Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Hương, thuộc tỉnh Thừa Thiên - Huế, có diện tích khoảng 2.960 km² với chiều dài chính 104 km, là hệ thống sông quan trọng chịu ảnh hưởng của nhiều trận lũ lớn trong mùa mưa. Theo số liệu thống kê, trung bình mỗi năm lưu vực này chịu từ 3 đến 4 trận lũ, trong đó các trận lũ lịch sử như năm 1999 và 2004 đã gây thiệt hại nghiêm trọng về kinh tế và xã hội. Mức độ thiệt hại do lũ lụt được ước tính qua các chỉ số như diện tích ngập, chiều sâu ngập và thời gian ngập, ảnh hưởng trực tiếp đến nhà cửa, sản xuất nông nghiệp, công nghiệp và các hoạt động dịch vụ.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá tác động kinh tế của các công trình hồ chứa thượng nguồn trên lưu vực sông Hương, đặc biệt là hiệu quả phòng chống lũ và giảm thiểu thiệt hại do lũ gây ra. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào khu vực tỉnh Thừa Thiên - Huế, với dữ liệu thu thập từ các trận lũ lớn trong giai đoạn 1999-2004. Nghiên cứu có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp cơ sở khoa học cho việc quy hoạch, đầu tư và quản lý các công trình thủy lợi nhằm giảm thiểu rủi ro thiên tai, đồng thời thúc đẩy phát triển kinh tế bền vững tại vùng hạ du.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình kinh tế về phân tích chi phí - lợi ích của dự án phòng chống lũ, trong đó:

  • Lý thuyết lợi ích công cộng: Nhấn mạnh tính không thể loại trừ và không thể thiếu của lợi ích phòng chống lũ, đòi hỏi sự can thiệp của nhà nước trong việc cung cấp các công trình phòng chống lũ.
  • Mô hình phân tích chi phí - lợi ích (Cost-Benefit Analysis - CBA): Được sử dụng để đánh giá hiệu quả kinh tế của các công trình hồ chứa, dựa trên việc so sánh chi phí đầu tư và lợi ích thu được từ việc giảm thiểu thiệt hại do lũ.
  • Khái niệm thiệt hại trực tiếp và gián tiếp do lũ: Thiệt hại trực tiếp bao gồm hư hại tài sản, nhà cửa, cơ sở hạ tầng; thiệt hại gián tiếp liên quan đến gián đoạn sản xuất, giao thông và các hoạt động kinh tế khác.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu khí tượng thủy văn, lưu lượng dòng chảy, mực nước, và thiệt hại kinh tế thu thập từ các trạm quan trắc trên lưu vực sông Hương trong giai đoạn 1977-2004. Cỡ mẫu khảo sát kinh tế xã hội được thực hiện tại các vùng bị ảnh hưởng bởi lũ, với số lượng nghiên cứu khảo sát tối thiểu 30 mẫu để đảm bảo tính đại diện.

Phương pháp phân tích bao gồm:

  • Mô phỏng thủy văn và thủy lực bằng phần mềm MIKE 11, cho phép mô phỏng dòng chảy, mực nước và diễn biến lũ trên hệ thống sông.
  • Phân tích kinh tế thiệt hại do lũ dựa trên phương pháp thiệt hại tài sản tránh được, tính toán thiệt hại dự kiến trong các kịch bản có và không có công trình hồ chứa.
  • Phân tích chi phí - lợi ích sử dụng các chỉ tiêu như Giá trị hiện tại ròng (NPV) và Tỷ lệ nội hoàn kinh tế (EIRR) để đánh giá hiệu quả đầu tư.
  • Timeline nghiên cứu kéo dài từ năm 2010 đến 2012, bao gồm thu thập số liệu, mô phỏng, phân tích và đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

  1. Hiệu quả cắt lũ của các hồ chứa thượng nguồn: Mô phỏng trận lũ năm 2004 cho thấy các hồ chứa như Tả Trạch, Bình Điền và Hương Điền đã giảm đỉnh lũ tại hạ du từ 10% đến 25%, giúp giảm diện tích ngập lụt khoảng 15-20% so với kịch bản không có hồ chứa.

  2. Giảm thiểu thiệt hại kinh tế: Thiệt hại do lũ lụt tại vùng cửa biển Thừa Thiên - Huế được ước tính giảm khoảng 30-40% nhờ các công trình hồ chứa, tương đương với việc tránh được thiệt hại hàng năm lên đến hàng trăm tỷ đồng.

  3. Tác động đến dòng chảy và môi trường: Các hồ chứa góp phần điều tiết dòng chảy, giảm thiểu xâm nhập mặn và cải thiện môi trường sinh thái vùng hạ du, đồng thời cung cấp nguồn nước tưới cho nông nghiệp với lưu lượng ổn định khoảng 1,1 m³/s.

  4. Hiệu quả kinh tế dự án: Phân tích chi phí - lợi ích cho thấy giá trị NPV của dự án phòng chống lũ trên lưu vực sông Hương là dương, với tỷ lệ nội hoàn kinh tế (EIRR) vượt mức chi phí vốn cơ hội, khẳng định tính khả thi và hiệu quả đầu tư.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của hiệu quả phòng chống lũ là do các hồ chứa được thiết kế với nhiệm vụ đa mục tiêu, vừa cắt giảm lũ tiểu mãn, vừa cung cấp nước cho sản xuất và phát điện. So sánh với các nghiên cứu trong nước và quốc tế, kết quả mô phỏng và phân tích kinh tế phù hợp với các mô hình tương tự tại Hà Lan và Cộng hòa Séc, nơi áp dụng phương pháp đánh giá thiệt hại lũ dựa trên mô hình thủy lực và phân tích chi phí - lợi ích.

Việc sử dụng phần mềm MIKE 11 cho phép mô phỏng chính xác diễn biến lũ, thể hiện qua các biểu đồ mực nước tại các trạm Kim Long, Phú Ốc, giúp minh họa rõ ràng sự khác biệt giữa các kịch bản có và không có hồ chứa. Kết quả này có ý nghĩa quan trọng trong việc hỗ trợ các nhà quản lý và hoạch định chính sách trong việc tối ưu hóa quy hoạch thủy lợi và phòng chống thiên tai.

Đề xuất và khuyến nghị

  1. Tăng cường đầu tư hoàn thiện hệ thống hồ chứa thượng nguồn nhằm nâng cao khả năng điều tiết lũ, giảm thiểu thiệt hại cho vùng hạ du, với mục tiêu giảm đỉnh lũ thêm 10-15% trong vòng 5 năm tới. Chủ thể thực hiện: chính quyền tỉnh và các cơ quan quản lý thủy lợi.

  2. Phát triển hệ thống cảnh báo sớm và quản lý rủi ro lũ lụt dựa trên dữ liệu mô phỏng thủy văn, nhằm nâng cao khả năng ứng phó kịp thời cho cộng đồng dân cư, giảm thiểu thiệt hại gián tiếp. Thời gian triển khai: 2 năm. Chủ thể: Ban chỉ huy phòng chống thiên tai tỉnh.

  3. Tăng cường công tác khảo sát, thu thập số liệu và cập nhật mô hình thủy lực để nâng cao độ chính xác trong dự báo lũ và đánh giá hiệu quả các công trình phòng chống lũ. Chủ thể: Viện nghiên cứu thủy lợi và các trường đại học liên quan.

  4. Xây dựng các giải pháp phi công trình như nâng cao nhận thức cộng đồng, quy hoạch sử dụng đất hợp lý, kết hợp với các biện pháp kỹ thuật để giảm thiểu rủi ro thiên tai. Thời gian thực hiện: liên tục. Chủ thể: các tổ chức xã hội, chính quyền địa phương.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

  1. Các nhà quản lý và hoạch định chính sách thủy lợi: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng kế hoạch đầu tư, quản lý rủi ro lũ lụt hiệu quả.

  2. Các nhà nghiên cứu và học viên ngành thủy lợi, môi trường: Tham khảo phương pháp mô phỏng thủy lực và phân tích kinh tế thiệt hại lũ, áp dụng cho các lưu vực sông khác.

  3. Cơ quan phòng chống thiên tai và cứu hộ cứu nạn: Áp dụng các giải pháp cảnh báo sớm và quản lý rủi ro dựa trên dữ liệu mô hình.

  4. Cộng đồng dân cư và doanh nghiệp vùng hạ du: Nắm bắt thông tin về tác động của các công trình phòng chống lũ để chủ động trong sản xuất và sinh hoạt, giảm thiểu thiệt hại.

Câu hỏi thường gặp

  1. Các hồ chứa thượng nguồn có tác động như thế nào đến dòng chảy lũ?
    Các hồ chứa giúp điều tiết dòng chảy, giảm đỉnh lũ từ 10-25%, làm giảm diện tích và mức độ ngập lụt tại vùng hạ du, đồng thời duy trì lưu lượng nước ổn định cho sản xuất và sinh hoạt.

  2. Phương pháp đánh giá thiệt hại do lũ được áp dụng trong nghiên cứu là gì?
    Nghiên cứu sử dụng phương pháp thiệt hại tài sản tránh được, tính toán thiệt hại dự kiến trong các kịch bản có và không có công trình phòng chống lũ, dựa trên số liệu thực tế và mô hình thủy lực.

  3. Hiệu quả kinh tế của các công trình hồ chứa được đánh giá như thế nào?
    Thông qua phân tích chi phí - lợi ích, sử dụng các chỉ tiêu NPV và EIRR, kết quả cho thấy dự án có giá trị NPV dương và EIRR vượt chi phí vốn, chứng tỏ hiệu quả đầu tư tích cực.

  4. Các giải pháp phi công trình nào được đề xuất để giảm thiểu thiệt hại do lũ?
    Bao gồm nâng cao nhận thức cộng đồng, quy hoạch sử dụng đất hợp lý, phát triển hệ thống cảnh báo sớm và quản lý rủi ro thiên tai.

  5. Phần mềm mô phỏng thủy lực nào được sử dụng và ưu điểm của nó?
    Phần mềm MIKE 11 được sử dụng với ưu điểm tích hợp đa tính năng, giao diện thân thiện, khả năng mô phỏng thủy lực và chất lượng nước chính xác, hỗ trợ kỹ thuật GIS hiệu quả.

Kết luận

  • Các công trình hồ chứa thượng nguồn trên lưu vực sông Hương đã chứng minh hiệu quả trong việc giảm đỉnh lũ từ 10-25% và giảm thiểu thiệt hại kinh tế khoảng 30-40%.
  • Phương pháp mô phỏng thủy lực kết hợp phân tích chi phí - lợi ích là công cụ hữu hiệu để đánh giá hiệu quả phòng chống lũ.
  • Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học cho việc quy hoạch và quản lý các công trình thủy lợi tại Thừa Thiên - Huế.
  • Đề xuất các giải pháp kỹ thuật và phi kỹ thuật nhằm nâng cao khả năng ứng phó và giảm thiểu rủi ro thiên tai trong tương lai.
  • Khuyến nghị tiếp tục cập nhật dữ liệu và mô hình để nâng cao độ chính xác và hiệu quả quản lý tài nguyên nước.

Hành động tiếp theo: Các cơ quan quản lý cần triển khai các giải pháp đề xuất, đồng thời đẩy mạnh nghiên cứu ứng dụng mô hình thủy lực trong quy hoạch phát triển bền vững lưu vực sông Hương.