Phân tích Ngập Lụt Lưu Vực Sông Vu Gia - Thu Bồn: Ứng dụng Mô hình Thủy văn và Đánh giá Thiệt hại

Đánh giá ngập lụt không chỉ giúp xác định mức độ rủi ro mà còn cung cấp cơ sở khoa học cho việc quy hoạch và xây dựng các biện pháp phòng chống hiệu quả. Điều này bao gồm việc xây dựng hệ thống cảnh báo sớm, quy hoạch sử dụng đất hợp lý và nâng cao nhận thức cộng đồng về phòng tránh thiên tai. Nghiên cứu này tập trung vào việc đánh giá thiệt hại do lũ gây ra tại vùng hạ lưu sông Vu Gia - Thu Bồn. Mục tiêu là xây dựng bản đồ ngập lụt, phân tích thiệt hại kinh tế - xã hội và đề xuất các giải pháp giảm thiểu rủi ro.

Nghiên cứu này tập trung vào việc mô phỏng dòng chảy lũ trên hệ thống sông Vu Gia - Thu Bồn bằng mô hình thủy lực một chiều MIKE 11. Mục tiêu chính là xây dựng bản đồ ngập lụt, ước tính thiệt hại do lũ gây ra, và đánh giá thiệt hại tại vùng hạ du lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn dựa trên các phương án khác nhau. Các phương pháp nghiên cứu bao gồm thống kê và xử lý số liệu, sử dụng mô hình toán học, kế thừa các kết quả nghiên cứu trước đó và ứng dụng viễn thám, GIS để xây dựng bản đồ ngập lụt.

Để đạt được mục tiêu, nghiên cứu sử dụng một phương pháp tiếp cận toàn diện, bao gồm thu thập và phân tích tài liệu liên quan, nghiên cứu các dự án đã thực hiện, tham khảo ý kiến chuyên gia, và sử dụng các phương pháp nghiên cứu phù hợp. Các phương pháp nghiên cứu cụ thể bao gồm: Thống kê và xử lý số liệu khí tượng thủy văn, địa hình; Mô hình toán để phân chia vùng nghiên cứu và tính toán thủy văn thủy lực; Kế thừa kết quả nghiên cứu trước đó; Viễn thám và GIS để xây dựng bản đồ ngập lụt.

Mức độ thiệt hại do ngập lụt không chỉ phụ thuộc vào cường độ và thời gian ngập lụt mà còn chịu ảnh hưởng bởi các yếu tố khác như: Mật độ dân cư, cơ sở hạ tầng, hoạt động kinh tế (nông nghiệp, công nghiệp, du lịch) và khả năng ứng phó của cộng đồng. Lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn có những đặc điểm riêng biệt về địa hình, khí hậu, và kinh tế - xã hội. Điều này đòi hỏi một phương pháp đánh giá thiệt hại phù hợp, có tính đến các yếu tố đặc thù của khu vực.

Các mô hình đánh giá thiệt hại hiện tại thường dựa trên các giả định đơn giản hóa về mối quan hệ giữa cường độ ngập lụt và thiệt hại. Điều này có thể dẫn đến sự không chính xác trong ước tính thiệt hại thực tế. Ngoài ra, việc thiếu dữ liệu chi tiết về tài sản, cơ sở hạ tầng và hoạt động kinh tế tại khu vực bị ảnh hưởng cũng là một hạn chế lớn. Do đó, cần có sự đầu tư vào việc thu thập dữ liệu và phát triển các mô hình đánh giá thiệt hại phù hợp hơn với điều kiện thực tế.

Biến đổi khí hậu đang làm gia tăng tần suất và cường độ của các hiện tượng thời tiết cực đoan, bao gồm cả lũ lụt. Điều này đặt ra một thách thức lớn cho việc đánh giá thiệt hại, vì các mô hình truyền thống thường không tính đến sự thay đổi của các yếu tố khí hậu. Cần có sự tích hợp các kịch bản biến đổi khí hậu vào các mô hình đánh giá thiệt hại để đưa ra các ước tính chính xác hơn về rủi ro ngập lụt trong tương lai.

Mô hình MIKE 11 có khả năng mô phỏng dòng chảy trong mạng lưới sông phức tạp, bao gồm cả các đoạn sông tự nhiên và các công trình thủy lợi. Nó cũng cho phép mô phỏng các hiện tượng thủy lực khác nhau như lũ lụt, triều cường và xâm nhập mặn. MIKE 11 cung cấp nhiều tùy chọn khác nhau để hiệu chỉnh mô hình, cho phép người dùng điều chỉnh các tham số để đạt được kết quả chính xác nhất.

Quy trình xây dựng mô hình MIKE 11 bao gồm các bước sau: (1) Thu thập dữ liệu địa hình, thủy văn, khí tượng và dữ liệu về các công trình thủy lợi; (2) Xây dựng sơ đồ mạng lưới sông; (3) Nhập dữ liệu vào mô hình; (4) Hiệu chỉnh mô hình bằng cách so sánh kết quả mô phỏng với dữ liệu thực tế; (5) Kiểm định mô hình bằng cách sử dụng một bộ dữ liệu khác; (6) Sử dụng mô hình đã hiệu chỉnh để mô phỏng các kịch bản lũ lụt khác nhau.

Phần mềm MIKE 11 có khả năng tích hợp chặt chẽ với các công cụ GIS như ArcGIS. Điều này cho phép người dùng dễ dàng tạo ra các bản đồ ngập lụt trực quan, hiển thị khu vực bị ảnh hưởng, độ sâu ngập và thời gian ngập. Bản đồ ngập lụt là một công cụ quan trọng để hỗ trợ công tác quy hoạch, quản lý rủi ro và ứng phó với thiên tai.

Nghiên cứu mô phỏng dòng chảy lũ cho các tần suất thiết kế 1%, 2%, 5% và 10%. Các tần suất này tương ứng với các trận lũ có khả năng xảy ra một lần trong 100 năm, 50 năm, 20 năm và 10 năm. Việc mô phỏng nhiều kịch bản khác nhau cho phép đánh giá rủi ro một cách toàn diện và chuẩn bị cho các tình huống xấu nhất.

Kết quả mô phỏng cho thấy diện tích ngập lụt tăng lên khi tần suất thiết kế giảm xuống. Ví dụ, diện tích ngập lụt cho tần suất 1% lớn hơn nhiều so với diện tích ngập lụt cho tần suất 10%. Điều này cho thấy nguy cơ ngập lụt là rất lớn, đặc biệt là trong các trận lũ lớn.

Bản đồ ngập lụt cho thấy khu vực hạ lưu sông Vu Gia - Thu Bồn, đặc biệt là huyện Điện Bàn, là khu vực dễ bị ngập lụt nhất. Điều này là do địa hình thấp, hệ thống thoát nước kém và mật độ dân cư cao. Cần có các biện pháp phòng chống lũ lụt đặc biệt cho khu vực này.

Số liệu thống kê cho thấy lũ lụt đã gây ra hàng trăm người chết và mất tích, hàng ngàn ngôi nhà bị phá hủy và hàng chục ngàn ha đất nông nghiệp bị ngập úng. Thiệt hại kinh tế ước tính lên đến hàng trăm tỷ đồng. Các trận lũ lớn năm 1999 và 2009 là những ví dụ điển hình về sức tàn phá của lũ lụt.

Nghiên cứu cho thấy có một mối quan hệ chặt chẽ giữa tần suất lũ và mức độ thiệt hại. Các trận lũ có tần suất thấp (ví dụ, 1%) gây ra thiệt hại lớn hơn nhiều so với các trận lũ có tần suất cao (ví dụ, 10%). Điều này là do các trận lũ lớn thường có cường độ và thời gian ngập lâu hơn.

Lũ lụt không chỉ gây thiệt hại trực tiếp về tài sản mà còn ảnh hưởng đến hoạt động kinh tế và đời sống xã hội. Ngập úng làm gián đoạn sản xuất nông nghiệp, giao thông và thương mại. Nó cũng gây ra ô nhiễm môi trường, làm lây lan dịch bệnh và ảnh hưởng đến sức khỏe của người dân. Cần có các biện pháp hỗ trợ kịp thời để giúp người dân vượt qua khó khăn sau lũ.

Các biện pháp công trình bao gồm xây dựng đê điều, nạo vét kênh mương, xây dựng hồ chứa điều tiết lũ và nâng cấp hệ thống thoát nước. Các biện pháp này có thể giúp giảm thiểu rủi ro ngập lụt, nhưng cần được thiết kế và xây dựng một cách cẩn thận để tránh gây ra các tác động tiêu cực đến môi trường.

Quy hoạch sử dụng đất cần xem xét đến nguy cơ ngập lụt và tránh xây dựng nhà cửa, cơ sở hạ tầng ở các khu vực dễ bị ngập úng. Cần có các quy định chặt chẽ về việc xây dựng trong vùng lũ và khuyến khích sử dụng các vật liệu xây dựng có khả năng chống lũ.

Nâng cao nhận thức cộng đồng về nguy cơ ngập lụt và các biện pháp phòng tránh là một yếu tố quan trọng để giảm thiểu thiệt hại. Cần tổ chức các buổi tập huấn, tuyên truyền và cung cấp thông tin về lũ lụt cho người dân. Người dân cần được hướng dẫn cách sơ tán an toàn, bảo vệ tài sản và ứng phó với các tình huống khẩn cấp.