- Nghiên cứu, đánh giá nguy cơ gây tai biến lũ lụt vùng hạ lƣu sông Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam. - Abstract: Tổng quan về nghiên cứu tai biến lũ: khái quát chung về lũ, khái niệm về bản đồ ngập lụt, tổng quan về các mô hình mô phỏng và tính toán ngập lụt, tổng quan tình hình nghiên cứu lũ lụt ở lƣu vực sông Thu Bồn.. - Phân tích các nhân tố ảnh hƣởng tới quá trình phát sinh lũ lụt (đặc điểm khí hậu, đặc điểm địa chất và tân kiến tạo, đặc điểm lớp phủ thổ nhƣỡng, đặc điểm lớp phủ thực vật, các hoạt động kinh tế - xã hội. - Xây dựng bản đồ ngập lụt lƣu vực sông Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam với sự trợ giúp của mô hình MIKE 11. - Bƣớc đầu dự báo mức độ và diện ngập lụt tại khu vực nghiên cứu. - Đề xuất một số biện pháp giảm nhẹ thiệt hại do lũ lụt gây ra.. - Keywords: Lũ lụt. - Cảnh báo tai biến. - Sông Thu bồn. - Tai biến lũ lụt ở lƣu vực sông Thu Bồn đƣợc xếp hàng đầu về phạm vi ảnh hƣởng, mức độ nghiêm trọng, tần suất xuất hiện và cũng là loại thiên tai gây thiệt hại lớn nhất về kinh tế, môi trƣờng và xã hội. - Tính trung bình hàng năm, các tai biến lũ lụt đã làm thiệt hại ƣớc tính hàng ngàn tỷ đồng và gây thiệt hại. - Vì vậy đã có rất nhiều các chƣơng trình, đề tài, dự án đã triển khai vừa qua đã thu đƣợc các kết quả có giá trị về mặt khoa học và thực tiễn, góp phần phòng tránh, giảm nhẹ thiên tai liên quan đến tai biến lũ lụt cho tỉnh Quảng Nam.. - Tai biến lũ lụt có thể đƣợc nghiên cứu và tìm cách giảm thiểu bằng những cách khác nhau. - Việc nghiên cứu nguyên nhân, cơ chế hình thành các tai biến thiên nhiên, trong đó có tai biến lũ lụt là cần thiêt, cấp bách, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn đối với các tỉnh Nam Trung bộ nói chung và Quảng Nam nói riêng. - Mối quan hệ về thời gian, không gian về quy luật hình thành và quá trình xảy ra các dạng thiên tai qua các kết quả nghiên cứu trƣớc đây cho thấy chúng có mối quan hệ rõ rệt với các yếu tố địa hình - địa mạo, địa chất và tân kiến tạo, chế độ khí hậu, thủy văn. - Việc đánh giá tổng hợp các yếu tố tác động (nội sinh, ngoại sinh cùng với các hoạt động kinh tế - xã hội) nhằm xác định nguyên nhân gây ra các tai biến lũ lụt cho lƣu vực sông Thu Bồn thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam và đƣa ra các cảnh báo, các biện pháp giảm thiểu tai biến lũ lụt là rất cấp thiết. - Đây cũng là lý do học viên chọn đề tài “Nghiên cứu, đánh giá nguy cơ tai biến lũ lụt vùng hạ lưu sông Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam”. - Kết quả nghiên cứu của đề tài là cơ sở khoa học quan trọng cho công tác quy hoạch và phát triển bền vững của tỉnh Quảng Nam, xây dựng kế hoạch hành động triển khai Chiến lƣợc Quốc gia phòng chống và giảm nhẹ thiên tai trên địa bàn tỉnh.. - ĐỐI TƢỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU. - Đối tƣợng nghiên cứu của đề tài là lũ lụt và mối quan hệ của chúng với các đặc trƣng về điều kiện tự nhiên tại khu vực nghiên cứu.. - Về mặt không gian: Phạm vi nghiên cứu của bao gồm lƣu vực sông Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam đƣợc giới hạn bởi các tọa độ:. - nhằm xác định nguyên nhân gây ra lũ lụt ở khu vực nghiên cứu. - Trên cơ sở các số liệu thu thập đƣợc, ứng dụng mô hình MIKE11 để xây dựng bản đồ ngập lụt và dự báo mức độ và diện ngập lụt tại khu vực nghiên cứu.1.2.. - CÁCH TIẾP CẬN VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU Cách tiếp cận. - Tiếp cận hệ thống: Lũ lụt xảy ra do tác động tổng hợp của nhiều nhân tố nhƣ: địa mạo (độ dốc, hƣớng sƣờn, độ phân cắt. - Nhƣ vậy để đánh giá mức độ và diện ngập lụt cần phải nghiên cứu đánh giá một cách đầy đủ các nhân tố gây ra nó, xác định đƣợc đâu là nhân tố chính, đâu là tác nhân thứ yếu. - Do vậy để đánh giá một cách đầy đủ về sự hình hành, phát triển của tai biến lũ, và hậu quả mà nó gây ra đòi hỏi phải có sự quan tâm nghiên cứu từ nhiều ngành, nhiều lĩnh vực nhƣ: địa chất, địa mạo, khí tƣợng thủy văn, lâm nghiệp, giao thông, thủy lợi. - Đây là cơ sở quan trọng để nghiên cứu khoanh vùng cảnh báo mức độ và diện ngập lụt.. - Tiếp cận lịch sử: Tai biến lũ lụt cũng nhƣ các tai biến tự nhiên khác xảy ra vừa có tính quy luật, vừa chịu tác động của nhiều nhân tố ngẫu nhiên, vì vậy để đánh giá một cách đầy đủ về tai biến này, cần phải xem xét nó trong một chuỗi thời gian. - Các thông tin về tình trạng lũ lụt trong quá khứ có đƣợc từ các báo cáo trƣớc đây, từ điều tra trong dân và từ các quan sát, khảo sát các dấu tích lũ cổ là nguồn tƣ liệu rất cần thiết để để đánh giá hiện trạng và dự báo tai biến lũ.. - Tiếp cận mô hình hóa sử dụng công cụ GIS: Các công cụ GIS cho phép triết xuất, tích hợp các lớp thông tin phục vụ cho nghiên cứu và có đƣợc các sản phẩm theo ý muốn. - Nhƣ vậy mô hình hóa dựa trên các công cụ GIS sẽ làm cho nghiên cứu tai biến tự nhiên nói chung, cũng nhƣ tai biến lũ nói riêng trở nên nhanh chóng, thuận lợi và mang tính định lƣợng. - Phương pháp nghiên cứu. - Điều tra thực địa tổng hợp toàn vùng nghiên cứu về điều kiện tự nhiên địa hình, khí tƣợng thủy hải văn, địa chất công trình, lớp phủ thực vật. - Điều tra thực địa toàn vùng nghiên cứu về các công trình đƣợc xây dựng vì nhiều mục đích khác nhau trên dòng chính các sông lớn;. - Điều tra, khảo sát đo đạc ngoài hiện trƣờng theo tuyến, điểm đặc trƣng nhằm bổ sung tài liệu và kiểm tra kết quả nghiên cứu. - Nhƣ vậy, khảo sát thực địa cho phép đánh giá sơ bộ về hiện trạng lũ lụt ở khu vực nghiên cứu về nguyên nhân, quy mô, hậu quả và một số cách phòng tránh tại địa phƣơng. - Các kết quả khảo sát sẽ là tài liệu kiểm định tốt nhất cho các mô hình tính toán đối với dòng chảy lũ gây ngập lụt.. - Tai biến lũ lụt thực chất là một quá trình ngoại sinh trong địa chất, địa mạo, nhƣ vậy nghiên cứu tai biến lũ lụt phải dùng các phƣơng pháp địa chất, địa mạo. - Sự phát triển mạnh của công nghệ viễn thám đã đem lại rất nhiều hiệu quả trong nghiên cứu tai biến tự nhiên nói chung cũng nhƣ tai biến lũ lụt nói riêng. - dụng các tƣ liệu ảnh hàng không, ảnh vệ tinh LANDSAT và SPOT để nghiên cứu trƣợt lở. - Phân tích ảnh máy bay kết hợp với khảo sát thực địa ở khu vực chìa khóa sẽ đảm bảo cho việc kiểm kê một cách đầy đủ, khách quan hiện trạng cũng nhƣ tiềm năng tai biến lũ lụt trong khu vực nghiên cứu.. - CƠ SỞ LÝ LUẬN CỦA MÔ HÌNH MIKE 11. - Bộ mô hình họ MIKE, với những cải tiến mới nhất của phiên bản 2007 cho tính toán nghiên cứu dòng chảy và đƣợc ứng dụng tốt cho các lƣu vực trong các dự án do các cơ quan trong nƣớc và quốc tế thực hiện nhƣ lƣu vực sông Hồng, Vu Gia - Thu Bồn, Srepok, Sài Gòn - Đồng Nai, mạng lƣới sông toàn Đồng bằng sông Cửu Long. - Sử dụng bộ mô hình này cho phép mô tả toàn diện các thành phần có trên lƣu vực và hệ thống sông. - Cùng với đó, do công cụ đƣợc phát triển trên nền Web nên không chỉ các nhà quản lý mà cả cộng đồng dân cƣ cũng có thể truy cập tra cứu thông tin và xác định nguy cơ ngập lụt ở khu vực mình đang sống và do đó có thể chủ động ứng phó với lũ lụt.. - Vì vậy tác giả luận văn đã lựa chọn mô hình Mike 11 (là một modul của bộ mô hình họ Mike) cho tính toán thủy lực dòng chảy lũ cho khu vực nghiên cứu và trên cơ sở đó đƣa ra bản đồ cảnh báo mức độ và diện ngập lụt tại khu vực nghiên cứu.. - NGUYÊN NHÂN GÂY NGẬP LỤT TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU. - Phƣơng cấu trúc địa chất trong phạm vi khu vực nghiên cứu khá phức tạp và về cơ bản phản ánh hệ thống các đứt gãy. - Đặc điểm kiến tạo khu vực nêu trên giữ vai trò quyết định sự phân bố thành phần thạch học của khu vực nghiên cứu. - độ dòng chảy trên lƣu vực sông Vu Gia - Thu Bồn và để đánh giá dòng chảy trên sông thuộc tỉnh Quảng Nam, chúng tôi xem xét chủ yếu trên lƣu vực sông Vu Gia - Thu Bồn.. - Lũ sông Vu Gia - Thu Bồn từ BĐ I trở lên đã gây ngập các vùng trũng. - Từ BĐ III trở lên, diện ngập không mở rộng thêm nhiều, chủ yếu là tăng độ sâu ngập lụt. - XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU. - Mức độ chính xác của mô hình lần lƣợt là 87% và 88% (Bảng 1).. - Bảng 1: Mức độ tin cậy của mô hình so với thực đo tại trạm Câu Lâu. - Mô hình đã tính toán khá chính xác lƣu lƣợng trong các trận lũ năm 1999 và 2007 và có khả năng ứng dụng trong việc mô phỏng diện và mức độ ngập lụt khu vực nghiên cứu.. - Dữ liệu đƣợc xuất ra từ mođun thủy lực MIKE11, nhập vào MIKE11 - GIS, kết hợp với nền địa hình là mô hình số độ cao (DEM) để mô phỏng diễn biến ngập lụt trong không gian. - Bảng 4: Diện tích ngập theo các cấp ở hạ lưu sông Thu Bồn (km 2. - Có thể thấy rằng, tình trạng ngập lụt ở vùng đồng bằng ven biển tỉnh Quảng Nam ngày càng có xu hƣớng gia tăng. - DỰ BÁO MỨC ĐỘ NGẬP LỤT TẠI KHU VỰC NGHIÊN CỨU. - Lũ lụt tại khu vực nghiên cứu có xu hƣớng ngày càng gia tăng do lƣợng mƣa lớn và tập trung, rừng đầu nguồn bị thu hẹp và chất lƣợng lớp phủ thực vật kém, dòng chảy thoát nƣớc ra biển ngày càng hạn chế do có nhiều công trình xây dựng dọc theo bờ sông.. - Do đó, việc xây dựng bản đồ dự báo diện và mức độ ngập lụt là hết sức cấp thiết nhằm phục vụ cho công tác quy hoạch, phòng chống và giảm nhẹ thiên tai.. - Trên cơ sở phân tích bản đồ địa hình, với bộ thông số mô hình Mike 11 - GIS đã đƣợc thiết lập, tác giả dự báo diện ngập lụt ở khu vực nghiên cứu vào năm 2020 ứng với các kịch bản lƣợng mƣa (kịch bản cao) và kịch bản nƣớc biển dâng (kịch bản cao).. - Bảng 5: Diện tích ngập lụt hạ lưu sông Thu Bồn ứng với lượng mưa khác nhau. - Có thể thấy rằng, diện tích ngập lụt có xu thế tăng từ 3,58% (lƣợng mƣa tăng 0,7%) tới 9,25% (lƣợng mƣa tăng 2,5. - tuy nhiên sự biến động diện tích ngập lụt trong từng mức ngập rất khác nhau. - Nhƣ vậy có thể thấy rằng ảnh hƣởng của lũ trên hạ lƣu sông Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam là rất lớn, diện tích ngập không tăng nhiều nhƣng độ sâu ngập lụt tăng rất lớn.. - MỘT SỐ KIẾN NGHỊ GIẢI PHÁP PHÒNG TRÁNH, KHẮC PHỤC VÀ GIẢM NHẸ CÁC THIỆT HẠI DO LŨ LỤT GÂY RA.. - Lũ lụt là hiện tƣợng tai biến diễn thƣờng xuyên vào mùa mƣa lũ ở vùng đồng bằng lƣu vực sông Thu Bồn nói riêng và đồng bằng ven biển nƣớc ta nói chung. - Nghiên cứu bố trí lại mùa vụ và cơ cấu cây trồng để tránh lũ tiểu mãn và lũ chính vụ nhằm giảm thiệt hại về mùa màng khi có lũ. - Nghiên cứu các vị trí hợp lý để xây các đập tràn, vừa cung cấp nƣớc tƣới tiêu, vừa tham gia điều tiết lũ cho vùng hạ lƣu.. - Khi xây dựng các công trình trên lƣu vực phải có sự điều tra cơ bản một cách đồng bộ và nhất thiết phải có nghiên cứu đánh giá tác động môi trƣờng của công trình đó, đặc biệt là các công trình thuỷ điện, thuỷ lợi, giao thông. - Nghiên cứu chỉnh trị cửa sông nhằm chống xói lở và bồi lấp lòng dẫn gây ảnh hƣởng tới việc tiêu thoát nƣớc vào mùa lũ.. - Lƣu vực sông Thu Bồn thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam nằm ở trung tâm dải duyên hải miền Trung - nơi chịu nhiều thiên tai trên lãnh thổ nƣớc ta, trong đó thiên tai liên quan đến dòng chảy nhƣ lũ lụt đƣợc xếp hàng đầu về phạm vi ảnh hƣởng, mức độ nghiêm trọng và số lần xuất hiện.. - Cấu trúc khu vực nghiên cứu mang tính chất khối tảng, bị phân cắt bởi bởi ba hệ thống đứt gẫy chính theo hƣớng ĐB – TN, á vĩ tuyến và TB – ĐN. - Chính điều này đã quyết định hƣớng dòng chảy của lƣu vực sông Thu Bồn, làm gia tăng tính nghiêm trọng của lũ lụt ở vùng hạ lƣu sông Thu Bồn gần cửa Đại.. - Khu vực hạ lƣu sông Thu Bồn là một trũng địa hào. - Tính chất nứt nẻ, khả năng thấm nƣớc của lớp đất đá bề mặt (mỏng, ít thấm nƣớc) ảnh hƣởng đáng kể đến tính chất nghiêm trọng của lũ lụt, làm gia tăng tình trạng ngập lụt và tăng cƣờng khả năng xói lở bờ sông ở vùng hạ lƣu sông Thu Bồn.. - Do những ƣu thế về mặt dự báo diện và mức độ ngập lụt, tác giả đã chọn mô hình MIKE 11 để thành lập bản đồ ngập lụt năm 1999 và 2007. - Trên cơ sở bản đồ ngập lụt đã xây dựng, tác giả đã lựa chọn trận lũ năm 2007 (trận lũ lớn nhất quan sát đƣợc) để dự báo mức độ và diện ngập lụt tại khu vực nghiên cứu vào năm 2020 ứng với lƣợng mƣa tăng 0,7%. - 1,5% và 2,5% với sự trợ giúp của mô hình MIKE 11.. - Ảnh hƣởng của lũ tới ngập lụt ở đồng bằng hạ lƣu sông Thu Bồn thuộc tỉnh Quảng Nam là rất lớn, khi lƣợng mƣa tăng 0,7%. - 1,5% và 2,5% diện tích ngập tăng không đáng kể những độ sâu ngập lụt tăng rất lớn (từ ở mức >. - Bƣớc đầu đã xác định đƣợc nguyên nhân và dự báo mức độ ngập lụt trên lƣu vực sông Thu Bồn thuộc địa phận tỉnh Quảng Nam, trên cơ sở đó đề xuất một số biện pháp giảm nhẹ do lũ lụt gây ra.. - Lại Huy Anh, Nguyễn Đức Tuệ Nghiên cứu địa mạo phục vụ quy hoạch tổ chức lãnh thổ, lấy ví dụ vùng kinh tế mới Bắc Kỳ Anh", Tuyển tập các công trình nghiên cứu địa lý, Viện Địa lý, Hà Nội, tr.63 - 70.. - Đào Đình Bắc, Đặng Văn Bào, Vũ Văn Phái, Nguyễn Hiệu (2000), Nghiên cứu các dấu vết của lũ lụt trong địa hình phục vụ cảnh báo tai biến vùng hạ lƣu sông Thu Bồn. - BCHPCLB Quảng Nam, 1999: Bản đồ phạm vi ngập lụt lớn nhất hạ lƣu sông Thu Bồn - Tam Kỳ, năm 1999, tỷ lệ Tam Kỳ.. - Trần Văn Bình và nnk (1995), Báo cáo đề tài Xây dựng phƣơng pháp cảnh báo, dự báo nguy cơ ngập lụt ở QNĐN, 90tr.. - Nguyễn Văn Cƣ Quy luật dao động dòng chảy phù sa các sông suối Việt Nam", Tuyển tập các công trình nghiên cứu địa lý, Nxb KH&KT, Hà Nội, tr180-188.. - Nguyễn Lập Dân, 2005: Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học cho các giải pháp tổng thể dự báo phòng tránh lũ lụt ở miền Trung” mã số KC 08-12. - Nguyễn Hiệu (2007), “Nghiên cứu địa mạo phục vụ giảm thiểu tai biến lũ lụt lƣu vực sông Thu Bồn”, Dự thảo luận án Tiến sỹ, 166tr. - Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào (1999), Nghiên cứu ảnh hƣởng của đặc điểm địa mạo tới độ nhạy cảm ngập lụt vùng đồng bằng Huế trên cơ sở ứng dụng Viễn thám và GIS, Báo cáo đề tài cấp trƣờng Đại học Khoa học Tự nhiên, 35tr.. - Nguyễn Hiệu, Đặng Văn Bào Cảnh báo tai biến lũ lụt lƣu vực sông Ngọn Thu Bồn trên cơ sở ứng dụng GIS và nghiên cứu địa mạo", Tạp chí Khoa học ĐHQG HN, KHTN &. - Nguyễn Chu Hồi Xung quanh vấn đề ngập lụt ở Miền Trung nƣớc ta vừa qua", Tạp chí Hoạt động khoa học, Bộ Khoa học, Công nghệ và Môi trƣờng, Hà Nội, tr.44-45.. - Trần Nghi Các chu kỳ biển tiến và biển thoái với lịch sử hình thành các đồng bằng và cồn cát ven biển Miền Trung trong Đệ tứ", Công trình nghiên cứu địa chất - địa vật lý biển, (II), Viện Hải dƣơng học Hà Nội, tr.130-138.. - Nguyễn Kim Ngọc, 2003: Báo cáo tổng kết đề tài “Nghiên cứu cân bằng và quy hoạch tổng thể khai thác sử dụng bền vững các nguồn nƣớc phục vụ phát triển kinh tế - xã hội tỉnh Quảng Nam”. - Phạm Quang Sơn và nnk Đặc điểm động thái vùng cửa sông Thu Bồn và khu vực phố cổ Hội An", Tạp chí Địa chất tài nguyên (Công trình kỷ niệm 20 năm thành lập Viện Địa chất), Viện Địa chất, Hà Nội, tr.316-322.. - Nguyễn Thanh, Nguyễn Văn Sau và nnk (2000), Kết quả bƣớc đầu về hiện trạng, các yếu tố ảnh hƣởng, xu thế phát triển và các giải phóng phòng chống trƣợt lở bờ sông Miền Trung, Báo cáo chuyên đề dự án "Nghiên cứu dự báo, phòng chống trƣợt lở bờ sông hệ thống sông Miền Trung", Huế, 19tr.. - "Nghiên cứu dự báo, phòng chống trƣợt lở bờ sông hệ thống sông Miền Trung", Huế, 18tr.