Nghiên cứu diễn biến lũ, lụt lưu vực sông lam và đề xuất giải pháp khắc phục

Những vấn đề chính cần nghiên cứu giải quyết trong luận văn: - Nghiên cứu tình hình diễn biến lũ, lụt tại hạ lưu sông am và đánh giá khả năng phòng, chống lũ của hệ thống đê dọc sông La

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin chân thành cảm ơn Bộ môn Mô hình toán và Dự báo Khí tượng Thủy văn, Khoa Khí tượng Thủy văn và Tài nguyên nước, Phòng Đào tạo Đại học và Sau đại học – Trường Đại Học Thủy Lợi, Khoa Khí tượng Thủy văn, Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội đã tạo mọi điều kiện để tác giả được học tập và nghiên cứu thực hiện luận văn

Tác giả cũng tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến TS Trần Duy Kiều – Trường Đại học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, PGS.TS Ngô Lê Long, Trường Đại học Thủy Lợi đã hướng dẫn tác giả trong suốt quá trình tìm hiểu và hoàn thành luận văn

Tác giả cũng xin chân thành cảm ơn các quý cơ quan: Trung tâm tư liệu Khí tượng Thủy văn; Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Bắc Trung Bộ; Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn TW đã giúp đỡ tác giả trong quá trình tìm hiểu và thu thập dữ liệu liên quan đến luận văn

Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn đến đồng nghiệp, người thân và bạn bè đã tạo mọi điều kiện thuân lợi, giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình thực hiện luận văn

TÁC GIẢ

LÊ THỊ THƯỜNG

LỜI CAM ĐOAN

Tôi là Lê Thị Thường Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Những nội dung trong luận văn và trung thực và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào

Tác giả

THỊ THƯỜ G

MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠ G 1: TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU VỀ Ũ, ỤT 3

1.1 Tình hình nghiên cứu lũ, lụt 3

1.1.1 Nghiên cứu lũ, lụt trên thế giới 3

1.1.2 Nghiên cứu lũ lụt tại Việt Nam 10

1.2 Tình hình nghiên cứu lũ, lụt lưu vực Sông Lam 19

1.2.1 Một số trận lũ lớn điển hình trên lưu vực 19

1.2.2 Tình hình nghiên cứu lũ, lụt trên lưu vực sông Lam 22

Kết luận chương 1 24

CHƯƠ G 2: Ũ ỤT TR ƯU VỰC SÔNG LAM 26

2.1 Khái quát về lưu vực sông Lam 26

2.1.1 Vị trí địa lý 26

2.1.2 Địa hình, địa mạo 28

2.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng 29

2.1.4 Thảm phủ thực vật 29

2.1.5 Đặc điểm mạng lưới sông suối 30

2.1.6 Đặc điểm khí tượng 32

2.2 Đặc điểm lũ, lụt lưu vực sông Lam 35

2.2.1 Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn 35

2.2.2 Mực nước cao nhất năm 36

2.2.3 Chế độ lũ 38

Kết luận chương 2 54

CHƯƠ G 3 : THIẾT LẬP MÔ HÌNH MÔ PHỎ G Ũ ỤT 56

ƯU VỰC SÔNG LAM 56

3.1 Tổng quan một số mô hình toán thủy văn – thủy lực 56

3.2 Mô hình mô phỏng ngập lụt khu vực nghiên cứu 56

3.2.1 ựa ch n m hình 56

3.2.2 Giới thiệu c c m hình th nh ph n 57

3.2.3 s l thuyết của m hình 58

1 hình NAM – MIKE 11: 58

2 Mô hình thủy lực MIKE 11 HD 59

3 Mô hình thủy lực 2 chiều MIKE 21 HD 61

4 Mô hình mô phỏng lũ IKE F OOD 62

3.3 Thiết lập mô hình mô phỏng ngập lụt lưu vực nghiên cứu 62

3.3.1 Phạm vi nghiên cứu v dữ liệu của mô hình 62

3.3.2 Thiết lập mô hình mưa rào – dòng chảy 64

3.3.3 Thiết lập mô hình thủy lực 68

1 Thiết lập mô hình thủy lực 1 chiều MIKE 11 68

2 hiết lập m hình thủy lực 2 chiều MIKE 21 72

3.3.4 Thiết lập mô hình mô phỏng ngập lụt MIKE F D 74

3.4 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 76

3.4.1 Hiệu chỉnh mô hình 76

3.4.2 Kiểm định mô hình 80

Kết luận chương 3 83

CHƯƠ G 4: GHI CỨU KHẢ Ă G PHÒ G CHỐ G Ũ HỆ THỐNG Đ ƯU VỰC SÔNG LAM 84

4.1 Hiện trạng hệ thống đê phòng chống lũ lưu vực sông Lam 84

4.2 Ứng dụng kết quả mô hình MIKE F D đánh giá khả năng phòng lũ hệ thống đê hạ lưu sông am 86

4.2.1 Đánh giá khả năng phòng lũ của hệ thống đê với lũ năm 1978 86

4.2.2 Đánh giá khả năng phòng lũ của hệ thống đê đã nâng cấp với lũ tần suất 1% 94

4.3 Đề xuất các giải pháp khắc phục 96

4.3.1 Giải pháp công trình 96

4.3.2 Giải pháp phi công trình 97

1) Giai đoạn trước lũ 98

2) Giai đoạn trong lũ 99

3) Giai đoạn sau lũ 100

Kết luận chương 4 100

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 102

TÀI LIỆU THAM KHẢO 104

PHỤ LỤC 107

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Hình 1-1: Số người chết do thiên tai gây ra ở Việt Nam từ 1998 – 2007 [2] 13

Hình 2-1: Bản đồ lưu vực sông và mạng lưới KTTV trêm Sông Lam 27

Hình 2-2:Tổng lượng dòng chảy các tháng mùa lũ một số trạm lưu vực sông Lam 38

Hình 2-3: Tần suất (%) xuất hiện lũ lớn nhất trong năm 39

Hình 2-4: Đường quá trình mực nước tại trạm Cửa Rào và Quì Châu trên sông Cả (trận lũ tháng IX năm 1978) 50

Hình 2- 5: Đường quá trình mực nước tại trạm Dừa và Đô ương trên sông Cả (trận lũ tháng IX năm 1978) 50

Hình 2-6: Đường quá trình mực nước tại các trạm Yên Thượng, am Đàn, Trung ương trên sông Cả (trận lũ tháng IX năm 1978) 51

Hình 2-7: Đường quá trình mực nước trạm Hòa Duyệt, Sơn Diệm, Linh Cảm trên sông La (trận lũ tháng IX năm 1978) 51

Hình 3-1: Bản đồ phân chia lưu vực bộ phận trong mô hình MIKE –NAM 65

Hình 3-2: Đường quá trình lưu lượng thực đo và tính toán tại trạm Dừa trận lũ 2007 (Hiệu chỉnh) 66

Hình 3-3: Đường quá trình lưu lượng thực đo và tính toán tại trạm Dừa trận lũ 2005 (Kiểm định) 67

Hình 3-4: Mạng lưới hệ thống mô phỏng tại lưu vực sông Lam 69

Hình 3-5: Dữ liệu mặt cắt sông Lam 70

Hình 3-6: Điều kiện ban đầu trong editor thủy lực 71

Hình 3-7: Bộ thông số Manning trên sông Lam 72

Hình 3-8: Địa hình tính toán khu vực nghiên cứu 73

Hình 3-9: Kết quả Couping trong mô hình MIKE FLOOD cho vùng hạ lưu sông Lam 75

Hình 3-10: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán tại trạm Linh Cảm, trận lũ 2002 78

Hình 3-11: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán tại trạm am Đàn, trận lũ 2007 78

Hình 3-12: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán tại trạm Đô ương,

trận lũ 2005 81

Hình 3-13: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán tại trạm Đô ương, trận lũ 2011 81

Hình 3-14: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán tại trạm am Đàn, trận lũ 1978 83

Hình 4-1: Sơ họa hệ thống đê dọc sông Lam 86

Hình 4-2: Vị trí tràn đê dọc sông ứng với lũ năm 1978 87

Hình 4-3: Vị trí tràn đê dọc theo sông ứng với nâng cấp đê hiện trạng 88

Hình 4-4: Kết quả mô phỏng ngập lũ năm 1978 đê hiện trạng 90

Hình 4-5: Kết quả mô phỏng ngập theo lũ 1978 đã nâng cấp đê 91

Hình 4-6: Vị trí tràn dọc đê ứng với đê đã nâng cấp, lũ tần suất 94

Hình 4-7: Kết quả ngập lũ 1% ứng với đê đã nâng cấp 95

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Bảng 1-1: Thống kê một số trận lũ lớn đã xảy ra tại một số vị trí trên lưu vực

sông Lam 20

Bảng 2-1: Phân bố diện tích theo địa bàn hành chính [16] 26

Bảng 2-2: Đặc trưng hình thái cơ bản lưu vực sông Lam [18] 30

Bảng 2-3: Đặc trưng dòng chảy năm một số trạm trên lưu vực sông Lam 37

Bảng 2-4 :Đặc trưng mực nước đỉnh lũ cao nhất năm 41

Bảng 2-5: Tổ hợp lũ lớn theo các trận lũ điển hình trên sông Nậm Mộ - sông Hiếu – sông Nậm Mộ 43

Bảng 2-6: Tổ hợp nước lũ theo lũ điển hình trên sông Ngàn Sâu – sông Ngàn Phố 45

Bảng 2-7: Đặc trưng trận lũ từ 16- 29/IX/1978 trên hệ thống sông Cả 49

Bảng 2-8: Đặc trưng lũ từ IX/2002 sông Ngàn Phố và các sông lân cận 53

Bảng 3- 1: Các thông số hiệu chỉnh của mô hình NAM 58

Bảng 3-2: Thống kê số liệu mặt cắt ngang 63

Bảng 3- 3: Trạm mưa và bốc hơi cho các lưu vực bộ phận 65

Bảng 3-4: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng hiệu chỉnh mô hình 66

Bảng 3-5: Chỉ tiêu đánh giá chất lượng kiểm định mô hình 67

Bảng 3-6: Bộ thông số của mô hình NAM_MIKE11 67

Bảng 3-7: Biên tính toán của mô hình 70

Bảng 3-8: Kết quả xác định hệ số nhám n trên lưu vực sông Lam 76

Bảng 3-9: Các chỉ tiêu đánh giá kết quả hiệu chỉnh mô hình năm 2002 79

Bảng 3-10: Các chỉ tiêu đánh giá kết quả hiệu chỉnh mô hình năm 2007 79

Bảng 3-11: Các chỉ tiêu đánh giá kết quả hiệu chỉnh mô hình năm 2010 79

Bảng 3-12: Các chỉ tiêu đánh giá kết quả hiệu chỉnh mô hình năm 2005 82

Bảng 3-13: Các chỉ tiêu đánh giá kết quả hiệu chỉnh mô hình năm 2011 82

Bảng 4- 1: Biên mô phỏng của mô hình 87

Bảng 4-2: Tổng hợp kết quả ngập lụt lũ 1978 với đê hiện trạng 92

Bảng 4-3: Tổng hợp kết quả ngập theo lũ 1978 đã nâng cấp đê 92

Bảng 4-4: Tổng hợp kết quả ngập theo lũ 1% đê đã nâng cấp 96

DANH MỤC CÁC KÍ HIỆU, CÁC CHỮ CÁI VIẾT TẮT

Hmax TBNN Mực nước lớn nhất trung bình nhiều năm

Hmaxmax; Hmaxmin Mực nước đỉnh lũ cao nhất, mực nước đỉnh lũ thấp nhất

X, Qmax, Mmax ượng mưa, lưu lượng lớn nhất, Mô đuyn dòng chảy lớn nhất

1

MỞ ĐẦU 1) Tính cấp thiết của đề tài

ưu vực sông Lam bắt nguồn từ tỉnh Xiêng Khoảng của Lào, có chiều dài 531 km, diện tích lưu vực 27.200 km2, trên lãnh thổ Việt Nam là 17.730

km2, là con sông lớn thứ 2 của miền Trung (sau sông Mã) Đây là khu vực chịu ảnh hưởng của nhiều hình thế thời tiết gây mưa sinh lũ lớn, cộng với khả năng điều tiết lũ của lưu vực sông kém nên lũ trên sông am thường lớn, gây thiệt hại về người và tài sản cho hai tỉnh Nghệ An, Hà Tĩnh Trước tình hình

lũ lụt ngày càng gia tăng trên lưu vực sông Lam cùng với sự tác động của biến đổi khí hậu toàn cầu, nước biển dâng và yêu cầu phát triển kinh tế xã hội đòi hỏi phải nâng cao hiệu quả trong công tác phòng, tránh lũ, lụt trên lưu

vực Vì thế, vấn đề: “Nghiên cứu diễn biến lũ lụt lưu vực S ng am v đề xuất

giải pháp khắc phục” được chọn làm đề tài luận văn Thạc sĩ

2) Mục đích của đề tài

Trên cơ sở phân tích tình hình diễn biến lũ lụt trên lưu vực sông am, đề xuất các giải pháp nhằm giảm thiểu các tác động do lũ lụt gây ra trên lưu vực Những vấn đề chính cần nghiên cứu giải quyết trong luận văn:

- Nghiên cứu tình hình diễn biến lũ, lụt tại hạ lưu sông am và đánh giá khả năng phòng, chống lũ của hệ thống đê dọc sông Lam với trận lũ lịch sử;

- Ứng dụng mô hình toán để phân tích đánh giá diễn biễn lũ lụt hạ du lưu vực sông Lam;

- Đề xuất các giải pháp khắc phục góp phần kiểm soát lũ hiệu quả nhằm giảm thiểu thiệt hại do lũ gây ra;

3) Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Phạm vi nghiên cứu của luận văn là lưu vực sông am thuộc 2 tỉnh ghệ

An và Hà Tĩnh

2

- uận văn tập trung nghiên cứu về diễn biến của lũ, lụt trên lưu vực sông

am làm cơ sở cho việc đề xuất các giải pháp khắc phục

4) Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

uận văn sử dụng các phương pháp nghiên cứu chủ yếu sau:

- Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Thu thập và xử lý số liệu, các tài liệu liên quan cần thiết đến lĩnh vực nghiên cứu cũng như các nội dung tính toán trong luận văn

- Phương pháp kế thừa: Tham khảo và kế thừa các tài liệu, kết quả của các công trình nghiên cứu trước đây có liên quan đến hướng nghiên cứu của luận văn

- Phương pháp mô hình toán: Phân tích và lựa chọn các mô hình toán phù hợp nhằm lượng hóa ảnh hưởng của lũ lụt trên lưu vực sông Lam

- Phương pháp phân tích hệ thống: Nhằm đánh giá tổng hợp các tác nhân gây lũ lụt, xác định nguyên nhân gây lũ lụt và thực trạng lũ lụt trên sông Lam, từ đó đề xuất giải pháp khắc phục

Dưới tác động của biến đổi khí hậu: bão, lũ lớn tăng cả tần số lẫn cường

độ cùng với mực nước biển dâng dẫn đến nguy cơ thoát lũ kém, mặn lấn sâu vào lục địa, kèm theo hệ thống phòng, chống lũ như đê điều được xây dựng

đã lâu chưa được nâng cấp hoàn chỉnh làm cho lũ lụt ngày càng xảy ra nghiêm trọng, thiệt hại càng tăng hững năm qua, các quốc gia trên thế giới thường xuyên phải đối mặt với thiên tai do lũ lụt gây ra, thảm họa lớn điển hình như:

Hà Lan, một nước Bắc Âu, theo số liệu lịch sử lũ năm 1421 lũ đã làm chết 100 ngàn người, lũ năm 1530 làm chết 400 ngàn người Đặc biệt vào tháng I/1953, bão, sóng lớn và triều cường của Biển Bắc đã phá hủy hơn 45

km đê biển gây ngập lụt 3 tỉnh phía am làm 1.800 người chết; 100 nghìn người phải sơ tán; làm ngập hơn 150 nghìn ha đất và hơn 10 nghìn ngôi nhà

bị phá hủy hoàn toàn Hai trận lũ lớn năm 1993, 1995 gây thiệt hại cho đất nước Hà Lan hàng triệu USD [15]

Tại Úc, trận lũ lớn xảy ra đầu năm 2011 là một thảm họa lớn chưa từng thấy trong lịch sử nước Úc: hơn 70 đô thị chìm trong nước, 200.000 dân bị ảnh hưởng, hơn 80 người chết và mất tích, thiệt hại khoảng 13 tỷ USD tương đương 1% GDP của Úc

Ở Thái Lan lũ năm 1785 ngập sâu 4,25 m; lũ năm 1917 toàn bộ tuyến đường giao thông bị ngập nước trong 1 tháng; năm 1975 lũ với lưu lượng

4000 m3/s gây thiệt hại khoảng 1100 triệu Bath [19] ũ lụt năm 1983 kéo dài

từ 3- 5 tháng, thiệt hại 213 triệu USD; năm 1995 lũ với lưu lượng 5.400 m3/s,

4

mực nước trên sông Chao Phraya là 2,27 m trên mực nước biển, nước tràn qua đê, ước tính thiệt hại khoảng 3000 triệu Bath, vùng ngoài Bangkok khoảng 50.000 triệu Bath ũ lụt năm 2010 làm 8,6 triệu người bị ảnh hưởng tại 51 tỉnh, thành phố, 257 người bị chết và mất tích chủ yếu do chết đuối, gây thiệt hại khoảng 1,7 tỷ USD

Với trận đại hồng thủy diễn ra vào đầu tháng 10 năm 2011, Ngân hàng Thế giới ước tính lũ lụt Thái lan được xếp hạng thứ tư trong bốn thảm họa tồi

tệ nhất thế giới - trận động đất và sóng thần năm 2011 tại hật Bản, động đất năm 1995 tại Kobe, cơn bão Katrina năm 2005 ở Mỹ

Giới chức Thái an ước tính thảm họa thiên nhiên tồi tệ vừa qua có thể làm giảm tăng trưởng GDP của nước này xuống mức dưới 2,6%, thấp hơn nhiều so với mức tăng 4,1% dự kiến trước đó ũ lụt khiến tổng giá trị GDP của Thái an giảm khoảng 4,9 tỷ USD, trong khi doanh thu từ ngành liên quan tới du lịch bị giảm tới trên 600 triệu USD do số du khách tới nước này

dự kiến giảm từ 700.000 - 800.000 lượt người Ước tính ngành công nghiệp thiệt hai 95 tỷ Baht với 930 nhà máy ở 28 tỉnh bị ảnh hưởng, ngành nông nghiệp thiệt hại 25 tỷ Baht, và thiệt hại về nhà ở vùng ngoại ô khoảng 65 tỷ Baht [1]

Ở Campuchia, lụt lớn thường do sông Mê Công gây ra bởi hậu quả của những cơn mưa gió mùa ở thượng nguồn Thủ đô Phnom – Penh hàng năm bị

đe doạ ngập lụt do sông và do lụt đô thị gây nên bởi những trận mưa to trong mùa nước nổi Theo báo cáo vào năm 1996, lũ lụt làm chết 155 người, phá hoại 253.000 ha ruộng lúa và thiệt hại kinh tế khoảng 8,6 triệu USD

Tại Malayxia trận lũ đặc biệt lớn tháng XI/1986 ở hạ lưu sông Trengganu

và Kelantan đã làm 14 người chết, thiệt hại khoảng 12 triệu USD Trận lũ lớn xảy ra đầu năm 2005 tại New Orleans là một thảm họa lớn chưa từng thấy

2 Phòng chống lũ lụt trên thế giới

Ngập lụt là một trong những thảm họa thiên nhiên tác động bao trùm khu vực rộng lớn Do mật độ dân cư sống dọc theo những dòng sông khá cao và ở

hạ lưu thường là khu vực có hoạt động sản xuất kinh tế tập trung như: Băng

a Đét, Trung Quốc, Ấn Độ , Việt Nam , nên nạn lụt gây ra những thiệt hại nghiêm trọng cả về tài sản cũng như cướp đi cuộc sống của rất nhiều người hàng năm

ũ, lụt lớn ngày càng tăng cả về tần số lẫn cường độ, các quốc gia thường xuyên phải đối mặt với thiên tai lũ đã đầu tư rất lớn cho cuộc chiến chống lại lũ, lụt qua nhiều giai đoạn với các mức độ khác nhau từ phòng, chống lũ thụ động tới kiểm soát lũ chủ động hơn Có rất nhiều các biện pháp

đã được áp dụng: bao gồm các biện pháp phi công trình và công trình, các kế hoạch chiến lược ngắn và dài hạn, các chính sách, phổ biến thông tin, nhằm giảm nhẹ tác hại của tai ngăn ngừa chúng xảy ra trong tương lai hững quốc gia này đã thực hiện phòng chống lũ, lụt cho mình một cách hiệu quả và phù hợp, điển hình như:

 Trung Quốc

Chiến lược phòng, chống lũ của Trung Quốc là “tăng cường chứa lũ ở thượng nguồn; bảo vệ các vùng ảnh hưởng lũ ở trung lưu và hạ lưu các sông

Thêm vào đó, chính phủ đã thực hiện một loạt các chiến lược nhằm phục hồi những vùng bị lũ lụt và cải thiện việc phòng, chống lũ lụt Các chiến lược này bao gồm trồng rừng, bảo vệ khu bảo tồn quốc gia, cải thiện dòng chảy mùa lũ và mạng lưới kênh, củng cố các đê chính, tái định cư cho những khu vực dễ bị lũ lụt [6]

 Hoa Kỳ

Hoa Kỳ đã từ lâu xây dựng “chiến lược giảm nhẹ thiên tai Hoa Kỳ” Coi chiến lược trong kiểm soát lũ và giảm nhẹ lũ là quan hệ đối tác vì mục tiêu xây dựng các cộng đồng an toàn hơn Trong đó trách nhiệm nâng cao nhận thức của cộng đồng, hỗ trợ cộng đồng chủ động trong phòng, chống, giảm nhẹ tác hại của lũ được quan tâm đặc biệt Quan điểm tiếp cận trong quản lý lũ của Hoa

Kỳ là giảm tối đa các tổn thất và các tác động xấu của lũ Quản lý lũ của Hoa

Kỳ gồm: Các giải pháp phi công trình có hiệu quả như “ bảo hiểm lũ lụt” có từ năm 1969 hay phân vùng lũ, lụt để có giải pháp ứng phó và kiểm soát Xây dựng các công trình hồ chứa ở thượng nguồn; xây dựng hệ thống đê, kè, tường chắn

lũ ở nhưng nơi xung yếu như trên lưu vực sông Mississippi qui hoạch phải có

Các giải pháp công trình trong kiểm soát của Bangladesh gồm khoảng 10.000 km đê kè; 3.500 km kênh tiêu với khoảng 5.000 công trình tiêu úng; khoảng 100 trạm bơm lớn; 1.250 công trình ngăn cửa sông [22] Ngoài ra còn

có 85 trạm quan trắc phục vụ công tác dự báo và cảnh báo lũ Bangladesd

có 13 bộ liên quan đến kiểm soát lũ, trong đó vai trò chính là Bộ phát triển nguồn nước

 Nhật Bản

Từ những năm 1896, Nhật Bản đã đưa ra uật sông ngòi để thực hiện kiểm soát lũ, lụt và được xem là hoạt động quan trọng trong việc tái thiết và phục hồi kinh tế Nhật Phòng chống lũ, lụt tại Nhật Bản có thể nói đã có

- Từ năm 1964 đến1997: Thời gian này kiểm soát lũ của Nhật Bản có sự

chuyển biến rõ rệt, cụ thể là quản lý lũ gắn liền với sử dụng nước làm cho hiệu quả phòng chống lũ được nâng cao

- Đến năm 1997, khi uật sông ngòi được sửa đổi, kiểm soát lũ của Nhật Bản được quản lý mang tính tổng hợp cao hơn, gắn liền với sử dụng nước và bảo vệ môi trường Hay nói cách khác, cách quản lý này đã tiếp cận đến hướng phát triển bền vững

hư vậy có thể thấy trên thế giới để giải quyết vấn đề lũ lụt trong giai đoạn đầu là phòng, tránh lũ đơn thuần bị động, chủ yếu là các hoạt động khi xảy ra lũ Theo quan điểm tiếp cận để hạn chế úng ngập cần được xem xét ngay từ trước khi lũ xảy ra, trong khi lũ xảy ra và cả sau khi lũ đã hết

Hai nhóm giải pháp phi công trình và công trình trong phòng chống giảm nhẹ thiệt hại do lũ, lụt gây ra đã và đang được nhiều nước trên thế giới áp dụng và tuỳ theo điều kiện cụ thể từng vùng, từng lưu vực sao cho phát huy tính hiệu quả của nó là lớn nhất

3 Tình hình nghiên cứu ngập lụt trên thế giới

Tại Bangladesh đã xây dựng thành công hệ thống giám sát và cảnh báo ngập lụt trên cơ sở sử dụng mô hình MIKE11 dưới sự trợ giúp của UNDP/WMO kết hợp với sử dụng tư liệu viễn thám GMS, NOAA-12 và NOAA-14 Hệ thống giám sát và cảnh báo ngập lụt này được áp dụng cho

9

vùng lãnh thổ rộng 82.000 km2, dài 7.270 km sông, 195 nhánh, sử dụng 30 trạm giám sát

Tại Trung Quốc đã xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo ngập lụt trên cơ sở sử dụng tư liệu viễn thám FY-II, OLR, GPCP, ERS-II, SSM/I Trong vài năm gần đây, ngày càng có nhiều dấu hiệu cho thấy sự không bền vững trong sử dụng tài nguyên nước và các hệ sinh thái tại các lưu vực sông Nhận thức được vấn đề này, Ủy ban Hợp tác Quốc Tế về Môi Trường và Phát triển Trung Quốc (CCICED) đã đề xuất áp dụng quản lý tổng hợp lưu vực sông tại Trung Quốc dựa trên cách tiếp cận hệ sinh thái Một số nước thuộc châu Phi sử dụng mô hình thủy văn FEWS ET kết hợp với hệ thống thông tin địa lý (GIS) để xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo ngập lụt cho 5.600 vùng hạ lưu với sự trợ giúp xây dựng của tổ chức USGS/EROS

Nhận thức tầm quan trọng của việc quản lý thiên tai ngập lụt, năm

2002 Đại sứ quán Cộng hòa Pháp tại Hà Nội đã tổ chức Hội thảo Việt -

Pháp với chủ đề “Quản l lưu vực sông và phòng ngừa lụt lội” Tại hội

thảo này các cơ quan quản lý, viện nghiên cứu, công ty của Pháp đã trao đổi kinh nghiệm quản lý ngập lụt trong lưu vực sông Hội thảo đã giới thiệu ảnh vệ tinh SPOT của Pháp SP T IMAGE đã trình bày các kinh nghiệm ứng dụng ảnh vệ tinh cho việc giám sát hiện tượng ngập lụt Mô hình tổ chức quản lý lưu vực sông Seine (Pháp) Cơ cấu tổ chức quản lý lưu vực sông Seine là mô hình quản lý tài nguyên nước khá hoàn thiện (quản lý đến từng tiểu lưu vực của hệ thống sông Seine) với sự tham gia chặt chẽ của các ngành, các địa phương và cộng đồng dân cư trong lưu vực

Thái Lan là một nước nằm trong khu vực Đông am Á, có nhiều điểm tương đồng về điều kiện tự nhiên với Việt Nam Viễn thám đã được

10

ứng dụng ở Thái Lan trong nhiều lĩnh vực như nông nghiệp, lâm nghiệp, môi trường và thảm họa thiên nhiên, quy hoạch đô thị

Một số nghiên cứu về ngập lụt ở Thái an như “Dự án phát triển hệ

thống cảnh báo ngập lụt cho vùng lòng chảo hao Phraya” đã được báo

cáo kết quả ở hội nghị quốc tế Kyoto - Nhật Bản vào tháng 5/2004 Hệ thống này phát triển nhằm mục đích cảnh báo sớm cho các cộng đồng dân

cư dọc theo vùng lòng chảo tránh lũ khi có mưa lớn ở thượng nguồn, dựa trên việc thiết kế và xây dựng một hệ thống truyền dữ liệu thực địa liên tục

tự động từng 10 phút để phân tích và dự báo lũ ghiên cứu ngập lụt ở sông Mae Chaem thuộc tỉnh Chiêng Mai-Thái Lan, sử dụng mô hình thủy lực HEC-RAS và khảo sát thực địa nhờ các trạm đo DGPS để xây dựng các mặt cắt sông và vết lũ năm 2001 để hiệu chỉnh mô hình

1.1.2 Nghiên cứu lũ lụt tại Việt Nam

1 Lũ và ngập lụt ở Việt Nam

Ở Đồng bằng sông Hồng trong 100 năm qua đã có 26 trận lũ lớn Các trận lũ lớn này đa số xảy ra vào tháng VIII, đây là thời kỳ mưa bão nhiều nhất Hai trận lũ đặc biệt lớn đã xảy ra vào VIII/1945 và VIII/ 1971 gây ra vỡ

đê nhiều nơi goài ra còn có các trận lũ lớn xảy ra vào các năm: 1913, 1915,

1917, 1926, 1964, 1968, 1969, 1970, 1986, 1996, 2002 ăm 1971, cơn lũ làm vỡ đê sông Hồng Mực nước sông Hồng ngày 20/VIII lên đến 14,13 m ở

Hà Nội Mực nước này cao hơn báo động cấp III đến 2,63 m, mực nước sông Hồng đo được 18,17 m ở Việt Trì (cao hơn 2,32 m so với báo động cấp III) và 16,29 m ở Sơn Tây (cao hơn 1,89 m so với báo động cấp III)

Khu vực miền Trung, từ năm 1964 trở lại đây đã phải gánh chịu nhiều cơn lũ lớn xảy ra Mưa gây lũ lụt ở thượng lưu và vùng đồng bằng với số lần ngày càng tăng trong năm, cường độ mưa ngày càng lớn và diễn biến hết sức

11

phức tạp Khủng khiếp nhất là vào năm 1999, những trận mưa liên tục kéo dài

1 tháng đã đẩy mực nước các sông lớn ở miền Trung dâng nhanh chưa từng thấy ượng mưa từ ngày 29/X đến ngày 3/XI tại Huế đạt kỷ lục 1.384mm Đây được coi là lượng mưa ngày lớn thứ 2 thế giới, chỉ đứng sau kỷ lục 1.870

mm đo được tại Cilaos trên đảo Reunion (Pháp) Tiếp đến là các trận mưa lớn

từ ngày 1 đến ngày 7/XII làm “nũng” cả đất Quảng Nam, Quảng Ngãi với tổng lượng mưa 2.192 mm trên thượng lưu sông Tam Kỳ (Quảng Nam) và 2.011 mm tại Ba Tơ (Quảng Ngãi)

Đến năm 2009, 10 năm sau khi xảy ra “cơn lũ kinh hoàng”, dải đất nghèo miền Trung tiếp tục đón 11 cơn bão, 4 cơn AT Đ gây 4 trận lũ, trong đó có cơn lũ lớn đi theo bão số 9 được xem là cơn lũ lịch sử ăm 2010, có đến 6 cơn bão và 5 cơn AT Đ ráo riết ập xuống địa bàn các tỉnh miền Trung kéo dài từ tháng VII đến tháng X

Từ năm 2005 đến năm 2010, tại miền Trung, thiên tai đã làm gần 1.859 người thiệt mạng, trong đó 1.640 người chết và 219 người mất tích Mới đây, đầu tháng XI/2011, miền Trung lại bị chìm trong lũ lớn khiến hàng chục ngàn người dân lâm cảnh màn trời chiếu đất Mưa lũ đã làm 28 người chết (trong

đó Quảng Nam 19, Quảng gãi 3, Đà ẵng 3, TT- Huế 1, Bình Định 1, Phú Yên 1 và 1 người mất tích, thiệt hại về vật chất lên đến hàng nghìn tỷ đồng

Ở đồng bằng sông Cửu ong đã xảy những trận lũ lớn vào các năm:

1961, 1966, 1978, 1984, 1991, 1994, 1996, 1999, 2000, 2001, trận lũ lớn xảy

ra tháng IX,X/2011 được coi là lớn nhất trong nhiều năm qua và lớn hơn lũ lịch sử năm 2000 Đặc điểm lũ thường kéo dài nhiều tháng, những năm lũ lớn kéo dài từ 3 - 4 tháng; lũ lên xuống với cường suất nhỏ, trung bình từ 3 - 4 cm/ngày, những trận lũ lớn cũng chỉ từ 10-12 cm/ngày, cao nhất đạt 30 cm/ngày; tốc độ truyền lũ chậm, thường là lũ một đỉnh và dạng lũ khá ổn định

12

2 Thiệt hại do lũ, lụt gây ra ở Việt Nam

ũ, lụt gây ra những thiệt hại nghiêm trọng ngày càng gia tăng Các cơn bão ngày càng tăng về cường độ và tần số Chỉ tính riêng 5 năm (1996-2000) thiên tai bão, lũ trên toàn quốc đã làm chết 6.083 người, thiệt hại tài sản là 2,3

tỷ USD; trung bình mỗi năm chết do bão lũ 1.217 người, thiệt hại 459 triệu USD Trận lũ năm 1996: có 243 người chết, thiệt hại 60 triệu USD; lũ năm 1998: có 407 người chết, thiệt hại 164 triệu USD Trận lũ lớn từ 1/11 đến 6/12/1999 ở các tỉnh duyên hải miền Trung có 715 người chết, mất tích 34 người, 478 người bị thương; hàng vạn hộ gia đình bị mất nhà cửa, 5.914 phòng học bị đổ, trôi và hư hỏng; cầu cống bị sập, hỏng 958 chiếc; diện tích lúa bị mất trắng 32 nghìn ha; tàu thuyền chìm và bị mất 620 chiếc, tổng thiệt hại gần 5.000 tỷ đồng Trận lũ tháng X/2007 ở các tỉnh Bắc Trung Bộ làm chết 88 người, 8 người mất tích, tổng thiệt hại khoảng 3.215 tỷ đồng

Theo thống kê của Văn phòng Ban chỉ đạo phòng chống lụt bão Trung ương, trong 10 năm từ 1998 đến 2007, thiệt hại do thiên tai xảy ra ở Việt Nam xấp xỉ 80.000 tỷ đồng Đáng chú ý hơn cả là xu thế thiệt hại do thiên tai lũ gây ra ngày càng tăng và xảy ra trên khắp các địa phương trong cả nước Trong tổng số 4.863 người thiệt mạng do thiên tai trong 10 năm gần đây có tới 90% là do bão và lũ lụt

13

Hình 1-1: Số người chết do thiên tai gây ra ở Việt am từ 1998 – 2007 [2]

3 Tình hình nghiên cứu trong nước

ũ lụt là thiên tai thường xảy ra ở Việt Nam Mức độ gây thiệt hại và tần suất xuất hiện lũ có xu hướng ngày càng tăng trong những năm gần đây Chính phủ Việt Nam rất quan tâm đến vấn đề giám sát diễn biến của lũ, lụt nhằm phòng chống và giảm nhẹ tác hại ở mức độ thấp nhất Có rất nhiều các nghiên cứu về lũ, lụt ở Việt am trên các lưu vực sông lớn như đồng bằng sông Hồng, sông Cửu Long và các hệ thống sông ở Trung Bộ - Việt Nam

 Nghiên cứu về dự báo lũ: Nghiên cứu lũ phục vụ phòng chống và quản

lý lũ trước hết cần nghiên cứu về cảnh báo, dự báo lũ, trong đó các nghiên cứu cơ sở khoa học như nguyên nhân hình thành, diễn biến lũ trên lưu vực là rất quan trọng Hiện nay công tác tổ chức dự báo lũ ở Việt am được chia thành các cấp như sau:

- Ở tỉnh: có Trung tâm Khí tượng thủy văn tỉnh với nhiệm vụ thu nhận

bản tin dự báo của Trung ương và đài khu vực để dự báo bổ sung trong phạm

vi tỉnh phụ trách Đồng thời có nhiệm vụ thu thập thông tin và truyền tin về đài khu vực trong tỉnh

14

- Ở khu vực: dự báo lũ thuộc về các đài khí tượng thủy văn khu vực với

nhiệm vụ thu thập và truyền thông tin số liệu từ khu vực về Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương Cụ thể hoá thông tin dự báo của Trung ương để dự báo cho khu vực Chỉ đạo và đôn đốc các trạm phục vụ và đo đạc quan trắc khí tượng thủy văn

- Trung ương: dự báo lũ thuộc về Trung tâm Dự báo Khí tượng Thuỷ

văn Trung ương với các nhiệm vụ theo dõi mọi diễn biến của tình hình khí tượng thủy văn trên cả nước; thực hiện dự báo và phát các loại bản tin dự báo, cảnh báo, thông tin thời tiết, thủy văn; tổ chức và xây dựng mạng thông tin chuyên ngành Khí tượng Thủy văn và phát báo quốc tế; tổ chức triển khai ứng dụng tiến bộ khoa học công nghệ mới nhằm phát triển công tác dự báo khí tượng thủy văn

Cho đến nay phương án dự báo lũ ở địa phương vẫn chủ yếu là các phương pháp truyền thống, chưa được đầu tư nhiều để hiện đại hóa công tác

dự báo, tuy nhiên với kinh nghiệm tốt nên các kết quả dự báo vẫn đáp ứng yêu cầu dự báo lũ của địa phương Các đơn vị ở Trung ương, các bộ, ban ngành đã ứng dụng có hiệu quả các phương pháp hiện đại và mô hình toán phức tạp Tuy nhiên độ tin cậy chưa cao do thông tin về địa hình không đầy

đủ, thiếu trạm quan trắc khí tượng thủy văn đại biểu cho các lưu vực, đặc biệt thiếu các trạm khí tượng thủy văn tự ghi tự báo Công nghệ dự báo định lượng lượng mưa chưa cho phép, dự báo, cảnh báo ngập lụt đô thị và vùng đồng bằng ven biển còn hạn chế, thời gian dự báo chưa dài

 Nghiên cứu về các giải pháp kiểm soát lũ, lụt

- Nghiên cứu về lũ lụt ở nước ta: hiện nay tập trung nghiên cứu về

nguyên nhân hình thành, diễn biến lũ trên hệ thống sông, ảnh hưởng của nó đến kinh tế, xã hội và các giải pháp kiểm soát lũ Trong mấy chục năm qua nhiều đơn vị, cá nhân đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu về lũ trên các lưu vực

15

sông Việt am, trong đó tập trung nhiều nghiên cứu nhất về lũ trên hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình, các nghiên cứu ở đây đã khá hoàn chỉnh cả về phương pháp và nội dung Trên hệ thống sông này, các loại biện pháp phòng, chống lũ, quản lý lũ là đầy đủ, kể cả nghiên cứu phương án chủ động cho tràn

đê khi lũ lớn vượt thiết kế để tránh vỡ gây thảm hoạ Do vậy đến nay trên hệ thống sông Hồng các nghiên cứu đang tiếp tục đi sâu và hoàn chỉnh về dự báo trung hạn, xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa thủy điện Sơn a – Hòa Bình – Thác Bà – Tuyên Quang

Các sông ven biển miền Trung và Tây Nguyên trong những năm gần đây vấn đề lũ cũng được nghiên cứu khá bài bản, đặc biệt là các nghiên cứu liên quan đến thoát lũ, chỉnh trị lòng sông, cửa sông Những năm gần đây do phát triển các bậc thang thủy điện trên các lưu vực sông đã đặt ra nhiều vấn đề cần nghiên cứu về kiểm soát lũ lớn hiệu quả như quy trình vận hành liên hồ chứa Một loạt các nghiên cứu đã được triển khai như: Quy trình vận hành liên hồ chứa các hồ trên lưu vực sông Ba, sông Sê San, sông SrêPok, sông Vu Gia - Thu Bồn (mùa lũ), sông Hương, sông Trà Khúc, sông Mã, sông Cả, sông Đồng Nai và sông Kôn

Hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai hiện nay đang đặt ra các bài toán phức tạp về lũ với hàng loạt công trình thuỷ điện và vấn đề chống ngập cho thành phố Hồ Chí Minh Đồng bằng sông Cửu Long do bị tác động của lũ từ ngoài lãnh thổ Việt am nên đặt ra các nghiên cứu xây dựng quy hoạch chống lũ và sử dụng khai thác hiệu quả nguồn nước lưu vực Mê Công Các vấn đề nghiên cứu tác động của các công trình thủy lợi trên dòng chính sông đến vùng châu thổ sông Mê Công Uỷ hội sông Mê Công quốc tế (MRC) đã đầu tư trang thiết bị đo đạc, xây dựng cơ sở dữ liệu, công cụ tính toán như khung hỗ trợ ra quyết định dùng chung cho các nước thành viên của MRC

16

Các nghiên cứu tính toán lũ hiện nay chủ yếu sử dụng hai phương pháp,

đó là phương pháp thống kê dùng cho đánh giá tiềm năng lũ, phục vụ thiết kế các công trình và phương pháp mô hình toán thủy văn thuỷ lực dùng cho nghiên cứu diễn biến lũ, tác động của các công trình đến lũ, dự báo lũ, kiểm soát lũ Sử dụng mô hình toán là hướng đúng đắn, hiệu quả và phù hợp với mọi lưu vực sông Mô hình toán thủy văn thủy lực được ứng dụng tại Việt Nam từ những năm 1960 với các mô hình thuỷ văn mưa - dòng chảy như mô hình TA K hay đường lưu lượng đơn vị SCS cho đến các mô hình lưu vực như SSARR, HEC… Đến nay có rất nhiều mô hình hiện đại, tích hợp nhiều tính năng và có nhiều mô đun tính toán cả số lượng lẫn chất lượng nước như

bộ mô hình MIKE, HEC… cũng đã được sử dụng rộng rãi

Bộ mô hình MIKE được phổ biến và sử dụng rộng rãi ở Việt Nam trong những năm gần đây cho các bài toán liên quan đến tài nguyên nước, trong đó

có riêng một phiên bản ứng dụng cho tính toán lũ “MIKE F D” Các đơn

vị ở nước ta có nhiều công trình nghiên cứu về tính toán lũ là Trung tâm KTTV quốc gia, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu, Trường Đại học Thủy lợi, Trường Đai học Tài nguyên và Môi trường Hà Nội, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Viện Quy hoạch Thủy lợi,… hững kết quả nghiên cứu này đã phục vụ có hiệu quả cho khai thác, quản lý tài nguyên nước, kiểm soát lũ trên các lưu vực sông

Nghiên cứu về giải pháp kiểm soát lũ lụt ở nước ta nhìn chung đã được

triển khai trên cơ sở kinh nghiệm và những kết quả nghiên cứu về lũ, từ đó sử dụng các giải pháp phòng chống, giảm nhẹ thiệt hại khác nhau phù hợp cho từng khu vực, lưu vực sông Những giải pháp cụ thể gồm:

+ Giải pháp về c chế, chính sách, khoa h c công nghệ: Thủ tướng

Chính phủ cũng đã ra Quyết định số 172/2007/QĐ-TTg ngày 16/11/2007 phê

duyệt “Chiến lược quốc gia về phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai đến năm

17

2020” Trong đó bao gồm các nhiệm vụ và giải pháp đối với lũ cho từng

vùng: Đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ; Duyên hải miền Trung; đồng bằng sông Cửu Long và khu vực Tây Nguyên

Để thể hiện quyết tâm trong phòng chống lũ lụt, ngày 21 tháng 6 năm

2007, Thủ tướng Chính phủ đã ra Quyết định số 92/2007/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch phòng, chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình Phạm vi quy hoạch gồm các tỉnh thượng nguồn và các tỉnh, thành phố có đê thuộc hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình Nghị định 04/2011/ Đ-CP ngày 14/01/2011 bãi bỏ việc sử dụng khu phân lũ, làm chậm lũ thuộc hệ thống sông Hồng

Đối với khu vực miền Trung trong thời gian gần đây, một số nghiên cứu

và triển khai phục vụ kiểm soát lũ lớn đã được thực hiện có hiệu quả như:

“Xây dựng bản đồ ngập lụt tỷ lệ 1/500.000 cho đồng bằng ven biển miền Trung, bản đồ dự báo ngập lụt tỷ lệ 1/50.000 cho 2 lưu vực sông Hương, sông Thu Bồn-Vu Gia” hay “chương trình dự báo lũ và ngập lụt cho lưu vực sông Kiến Giang, sông Thạch Hãn, sông Hương, sông Thu Bồn, sông Ba”

Đồng bằng sông Cửu Long - mục tiêu của việc quản lý lũ lụt là trước hết phục vụ công tác phòng, tránh và sống chung với lũ Trong đó cần né tránh những mặt tác hại của lũ, thích nghi với điều kiện ngập lụt Sau trận lũ lịch sử năm 2000, Chính phủ đã quan tâm chỉ đạo việc rà soát, thực hiện quy hoạch kiểm soát lũ đồng bằng sông Cửu Long Nhiều công trình kiểm soát lũ (điển hình là công trình thoát lũ ra biển Tây) và hệ thống cụm tuyến dân cư được tiếp tục xây dựng theo các thông số mới nên đã góp phần đáng kể trong việc phòng tránh lũ

Một số nghiên cứu giải pháp hỗ trợ dự báo, cảnh báo lũ như xây dựng phương án cảnh báo lũ lụt ở các lưu vực sông; nhận dạng lũ đặc biệt lớn và lũ quét khu vực ven biển miền Trung từ việc phân tích các hình thế thời tiết cơ

18

bản gây mưa, lũ đặc biệt lớn trong vòng 20 năm, từ 1990 trở về trước hay xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ nghiên cứu và tác nghiệp, phân tích các nhân tố gây lũ và tính toán lũ lụt, nghiên cứu các phương án cảnh báo, dự báo lũ lụt cho các lưu vực sông Hương, Thu Bồn-Vu Gia, Trà Khúc - Vệ, và Kôn - Hà Thanh; nghiên cứu đánh giá lũ lụt làm cơ sở cho quản lý lũ, lựa chọn phương pháp tính lũ phù hợp và tính toán các đặc trưng thiết kế…

+ Các giải ph p đ u tư v c ng trình: Trong quản lý lũ lớn, khả năng

đầu tư cho trồng, bảo vệ rừng và xây dựng các công trình có vai trò rất quyết định, Việt am đã thực hiện hiệu quả các giải pháp cụ thể sau đây:

Trồng và bảo vệ rừng đầu nguồn, nước ta có khoảng 19 triệu ha đất rừng

nhưng chỉ có khoảng một nửa là có rừng, còn lại là cỏ, bụi cây Rừng có ý nghĩa cực kỳ quan trọng nhằm hạn chế lũ Hiện nay các vùng như Tây Bắc, Tây Nguyên rừng bị tàn phá rất nhiều, tạo nhiều cơ hội cho lũ lớn, lũ quét xảy ra

Hồ chứa nước điều tiết lũ ở thượng nguồn các sông, trên các sông lớn chúng ta đã xây dựng hàng chục hồ chứa có nhiệm vụ phát điện và điều tiết chống lũ cho hạ du như các hồ: Hoà Bình, Sơn a (trên sông Đà), Thác Bà (trên sông Chảy), Tuyên Quang (trên sông ô), Cửa Đạt (trên sông Mã), Trị

An (trên sông Đồng ai),… goài ra còn hàng trăm hồ chứa cấp nước tưới Hiệu quả giảm lũ của các hồ chứa lớn thượng lưu là rất to lớn Tuy nhiên nếu

an toàn cho công trình không được đảm bảo thì tai họa lại khó lường hết được, đặc biệt là hệ thống hồ chứa bậc thang trên lưu vực sông

Phân và chậm lũ, được sử dụng trên hệ thống sông Hồng, trước năm

2010 công trình phân lũ sông Đáy và một số khu chậm lũ như Tam Thanh,

ập Thạch, ương Phú, Quảng ai được sử dụng để phân và chậm lũ đảm bảo mực nước Hà ội không vượt quá +13,40 m hưng với hệ thống các hồ

chứa thượng lưu đã có, hiện nay đã bãi bỏ giải pháp này Còn các sông lớn

Hệ thống đê chống lũ, là giải pháp truyền thống lâu đời nhất, hiện tiêu

chuẩn thiết kế đê của các hệ thống sông đồng bằng trung du Bắc bộ và Bắc miền Trung có thể chống được mức lũ lịch sử sau khi đã được điều tiết bởi các hồ chứa thượng lưu Tuy nhiên các tuyến đê còn tồn tại là nền đê nhiều nơi yếu do được đắp từ lâu đời không có xử lý nền, do đó nhiều nơi có mạch đùn, mạch sủi dễ gây sự cố Hiện nay và mãi về sau đê vẫn là biện pháp chống lũ chủ yếu và có hiệu quả nhất

1.2 Tình hình nghiên cứu lũ, lụt lưu vực Sông Lam

1.2.1 Một số trận lũ lớn điển hình trên lưu vực

Thống kê trong các thập kỷ vừa qua, trên lưu vực sông am đã xảy ra nhiều trận lũ lớn, đặc biệt trận lũ xảy ra tháng IX/1978 trên lưu vực sông do bão xảy ra liên tiếp đã gây mưa lớn trong nhiều ngày Tình hình một số trận lũ lớn trên lưu vực sông am được thống kê trong bảng 1-1

20

Bảng 1-1: Thống kê một số trận lũ lớn đã xảy ra tại một số vị trí trên lưu vực sông Lam

hiện H max (cm) Ghi chú

29/IX/1978 21/IX/2002 18/X/1988

735 ũ lịch sử

696

545

21

Một số trận lũ lớn điển hình gây thiệt hại về người và của như:

Trong năm 2007 có 7 cơn bão hoạt động trên biển Đông, có 4 cơn bão

đổ bộ vào Việt am, trong đó có 2 cơn bão ảnh hưởng trực tiếp đến Nghệ An

là cơn bão số 2 và số 5 Bão đổ bộ đã gây mưa to đến rất to và lũ lớn trên các sông, lượng mưa đo được ở thành phố Hà Tĩnh là 619,2 mm, Kỳ Anh 666,2

mm, Vũ Quang 563,6 mm, Linh Cảm 646 mm, Hương Khê 1.153 mm Mực nước lũ đo được tại Chu Lễ 16,93 mm cao hơn mức nước năm 1996 là 0,71

mm trên báo động III là 3,13 m Bão lũ năm 2007 đã thiệt nhiều thiệt hại năng nề cho nhân dân trong vùng, tổng số người chết 38 người, ước tính thiệt hại khoảng gần 900 tỷ đồng Trong năm 2010 do ảnh hưởng của cơn bão số 3

đã gây ra gây mưa to đến rất to, lượng mưa phổ biến trên địa bàn tỉnh Nghệ

An từ 100 đến 300 mm, một số nơi mưa trên 300 mm như Vinh 406 mm; Cửa Hội 357 mm; Đô ương 302 mm; am Đàn 355 mm goài ra trong năm cũng xảy ra nhiều đợt lũ lớn trên các sông gây ra nhiều thiệt hại lớn, tổng số tiền thiệt hại trong năm 2010 do bão lũ gây ra ước tính hơn 2.700 tỷ đồng Trận lũ tháng VIII và tháng X/2007: Từ Hà Tĩnh đến Quảng Bình có mưa rất to và gây lũ lớn trên các sông làm thiệt hại nặng nề cho các tỉnh: Tại

Hà Tĩnh có 29 người chết, 5 người bị thương; 121 nhà bị cuốn trôi, 26.051 nhà bị ngập; nhiều công trình hồ đập bị vỡ; 26.663 ha lúa và hoa màu bị ngập, thiệt hại khoảng 2.000 tỷ đồng Tại Nghệ An có 2 người chết; 5.500 ha lúa và hoa màu bị ngập, 350 ha ao hồ bị ngập; 10.000 m3 hồ đập bị sạt lở; thiệt hại gần 40 tỷ đồng

Trận lũ tháng X/2010, tại Hương Khê – Hà Tĩnh lũ đã vượt mức đỉnh lũ năm 2007, hàng ngàn hộ dân tại đây lại ngập sâu trong biển nước Chiều ngày 16/X, 12/12 xã của huyện Vũ Quang nước lũ đã làm ngập và cô lập nhất là 6

22

xã vùng hạ huyện Tại huyện này, nước lũ đã đe dọa cuốn trôi và sạt lở đất

1520 hộ dân [10]

Qua nghiên cứu, phân tích đặc điểm và khả năng gây thiệt hại của một số trận

lũ lớn điển hình xảy ra trên lưu vực sông Lam có thể rút ra một số nhận xét như sau:

- Trong những năm gần đây, lũ lụt càng ngày càng xảy ra ác liệt và gây ra hậu quả nặng nề Kèm theo đó là các thiệt hại gây ra càng ngày càng nghiêm trọng hơn về người và của cải

- Nguyên nhân chính gây ra các trận lũ lớn là việc kết hợp của các hình thế thời tiết gây mưa lũ như: bão, áp thấp nhiệt đới…đã gây ra mưa lớn trên diện rộng và trong một thời gian dài

Do vậy để phòng tránh và giảm nhẹ thiệt hại do lũ lụt gây ra trên lưu vực sông am, các cơ quan chức năng và thành phần có liên quan cần phải xem xét tất cả các khía cạnh có liên quan từ nguyên nhân, diễn biến, khai thác tài nguyên đến nhận thức tham gia của các cấp, các ngành và cộng đồng dân cư theo nguyên tắc tổng hợp và phát triển bền vững

1.2.2 Tình hình nghiên cứu lũ, lụt trên lưu vực sông Lam

Các nghiên cứu liên quan đến lũ lụt trên lưu vực sông Lam trong những năm gần đây được thực hiện thường tập trung vào những mục đích và yêu cầu của từng công việc cụ thể nên tính tổng hợp và tính hệ thống chưa cao Một số công trình nghiên cứu điển hình gần đây nhất về lũ, lụt sông Lam có thể kể đến như sau: 1) Viện Quy hoạch thủy lợi thực hiện Dự n “Quy hoạch thủy lợi sông Cả”

năm 2004 Đó là nghiên cứu mà kết quả đạt được cụ thể hơn so với các nghiên cứu đã có, quy hoạch này giải quyết được 3 nội dung lớn gồm:

- Quy hoạch phát triển nguồn nước trên dòng chính sông Cả;

- Quy hoạch tưới cấp nước

- Quy hoạch tiêu thoát chống lũ và đảm bảo môi trường

23

Các giải pháp phòng, chống lũ được đề xuất là trồng rừng, bảo vệ rừng phòng hộ; dự báo lũ; công tác tổ chức, chỉ huy chống lụt bão; dự kiến khả năng chậm lũ, phân lũ; phương án đắp đê; đê kết hợp hồ chứa cắt lũ thượng nguồn Tuy nhiên, cũng còn những nội dung chưa được đề cập giải quyết đối với lũ lưu vực sông am như thiếu tổ hợp lũ theo nguồn nước lũ của các lưu vực, chưa có nghiên cứu sự ảnh hưởng của biến đổi khí hậu đến lũ lớn lưu vực sông; hay mới chỉ đề cập phân vùng chống lũ theo cấp đê chứ chưa xem xét tiêu chí và quản lý theo nguy cơ lũ lớn của từng vùng cụ thể

phòng lũ- ứng dụng cho lưu vực sông Cả của TS Hoàng Thanh Tùng năm

2011 Nghiên cứu này đã xây dựng cơ sở khoa học cho việc vận hành phối hợp các hồ chứa phòng lũ trên sông Cả; tích hợp được mô hình dự báo mưa,

lũ với mô hình vận hành hệ thống hồ chứa tạo tiền đề cho việc vận hành phối hợp các hồ chữa phòng lũ trên lưu vực sông theo thời gian thực Tuy nhiên đây mới chỉ là nghiên cứu ứng dụng bước đầu cho lưu vực sông Cả, chưa mở rộng cho Sông La và lưu vực sông Lam

2012 Nghiên cứu này đã đưa ra cơ sở khoa học và thực tiễn trong quản lý lũ lớn lưu vực sông am Đề xuất các giải pháp quản lý lũ lớn lưu vực Sông Lam Tuy nhiên nghiên cứu chưa đi sâu đánh giá khả năng phòng chống lũ, lụt của hệ thống đê dọc sông Lam với trận lũ lịch sử và đề xuất giải pháp giảm thiểu

4) Quyết định số 78/2010/ QĐ-UBND ngày 11/10/2010 của tỉnh Nghệ An

“phê duyệt điều chỉnh, bổ sung quy hoạch thủy lợi tỉnh Nghệ An đến năm 2020” đã nêu rõ về quy hoạch đê phòng lũ:

- Đê Tả Lam cấp III hiện tại: âng đê Tả Lam cấp III hiện nay thành đê cấp II, tần suất chống lũ từ 1,5% lên 1% Tiếp tục kiên cố hóa mặt đê 45,9km

Đê cửa sông có 17 tuyến dài 140,9 km; cần được nâng cấp 13 tuyến dài 122

km đảm bảo chống bão cấp 9,10 triều cường tần suất 5%

Đứng trước tính chất nguy hiểm của lũ lụt đã, đang và sẽ tiếp tục xảy ra, công tác nghiên cứu lũ và đề xuất giải pháp phòng tránh lũ, lụt ngày càng trở nên quan trọng Chính vì vậy, học viên đã lựa chọn đề tài này để nghiên cứu

lũ lưu vực sông Lam nhằm đưa ra các giải pháp phòng, tránh và giảm nhẹ thiệt hại do lũ lụt gây ra

Kết luận chương 1

Tùy theo điều kiện cụ thể về đặc điểm lũ cũng như tình hình dân sinh kinh tế của các lưu vưc ở các quốc gia khác nhau mà tình hình nghiên cứu kiểm soát lũ, lụt có những điểm khác nhau Ở Việt am, tùy theo đặc điểm lũ

ở từng khu vực mà các nhà quản lý cũng đưa ra những biện pháp kiểm soát lũ khác nhau nhằm nâng cao được hiệu quả phòng chống lũ, lụt

Tình hình lũ lụt trên lưu vực sông Lam là khá phức tạp ũ lớn ở Việt

am nói chung và trên lưu vực sông am nói riêng được hình thành từ nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm các yếu tố như: điều kiện khí tượng, thời tiết, địa hình, thổ nhưỡng, thực vật, mạng lưới sông ngòi…Mỗi yếu tố sẽ có ảnh hưởng khác nhau đến quá trình hình thành lũ Phân tích các đặc điểm địa lý,

ra, con người cần có những biện pháp phòng chống lũ, lụt Hệ thống công trình phòng chống lũ, lụt trên lưu vực sông Lam bao gồm: hệ thống đê dọc sông Lam, hồ chứa thượng nguồn, các khu phân chậm lũ…Tuy nhiên có một bất cập là các hồ chứa lớn đã hoặc sẽ có chưa đủ khả năng phòng chống lũ triệt để hoặc không có dung tích phòng lũ cho hạ du nên khả năng điều tiết lũ

là chưa cao; Các khu phân chậm lũ sẽ dần được xóa bỏ theo quyết định số

1588 của Thủ tướng chính phủ về việc phê duyệt Quy hoạch thủy lợi miền

rung giai đoạn 2012 – 2020 v định hướng đến 2050 trong điều kiện biến đổi khí hậu, nước biển dâng hư vậy công trình chống lũ đóng vai trò quan

trọng hiện nay trên lưu vực sông Lam là hệ thống đê điều Lựa chọn phương pháp để lượng hóa ảnh hưởng của lũ lụt trên lưu vực sông am và đánh giá được khả năng phòng, chống lũ của hệ thống đê ứng với các tần suất lũ khác nhau để có cơ sở xây dựng các phương án, đề xuất các giải pháp phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai, giúp công tác kiểm soát lũ trên lưu vực sông

am được hiệu quả hơn Đó là nội dung sẽ được nghiên cứu trong chương 3

và chương 4 của luận văn

26

CHƯƠNG 2: LŨ LỤT TRÊN LƯU VỰC SÔNG LAM

2.1 Khái quát về lưu vực sông Lam

37'20’’ kinh độ Đông; 18034'10’’ vĩ độ Bắc) Từ ngã ba này

ra tới biển sông được gọi là sông am

ưu vực sông am nằm ở vùng có toạ độ địa lý từ 1030

45'20'' đến

105015'20’’ kinh độ Đông; 18015' đến 200

10'30’’ vĩ độ Bắc Điểm sông Cả chảy vào đất Việt am tại Biên giới Việt ào tại xã Tà Kạ huyện Kỳ Sơn, trên dòng ậm Mộ có toạ độ: 104004'12’’ kinh độ Đông; 190

24'59’’ độ vĩ Bắc Cửa ra của lưu vực nằm ở toạ độ 105046'40” kinh độ Đông; 180

bố trên các địa dư hành chính như trong bảng 2-1

Bảng 2-1: Phân bố diện tích theo địa bàn hành chính [16]

Lưu vực

sông Lam

Diện tích

tự nhiên (km 2 )

Diện tích lâm nghiệp (ha)

Diện tích nông nghiệp (ha)

Diện tích khác (ha)

Tổng lưu

Diện tích lâm nghiệp (ha)

Diện tích nông nghiệp (ha)

Diện tích khác (ha)

28

2.1.2 Địa hình, địa mạo

Với ba vùng địa hình là vùng núi cao, trung du và đồng bằng, hướng dốc chính theo Tây Bắc – Đông am Trên địa phận Việt am khoảng 80% diện tích là đồi núi, phía Bắc và Tây Bắc lưu vực sông am là vùng đồi núi thấp có độ cao trung bình từ 400 m – 600 m, vùng núi Hà Tĩnh, độ cao giảm dần từ 400 m – 600 m

Với nền địa hình vừa là núi cao vừa là hướng đón ẩm khá trực diện nên thường gây ra những trận mưa lớn ở thượng nguồn của lưu vực sông Diện tích vùng đồng bằng chiếm khoảng 19% so với tổng diện tích, chiều dài sông lại ngắn nên độ dốc các sông rất lớn, vùng đồi núi trung du là vùng chuyển tiếp rất hẹp Vì thế khi mưa lớn, khả năng điều tiết lũ kém, lũ tập trung nhanh dẫn đến nước lũ dồn về hạ lưu nhanh và dữ dội

Địa hình sông a bị chia cắt mạnh hơn sông Cả, vì thế khi có mưa lớn, lũ được hình thành rất nhanh, tạo nên những trận lũ lớn Các sông nhánh thuộc sông La, độ dốc bình quân lưu vực lớn hơn so với sông Cả Trên sông Cả trừ Khe Choang, độ dốc bình quân lưu vực thấp nhất là 10,6% ( ạm Hát) đến cao nhất là 20,1 % (sông Con) Trên sông a, độ dốc bình quân lưu vực thấp nhất

là 22,6% (sông Tiêm), cao nhất là 28,2% (thượng nguồn sông gàn Phố) Với

độ dốc bình quân lưu vực lớn hơn cộng với lượng mưa lũ nhiều hơn mà chiều dài sông La lại ngắn hơn, dẫn đến lũ lớn diễn ra trên sông a thường nguy hiểm hơn so với sông Cả và sông Hiếu

Cấu trúc địa hình của lưu vực sông am như một mái nhà nghiêng có đỉnh là dãy núi Trường Sơn phía Tây và phía Đông là dải đồng bằng hẹp, thấp ven biển rất thuận lợi cho dòng chảy lũ tập trung về phía hạ lưu nhanh và tạo nên các trận lũ lớn

29

2.1.3 Địa chất, thổ nhưỡng

ưu vực sông am thuộc khối địa chất Bắc Trung Bộ, là phần lớn cấu trúc nếp lõm cùng tên và một phần của đới phức nếp lồi Phu Hoạt và võng Sầm ưa hìn chung cấu trúc phát triển chủ đạo theo hướng Tây Bắc – Đông am với hàng loạt đứt gãy phát triển, chia cấu trúc của lưu vực sông thành nhiều bộ phận khác nhau ưu vực sông am có cấu trúc địa chất khá

đa dạng và phức tạp, với sự đa dạng về thành phần đá gốc dẫn đến sự phong phú về các dạng địa hình

Sự đa dạng về thành phần đá gốc đã tạo ra những nét khác biệt về đặc điểm thổ những với 4 nhóm đất (đất phù sa, đất feralit vàng đỏ, đất ngập mặn ven biển) Sự bảo tồn của các nhóm đất này phụ thuộc vào sự tồn tại của lớp phủ thực vật Một trong những yếu tố ảnh hưởng tới lũ là khả năng giữ nước của tầng thổ nhưỡng

2.1.4 Thảm phủ thực vật

Độ che phủ rừng chung cho cả lưu vực sông lên khoảng 52% (năm 2010) Trong đó rừng tự nhiên là 689.077 ha (chiếm khoảng 42% so với tổng diện tích tự nhiên) tập trung chủ yếu ở 2 vườn quốc qua là Pù Mát diện tích 911km2 ( ghệ An) và vườn quốc gia Vũ Quang (Hà Tĩnh), tổng diện tích là

551 km2 thuộc hệ rừng kín thường xanh á nhiệt đới chiếm 96% diện tích đất

tự nhiên, trong đó rừng nguyên sinh chiếm trên 70%

Diện tích đất trống đồi núi trọc trên lưu vực sông khá cao, khoảng 20% diện tích đất tự nhiên Do vậy khi mưa xuống khả năng giữ nước ở các sườn dốc kém đi đồng thời làm gia tăng tập trung nước nhanh xuống các dòng sông

và tạo nên dòng chảy lũ có cường độ lớn hiệm vụ phát triển đất lâm nghiệp của ghệ An là phấn đấu trồng rừng mỗi năm từ 10.000 – 12.000 ha đế đạt tỷ

lệ che phủ rừng là 55% vào năm 2015

30

2.1.5 Đặc điểm mạng lưới sông suối

Dòng chính sông Lam có chiều dài 531 km, diện tích lưu vực 27.200

km2, trên lãnh thổ Việt Nam chiếm khoảng 66% Hệ thống sông Lam có 2 sông lớn là sông Cả và sông La

Trong 44 sông nhánh cấp 1 của hệ thống sông Lam thì Khe Hói có diện tích lưu vực nhỏ nhất với 20,5 km2

và lớn nhất là sông Hiếu có diện tích lưu vực 5.417 km2 Sông Hiếu bắt nguồn từ bản Chiềng có vị trí

104037’30’’kinh độ Đông và 19036’50’’ vĩ độ Bắc, nhập vào sông Cả tại Đào Giàng có vị trí là 104058’20’’ kinh độ Đông và 19002’00’’ vĩ độ Bắc, chiều dài sông chính là 228 km, hệ số uốn khúc là 3,0 Sông nhánh lớn thứ hai là sông ậm Mộ có diện tích lưu vực là 3.930 km2 bắt nguồn từ Lào, đổ vào thượng nguồn sông Cả tại Cửa Rào có vị trí 104025’20’’ kinh độ Đông

và 19017’00’’ vĩ độ Bắc; chiều dài sông chính 173 km; hệ số uốn khúc 3,94

Bảng 2-2: Đặc trưng hình thái cơ bản lưu vực sông Lam [18]

Độ dốc Bqlv (%)

Chiều rộng Bqlv (m)

Mật độ

L sông (km/km 2 )

Hệ số không đối xứng

Hệ số hình dạng lưu vực sông

Hệ số không cân bằng lưới sông

Độ dốc Bqlv (%)

Chiều rộng Bqlv (m)

Mật độ

L sông (km/km 2 )

Hệ số không đối xứng

Hệ số hình dạng lưu vực sông

Hệ số không cân bằng lưới sông

Sông

Sông La là sông nhánh cấp 1 lớn thứ 3 có dòng chính là sông Ngàn Sâu, bắt nguồn từ núi ông Giao ở cao độ 1100 m, có vị trí là 105036’40’’ kinh độ Đông và 18000’50’’ vĩ độ Bắc Dòng chính sông Ngàn Sâu có chiều dài sông là 159 km; hệ số uốn khúc 2,2 Sông La có sông nhánh lớn nhất là sông Ngàn Phố Sông Ngàn Phố bắt nguồn từ sườn Đông của dãy Trường Sơn có độ cao nguồn sông 700 m tại vị trí 105007’40’’ kinh độ Đông và

18025’30’’ vĩ độ Bắc và nhập vào sông La tại Vĩnh Khánh có vị trí là

105030’50’’ kinh độ Đông và 18031’30’’ vĩ độ Bắc; chiều dài sông là 70

km, hệ số uốn khúc là 1,52

Sông Giăng là sông nhánh cấp 1 bắt nguồn từ núi Trường Sơn có độ cao 400m, tại điểm có 104052’30’’ kinh độ Đông; 18047’20’’ vĩ độ Bắc; có vị trí cửa ra tại La Mạc có 105016’30’’ kinh độ Đông; 18050’10’’ vĩ độ Bắc Sông Giăng dài 77 km, chiều dài lưu vực 66 km, hệ số uốn khúc 1,81

Mật độ lưới sông của sông Lam là 0,6 km/km2 xấp xỉ với mật độ lưới sông các sông miền Trung (0,67 km/km2) Mật độ lưới sông có vai trò lớn ảnh hưởng đến tập trung dòng chảy lũ trên lưu vực, mật độ lưới sông càng cao càng làm tăng nguy cơ dòng chảy lũ

Thượng nguồn sông La, mật độ lưới sông từ 0,87 km/km2 (sông Ngàn Phố) đến 0,91 km/km2

(sông Ngàn Sâu) trong khi ở thượng nguồn sông Hiếu

là 0,71 km/km2, thượng nguồn sông Cả 0,60 km/km2 hư vậy mạng lưới