiên cứu phân tích, tổng hợp về diễn biến các đợt mưa lớn trong thời gian

qua (khoảng 3 thập kỷ) và khả năng, kinh nghiệm ứng phó ở các lưu vực nghiên cứu: Phân tích đặc điểm tự nhiên, kinh tế xã hội và mức độ phơi bày trước thiên tai lũ lụt của các khu vực nghiên cứu, từ đó nghiên cứu phân tích, tổng hợp về diễn biến các đợt mưa lớn trong thời gian qua (khoảng 3 thập kỷ) và khả năng, kinh nghiệm ứng phó ở các lưu vực nghiên cứu

Nội dung 3 Xây dựng bộ công cụ nghiên cứu sự thay đổi về mưa, dòng chảy và lũ trên

các lưu vực nghiên cứu: Nghiên cứu, ứng dụng công nghệ viễn thám để xây dựng cơ sở dữ liệu về khí tượng thuỷ văn, Xây dựng mô hình toán nghiên cứu chế độ thuỷ văn trên lưu vực nghiên cứu

Nội dung 4 Nghiên cứu phân tích nguyên nhân, cơ chế gây lũ, ngập lụt, dự báo (có xét

đến nguy cơ gia tăng) khả năng xuất hiện lũ, ngập lụt đối với các khu vực nghiên cứu

Nội dung 5 Nghiên cứu đánh giá rủi ro lũ, ngập lụt theo các cấp độ mưa lớn và lũ ở thượng

nguồn cho các khu vực nghiên cứu

Nội dung 6 Xây dựng bản đồ rủi ro lũ, ngập lụt cho các cấp độ mưa lớn và lũ từ thượng

nguồn cho các khu vực nghiên cứu: Ứng dụng công nghệ máy bay không người lái (flycam) trong đánh giá và giám sát tình trạng lũ, ngập lụt, Xây dựng bản đồ rủi ro lũ, ngập lụt cho các cấp độ mưa lớn và lũ từ thượng nguồn cho các khu vực nghiên cứu

Nội dung 7 Nghiên cứu đề xuất các giải pháp phi công trình và công trình nhằm quản lý

và giảm thiểu rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt cho các khu vực nghiên cứu (Thành phố Hà Giang, Cao Bằng, Lạng Sơn, Sơn La, Yên Bái)

Nội dung 8 Xây dựng kế hoạch và phương án ứng phó với rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt cho

các thành phố Yên Bái, Hà Giang, Sơn La, Cao Bằng, Lạng Sơn và một số điểm đông dân

cư

III SẢN PHẨM KH&CN CỦA ĐỀ TÀI, DỰ ÁN

1 Sản phẩm KH&CN đã tạo ra:

Thực tế đạt được

b) Sản phẩm Dạng II:

Trang 10

đạt được

1

Bộ công cụ nghiên cứu sự

thay đổi về chế độ mưa, dòng

chảy và lũ trên lưu vực

Mô hình tiên tiến , có thể ứng dụng để đào tạo, nghiên cứu cho các lưu vực khác

Báo cáo đã thể hiện đầy đủ các nội dung như kế hoạch đặt ra

01 Báo cáo

2

Báo cáo phân tích , tổng hợp

về diễn biến các đợt mưa lớn

trong thời gian qua (khoảng 3

Đánh giá được khả năng và kinh nghiệm ứng phó với lũ, ngập lụt ở từng khu vực vực

01 Báo

cáo

3

Báo cáo phân tích nguyên

nhân, cơ chế gây lũ, ngập lụt,

dự báo (có xét đến nguy cơ

gia tăng) khả năng xuất hiện

lũ, ngập lụt đối với các khu

vực nghiên cứu

Xác định đầy đủ nguyên nhân, cơ chế gây lũ, ngập lụt thông qua tính toán mô hình;

đánh giá khả năng cuất hiện lũ, ngập lụt trên các khu vực nghiên cứu đảm bảo tính khả thi về mặt khoa học công nghệ và thời gian

01 Báo cáo

4

Báo cáo đánh giá rủi ro lũ,

ngập lụt thep các cấp độ mưa

lớn và lũ từ thượng nguồn

cho các khu vực nghiên cứu

(thực trạng và nguy cơ gia

tăng)

Đánh giá được mức độ rủi ro đối với con người, kinh tế, xã hội

và môi trường ứng với từng kịch bản mưa lớn

và lũ từ thượng nguồn khác nhau

01 Báo

cáo

6

Các giải pháp phi công trình

nhằm giảm thiểu rủi ro, thiên

tai lũ, ngập lụt cho các khu

vực nghiên cứu

Các giải pháp đảm bảo tính khả thi, được các

cơ quan chuyên môn ở địa phương chấp nhận

Báo cáo đã thể hiện đầy đủ các nội dung như kế

hoạch đặt ra

01 Báo cáo

7

Xây dựng kế hoạch và

phương án ứng phó với rủi ro

thiên tai lũ, ngập lụt cho các

Báo cáo đã thể hiện đầy đủ các nội dung như kế

hoạch đặt ra

01 Báo cáo

Trang 11

Create Flood Forecasting in

the Da River Basin,

Vietnam

Đảm bảo hàm lượng khoa học cao, thể hiện kết quả nghiên cứu

và các phát hiện của đề tài

Bài báo đã thể hiện được kết quả nghiên cứu

Journal of Geoscience and Environment Protection,

2019, Vol7

2 Nghiên cứu ứng dụng mô

hình IFAS và dữ liệu viễn

thảm mô phỏng dòng chảy

lũ xuyên biên giới trên lưu

vực sông Thao

Tạp chí Khí tượng thuỷ văn, Vol 5, 2020

3 Nghiên cứu đánh giá rủi ro

do lũ, ngập lụt theo các cấp

độ mưa lớn và lũ thượng

nguồn cho thành phố Yên

Bái và khu vực lân cận

Tạp chí Khoa học và công nghệ Thuỷ lợi,

Tạp chí KHKT Thủy lợi, Môi trường (đã chấp nhận)

5 Nghiên cứu đánh giá ảnh

hưởng của sự thay đổi thảm

phủ đến tình hình lũ, ngập

lụt cho thành phố Cao Bằng

số 63, 2020

6 Nghiên cứu ứng dụng công

nghệ viễn thám trong đánh

giá rủi ro do lũ, ngập lụt cho

các đô thị miền núi phía Bắc

số 63, 2020

d) Kết quả đào tạo:

Trang 12

10

- Lý do thay đổi (nếu có):

đ) Tình hình đăng ký bảo hộ quyền sở hữu công nghiệp, quyền đối với giống cây trồng:

Số

TT

Tên sản phẩm đăng ký

Kết quả Ghi chú

(Thời gian kết thúc)

Theo

kế hoạch

Thực tế đạt được

e) Thống kê danh mục sản phẩm KHCN đã được ứng dụng vào thực tế

2 Đánh giá về hiệu quả do đề tài, dự án mang lại:

a) Hiệu quả về khoa học và công nghệ:

(Nêu rõ danh mục công nghệ và mức độ nắm vững, làm chủ, so sánh với trình độ công nghệ so với khu vực và thế giới…)

* Đề tài nghiên cứu này sẽ tiến hành ứng dụng một số công nghệ tiên tiến trong quản

lý rủi ro do lũ, ngập lụt mà hiện đang rất ít được áp dụng ở Việt Nam, bao gồm:

- Ứng dụng công nghệ Flycam trong đánh giá, giám sát rủi ro do ngập lũ

- Ứng dụng công nghệ không gian để xây dựng cơ sở dữ liệu khí tượng, thủy văn, địa hình, sử dụng đất và thảm phủ phục vụ Đồng thời tích hợp công nghệ không gian vào đánh giá rủi ro lũ, ngập lụt cho các khu vực đô thị, khu vực đông dân cư ở miền núi Bắc

có thể đánh giá được tác động của việc thay đổi thảm phủ, các hoạt động xây dựng cơ sở

hạ tầng trên lưu vực đến dòng chảy lũ

b) Hiệu quả về kinh tế xã hội:

(Nêu rõ hiệu quả làm lợi tính bằng tiền dự kiến do đề tài, dự án tạo ra so với các sản phẩm cùng loại trên thị trường…)

Đề tài sẽ bổ sung thông tin đầy đủ hơn về đặc điểm lũ, ngập lụt ở miền núi Bắc Bộ, các nguyên nhân chủ yếu, các cơ chế gây lũ, ngập lụt, các rủi ro mà con người phải đối mặt, các giải pháp thích ứng, ứng phó, giảm nhẹ rủi ro Kết quả của đề tài giúp cho các nhà quản lý hoạch định chính sách và các lãnh đạo có tầm nhìn toàn diện về quản lý lưu vực, phát triển các khu dân cư, khu đô thị, đầu tư cơ sở hạ tầng hợp lý đảm bảo giảm thiểu được thiệt hại do lũ, ngập lụt gây ra và phát triển bền vững

Kết quả nghiên cứu của đề tài mang tính trực quan dễ hiểu, dễ nhận biết về rủi ro lũ, ngập úng thông qua các bản đồ, hình ảnh, giúp cho cộng đồng dân cư có thể nhận thức được mức độ rủi ro do lũ, ngập úng ở từng khu vực

Trang 14

i

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 3

1.1 Giới thiệu về vùng nghiên cứu 3

1.2 Tổng quan về các phương pháp đánh đánh giá rủi ro do lũ, ngập lụt trên thế giới 6

1.2.1 Các công nghệ tính toán thuỷ văn, thuỷ lực trong nghiên cứu đánh giá rủi ro do lũ, ngập lụt 6

1.2.2 Các phương pháp tính toán thiệt hại do lũ, ngập lụt 9

1.2.3 Tổng quan về tình hình nghiên cứu tính dễ bị tổn thương và rủi ro do lũ lụt 12

1.3 Tổng quan các nghiên cứu về rủi ro lũ, ngập lụt ở Việt Nam 15

1.4 Luận giải các vấn đề cần giải quyết và định hướng nghiên cứu của đề tài 18

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU PHÂN TÍCH, TỔNG HỢP VỀ DIỄN BIẾN CÁC ĐỢT MƯA LỚN ĐÃ XẢY RA, ĐÁNH GIÁ CÁC NGUYÊN NHÂN VÀ KHẢ NĂNG, KINH NGHIỆM ỨNG PHÓ Ở CÁC LƯU VỰC NGHIÊN CỨU 21

2.1 Hệ thống sông ngòi và mạng lưới quan trắc mưa, thủy văn 21

2.1.1 Hệ thống sông ngòi 21

2.1.2 Mạng lưới quan trắc thủy văn 22

2.2 Đặc điểm mưa gây lũ 23

2.3 Đặc điểm dòng chảy lũ 24

2.3.1 Thời gian xuất hiện lũ 24

2.3.2 Độ lớn lũ 24

2.4 Đánh giá về các trận mưa lớn đã xảy ra 25

2.5 Đánh giá về các trận lũ lớn đã xảy ra 27

2.5.1 Lưu vực sông Thao và thành phố Yên Bái 27

2.5.2 Lưu vực sông Nậm Pàn và thành phố Sơn La 29

2.5.3 Lưu vực sông Lô và thành phố Hà Giang 29

2.5.4 Lưu vực sông Bằng Giang và thành phố Cao Bằng 31

2.5.5 Lưu vực sông Kỳ Cùng và thành phố Lạng Sơn 31

2.6 Tổ hợp mưa lũ trên các khu vực nghiên cứu 32

2.6.1 Thành phố Yên Bái 32

2.6.2 Thành phố Sơn La 33

2.6.3 Thành phố Hà Giang 34

2.6.4 Thành phố Cao Bằng 34

Trang 15

ii

2.6.5 Thành phố Lạng Sơn 35

2.7 Đánh giá các nguyên nhân gây lũ trên các khu vực nghiên cứu 36

2.7.1 Thành phố Yên Bái và các điểm đông dân cư 36

2.7.2 Thành phố Sơn La 40

2.7.3 Thành phố Hà Giang 45

2.7.4 Thành phố Cao Bằng 49

2.7.5 Thành phố Lạng Sơn 53

2.8 Đánh giá khả năng, kinh nghiệm ứng phó với lũ ở các lưu vực nghiên cứu 58

2.8.1 Các giải pháp phòng chống lũ đã thực hiện được 58

2.8.2 Đánh giá về kinh nghiệm ứng phó với các trận lũ đã xảy ra 62

2.9 KẾT LUẬN CHƯƠNG 2 65

CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG BỘ CÔNG CỤ NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI VỀ MƯA, DÒNG CHẢY LŨ TRÊN CÁC LƯU VỰC NGHIÊN CỨU 70

3.1 Xây dựng mô hình toán nghiên cứu chế độ thủy văn trên lưu vực nghiên cứu 70

3.1.1 Rà soát, phân tích lựa chọn mô hình thủy văn áp dụng trong tính toán 70

3.1.2 Nghiên cứu đồng hóa số liệu mưa thu được từ công nghệ viễn thám 73

3.1.3 Xây dựng bộ mô hình thuỷ văn (mưa – dòng chảy) cho lưu vực sông Lô 88

3.1.4 Xây dựng bộ mô hình thuỷ văn (mưa – dòng chảy) cho lưu vực sông Thao 92

3.1.5 Xây dựng bộ mô hình thuỷ văn (mưa – dòng chảy) cho lưu vực sông Nậm La, Nậm Pàn 97

3.1.6 Xây dựng bộ mô hình thuỷ văn (mưa – dòng chảy) cho lưu vực sông Bằng Giang 103

3.1.7 Xây dựng bộ mô hình thuỷ văn (mưa – dòng chảy) cho lưu vực sông Kỳ Cùng 106 3.1.8 Xây dựng mô hình thuỷ văn phân bố IFAS nghiên cứu dòng chảy lũ cho lưu vực sông Đà 109

3.2 Xây dựng mô hình toán nghiên cứu chế độ thuỷ lực lũ trên các lưu vực nghiên cứu 117

3.2.1 Rà soát, phân tích, lựa chọn mô hình thuỷ lực áp dụng trong tính toán 117

3.2.2 Xây dựng bộ mô hình thuỷ lực 1 chiều, kết hợp 2 chiều để nghiên cứu rủi ro ngập lụt cho thành phố Hà Giang 123

3.2.3 Xây dựng bộ mô hình thuỷ lực 1 chiều, kết hợp 2 chiều để nghiên cứu rủi ro ngập lụt cho thành phố Yên Bái 132

3.2.4 Xây dựng bộ mô hình thuỷ lực 1 chiều, kết hợp 2 chiều để nghiên cứu rủi ro ngập lụt cho thành phố Sơn La 144

3.2.5 Xây dựng bộ mô hình thuỷ lực 1 chiều, kết hợp 2 chiều để nghiên cứu rủi ro ngập lụt cho thành phố Cao Bằng 154

3.2.6 Xây dựng bộ mô hình thuỷ lực 1 chiều, kết hợp 2 chiều để nghiên cứu rủi ro ngập lụt cho thành phố Lạng Sơn 160

Trang 16

iii

CHƯƠNG 4: NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ RỦI RO LŨ, NGẬP LỤT THEO CÁC CẤP ĐỘ

MƯA LỚN VÀ LŨ Ở THƯỢNG NGUỒN CHO CÁC KHU VỰC NGHIÊN CỨU 172

4.1 Ứng dụng công nghệ viễn thám để đánh giá rủi ro lũ, ngập lụt cho các khu vực nghiên cứu 172

4.1.1 Phương pháp đánh giá rủi ro lũ, ngập lụt bằng công nghệ viễn thám 172

4.1.2 Kết quả 179

4.2 Phương pháp luận về đánh giá thiệt hại do lũ 217

4.2.1 Xác định thiệt hại do lũ lụt gây ra 217

4.2.2 Phương pháp phân tích thiệt hại do lũ trong FDA 219

4.2.3 Các loại hình thiệt hại 221

4.2.4 Chỉ số thiệt hại của các loại hình thiệt hại 222

4.3 Lựa chọn các kịch bản về mưa lớn và lũ ở thượng nguồn để đánh giá rủi ro 223

4.3.1 Các kịch bản mưa lớn 223

4.3.2 Các kịch bản về lũ 223

4.3.3 Lựa chọn các kịch bản về mưa lớn và lũ ở thượng nguồn để đánh giá rủi ro 224

4.4 Nghiên cứu đánh giá rủi ro lũ, ngập lụt theo các cấp độ mưa lớn và lũ ở thượng nguồn cho các khu vực nghiên cứu bằng mô hình hec-fda 225

4.4.1 Nghiên cứu, đánh giá rủi ro, ngập lụt theo các cấp độ mưa lớn và thượng nguồn cho thành phố Yên Bái và 7 xã huyện Trấn Yên 225

4.4.2 Nghiên cứu, đánh giá rủi ro, ngập lụt theo các cấp độ mưa lớn và thượng nguồn cho thành phố Cao Bằng, Lạng Sơn, Hà Giang và Sơn La 238

CHƯƠNG 5: NGHIÊN CỨU ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG CHỐNG LŨ VÀ XÂY DỰNG KẾ HOẠCH ỨNG PHÓ VỚI RỦI RO LŨ, NGẬP LỤT ĐỐI VỚI CÁC KHU VỰC NGHIÊN CỨU 247

5.1 Giải pháp phòng chống lũ và kế hoạch ứng phó đối với thành phố Yên Bái 247

5.1.1 Giải pháp phòng chống lũ 247

5.1.2 Kế hoạch ứng phó đối với thành phố Yên Bái 254

5.2 Giải pháp phòng chống lũ và kế hoạch ứng phó đối với thành phố Sơn La 259

5.2.2 Kế hoạch ứng phó đối với thành phố Sơn La 265

5.3 Giải pháp phòng chống lũ và kế hoạch ứng phó đối với thành phố Hà Giang 271

5.3.2 Kế hoạch ứng phó đối với thành phố Hà Giang 276

5.4 Giải pháp phòng chống lũ và kế hoạch ứng phó đối với thành phố Cao Bằng 279

5.4.2 Kế hoạch ứng phó đối với thành phố Cao Bằng 285

5.5 Giải pháp phòng chống lũ và kế hoạch ứng phó đối với thành phố lạng sơn 288

Trang 17

iv

5.5.2 Kế hoạch ứng phó đối với thành phố Lạng Sơn 294

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 302

PHỤ LỤC 307

TÀI LIỆU THAM KHẢO 309

Trang 18

v

DANH MỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2.1: Các trận lũ lớn đã xảy ra trên địa bàn thành phố Yên Bái 37

Bảng 2.2: Diện tích tương ứng với các cấp báo động lũ thành phố Yên Bái và 7 xã huyện Trấn Yên 38

Bảng 2.3: Số dân có nguy cơ bị ngập theo từng cấp lũ TP Yên Bái và điểm đông dân 40

Bảng 2.4: Số dân có nguy cơ bị ngập theo các kịch bản lũ TP Sơn La 44

Bảng 2.5: Diện tích tương ứng với các cấp báo động lũ thành phố Hà Giang 46

Bảng 2.6: Số dân có nguy cơ ngập lụt theo từng tần suất lũ TP Hà Giang 49

Bảng 2.7: Thống kê các trận lũ lớn đã xảy ra trên địa bàn TP Cao Bằng 50

Bảng 2.8: Diện tích tương ứng với các cấp báo động lũ TP Cao Bằng 51

Bảng 2.9: Số dân có nguy cơ bị ngập theo từng cấp lũ TP Cao Bằng 53

Bảng 2.10: Diện tích tương ứng với các cấp báo động lũ TP Lạng Sơn 55

Bảng 2.11: Số dân có nguy cơ bị ngập theo từng cấp lũ TP Lạng Sơn 56

Bảng 2.12: Thống kê hiện trạng các tuyến đê TP Yên Bái, Huyện Trấn Yên 58

Bảng 2.13: Thống kê hiện trạng các tuyến kè TP Yên Bái 59

Bảng 2.14: Thống kê hiện trạng các tuyến kè TP Hà Giang 60

Bảng 3.1: Các mô hình thường được sử dụng ở Việt Nam 72

Bảng 3.2: Kết quả hiệu chỉnh mô hình lưu vực sông Lô 89

Bảng 3.3: Kết quả kiểm định mô hình lưu vực sông Lô 90

Bảng 3.4: Thống kê các trạm khí tượng trên lưu vực sông Thao 92

Bảng 3.5: Thống kê các trạm đo mưa trên lưu vực sông Thao 93

Bảng 3.6: Thống kê các trạm thủy văn trên lưu vực sông Thao 93

Bảng 3.7: Kết quả hiệu chỉnh mô hình NAM cho trận lũ tháng 8/2008 tại các trạm lưu vực sông Thao 94

Bảng 3.8: Kết quả kiểm định thông số mô hình NAM cho trận lũ tháng 8/2016 tại các trạm vùng sông Hồng – Thái Bình 95

Bảng 3.9: Danh sách các trạm đo mưa dùng trong tính toán lũ lưu vực sông Thao 97

Bảng 3.10: Thông số mô hình NAM cho lưu vực sông Thao dùng cho tính toán lũ 97

Bảng 3.11: Danh sách trạm mưa, khí tượng sử dụng trong mô hình trên lưu vực sông Nậm La, Nậm Pàn 97

Bảng 3.12: Bộ thông số hiệu chỉnh mô hình Nam vùng lưu vực sông Nậm La, Nậm Pàn 98

Bảng 3.13: Kết quả hiệu chỉnh mô hình lưu vực sông Nậm La, Nậm Pàn 98

Bảng 3.14: Kết quả kiểm định mô hình trên lưu vực sông Nậm La, Namah Pàn 101

Bảng 3.15: Bộ thông số hiệu chỉnh mô hình Nam trên lưu vực sông Bằng Giang 104

Bảng 3.16: Thống kê các trạm đo mưa trên lưu vực sông Kỳ Cùng 106

Trang 19

vi

Bảng 3.17: Kết quả hiệu chỉnh mô hình NAM cho trận lũ tháng 7/1986 tại trạm Lạng Sơn 107

Bảng 3.18: Kết quả kiểm định thông số mô hình NAM cho trận lũ tháng 9/2008 và trận lũ 6/2014 tại các trạm Lạng Sơn lưu vực sông Kỳ Cùng 108

Bảng 3.19: Các vị trí biên trên của mô hình cho TP Hà Giang 124

Bảng 3.20: Chỉ tiêu cơ bản của các lưu vực nhập lưu giữa 125

Bảng 3.21: Bảng thông số các công trình thủy điện 126

Bảng 3.22: Thông số liên kết mô hình cho thành phố Hà Giang 129

Bảng 3.23: Thống kê mạng sông tính toán trong mô hình thủy lực cho TP Yên Bái, huyện Trấn Yên 133

Bảng 3.24: Thiết lập điều kiện ban đầu mô hình MIKE11 cho TP Yên Bái, huyện Trấn Yên 135

Bảng 3.25: Thông số liên kết mô hình cho thành phố Yên Bái, huyện Trấn Yên 139

Bảng 3.26: Mực nước lớn nhất thực đo và mô phỏng tại các vị trí trận lũ 8/2008 140

Bảng 3.27: Mực nước lớn nhất thực đo và mô phỏng tại các vị trí trận lũ 8/2016 143

Bảng 3.28: Mặt cắt ngang trong vùng nghiên cứu TP Sơn La 145

Bảng 3.29: Thông số liên kết mô hình cho thành phố Sơn La 150

Bảng 3.30: Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE 11 cho trận lũ 2017 152

Bảng 3.31: Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE 11 cho trận lũ 2018 153

Bảng 3.32: Tổng hợp mạng sông tính toán trên TP Lạng Sơn 161

Bảng 3.33: Các vị trí biên trên của mô hình cho TP Lạng Sơn 162

Bảng 3.34: Chỉ tiêu cơ bản của các lưu vực gia nhập khu giữa 162

Bảng 3.35: Thông số liên kết mô hình cho thành phố Lạng Sơn 166

Bảng 3.36: Mực nước lớn nhất thực đo và mô phỏng tại các vị trí kiểm tra 167

Bảng 3.37: Kết quả hiệu chỉnh mô hình cho TP Lạng Sơn 168

Bảng 3.38: Cao độ điều tra vết lũ thuộc TP Lạng Sơn 170

Bảng 3.39: So sánh kết quả mô phỏng với vết lũ lịch sử năm 2014 170

Bảng 4.1: Bảng phân cấp độ hiểm họa từ bản đồ tỷ lệ ngập 172

Bảng 4.2: Bảng phân cấp mức độ tổn thương từ bản đồ thảm phủ 173

Bảng 4.3: Bảng phân cấp rủi ro từ bản đồ rủi ro 173

Bảng 4.4: Thống kê mức độ phơi nhiễm theo diện tích (ha) và phần trăm diện tích của các đô thị trong khu vực nghiên cứu 179

Bảng 4.5: Thống kê mức độ hiểm họa theo diện tích của khu vực nghiên cứu 186

Bảng 4.6: Phân loại mức độ rủi ro khu vực nghiên cứu 192

Bảng 4.7: Thống kê mức độ rủi ro theo diện tích của khu vực nghiên cứu 192

Bảng 4.8: Phân loại cấp độ hiểm hoạ theo độ sâu ngập 199

Bảng 4.9: Bảng phân cấp mức độ hiểm hoạ từ cấp độ hiểm hoạ 199

Bảng 4.10: Bảng phân cấp mức độ phơi nhiễm từ bản đồ thảm phủ 199

Bảng 4.11: Phân loại mức độ rủi ro theo kịch bản 200

Bảng 4.12: Thống kê diện tích hiểm hoạ theo các kịch bản cho thành phố Yên Bái 202

Trang 20

vii

Bảng 4.13: Thống kê diện tích hiểm hoạ theo các kịch bản cho thành phố Cao Bằng 203

Bảng 4.14: Thống kê diện tích hiểm hoạ theo các kịch bản cho thành phố Hà Giang 204

Bảng 4.15: Thống kê diện tích hiểm hoạ theo các kịch bản cho thành phố Lạng Sơn 206

Bảng 4.16: Thống kê diện tích hiểm hoạ theo các kịch bản cho thành phố Sơn La 207

Bảng 4.17: Thống kê diện tích rủi ro theo các kịch bản cho thành phố Yên Bái 210

Bảng 4.18: Thống kê diện tích rủi ro theo các kịch bản cho thành phố Cao Bằng 211

Bảng 4.19: Thống kê diện tích rủi ro theo các kịch bản cho thành phố Hà Giang 213

Bảng 4.20: Thống kê diện tích rủi ro theo các kịch bản cho thành phố Lạng Sơn 214

Bảng 4.21: Thống kê diện tích rủi ro theo các kịch bản cho thành phố Sơn La 215

Bảng 4.22: Bảng miêu tả các loại mất mát do lũ lụt 217

Bảng 4.23: Hàm thiệt hại trung bình cho nông nghiệp ở châu Á 218

Bảng 4.24: Phân nhóm các loại hình thiệt hại 221

Bảng 4.25: Chỉ số thiệt hại 222

Bảng 4.26: Các kịch bản mưa và lũ trong tính toán thiệt hại 224

Bảng 4.27: Mực nước tại các trạm chính theo các kịch bản 225

Bảng 4.28: Diện tích đất ở TP Yên Bái và huyện Trấn Yên 225

Bảng 4.29: Diện tích đất nông nghiệp vùng nghiên cứu 226

Bảng 4.30: Thống kê hiện trạng thông số tài sản số định, cơ sở hạ tầng của khu vực nghiên cứu năm 2020 và năm 2050 229

Bảng 4.31: Thống kê giá trị tài sản số định, cơ sở hạ tầng của khu vực nghiên cứu năm 2020 và năm 2050 229

Bảng 4.32: Diện tích nhà cửa các xã theo các cấp độ cao độ năm 2020 230

Bảng 4.33: Diện tích đất lúa các xã theo các cấp độ cao độ 231

Bảng 4.34: Diện tích đất màu các xã theo các cấp độ cao độ 232

Bảng 4.35: Diện tích nhà cửa các xã theo các cấp độ cao độ năm 2050 232

Bảng 4.36: Quan hệ mức nước lũ và tần suất xuất hiện phường Hồng Hà 233

Bảng 4.37: Quan hệ mức nước lũ và thiệt hại tại phường Hồng Hà 234

Bảng 4.38: Tổng hợp thiệt hại ứng với các cấp độ rủi ro (tần suất lũ) do lũ của từng xã năm 2020 235

Bảng 4.39: Tổng hợp thiệt hại ứng với các cấp độ rủi ro (tần suất lũ) do lũ của từng xã năm 2050 235

Bảng 4.40: Thiệt hại do lũ bình quân hằng năm giai đoạn 2020 236

Bảng 4.41: Thiệt hại do lũ bình quân hằng năm giai đoạn 2050 237

Bảng 4.42: Tổng hợp thiệt hại ứng với các cấp độ rủi ro của TP Cao Bằng năm 2020 238

Bảng 4.43: Tổng hợp thiệt hại ứng với các cấp độ rủi ro của TP Cao Bằng năm 2050 238

Bảng 4.44: Thiệt hại do lũ bình quân hằng năm TP Cao Bằng giai đoạn 2020 239

Bảng 4.45: Thiệt hại do lũ bình quân hằng TP Cao Bằng năm giai đoạn 2050 239

Bảng 4.46: Tổng hợp thiệt hại ứng với các cấp độ rủi ro của TP Lạng Sơn năm 2020 240

Trang 21

viii

Bảng 4.47: Tổng hợp thiệt hại ứng với các cấp độ rủi ro của TP Lạng Sơn năm 2050 240

Bảng 4.48: Thiệt hại do lũ bình quân hằng năm TP Lạng Sơn giai đoạn 2020 241

Bảng 4.49: Thiệt hại do lũ bình quân hằng năm TP Lạng Sơn giai đoạn 2050 241

Bảng 4.50: Tổng hợp thiệt hại ứng với các cấp độ rủi ro của TP Hà Giang năm 2020 242

Bảng 4.51: Tổng hợp thiệt hại ứng với các cấp độ rủi ro của TP Hà Giang năm 2050 242

Bảng 4.52: Thiệt hại do lũ bình quân hằng năm thành phố Hà Giang giai đoạn 2020 243

Bảng 4.53: Thiệt hại do lũ bình quân hằng năm TP Hà Giang giai đoạn 2050 243

Bảng 4.54: Tổng hợp thiệt hại ứng với các cấp rủi ro thành phố Sơn La năm 2020 244

Bảng 4.55: Tổng hợp thiệt hại ứng với các cấp rủi ro thành phố Sơn La năm 20250 244

Bảng 4.56: Thiệt hại do lũ bình quân hằng năm TP Sơn La giai đoạn 2020 244

Bảng 4.57: Thiệt hại do lũ bình quân hằng năm TP Sơn La giai đoạn 2050 245

Bảng 5.1: Phân cấp đê trên địa bàn thành phố Yên Bái 247

Bảng 5.2: Thông số kỹ thuật tuyến đê dự kiến 250

Bảng 5.3: Thông số kỹ thuật tuyến kè dự kiến 251

Bảng 5.4: Kịch bản ứng phó 254

Bảng 5.5: Diện tích ngập theo các mức độ ngập sâu của các kịch bản ứng phó 255

Bảng 5.6: Các kịch bản lũ trên sông Thao 256

Bảng 5.7: Diện tích, dân số bị ảnh hưởng ngập lụt theo các kịch bản 257

Bảng 5.8: Lực lượng, phương tiện tham gia cứu hộ theo các kịch bản ứng phó 257

Bảng 5.9: Số dân cần sơ tán tho các kịch bản lũ 258

Bảng 5.10: Phân cấp đê trên địa bàn thành phố Sơn La 259

Bảng 5.11: Các xã, bản có nguy cơ cao xảy ra lũ quét và sạt lở đất 264

Bảng 5.14: Diện tích ngập theo độ sâu kịch bản lũ 2% 267

Bảng 5.15: Các kịch bản lũ trên suối Nậm La 268

Bảng 5.17: Lực lượng tham gia cứu hộ theo các kịch bản ứng phó 270

Bảng 5.18: Phương tiện tham gia cứu hộ theo các kịch bản ứng phó 270

Bảng 5.19: Phân cấp đê trên địa bàn thành phố Hà Giang 272

Bảng 5.20: Hệ thống kè trên địa bàn TP Hà Giang 272

Bảng 5.21: Hiện trạng hệ thống thủy điện trên sông Lô 274

Bảng 5.25: Lực lượng tham gia cứu hộ theo các kịch bản ứng phó 278

Bảng 5.26: Phương tiện tham gia cứu hộ theo các kịch bản ứng phó 278

Bảng 5.27: Phân cấp đê trên địa bàn thành phố Cao Bằng 279

Trang 22

ix

Bảng 5.28: Thông số kỹ thuật chính của các suối 284 Bảng 5.29: Các kịch bản xây dựng phương án ứng phó 286 Bảng 5.30: Diện tích ngập theo các mức độ ngập sâu của các kịch bản ứng phó 286 Bảng 5.31: Diện tích, dân số bị ảnh hưởng ngập lụt theo các kịch bản 287 Bảng 5.32: Lực lượng, phương tiện tham gia cứu hộ theo các kịch bản ứng phó 287 Bảng 5.33: Phân cấp đê trên địa bàn thành phố Lạng Sơn 289 Bảng 5.34: Thông số kỹ thuật chính của các suối 292 Bảng 5.35: Khu vực hạn chế xây dựng 292 Bảng 5.36: Số liệu các phường, xã đi sơ tán và địa điểm đến theo KB lũ BD3 293 Bảng 5.37: Kịch bản ứng phó 294 Bảng 5.38: Diện tích ngập theo các mức độ ngập sâu của các kịch bản ứng phó 295 Bảng 5.39: Diện tích, dân số bị ảnh hưởng ngập lụt theo các kịch bản 296 Bảng 5.40: Lực lượng tham gia cứu hộ theo các kịch bản ứng phó 296 Bảng 5.41: Phương tiện tham gia cứu hộ theo các kịch bản ứng phó 297

Trang 23

lũ lớn nhất năm) 33 Hình 2.3: Tổ hợp mực nước lũ – mưa lũ tại trạm Hà Giang (với các trận lũ lớn nhất

năm trên BĐ II) 34 Hình 2.4: Tổ hợp mực nước lũ – mưa lũ tại trạm Cao Bằng (với các trận lũ lớn nhất

năm trên BĐ II) 34 Hình 2.5: Tổ hợp mực nước lũ – mưa lũ tại trạm Lạng Sơn (với các trận lũ lớn nhất

năm trên BĐ II) 35 Hình 3.1: Phân loại mô hình 70 Hình 3.2: điểm trạm khai thác số liệu phục vụ đồng hóa số liệu 74 Hình 3.3: Minh họa phương pháp nội suy Barnes 75 Hình 3.4: Sơ đồ minh họa cực tiểu hàm giá của 2 biến (x_1, x_2) mô hình 81 Hình 3.5: Đánh giá cho đợt mưa ngày 02/08/2018 so sánh giữa (a) số liệu GSMaP,

(b) đồng hóa bằng OI và (c) đồng hóa bằng 3D-Var 82 Hình 3.6: Đánh giá cho đợt mưa ngày 14/08/2018 so sánh giữa (a) số liệu GSMaP,

(b) đồng hóa bằng OI và (c) đồng hóa bằng 3D-Var 83 Hình 3.7: Đánh giá cho đợt mưa ngày 15/08//2018 so sánh giữa (a) số liệu GSMaP,

(b) đồng hóa bằng OI và (c) đồng hóa bằng 3D-Var 87 Hình 3.13: Mô phỏng trận lũ tháng 8 năm 2008 tại trạm Đạo Đức 89 Hình 3.14: Mô phỏng trận lũ tháng 8 năm 2008 tại trạm Hàm Yên 90 Hình 3.15: Kiểm định trận lũ tháng 7 năm 2014 tại trạm Đạo Đức 91 Hình 3.16: Mô phỏng trận lũ tháng 7 năm 2014 tại trạm Hàm Yên 92 Hình 3.17: Kết quả mô phỏng lũ tại trạm thủy văn Lào Cai và trạm thủy văn Yên Bái 94 Hình 3.18: Kết quả mô phỏng lũ tại Thanh Sơn 95 Hình 3.19: Kết quả kiểm định lũ 8/2016 tại trạm thủy văn Lào Cai và Yên Bái 96

Trang 24

xi

Hình 3.20: Kết quả Kiểm định lũ 8/2016 tại trạm thủy văn Thanh Sơn 96 Hình 3.21: Mô phỏng tại Thác Vai năm 1971 và Bản Cuốn năm 1969 99 Hình 3.22: Mô phỏng tại Nậm Giàng năm 2008 và Nậm Mức năm 2008 99 Hình 3.23: Mô phỏng tại Bản Củng năm 2008 và Lai Châu năm 2008 100 Hình 3.24: Mô phỏng tại Tạ Bú năm 2008 100 Hình 3.25: Kiểm định tại Thác Vai năm 1976 và Bản Cuốn năm 1972 101 Hình 3.26: Kiểm định tại Lai Châu và Tạ Bú năm 2002 102 Hình 3.27: Kiểm định tại Lai Châu và Tạ Bú năm 1969 102 Hình 3.28: Kiểm định tại Lai Châu và Tạ Bú năm 1971 103 Hình 3.29: Kết quả kiểm định trận lũ tháng 8 năm 1968 104 Hình 3.30: Kết quả kiểm định trận lũ tháng 8 năm 1971 105 Hình 3.31: Kết quả kiểm định trận lũ tháng 8 năm 1973 105 Hình 3.32: Hiệu chỉnh mô hình với trận lũ tháng 07 năm 1986 107 Hình 3.33: Kiểm định mô hình với trận lũ tháng 9 năm 2008 108 Hình 3.34: Kiểm định mô hình với trận lũ tháng 7 năm 2014 109 Hình 3.35: Mô hình dòng chảy bề mặt trên lưu vực sông Đà 111 Hình 3.36: Sơ hoạ mô hình dòng chảy sát mặt 111 Hình 3.37: Sơ hoạ mô hình dòng chảy ngầm 112 Hình 3.38: Sơ hoạ về dòng chảy trên sông 112 Hình 3.39: Lưu vực sông Đà 113 Hình 3.40: Lưu lượng thực đo và tính toán tại trạm Ta Bú trong thời gian hiệu chỉnh 114 Hình 3.41: Lưu lượng thực đo và tính toán tại trạm Ta Bú trong giai đoạn kiểm định 114 Hình 3.42: Lưu lượng thực đo và tính toán tại trạm Ta Bú sử dụng dữ liệu mưa GSMaP 115 Hình 3.43: Phân loại thảm phủ trên lưu vực sông Đà 116 Hình 3.44: Ảnh hưởng của thảm phủ đến dòng chảy lũ sông Đà 116 Hình 3.45: Sơ đồ mạng lưới sông tính toán cho TP Hà Giang 123 Hình 3.46: Vị trí mặt cắt trên các sông qua TP Hà Giang 124 Hình 3.47: Phân vùng miền tính toán ngập lụt 127 Hình 3.48: Lưới tính toán lưu vực sông Lô 127 Hình 3.49: Bản đồ cao độ số độ cao (Bathymetry) khu vực nghiên cứu 128 Hình 3.50: Liên kết mô hình mike 11 vào mike 21 trong MIKE FLOOD 130 Hình 3.51: So sánh đường quá trình mực nước lũ tháng 8/2008 tại Đạo Đức giữa thực

đo và tính toán 130 Hình 3.52: Hình ảnh ngập tại thời điểm 23 giờ ngày 14/8/2008 131 Hình 3.53: So sánh đường quá trình mực nước lũ tháng 6/2018 tại trạm Hà Giang giữa

thực đo và tính toán 131 Hình 3.54: Hình ảnh ngập tại thời điểm 3 giờ ngày 25/6/2018 132 Hình 3.55: Sơ đồ mạng sông tính toán thủy lực cho TP Yên Bái, huyện Trấn Yên 133 Hình 3.56: Sơ đồ mô phỏng các tiểu lưu vực tính toán biên mô hình thủy lực 135 Hình 3.57: Phân vùng miền tính ngập lụt 136

Trang 25

xii

Hình 3.58: Lưới tính khu vực sông Thao qua huyện Trấn Yên, TP Yên Bái 137 Hình 3.59: Kết quả sau khi nội suy điểm cao độ cho lưới tính toán 138 Hình 3.60: Mô phỏng hệ thống đê điều và đường giao thông 139 Hình 3.61: Mô phỏng kết nối giữa mô hình 1 chiều MIKE 11 và mô hình MIKE21

trong MIKE FLOOD 140 Hình 3.62: So sánh đường quá trình mực nước lũ tháng 8/2008 tại Yên Bái giữa thực đo

và mô phỏng 141 Hình 3.63: Bản đồ ngập lụt TP Yên Bái ứng với thời điểm đỉnh lũ trận lũ 8/2008 141 Hình 3.64: Bản đồ ngập lụt TP Yên Bái từ kết quả tính toán của mô hình (trái) và quan

trắc từ ảnh vệ tinh (phải) 142 Hình 3.65: So sánh đường quá trình mực nước lũ tháng 8/2016 tại Yên Bái giữa thực đo

và mô phỏng 143 Hình 3.66: Bản đồ ngập lụt TP Yên Bái ứng với thời điểm đỉnh lũ trận lũ 8/2016 144 Hình 3.67: Mạng lưới sông trong mô hình MIKE 11 cho TP Sơn La 145 Hình 3.68: Phân chia tiểu lưu vực trên TP Sơn La 146 Hình 3.69: Bản đồ vị trí các đập dâng trên TP Sơn La 147 Hình 3.70: Thiết lập miền tính toán 147 Hình 3.71: Sơ đồ lưới phần tử hữu hạn dùng trong mô hình 2 chiều 148 Hình 3.72: Bản đồ cao độ số độ cao (Bathymetry) khu vực nghiên cứu 149 Hình 3.73: Vị trí các điểm địa hình thể hiện khu dân cư 150 Hình 3.74: Kết hợp mô hình 1D và 2D bằng MIKE FLOOD 151 Hình 3.75: Đường quá trình tính toán và thực đo tại các vị trí trận lũ 2017 152 Hình 3.76: Đường quá trình tính toán và thực đo tại các vị trí trận lũ 2017 153 Hình 3.77: Độ sâu nước mô phỏng lớn nhất trong trận lũ năm 2017 154 Hình 3.78: Độ sâu nước mô phỏng lớn nhất trong trận lũ năm 2018 154 Hình 3.79: Sơ đồ mạng lưới sông tính toán trong MIKE 11 cho TP Cao Bằng 155 Hình 3.80: Vị trí mặt cắt trên các sông 155 Hình 3.81: Vị trí các điểm nhập lưu (biên dọc sông trục) 156 Hình 3.82: Đường quá trình lưu lượng tại biên dưới mô hình cho TP Cao Bằng 156 Hình 3.83: Lưới của vùng nghiên cứu thuộc TP Cao Bằng 157 Hình 3.84: Bản đồ cao độ số (Bathymetry) TP Cao Bằng 158 Hình 3.85: Liên kết mô hình mike 11 vào mike 21 cho TP Cao Bằng 159 Hình 3.86: Đường quá trình mực nước thực đo và mô phỏng trong tính toán hiệu chỉnh

tại trạm Bằng Giang năm 1968 159 Hình 3.87: Đường quá trình mực nước thực đo và mô phỏng trong tính toán kiểm định

tại trạm Bằng Giang năm 1971 160 Hình 3.88: Sơ đồ mạng lưới tính toán thuỷ lực cho TP Lạng Sơn 161 Hình 3.89 Mặt cắt mạng sông 161 Hình 3.90: Đường quá trình lưu lượng tại hạ lưu Hồ Bản Lải năm 2014 162 Hình 3.91: Phân vùng miền tính ngập lụt 163 Hình 3.92: Lưới tính vùng nghiên cứu TP Lạng Sơn 164

Trang 26

xiii

Hình 3.93: Bản đồ cao độ số độ cao (Bathymetry) khu vực nghiên cứu 165 Hình 3.94: Vị trí các đường giao thông (các nút thể hiện các điểm cao độ dọc đường) 166 Hình 3.95: Liên kết giữa MIKE 11 và MIKE 21 166 Hình 3.96: Bản đồ ngập lụt năm 2008 167 Hình 3.97: Đường quá trình mực nước thực đo và mô phỏng tại Lạng Sơn năm 2008 168 Hình 3.98: Đường quá trình mực nước kiểm định tại trạm Lạng Sơn 169 Hình 3.99: Vùng ngập lũ của thành phố Lạng Sơn năm 2014 169 Hình 4.1: Xây dựng bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt bằng công nghệ viễn thám 174 Hình 4.2: Sơ đồ xây dựng bản đồ thảm phủ bằng công nghệ viễn thám 175 Hình 4.3: Cây quyết định trong phân loại thảm phủ 176 Hình 4.4: Phương pháp thiết lập hệ thống kiểm kê, giám sát tình trạng ngập lụt trong

nghiên cứu 177 Hình 4.5: Bản đồ mức độ phơi nhiễm thành phố Yên Bái 181 Hình 4.6: Bản đồ mức độ phơi nhiễm thành phố Cao Bằng 182 Hình 4.7: Bản đồ mức độ phơi nhiễm thành phố Hà Giang 183 Hình 4.8: Bản đồ mức độ phơi nhiễm thành phố Lạng Sơn 184 Hình 4.9: Bản đồ mức độ phơi nhiễm thành phố Sơn La 185 Hình 4.10: Bản đồ mức độ hiểm họa thành phố Yên Bái 187 Hình 4.11: Bản đồ mức độ hiểm họa thành phố Cao Bằng 188 Hình 4.12: Bản đồ mức độ hiểm họa thành phố Hà Giang 189 Hình 4.13: Bản đồ mức độ hiểm họa thành phố Lạng Sơn 190 Hình 4.14: Bản đồ mức độ hiểm họa thành phố Sơn La 191 Hình 4.15: Bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt cho thành phố Yên Bái 194 Hình 4.16: Bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt cho thành phố Cao Bằng 195 Hình 4.17: Bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt cho thành phố Hà Giang 196 Hình 4.18: Bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt cho thành phố Lạng Sơn 197 Hình 4.19: Bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt cho thành phố Sơn La 198 Hình 4.20: Bản đồ mức độ hiểm hoạ thành phố Yên Bái theo các kịch bản 201 Hình 4.21: Bản đồ mức độ hiểm hoạ thành phố Cao Bằng theo các kịch bản 203 Hình 4.22: Bản đồ mức độ hiểm hoạ thành phố Hà Giang theo các kịch bản 204 Hình 4.23: Bản đồ mức độ hiểm hoạ thành phố Lạng Sơn theo các kịch bản 206 Hình 4.24: Bản đồ mức độ hiểm hoạ thành phố Sơn La theo các kịch bản 207 Hình 4.25: Bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt thành phố Yên Bái theo các kịch bản 209 Hình 4.26: Bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt thành phố Cao Bằng theo các kịch bản 211 Hình 4.27: Bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt thành phố Hà Giang theo các kịch bản 212 Hình 4.28: Bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt thành phố Lạng Sơn theo các kịch bản 214 Hình 4.29: Bản đồ rủi ro do lũ, ngập lụt thành phố Sơn La theo các kịch bản 215 Hình 4.30: Sơ đồ khối tính kinh tế lũ trong FDA 220 Hình 4.31: Đường cong tần suất- thiệt hại 221 Hình 5.1: Giải pháp làm 2 tuyến đê Tả Hữu sông Thao thành phố Yên Bái 250

Trang 27

xiv

Hình 5.2: Giải pháp kè đứng 2 bên bờ sông Thao bảo vệ hành lang thoát lũ thành phố Yên Bái 251 Hình 5.3: Bản đồ đoạn kè suối Hào Gia, Khe Dài 252 Hình 5.4: Vị trí hồ chứa Bản Mòng 260 Hình 5.5: Sơ hoạ nạo vét suối Nậm La từ hồ Bản Cá đến hang Bản Sẳng 262 Hình 5.6: Bản đồ ngập mô phỏng lũ tần suất 2% 268 Hình 5.7: Vị trí các kè đề xuất xây dựng mới 273 Hình 5.8: Quy hoạch phát triển TP Hà Giang và các khu vực có nguy cơ ngập lụt 275 Hình 5.9: Bản đồ không gian thoát lũ sông Bằng Giang lũ thiết kế 2% 282 Hình 5.10: Hệ thống kè xây dựng suối Củn 284 Hình 5.11: Thông số kỹ thuật hồ chứa Bản Lải 289 Hình 5.12: Sơ họa vị trí hồ chứa nước Bản Lải và thành phố Lạng Sơn 290 Hình 5.13: Vị trí các khu vực có thể di dân theo BDIII cho TP Lạng Sơn 293

Trang 28

xv

DANH MỤC CHỮ VIẾT TẮT

Bộ KH&CN Bộ Khoa học và Công nghệ

Bộ NN&PTNT Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

QLRRTT Quản lý rủi ro thiên tai

IPCC Cơ quan liên Chính Phủ về biến đổi khí hậu

NASA Cơ quan hàng không và Vũ trụ Quốc gia, Hoa Kỳ

Trang 29

xvi

Trang 30

1

MỞ ĐẦU

Lũ, ngập lụt là loại hình thiên tai phổ biến ở Việt Nam nói chung và lưu vực sông Hồng – sông Thái Bình nói riêng Theo các tài liệu quan trắc được, từ năm 1905 đến nay đã xảy ra nhiều trận lũ lớn làm vỡ đê nhiều nơi gây ngập lụt trên diện tích rộng và tổn thất lớn Điển hình là các năm vỡ đê 1913, 1915, 1917, 1926, 1945 và 1971 Năm

1996, lũ lớn kéo dài ngày đã uy hiếp, đặt nhiều tuyến đê trong tình trạng báo động sắp

vỡ Lũ năm 1971 là lũ lịch sử trên lưu vực sông Hồng, với mực nước lũ tại Hà Nội lên tới 14,13m, đã gây ra vỡ đê ở nhiều nơi, như Khê Thượng (sông Đà), Lâm Thao, Nhất Trai (Thái Bình) và Cống Thôn (sông Đuống) Để ứng phó với lũ, ngập lụt trên lưu vực sông Hồng, hệ thống đê điều ở vùng đồng bằng sông Hồng đã được quan tâm đầu

tư, phát triển từ lâu đời, năm 1954 cơ bản đã khép kín các tuyến đê, đảm bảo chống được lũ 12,0 m tại Hà Nội Sau khi xẩy ra trận lũ 8/1971 gây tổn thất lớn cho miền Bắc, các hồ chứa Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang, Sơn La được xây dựng với dung tích dành riêng cho phòng chống lũ là 8,5 tỷ m3, đến nay đảm bảo chống được lũ tương ứng với chu kỳ lặp lại là 300 năm, tương ứng với mực nước lũ tại Hà Nội là 13,1m Như vậy, có thể nói hệ thống công trình phòng chống lũ ở vùng đồng bằng sông Hồng đã tương đối hoàn chỉnh, có tiêu chuẩn phòng chống lũ cao nhất so với các khu vực khác trong cả nước

Tuy nhiên, lũ lụt không chỉ gây thiệt hại cho vùng đồng bằng Bắc Bộ, mà còn ảnh hưởng tới một số khu vực vùng miền núi phía Bắc mà đặc biệt là các thành phố đông dân cư như Hà Giang, Yên Bái, Cao Bằng, Lạng Sơn, Sơn La Đây trung tâm chính trị, kinh tế của các tỉnh, nơi tập trung đông dân cư và cơ sở hạ tầng của tỉnh Ngoại trừ Sơn

La nằm trên sông nhỏ là suối Nậm La, các thành phố còn lại đều nằm trên các sông chính, cụ thể là Hà Giang trên sông Lô, Yên Bái trên sông Thao, Cao Bằng trên sông Bằng Giang, Lạng Sơn trên sông Kỳ Cùng Tất cả 5 thành phố đều nằm ngoài phạm vi điều tiết của các hồ chứa lớn trên lưu vực sông Hồng, nên không được hưởng lợi từ khả năng cắt lũ của các hồ chứa Ngoại trừ thành phố Yên Bái có một số tuyến đê bao bảo

vệ, các thành phố còn lại đều không có đê nên chịu uy hiếp trực tiếp của lũ từ sông Mức đảm bảo phòng chống lũ cho các thành phố nêu trên đều rất thấp Kết quả quan trắc cho thấy, đã có nhiều trận lũ xảy ra gây ngập lụt cho các thành phố nêu trên, cụ thể như thành phố Hà Giang đã xảy ra 4 trận lũ lớn vào các năm 1969, 1971, 1986 và 2014, trong đó lũ lịch sử xảy ra năm 1969 với mực nước lũ tại Hà Giang là 105,57m, vượt BĐ III 2,57m; thành phố Yên Bái đã xảy ra 9 trận lũ lớn vượt BĐ III, trong đó lũ lịch sử xảy

ra vào năm 1968 với mực nước lũ là 34,42m, vượt BĐ III 2,42m; thành phố Cao Bằng

đã xảy ra 3 trận lũ lớn vào các năm 1986, 1971, 1968, trong đó lũ lịch sử xảy ra vào năm

1986 với mực nước lũ là 184,84m, vượt BĐ III 2,34m; thành phố Lạng Sơn đã xảy ra 6 trận lũ lớn, trong đó lũ lịch sử xảy ra vào năm 1986, mực nước lũ cao nhất tại Lạng Sơn

là 259,73, cao hơn BĐ III 3,73m; đối với thành phố Sơn La với thời gian quan trắc thủy

Trang 31

2

văn trên suối Nậm La mới chỉ khoảng 20 năm gần đây, đã xuất hiện một số trận lũ gây ngập lụt cho một số khu vực dân cư ven suối Nậm La của thành phố Sơn La như lũ năm

2008 có mực nước tương đương BĐ II (594,7m), lũ năm 2018 (594,1m)

Trong những năm qua đã có một số nghiên cứu về giải pháp phòng chống lũ cho một số khu vực trong phạm vi nghiên cứu của đề tài, ví dụ như đề án Quản lý lũ tổng hợp lưu vực sông Kỳ Cùng, Quy hoạch phòng chống lũ bão và giảm nhẹ thiên tai tỉnh Sơn La, tuy nhiên các nghiên cứu nêu trên chưa phân tích, đánh giá đầy đủ về tình hình ngập lũ, chưa xác định được tiêu chuẩn phòng chống lũ, chưa đánh giá được rủi ro ngập

lũ, giải pháp phòng chống lũ cho các thành phố chưa được nghiên cứu đầy đủ, chi tiết và

kế hoạch ứng phó với các cấp độ rủi ro do lũ chưa được nghiên cứu

Trong bối cảnh đó, đề tài này đề xuất các mục tiêu nghiên cứu như sau:

- Đánh giá được thực trạng và nguy cơ gia tăng lũ, ngập lụt tại các thành phố Yên Bái, Hà Giang, Sơn La, Cao Bằng, Lạng Sơn;

- Xây dựng được bản đồ rủi ro ngập lụt tại các khu vực nghiên cứu tương ứng với các cấp độ lũ, mưa lớn;

- Đề xuất được các giải pháp phòng tránh, thích ứng với lũ, ngập lụt cho khu vực nghiên cứu

Phạm vi nghiên cứu: từ kết quả khảo sát, phân tích, đánh giá về tình hình ngập lũ

trên vùng miền núi phía Bắc, đề tài đề xuất phạm vi nghiên cứu là các thành phố Yên Bái, Sơn La, Hà Giang, Cao Bằng , Lạng Sơn và các khu vực đông dân cư thuộc các xã Nga Quán, Cổ Phúc, Việt Thành, Minh Tiến, Quy Mông, Đào Thịnh và Y Can (huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái)

Trang 32

3

1

CHƯƠNG 1 - TỔNG QUAN VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

1.1 GIỚI THIỆU VỀ VÙNG NGHIÊN CỨU

Vùng miền núi Bắc Bộ bao gồm địa phận của 14 tỉnh, là vùng có địa hình dốc, lũ tập trung nhanh, nên khi xảy ra mưa lớn thường gây lũ cho các khu vực ven sông Trên vùng miền núi Bắc Bộ có 5 thành phố nằm ở các khu vực trũng thấp dọc sông Thao, Lô,

Đà, Gâm, Cầu, Kỳ Cùng thường chịu rủi ro lũ, ngập lụt, đó là Hà Giang, Sơn La, Cao Bằng, Lạng Sơn và Yên Bái Trong quá trình thực hiện đề tài, nhóm nghiên cứu nhận thấy khu vực thuộc thành phố Yên Bái và vùng lân cận là khu vực chịu rủi ro về lũ, ngập lụt lớn nhất so với các khu vực còn lại về tần suất xuất hiện lũ và mức độ ngập lũ theo các kịch bản Do vậy, đề tài đã xác định các khu vực khu vực đông dân cư lân cận thành phố Yên Bái bao gồm các xã: Nga Quán, Cổ Phúc, Việt Thành, Minh Tiến, Quy Mông, Đào Thịnh và Y Can (huyện Trấn Yên, tỉnh Yên Bái)

Hình 1.1: Vị trí các khu vực nghiên cứu

Một số thông tin chung về vùng nghiên cứu như sau:

1) Thành phố Hà Giang

Thành phố Hà Giang là thành phố trung tâm tỉnh Hà Giang, nằm ven dòng chính sông Lô Thành phố Hà Giang có tổng diện tích tự nhiên là 13.345,9ha trong đó đất sản xuất nông nghiệp 1.748,8ha và đất ở 368,8ha

Trang 33

Kết quả quan trắc về tình hình ngập lũ trên địa bàn thành phố Hà Giang đã cho thấy trong hơn 40 năm qua đã có 4 trận lũ lớn xảy ra gây ngập lụt cho thành phố, trận lũ lớn nhất là lũ năm 1969, với mực nước lũ quan trắc được là 105.57m (vượt BĐ III 2,57m), gây ngập lụt cho nhiều khu dân cư của các phường Quang Trung, Ngọc Hà, Trần Phú, Minh Khai và Nguyễn Trãi Các trận lũ lớn tiếp theo đã xảy ra trên địa bàn thành phố Hà Giang là lũ các năm 1971, mực nước lũ là 104,44m; lũ năm 1986, mực nước lũ đạt 104,07m; lũ năm 2014 đạt 103,46m và lũ năm 2018 đạt 102,91m Các trận

lũ này chỉ gây ngập lụt cho các khu vực dân cư ven sông Lô của các phường Trần Phú, Minh Khai và Nguyễn Trãi

2) Thành phố Lạng Sơn

Thành phố Lạng Sơn là đô thị loại III của tỉnh Lạng Sơn Thành phố nằm bên quốc lộ 1A, cách biên giới Việt Nam - Trung Quốc 18 km; cách Hữu Nghị quan 15 km và Đồng Đăng 13 km về phía đông bắc Thành phố Lạng Sơn có tổng diện tích tự nhiên là 7.794ha trong đó đất sản xuất nông nghiệp 1.478ha, đất ở 619ha

Dân số đến năm 2016 là 94.863 người, dân số thành thị là 71.042 người chiếm khoảng 75%, mật độ dân số là 1.217 người/km2 Bao gồm 5 phường và 3 xã: phường Hoàng Văn Thụ, phường Vĩnh Trại, phường Tam Thanh, phường Chi Lăng, phường Đông Kinh, xã Mai Pha, xã Quảng Lạc, xã Hoàng Đồng Địa hình chia làm 2 khu: Khu Chi Lăng địa hình bằng phẳng, cao độ trung bình 256.8m; khu Kỳ Lừa có độ cao từ 258.5m trở lên, nơi cao nhất là khu đồi phía Bắc có độ cao nền từ 260m-267.5m

Từ năm 1960 đến nay, đã có 4 trận lũ gây ngập lụt cho thành phố Lạng Sơn, trong đó trận lũ năm 2986 là trận lũ lịch sử, mực nước lũ cao nhất đạt 259,73m, vượt báo động 3 là 3,73m Khu vực trung tâm hành chính của tỉnh (phường Chi Lăng) có 38% diện tích ngập

từ 1-3m; phường Đông Kinh có 67% bị ngập từ 1-4m; khu vực tập trung dân cư phường Tam Thanh có 44% diện tích ngập từ 1-5m, phường Hoàng Văn Thụ gần như không bị ngập, trừ một số khu vực nằm ven suối Kỳ Lừa (21% diện tích), phường Vĩnh Trại có 49% diện tích ngập từ 1-2m, xã Mai Pha các khu dân cư cũ thì gần như không bị ngập nhưng ở khu đang phát triển mới gần sông Kỳ Cùng ngập từ 2-3m (chiếm 26% diện tích)

Các trận lũ lớn tiếp theo xảy ra vào năm 2008, mực nước lũ đạt 257,8m; lũ năm

1980, mực nước lũ đạt 257,73m; lũ năm 2014, mực nước lũ đạt 257,39m gây ngập lụt cho địa bàn các phường Vĩnh Trại, Tam Thanh, Chi Lăng và Đông Kinh với khoảng 30% diện tích đất đai bị ngập

Trang 34

5

3) Thành phố Cao Bằng

Thành phố Cao Bằng là thành phố trung tâm của tỉnh Cao Bằng, nằm ven sông Bằng Giang Thành phố Cao Bằng có tổng diện tích tự nhiên là 10.712ha trong đó đất sản xuất nông nghiệp 2.578ha, đất ở 708ha

Dân số đến năm 2019 là 69.367người, dân số thành thị là 58.051 người chiếm khoảng 83,7%, mật độ dân số là 647 người/km2 Bao gồm 8 phường: phường Hợp Giang, Sông Bằng, Tân Giang, Sông Hiến, Đề Thám, Ngọc Xuân, Duyệt Trung, Hoà Chung và 03 xã: Chu Trinh, Hưng Đạo, Vĩnh Quang Địa hình của thành phố khá bằng phẳng, bao gồm đồi thấp thấp xen kẽ các cánh đồng tương đối rộng

Theo số liệu thống kê trong khoảng 60 năm qua, đã có 3 trận lũ lớn xảy ra trên địa bàn thành phố Cao Bằng Trận lũ lớn nhất đã xảy ra trên thành phố Cao Bằng là trận lũ năm 1986, mực nước lũ cao nhất là 184,84m Các trận lũ lớn tiếp theo đã xảy ra trên địa bàn thành phố Cao Bằng là lũ năm 1971, mực nước lũ lớn nhất đo được là 184,44m; lũ năm 1968 có mực nước lũ cao nhất là 184,20m Với trận lũ lịch sử năm 1986 đã gây ngập lụt trên diện rộng ở thành phố Cao Bằng Cụ thể là khu vực trung tâm của thành phố ở phường Hợp Giang bị ngập khoảng 50ha trong tổng số 91ha diện tích (ngập 55%),

độ sâu ngập từ 0-1,5m Các khu vực dân cư ven sông Bằng của các phường Ngọc Xuân, sông Bằng và sông Hiến cũng bị ngập

4) Thành phố Sơn La

Thành phố Sơn La là thành phố trung tâm của tỉnh Sơn La Thành phố Sơn La có tổng diện tích tự nhiên là 32.351ha trong đó đất sản xuất nông nghiệp 10.903ha, đất lâm nghiệp 15.529ha, đất chuyên dùng 1.128ha, đất ở 754ha

Dân số đến năm 2019 là 104.400 người, dân số thành thị là 70.000 người chiếm

Tâm, Quyết Thắng, Tô Hiệu, Chiềng Lề, Chiềng Sinh, Chiềng An, Chiềng Cơi và 05 xã: Chiềng Cọ, Chiềng Đen, Chiềng Ngần, Chiềng Xôm, Hua La

Suối Nậm La có chiều dài gần 20km, chạy qua các xã, phường gồm: Hua La, Chiềng Cơi, Tô Hiệu, Chiềng Lề, Chiềng An và Chiềng Xôm là nguồn cấp nước nhưng cũng là nguyên nhân gây lũ, ngập lụt cho thành phố Sơn La Suối Nậm La tính đến hết địa phận thành phố Sơn La có diện tích lưu vực là 335km2, suối Nậm La đoạn trước khi

đổ chảy vào thành phố Sơn La có độ dốc lớn, đoạn chảy qua thành phố suối có độ dốc trung bình Sau khi chảy qua thành phố Sơn La, suối Nậm La chảy vào các hang ngầm trước khi nhập với suối Nậm Pằn và đổ ra sông Đà Do đoạn suối Nậm La đoạn chảy qua thành phố Sơn La có độ dốc nhỏ, cộng với khả năng thoát lũ của các hang ngầm kém nên thường gây ứ đọng và úng ngập cho thành phố Sơn La khi có lũ lớn

5) Thành phố Yên Bái

Thành phố Yên Bái là trung tâm chính trị, kinh tế, văn hóa, khoa học kỹ thuật của tỉnh Yên Bái Thành phố Yên Bái có tổng diện tích tự nhiên là 10.678ha trong đó đất sản xuất nông nghiệp 2.992ha, đất ở 685ha

Trang 35

100 m so với mực nước biển

Các xã Nga Quán, Cổ Phúc, Việt Thành, Y Can, Quy Mông, Đào Thịnh và Minh Tiến thuộc huyện Trấn Yên có tổng diện tích tự nhiên 50,74km2, dân số là 18.500 người Trong chuỗi quan trắc dòng chảy trên sông Thao từ năm 1960 đến nay, đã có 13 trận lũ có mực nước vượt báo động 3 xảy ra trên địa bàn thành phố Yên Bái và vùng phụ cận Trận lũ lịch sử xảy ra vào tháng 8/1968 có mực nước lũ cao nhất tại Yên Bái là 34,42m (vượt báo động cấp 2 là 2,42m); trận lũ 8/2008 xấp xỉ lũ lịch sử có mực nước lũ đạt 34,26m Với các trận lũ có mực nước vượt 34m, nhiều khu vực thuộc thành phố Yên Bái, bao gồm cả các khu dân cư đều bị ngập Các phường Hồng Hà, Yên Ninh là nơi tập trung đông dân cư, các cơ quan hành chính cũng bị ngập nặng, diện tích ngập chiếm tới 25% diện tích tự nhiên Các trận lũ năm 1971, mực nước lũ cao nhất đạt 33,73m; lũ năm

2008 mực nước lũ đạt 33,12m và lũ năm 2016 mực nước lũ đạt 32,88m cũng là các trận

lũ lớn gây ngập lụt đáng kể cho thành phố Yên Bái Ngoài ra còn có 8 trận lũ có mực nước lũ vượt BĐ III đã xảy ra trên địa bàn thành phố Yên Bái Do đó, Yên Bái là khu vực bị ngập lũ thường xuyên nhất so với các khu vực nghiêm cứu còn lại

Như vậy, tình trạng ngập lũ đã xảy ra trong tất cả các khu vực nghiên cứu của đề tài, trong đó khu vực có số lần bị ngập lũ nhiều nhất là thành phố Yên Bái, đã có 13 trận

lũ xảy ra; khu vực có số lần bị ngập lũ ít nhất là thành phố Cao Bằng, mới chỉ bị ngập lũ

Trang 36

7

biến trong các nghiên cứu về quản lý lũ Sự phát triển của khoa học công nghệ tiên tiến hiện nay, việc mô phỏng tính toán bằng các mô hình thủy văn phân bố với ưu điểm là mô hình mã nguồn mở, tích hợp nhiều nguồn dữ liệu toàn cầu, cung cấp dữ liệu đầu ra ở khoảng thời gian dài và không gian rộng lớn, tính toán nhiều dữ liệu đầu ra phục vụ cho việc đánh giá về lũ lụt trong vùng nghiên cứu; trong đó có các thông số hình thái và mạng lưới thủy văn nhằm cung cấp những kiến thức tổng quan nhất về toàn bộ vùng nghiên cứu giúp đánh giá và giám sát lũ lụt thuận lợi hơn Các mô hình thủy văn phân bố sử dụng các

dữ liệu đầu vào là dữ liệu viễn thám với nhiều ưu điểm như: nhiều nguồn thông tin, chu kì thu nhận thông tin ngắn, xử lí trên diện rộng, không phụ thuộc vào điều kiện xã hội - chính trị trên mặt đất Những ưu điểm nổi bật đó đã làm cho viễn thám trở thành dữ liệu đầu vào được sử dụng hiệu quả trong mô hình thủy văn phân bố

Có thể kể đến một vài nghiên cứu trên thế giới về ứng dụng mô hình toán trong tính toán dòng chảy mùa lũ như sau:

Năm 2008, Viện Khí tượng thủy văn Thụy Điển (SMHI) sử dụng mô hình HYPE (Hydrological Predictions for the Environment) mô phỏng dòng chảy ngày cho từng lưu vực con và cả sông Motala Ström trong tháng 7/2008 [1]

Năm 2009, cũng Viện Khí tượng thủy văn Thụy Điển (SMHI) thiết lập mô hình HYPE tính toán dòng chảy cho lưu vực sông Niger, Tây Phi giai đoạn 1979-2009 trong chương trình dự án 5 năm ”Xây dựng khả năng ứng phó với lũ lụt và hạn hán ở lưu vực sông Niger - dự báo thủy văn cho thích ứng nước bền vững và thích ứng với biến đổi khí hậu” được tài trợ bởi SIDA và dự án IMPACT2C của FP7 7 [2]

Trường Đại học Công nghệ Delft (Hà Lan) và Future Water (Hà Lan) thực hiện nghiên cứu quản lý tài nguyên nước cho lưu vực sông Hồng cho cả phần lưa vực phía Trung Quốc và Việt Nam đã sử dụng mô hình thủy văn (SPHY) và nguồn số liệu đầu vào từ viễn thám để đánh giá biến động tài nguyên nước trên lưu vực sông để từ đó có các giải pháp quản lý, vận hành hệ thống hồ chứa một cách phù hợp [3]

Cơ quan Khí tượng và Đại dương Hoa Kỳ (NOAA) hiện đang vận hành cổng thông tin về Môi trường Quốc gia trong đó có ứng dụng mô hình thủy văn phân bố Variable Infltration Capacity (VIC) trong giám sát thiên tai ở cấp độ quốc gia Các cảnh báo về tình trạng băng tuyết, bão, lũ lụt, hạn hán được cập nhật thường xuyên từ kết quả

mô hình

Năm 2008, Zhi-Yu Liu và cộng sự ứng dụng mô hình TOKAPI trong đánh giá khả năng lũ lụt, dự báo đánh giá lũ lụt trong các điều kiện khác nhau trên ba lưu vực sông: Hoàng Hà, Dương Tử và Hoài Hà của Trung Quốc [4]

Đối với việc tính toán thuỷ lực tại Đan Mạch, Viện Thủy lực Đan Mạch phát triển các mô hình họ MIKE và một loạt các phần mềm khác Việc ứng dụng các mô hình toán trong tính toán dòng chảy đã mang lại những kết quả rất đáng tin cậy và nhanh chóng đưa ra các quyết định cho việc quản lý vận hành công trình thủy lợi Trong đó, các ứng dụng mô hình như MIKE 11, MIKE 21, MIKE FLOOD, đã được công nhận là tin cậy

Trang 37

8

và cho kết quả tốt, rất nhiều các ứng dụng của bộ mô hình MIKE đã được ứng dụng thực

tế triển khai các nghiên cứu và dự án liên quan đến tài nguyên nước

Hongming He và các cộng sự thuộc Đại học Massachusetts (Hoa Kỳ) đã nghiên cứu vùng ngập lũ trung du sông Vàng (Yellow River Basin) thuộc Trung Quốc Nghiên cứu đã đánh giá các tác động do thay đổi bề mặt lưu vực đến dòng chảy lũ Nghiên cứu

đã đề cập đến các tác động do hoạt động của con người ảnh hưởng đến điều kiện biên của mô hình Đây thực sự là công cụ hữu ích dùng để quản lý và đánh giá ảnh hưởng của các hoạt động trên lưu vực sông Vàng đến tình trạng lũ [5]

Một số nghiên cứu đánh giá tác động của lũ quét đối với khu vực miền núi đã mô phỏng chế độ dòng chảy 2 chiều đối với lũ quét Như đối với nghiên cứu Đánh giá tác động của lũ kèm với cây gỗ lớn đối với các khu vực làng mạc nằm ở vùng đồi núi ở miền Trung Tây Ban Nha [6], nhóm tác giả V Ruiz Villanueva và cộng sự đã xây dựng một mô hình toán trong đó mô phỏng chế độ dòng chảy lũ kèm cây gỗ lớn kết hợp mô hình thủy động lực học 2 chiều, qua đó đánh giá các tác động đối với khu vực bị ảnh hưởng thông qua độ sâu mực nước và lưu tốc dòng chảy

Nghiên cứu về lũ ở các lưu vực miền núi, còn phải kể đến một nghiên cứu của A.Lucia và cộng sự ở Đại học Bozen-Bolzano và Đại học Padova nước Ý, trong đó nhóm tác giả đã nghiên cứu và mô phỏng dòng chảy lũ trong những năm gần đây tại hai lưu vực sông miền núi đó là sông Magra và sông Vara, cùng với nghiên cứu mô phỏng dòng chảy đi kèm những cây gỗ lớn trong các trận lũ quét Nhóm tác giả đã xây dựng được mô hình toán thủy lực kết hợp GIS và thông qua số liệu thu thập được qua thực địa

để đánh giá các tác động của lũ quét đối với vấn đề sạt lở, đối với hạ tầng giao thông, đặc biệt là các cầu bắc qua sông

Ngoài ra có thể kể đến một nghiên cứu của J A Ballesteros C´anovas và cộng sự năm 2010 [7], nghiên cứu đánh giá dòng chảy lũ quét ở những lưu vực miền núi không

có trạm đo khí tượng - thủy văn, trong đó có áp dụng nghiên cứu mô hình toán thủy lực

2 chiều và xây dựng một số bộ chỉ số thủy lực cho khu vực miền núi Nhóm tác giả đã

mô phỏng dòng chảy lũ quét và lưu lượng đỉnh lũ dựa trên số liệu vết lũ thu thập tại thực địa và thông qua mô hình thủy lực và quét tia lade mặt đất

Bên cạnh việc mô phỏng dòng chảy lũ, mô hình toán thủy lực 2 chiều còn được sử dụng để xây dựng các bản đồ lũ lụt, có thể kể đến bài báo của T.A Hraniciuc và cộng sự tại Hội thảo khoa học về Địa lý lần thứ 17 (SGEM2017) [8], nhóm tác giả đã trình bày việc xây dựng bản đồ ngập lụt thông qua sử dụng mô hình toán 2 chiều MIKE21 và qua việc sử dụng kết hợp giữa mô hình 2 chiều và một chiều

Với quá trình phát triển và ứng dụng các mô hình tính toán thuỷ văn, thuỷ lực trong khoảng 30 năm qua, hiện nay có nhiều công cụ mô hình có thể mô phòng được chế độ thuỷ văn, thuỷ lực phù hợp với thực tế, có thể ứng dụng để nghiên cứu đánh giá được chế độ lũ trên lưu vực sông

Trang 38

9

1.2.2 Các phương pháp tính toán thiệt hại do lũ, ngập lụt

Lũ lụt là một trong những thiên tai đe dọa nghiêm trọng đến tính mạng và tài sản của con người ở nhiều nơi trên thế giới Ở Mỹ, người ta đã lập ra một chương trình để thống kê, ước tính thiệt hại do lũ lụt gây ra hàng năm cho từng địa phương, cho từng lưu vực sông và thời gian được thống kê, ước tính từ năm 1933 cho tới nay Các số liệu về thiệt hại được ước tính được chia ra thành từng hạng mục như: các tài sản thuộc vùng đô thị (khu dân cư, khu thương mại, khu công cộng); các tài sản vùng nông thôn (các thiệt hại về nông nghiệp, chăn nuôi); các tài sản về cơ sở hạ tầng (đường bộ, đường sắt, cầu cống ) Các số liệu về thiệt hại tại từng khu vực được điều tra và sau đó được tổng hợp lên cho từng địa phương hoặc từng lưu vực sông

Đánh giá mức độ thiệt hại, mất mát do lũ gây ra, từ đó có những biện pháp cảnh báo, tư vấn cho các cộng đồng bị ảnh hưởng cũng như những nhà ra quyết định trở nên rất cần thiết Tuỳ thuộc vào mức độ nghiêm trọng của lũ lụt và sự chuẩn bị của những vùng bị ảnh hưởng, quá trình đánh giá phải được thực hiện dưới nhiều hoàn cảnh khác nhau liên quan đến sự thay đổi của các điều kiện vật lý, áp lực thời gian

Thông thường, việc đánh giá thiệt hại lũ phải được thực hiện ngẫu nhiên Đánh giá thiệt hại do lũ sẽ tạo cơ sở cho việc tái quy hoạch và cho những quyết định đổi mới quản

lý lũ lụt Tuy nhiên, quá trình đánh giá phải dựa trên các nguyên tắc cơ bản là được quan sát nhằm hạn chế sự dự tính không thực tế

Thiệt hại, mất mát do lũ liên quan đến các thiệt hại vật lý của công cộng hoặc tài sản tư như cơ sở hạ tầng, nhà cửa, xe cộ, v.v bị phá huỷ trực tiếp do nước lũ ở các mức

sơ cấp và thứ cấp: (i) mất mát trực tiếp như nhà cửa, cơ sở hạ tầng, v.v (ii) mất mát dán tiếp, tức là mất mát do lũ lụt nhưng không phải do các ảnh hưởng trực tiếp của nó như tình trạng chia cắt giao thông, mất mát do kinh doanh đình trệ, mất mát từ các thu nhập khác mà không có lũ lụt có thể kiếm được Cả hai loại mất mát ở trên đều có thể chia ra các loại mất mát (i) mất mát có thể bù đắp được, tức là mất mát những thứ mà có thể tính được bằng tiền và mất mát những thứ mà tiền cũng không thể mua được

Đánh giá thiệt hại do lũ lụt đóng vai trò quan trọng trong việc cân bằng lợi ích giữa

sự cần thiết cho phát triển đối với một vùng nào đó và mức độ rủi ro do lũ lụt mà cộng đồng sẵn sàng chấp nhận Trong hoàn cảnh này, thiệt hại do lũ lụt trở thành nhân tố quan trọng trong việc đánh giá lợi ích thực mà cộng đồng có thể nhận được do việc sử dụng vùng đất trong việc chậm lũ, phân lũ

Trên thế giới có nhiều phương pháp được sử dụng để ước tính thiệt hại do lũ lụt Mỗi phương pháp đều có những ưu và nhược điểm nhất định và chưa có một phương pháp nào được coi là tiêu chuẩn thống nhất để đánh giá thiệt hại do lũ Hiện nay, nhờ sự phát triển vượt bậc của công nghệ viễn thám, công nghệ GIS, mô hình toán được ứng dụng để ước tính thiệt hại do lũ

Trang 39

10

a) Phương pháp đánh giá thiệt hại lũ ở Vương quốc Anh

Phương pháp này bao gồm: điều tra về mức độ thiệt hại theo hạng mục nhà cửa, cũng như tài sản của các hộ, v.v Trên cơ sở đánh giá tài sản thiệt hại do lũ ứng với các

độ sâu ngập khác nhau, từ đó đưa ra quan hệ thiệt hại theo độ sâu ngập Mức độ chi tiết

và độ chính xác tuỳ thuộc vào phạm vi của nghiên cứu đánh giá và các thông tin thu thập Thủ tục để đưa ra các hàm thiệt hại như sau: chia thiệt hại thành tài sản dân cư và phi dân cư Thiệt hại đối với tài sản dân cư, trước hết phân loại theo dạng, độ tuổi và tình trạng xã hội Thiệt hại trong lĩnh vực nhà, chia nhà làm nhiều loại theo mức độ cũ, mới, vật liệu xây dựng, v.v Sau đó xác định giá trị thay thế và giá trên thị trường và đánh giá thiệt hại, cuối cùng đưa ra hàm thiệt hại theo độ sâu đối với các loại nhà bị thiệt hại [9] Đối với tài sản phi dân cư, số liệu về phân loại đặc tính lấy từ trường số liệu của các cấp quản lý dạng niên giám thống kê và các trường số liệu cấp quốc gia Để xác định hàm thiệt hại đối với các dạng tài sản khác nhau, cần tiến hành phỏng vấn các công

ty để ước tính, trước hết là giá trị xấp xỉ của các tài sản có thể bị thiệt hại ở các ngành và lĩnh vực khác nhau, sau đó là mức độ tổn thương của các tài sản đó Khác với hàm thiệt hại của tài sản dân cư, các hàm thiệt hại đối với tài sản phi dân cư này không phản ánh thiệt hại tuyệt đối trên tài sản mà đánh giá trên diện tích của tài sản thương mại của một lĩnh vực nào đó

b) Phương pháp đánh giá thiệt hại lũ ở Hà Lan

Đánh giá thiệt hại lũ ở Hà Lan dựa theo các tiêu chuẩn của 53 tuyến đê bảo vệ Họ chia thành các danh mục đánh giá: Thiệt hại trực tiếp, hữu hình; thiệt hại giaán tiếp; thiệt hại không thể tính đếm được Các danh mục này được đánh giá theo phương pháp tiêu chuẩn bao gồm: tính được bằng tiền, đếm được và thiệt hại chỉ có thể miêu tả được [10] Các đặc tính ngập lụt được tính toán qua mô hình thuỷ lực với ô lưới 100m; đối với các toà nhà và công trình ảnh hưởng của vận tốc và sóng cũng được tính đến Như vậy, các đặc tính ngập lụt là: vận tốc, biến động mực nước và chiều sâu ngập lụt

Tổng thiệt hại trực tiếp trong mỗi ô lưới được tính theo công thức:

i i n i

Trong đó: ni: số lượng tài sản loại i

Si: thiệt hại đơn vị lớn nhất tài sản loại i

αi: mức độ thiệt hại tài sản loại i

Như vậy, có 3 thành phần cơ bản cần thiết để đánh giá thiệt hại: trước hết thu thập thông tin sử dụng đất liên quan, sau đó ước tính lượng thiệt hại lớn nhất trên mỗi loại hạng mục thiệt hại và cuối cùng đưa ra các hàm thiệt hại theo độ sâu ngập

Thông tịn sử dụng đất đai ở đây rất đa dạng, gồm đất nông nghiệp tính theo diện tích Các yếu tố hạ tầng tuyến tính như đường phố, đường xe lửa tính bằng chiều dài

Trang 40

11

Đối với hộ gia đình cần xác định chi tiết tài sản các hộ, ở các công ty số lượng công nhân trong mỗi công ty được thu thập nhằm xác định thiệt hại Tất cả thông tin về sử dụng đất thu thập được chuyển thành các ô lưới 100m để tính toán ngập lụt

Tổng thiệt hại lớn nhất: đối với mỗi danh mục thiệt hại, lượng thiệt hại lớn nhất (tức là thiệt hại toàn bộ) được điều tra và ước tính theo giá thị trường Tài sản cố định được tính toán bằng giá trị giảm giá Đối với sản phẩm nông nghiệp, tính giá trị thiệt hại theo hecta, v.v Thiệt hại gián tiếp lớn nhất qua việc các hoạt động kinh doanh ngừng trệ được đánh giá trên cơ sởgiá trị gia tăng của sản phẩm hàng hoá, v.v

c) Phương pháp đánh giá thiệt hại lũ ở Cộng hoà Séc

Ứng dụng thực tế của phương pháp đánh giá thiệt hại ở Cộng hoà Séc là yếu tố tương đối mới trong chính sách đối phó với lũ của nước này Ứng dụng chỉ bắt đầu được tiến hành sau 2 trận lũ lớn năm 1997 và 2002 Có 3 phương pháp đánh giá và cả 3 cách đều tiếp cận theo cùng một hướng, sử dụng thông tin tình hình sử dụng đất hướng đối tượng, ước tính giá trị tài sản rủi ro do lũ lụt trên đơn vị mét hoặc mét khối bằng các nguồn thông tin thống kê [11] Phương pháp 1 là phương pháp chi tiết cho các nghiên cứu cấp địa phương, sẽ tiến hành điều tra thiệt hại trên tất cả các hạng mục thiệt hại Phương pháp 2 là bản đơn giản của phương pháp 1 nhưng áp dụng trong phạm vi vùng Thông tin chủ yếu dựa vào số liệu thứ cấp, chỉ tiến hành điều tra đối với các đối tượng đặc biệt mà số liệu thứ cấp không đủ Phương pháp 3 là phương pháp điều tra nhanh ở cấp độ quốc gia, sử dụng số liệu thứ cấp Cả 3 phương pháp trên đều xem xét tuỳ theo mức độ các hạng mục thiệt hại sau đó cũng đưa ra quan hệ thiệt hại theo độ sâu ngập

d) Phương pháp đánh giá thiệt hại lũ ở Hàn Quốc

Phương pháp đánh giá thiệt hại do lũ trong đó xét đến ảnh hưởng của nhiều ngành cũng đã được áp dụng ở Hàn Quốc Thiệt hại do lũ lụt có những nhân tố không thể định lượng được ví dụ như thiệt hại về người Khi xem xét thiệt hại về người đồng thời với các thiệt hại khác thì sẽ gặp khó khăn bởi vì các thiệt hại không có cùng đơn vị Để đưa thiệt hại về người xem xét song song cùng các thiệt hại có thể định lượng được, số tiền mong muốn chi trả của cộng đồng để tránh các thiệt hại về người được lấy làm giá trị cho thiệt hại về người [12] Thiệt hại cho các ngành khác như công nghiệp, đô thị, nông nghiệp, thương mại, cơ sở hạ tầng, các công trình công cộng thì dễ định lượng hơn và cũng được đưa vào để xem xét

f) Nghiên cứu đánh giá của ECLAC

Uỷ ban kinh tế Châu Mỹ La Tinh và vùng Caribê (ECLAC) đã nghiên cứu và đưa

ra hướng dẫn trong quá trình đánh giá thiên tai nói chung, đánh giá thiệt hại lũ nói riêng Trong đánh giá của ECLAC miêu tả các phương pháp đánh giá tiếp cận ảnh hưởng của

lũ lụt đến tất cả các yếu tố như xã hội, kinh tế và môi trường, sau đó phân loại chúng thành các thiệt hại trực tiếp và thiệt hại gián tiếp cũng như ảnh hưởng đến nền kinh tế vĩ

mô [13] Đánh giá thiệt hại lũ theo phương pháp này đã được áp dụng ở một số nước châu Mỹ La Tinh, vùng Caribê, Philippines và một số nước khác Ưu điểm của phương

Tiêu đề	Nghiên cứu đánh giá rủi ro lũ, ngập lụt và đề xuất các giải pháp phòng tránh, thích ứng cho các khu vực tập trung đông dân cư, đô thị vùng miền núi phía bắc
Tác giả	TS. Lê Viết Sơn
Trường học	Viện Quy hoạch Thủy lợi
Chuyên ngành	Quản lý môi trường và phòng chống thiên tai
Thể loại	Báo cáo tổng hợp
Năm xuất bản	2021
Thành phố	Hà Nội

Định dạng
Số trang	341
Dung lượng	23,36 MB