Luận văn thạc sĩ về tính toán ngập lụt và xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật tài nguyên nước nghiên cứu tính toán ngập lụt và xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba chi tiết và khoa học.

• Tác giả: Nguyễn Đức Hoàng
• Người hướng dẫn: PGS.TS Phạm Việt Hòa
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước
• Đề tài: Luận Văn Thạc Sĩ Kỹ Thuật Tài Nguyên Nước Nghiên Cứu Tính Toán Ngập Lụt Và Xây Dựng Bản Đồ Ngập Lụt Hạ Lưu Sông Ba
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2019
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CÁM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Tính cấp thiết của đề tài
• 0.2. Mục đích của đề tài
• 0.3. Đối tượng, hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
• 0.4. Kết quả của đề tài
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LŨ VÀ VÙNG HẠ LƯU SÔNG BA
• 1.1. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lũ
• 1.2. Khái niệm bản đồ ngập lũ
• 1.3. Các phương pháp xây dựng bản đồ ngập lũ
• 1.3.1. Phương pháp thống kê, điều tra vết lũ các trận lũ thực tế
• 1.3.2. Phương pháp sử dụng bản đồ địa hình, địa mạo
• 1.3.3. Phương pháp ảnh vệ tinh
• 1.3.4. Phương pháp mô phỏng bằng các mô hình toán
• 1.3.5. Phương pháp kết hợp
• 1.4. Tổng quan về xây dựng bản đồ ngập lũ thế giới và trong nước hiện nay
• 1.5. Tổng quan về vùng nghiên cứu
• 1.5.1. Vị trí địa lý, phạm vi hành chính
• 1.5.2. Đặc điểm kinh tế - xã hội
• 1.5.2.1. Đặc điểm chung nền kinh tế
• 1.5.3. Cơ sở hạ tầng
• 1.5.3.1. Đặc điểm khí hậu, khí tượng
• 1.5.3.2. Số giờ nắng
• 1.5.3.3. Đặc điểm mạng lưới sông ngòi
• 1.5.3.4. Đặc điểm thủy văn
• 1.5.3.4.1. Chế độ thủy triều
• 1.6. Tình hình lũ lụt vùng hạ lưu sông Ba
• 1.6.1. Tình hình ngập lụt
• 1.6.2. Thiệt hại
• 1.6.3. Hiện trạng công trình phòng chống lũ
• 2. CHƯƠNG 2: PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT VÀ TÍNH TOÁN PHẠM VI, MỨC ĐỘ NGẬP LỤT
• 2.1. Đánh giá nguyên nhân ngập lụt hạ lưu sông Ba
• 2.2. Lựa chọn bộ công cụ mô hình toán để diễn toán lũ lưu vực sông Ba
• 2.2.1. Mô hình mưa dòng chảy
• 2.2.2. Mô hình thủy lực
• 2.2.3. Lựa chọn mô hình diễn toán
• 2.2.4. Cơ sở lý thuyết mô hình
• 2.3. Nguyên lý xây dựng bản đồ ngập lụt
• 3. CHƯƠNG 3: TÍNH TOÁN MỨC ĐỘ NGẬP LỤT VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT VÙNG HẠ LƯU SÔNG BA
• 3.1. Tài liệu địa hình
• 3.2. Tài liệu khí tượng, thủy văn
• 3.3. Tài liệu điều tra vết lũ
• 3.4. Ứng dụng mô hình thủy văn, thủy lực tính toán ngập lụt theo tần suất 5%, 10%
• 3.5. Xây dựng, hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thủy văn mưa dòng chảy lưu vực sông
• 3.6. Xây dựng, hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thủy lực Mike 11, Mike 21, Mike Flood
• 3.6.1. Xây dựng mô hình thủy lực 1 chiều MIKE II
• 3.6.2. Xây dựng mô hình thủy lực 2 chiều MIKE 21
• 3.6.3. Xây dựng mô hình thủy lực kết hợp 1 chiều và 2 chiều MIKE FLOOD
• 3.6.4. Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thủy lực
• 3.7. Kết quả tính toán quá trình ngập lụt
• 3.8. Xây dựng bản đồ ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba
• 3.8.1. Quy trình chuyển kết quả của mô hình toán sang GIS và xây dựng bản đồ ngập lụt
• 3.8.2. Kết quả xây dựng bản đồ ngập lụt
• 3.8.3. Phân tích GIS để tính toán diện tích ngập, mức độ ngập vùng nghiên cứu
• 3.9. Sơ bộ đề xuất phương án giảm ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba
• 3.9.1. Đề xuất phương án
• 3.9.2. Tính toán hiệu quả giảm ngập lụt các phương án đề xuất
• 3.9.3. Lựa chọn phương án giảm ngập lụt hiệu quả
• DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
• DANH MỤC BẢNG BIỂU
• DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ

Tóm tắt

I. Tính cấp thiết của đề tài

Công tác phòng chống thiên tai là nhiệm vụ trọng tâm của các cấp, ngành, đặc biệt là trong việc ứng phó với lũ lụt. Bản đồ ngập lụt là công cụ hữu hiệu giúp nâng cao khả năng ứng phó và giảm thiểu thiệt hại do thiên tai. Đề tài nghiên cứu tính toán ngập lụt và xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba có ý nghĩa quan trọng trong việc cung cấp thông tin kịp thời cho các cơ quan chức năng và người dân. Bản đồ này không chỉ giúp xác định phạm vi và mức độ ngập lụt mà còn tạo cơ sở cho việc ra quyết định trong công tác phòng chống lũ lụt. Theo các số liệu thống kê, lưu vực sông Ba đã trải qua nhiều trận lũ lớn gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản, điển hình như trận lũ năm 1993. Việc xây dựng bản đồ ngập lụt sẽ góp phần nâng cao nhận thức của cộng đồng về rủi ro thiên tai, từ đó nâng cao khả năng tự thích nghi và ứng phó của người dân.

II. Mục đích của đề tài

Mục đích chính của đề tài là nghiên cứu và tính toán phạm vi, mức độ ngập lụt, đồng thời xây dựng bản đồ ngập lụt cho vùng hạ lưu sông Ba. Đề tài hướng đến việc phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến tình hình ngập lụt, từ đó đưa ra các giải pháp giảm thiểu thiệt hại. Bản đồ ngập lụt sẽ được xây dựng dựa trên dữ liệu thực địa và các mô hình thủy văn, thủy lực hiện đại. Việc áp dụng các phương pháp mô hình hóa sẽ giúp xác định chính xác các khu vực dễ bị ngập lụt, từ đó hỗ trợ công tác quy hoạch và phòng chống thiên tai. Ngoài ra, đề tài cũng nhằm nâng cao khả năng phối hợp giữa các cơ quan chức năng trong việc ứng phó với tình huống khẩn cấp, đảm bảo an toàn cho người dân và tài sản trong vùng ảnh hưởng.

III. Đối tượng hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là vùng hạ lưu sông Ba, bao gồm các huyện Sơn Hòa, Sông Hinh, Đông Hòa, Tây Hòa, Phú Hòa và thành phố Tuy Hòa. Hướng tiếp cận đề tài bao gồm tiếp cận hệ thống, thực tiễn và lịch sử, nhằm đảm bảo tính toàn diện trong việc phân tích và đánh giá tình hình ngập lụt. Phương pháp nghiên cứu được sử dụng bao gồm điều tra thực địa, khảo sát, phân tích thống kê, và mô hình hóa thủy văn, thủy lực. Việc áp dụng các phương pháp này sẽ giúp thu thập dữ liệu chính xác và đáng tin cậy, phục vụ cho việc xây dựng bản đồ ngập lụt. Đồng thời, sự tham gia của các chuyên gia trong lĩnh vực cũng sẽ đảm bảo tính khoa học và thực tiễn của nghiên cứu.

IV. Kết quả của đề tài

Kết quả nghiên cứu cho thấy nguyên nhân và tình hình ngập lụt hạ lưu sông Ba có mối liên hệ chặt chẽ với các yếu tố tự nhiên và nhân tạo. Đề tài đã lựa chọn được bộ công cụ mô hình toán phù hợp để diễn toán lũ lưu vực sông Ba, từ đó xây dựng bản đồ ngập lụt cho các trận lũ lịch sử và các tần suất 5%, 10%. Kết quả tính toán đã chỉ ra diện tích và độ sâu ngập lụt tương ứng với các kịch bản khác nhau, cung cấp thông tin quý giá cho công tác quy hoạch và phòng chống thiên tai. Bên cạnh đó, đề tài cũng đưa ra các phương án giảm ngập lụt hiệu quả, góp phần bảo vệ an toàn cho người dân và tài sản trong khu vực. Những kết quả này không chỉ có giá trị lý thuyết mà còn có tính ứng dụng cao trong thực tiễn.

V. Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lụt

Lĩnh vực nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lụt đã trở thành một trong những vấn đề quan trọng trong công tác phòng chống thiên tai. Các nghiên cứu trước đây đã chỉ ra rằng lũ lụt có xu hướng gia tăng với cường độ mạnh hơn, đặc biệt ở các khu vực có mật độ dân cư cao. Việc xây dựng bản đồ ngập lụt không chỉ giúp nhận diện các khu vực dễ bị ảnh hưởng mà còn hỗ trợ trong việc lập kế hoạch ứng phó. Tại Việt Nam, tình hình lũ lụt ở các lưu vực sông lớn như sông Hồng, sông Mê Kông đã gây ra nhiều thiệt hại nghiêm trọng. Do đó, việc nghiên cứu và xây dựng bản đồ ngập lụt cho các vùng như hạ lưu sông Ba là cần thiết, nhằm nâng cao năng lực ứng phó với thiên tai và bảo vệ cộng đồng.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Ba là một trong chín lưu vực sông lớn nhất Việt Nam với diện tích tự nhiên khoảng 13.417 km², trải dài trên địa bàn 22 huyện, thị và một thành phố thuộc các tỉnh Gia Lai, Đắk Lắk và Phú Yên. Hàng năm, lưu vực này nhận được lượng mưa trung bình khoảng 1.880 mm, với tổng lượng nước đổ ra biển Đông lên tới hơn 10 tỷ m³. Vùng hạ lưu sông Ba, đặc biệt là khu vực đồng bằng rộng gần 25.000 ha đất canh tác, thường xuyên chịu ảnh hưởng nghiêm trọng của lũ lụt, gây thiệt hại lớn về người và tài sản. Điển hình là trận lũ lịch sử tháng 10/1993 làm 41 người chết, hơn 2.000 ngôi nhà bị hư hỏng và thiệt hại trên 5.000 ha hoa màu; hay trận bão Mirinae năm 2009 gây thiệt hại hàng nghìn tỷ đồng và nhiều người thương vong.

Mục tiêu nghiên cứu là tính toán phạm vi và mức độ ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba tương ứng với các trận lũ lịch sử và các kịch bản lũ có tần suất 5% và 10%, từ đó xây dựng bản đồ ngập lụt chi tiết phục vụ công tác phòng chống thiên tai và quy hoạch phát triển bền vững. Phạm vi nghiên cứu tập trung trên địa bàn 5 huyện và 1 thành phố thuộc tỉnh Phú Yên, trong giai đoạn từ năm 1977 đến 2017, với trọng tâm là các trận lũ lớn đã xảy ra và các mô hình dự báo hiện đại.

Việc xây dựng bản đồ ngập lụt có ý nghĩa quan trọng trong việc nâng cao nhận thức cộng đồng, hỗ trợ các cơ quan quản lý trong việc ra quyết định vận hành hồ chứa, giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt, đồng thời góp phần phát triển kinh tế xã hội vùng hạ lưu sông Ba một cách bền vững.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn áp dụng hai khung lý thuyết chính: lý thuyết thủy văn và mô hình thủy lực. Lý thuyết thủy văn tập trung vào quá trình mưa – dòng chảy, phân tích đặc điểm mưa sinh lũ, biến đổi dòng chảy lũ và các yếu tố ảnh hưởng như địa hình, khí hậu và thủy triều. Mô hình thủy lực được sử dụng để mô phỏng dòng chảy trên sông và mặt đất, xác định phạm vi, mức độ ngập lụt dựa trên các thông số thủy lực và địa hình.

Các khái niệm chính bao gồm:

• Mô hình mưa – dòng chảy: mô phỏng quá trình chuyển đổi lượng mưa thành dòng chảy trên lưu vực.
• Mô hình thủy lực 1 chiều và 2 chiều: mô phỏng dòng chảy trên mặt cắt sông và trên mặt đất, giúp xác định mực nước và vùng ngập.
• Bản đồ ngập lụt: bản đồ thể hiện phạm vi và mức độ ngập lụt tại một thời điểm hoặc theo kịch bản lũ nhất định.
• Tần suất lũ: xác định xác suất xuất hiện các trận lũ với mức độ khác nhau trong một khoảng thời gian nhất định.

Phương pháp nghiên cứu

Nguồn dữ liệu chính bao gồm số liệu địa hình (bản đồ địa hình tỷ lệ 1/2.000, bản đồ cao độ số DEM 10x10m), số liệu khí tượng thủy văn (lượng mưa, mực nước, lưu lượng tại các trạm thủy văn như Củng Sơn, Phú Lâm), số liệu điều tra vết lũ các trận lũ lịch sử, và dữ liệu công trình thủy lợi, thủy điện trên lưu vực.

Phương pháp phân tích sử dụng mô hình toán thủy văn MIKE NAM để mô phỏng mưa – dòng chảy, kết hợp mô hình thủy lực MIKE 11 (1 chiều), MIKE 21 (2 chiều) và MIKE FLOOD (kết hợp 1D-2D) để mô phỏng dòng chảy và ngập lụt. Quá trình nghiên cứu gồm các bước: xây dựng mô hình, hiệu chỉnh và kiểm định mô hình dựa trên số liệu thực đo các trận lũ năm 1993 và 2009, sau đó tính toán phạm vi và mức độ ngập lụt theo các kịch bản lũ tần suất 5% và 10%.

Cỡ mẫu dữ liệu thủy văn được chọn là toàn bộ số liệu từ 1977 đến 2017 tại các trạm chính, đảm bảo tính đại diện và độ tin cậy. Phương pháp chọn mẫu dựa trên các trận lũ lớn có số liệu đầy đủ và các kịch bản lũ thiết kế theo tiêu chuẩn kỹ thuật. Lý do lựa chọn mô hình MIKE là do khả năng mô phỏng chi tiết dòng chảy trên mạng lưới sông ngòi phức tạp và mặt đất đồng thời, phù hợp với đặc điểm địa hình và thủy văn lưu vực sông Ba.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Phạm vi và mức độ ngập lụt trận lũ lịch sử 1993: Kết quả mô phỏng cho thấy diện tích ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba lên tới khoảng 24.500 ha, với độ sâu ngập trung bình từ 0,5 đến 2 m, phù hợp với số liệu điều tra thực địa. Mực nước đỉnh lũ tại trạm Củng Sơn đạt 9,9 m, vượt báo động cấp III 0,64 m.

2. Phạm vi ngập lụt theo kịch bản lũ tần suất 5% và 10%: Diện tích ngập lụt tương ứng là khoảng 22.000 ha và 20.000 ha, với mức độ ngập giảm dần so với trận lũ lịch sử. Mực nước đỉnh lũ tại các trạm thủy văn giảm tương ứng khoảng 10-15% so với trận lũ 1993.

3. Hiệu quả mô hình thủy lực: Hệ số R² giữa số liệu thực đo và mô phỏng đạt trên 0,85, cho thấy mô hình có độ chính xác cao trong việc tái hiện diễn biến mực nước và lưu lượng lũ. Thời gian lũ lên nhanh, biên độ lũ lớn, dạng lũ nhọn được mô phỏng chính xác.

4. Ảnh hưởng của công trình thủy lợi, thủy điện: Tổng dung tích phòng lũ của 6 hồ chứa chính khoảng 537 triệu m³, chiếm 22,4% tổng lượng lũ 7 ngày tần suất 10%. Việc vận hành hồ chứa có tác động giảm lũ cho hạ du nhưng còn nhiều bất cập do phụ thuộc vào độ chính xác dự báo và quy trình vận hành.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính gây ngập lụt nghiêm trọng vùng hạ lưu sông Ba là do đặc điểm địa hình đồng bằng thấp, độ chênh cao độ giữa lòng sông và mặt ruộng nhỏ (khoảng 1,5 m), kết hợp với lượng mưa lớn tập trung trong thời gian ngắn và thủy triều bán nhật không đều. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả mô phỏng của luận văn có độ chính xác cao hơn nhờ sử dụng mô hình thủy lực kết hợp 1D-2D và dữ liệu địa hình chi tiết.

Biểu đồ so sánh diện tích ngập và mực nước đỉnh lũ giữa các kịch bản lũ cho thấy sự khác biệt rõ rệt, giúp các nhà quản lý lựa chọn phương án phòng chống phù hợp. Bảng tổng hợp hiệu quả giảm ngập lụt của các phương án vận hành hồ chứa cũng được trình bày chi tiết, làm cơ sở cho đề xuất giải pháp.

Kết quả nghiên cứu khẳng định vai trò quan trọng của bản đồ ngập lụt trong công tác phòng chống thiên tai, giúp dự báo chính xác phạm vi và mức độ ngập, từ đó nâng cao khả năng ứng phó kịp thời và hiệu quả.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng và cập nhật thường xuyên bản đồ ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba: Sử dụng mô hình thủy văn – thủy lực kết hợp GIS để cập nhật dữ liệu mới, phục vụ công tác dự báo và quy hoạch. Chủ thể thực hiện: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Phú Yên, thời gian: hàng năm.

2. Tối ưu hóa quy trình vận hành liên hồ chứa thủy điện, thủy lợi: Áp dụng các kịch bản vận hành dựa trên bản đồ ngập lụt và dự báo mưa lũ để giảm thiểu thiệt hại cho vùng hạ lưu. Chủ thể: Ban Quản lý hồ chứa, Sở Công Thương, thời gian: 1-2 năm.

3. Đầu tư xây dựng hệ thống đê điều, kè chắn và công trình thoát lũ tại các khu vực trọng điểm: Ưu tiên các vùng dân cư đông đúc và đất canh tác bị ngập sâu. Chủ thể: UBND tỉnh Phú Yên, thời gian: 3-5 năm.

4. Nâng cao nhận thức cộng đồng và đào tạo kỹ năng ứng phó lũ lụt: Tổ chức các chương trình tuyên truyền, tập huấn cho người dân vùng hạ lưu về rủi ro và biện pháp phòng tránh. Chủ thể: Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai và Tìm kiếm cứu nạn tỉnh, thời gian: liên tục.

5. Phát triển hệ thống cảnh báo sớm và dự báo lũ chính xác: Ứng dụng công nghệ viễn thám, mô hình toán hiện đại để cung cấp thông tin kịp thời cho các cấp chính quyền và người dân. Chủ thể: Viện Quy hoạch Thủy lợi, thời gian: 2 năm.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên nước và phòng chống thiên tai: Sử dụng kết quả để xây dựng chính sách, quy hoạch và vận hành hồ chứa hiệu quả, giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt.

2. Các nhà nghiên cứu và sinh viên ngành thủy lợi, tài nguyên nước: Tham khảo phương pháp mô hình hóa thủy văn – thủy lực kết hợp GIS, áp dụng cho các lưu vực sông khác.

3. Đơn vị thiết kế và thi công công trình thủy lợi, đê điều: Dựa trên bản đồ ngập lụt và phân tích mức độ ngập để thiết kế công trình phù hợp, đảm bảo an toàn và hiệu quả.

4. Cộng đồng dân cư vùng hạ lưu sông Ba và các tổ chức phi chính phủ: Nâng cao nhận thức về rủi ro lũ lụt, chủ động trong công tác phòng tránh và ứng phó thiên tai.

Câu hỏi thường gặp

1. Bản đồ ngập lụt có vai trò gì trong công tác phòng chống thiên tai?
   Bản đồ ngập lụt giúp xác định phạm vi và mức độ ngập tại các khu vực, hỗ trợ dự báo, quy hoạch và ra quyết định vận hành hồ chứa, từ đó giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt gây ra.

2. Phương pháp mô hình thủy lực nào được sử dụng trong nghiên cứu?
   Luận văn sử dụng mô hình MIKE 11 (1 chiều), MIKE 21 (2 chiều) và MIKE FLOOD (kết hợp 1D-2D) để mô phỏng dòng chảy và ngập lụt, đảm bảo độ chính xác cao trong điều kiện địa hình phức tạp.

3. Tại sao cần xây dựng bản đồ ngập lụt theo các kịch bản lũ khác nhau?
   Việc xây dựng bản đồ theo các tần suất lũ khác nhau giúp đánh giá rủi ro đa kịch bản, từ đó lựa chọn giải pháp phòng chống phù hợp với từng mức độ nguy hiểm.

4. Các công trình thủy điện có ảnh hưởng thế nào đến ngập lụt vùng hạ lưu?
   Các hồ chứa thủy điện có dung tích phòng lũ khoảng 537 triệu m³, giúp điều tiết giảm lũ cho hạ du nhưng hiệu quả còn hạn chế do dung tích nhỏ so với tổng lượng lũ và quy trình vận hành chưa tối ưu.

5. Làm thế nào để nâng cao nhận thức cộng đồng về phòng chống lũ lụt?
   Thông qua các chương trình tuyên truyền, tập huấn kỹ năng ứng phó, sử dụng bản đồ ngập lụt và cảnh báo sớm để người dân chủ động phòng tránh và giảm thiểu thiệt hại.

Kết luận

• Đã xây dựng thành công bản đồ ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba tương ứng với trận lũ lịch sử 1993 và các kịch bản lũ tần suất 5% và 10%, với độ chính xác cao (R² > 0,85).
• Phạm vi ngập lụt vùng hạ lưu có thể lên tới gần 25.000 ha, với mức độ ngập sâu từ 0,5 đến 2 m, gây thiệt hại nghiêm trọng cho sản xuất và dân cư.
• Các công trình thủy điện và thủy lợi hiện có chỉ đáp ứng khoảng 22,4% dung tích phòng lũ so với tổng lượng lũ 7 ngày tần suất 10%, cần tối ưu hóa vận hành để giảm thiểu rủi ro.
• Đề xuất các giải pháp đồng bộ về xây dựng bản đồ, vận hành hồ chứa, đầu tư công trình phòng chống và nâng cao nhận thức cộng đồng nhằm giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt.
• Khuyến nghị tiếp tục cập nhật dữ liệu, mở rộng nghiên cứu và ứng dụng công nghệ mới để nâng cao hiệu quả phòng chống thiên tai trong giai đoạn tới.

Các cơ quan quản lý và nhà nghiên cứu cần phối hợp triển khai áp dụng bản đồ ngập lụt vào công tác quy hoạch và vận hành hồ chứa, đồng thời đẩy mạnh công tác tuyên truyền, đào tạo cộng đồng nhằm nâng cao khả năng ứng phó với lũ lụt.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1. TONG QUAN VE LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU XÂY DUNG BAN ĐÔ NGAP LŨ VA VUNG HẠ LƯU SÔNG BA.1Téng quan về lĩnh vực nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lũ .1 Khái niệm bản đồ ngập lũ.----- 2-2 2 £+E£+E£EE£EEEEEEEE2EEEEE2EE2171 21112.2 Các phương pháp xây dựng bản đồ ngập lũ.1 Phương pháp thống kê, điều tra vết lũ các trận lũ thực tế [3,4].2 Phương pháp sử dụng bản đồ địa hình, địa mạo.3 Phương pháp ảnh vệ tỉnh .-- 6 x1 1 9v 9 9T HH ng ng ng ng 10 1.4 Phương pháp mô phỏng bằng các mô hình toán [3,4].5 Phương pháp kết hợpp.----¿- + ¿+ +k+SE+EE+EE2E2EEEEEEEEEEEEE21121171E 212111.3 Tổng quan về xây dựng bản đồ ngập lũ thé giới và trong nước hiện nay.2 Tổng quan về vùng nghiên cứu .1 VỊ trí địa lý, phạm vi hành chính .2 Đặc điểm kinh tế — xã hội .2 Đặc điểm chung nền kinh tẾ.--- 2-2 2 £+E+E£EE£EE+EEEEEEEEEEEEEEEEEEEkrrkrrkee 16 1.3 Cơ sở hạ tang .3 Đặc điểm khí hậu, khí tượng .---¿--2¿2¿©5¿22x+2EE+2E+2EE2EkEEEEEEEkerkrrrkerrrsree 18 I5 N©/ T0 1188.4 SỐ giờ nắng.7 Ché iu Na.4 Đặc điểm mạng lưới sông ngòi .5 Đặc điểm thủy văn.3 Chế độ thủy triỀU.--- ¿2 ESE+S£+EE+E2EEEEEEEEEEEE1521211211 1171711111111. Tình hình lũ lụt vùng hạ lưu sông Ba.1 Tình hình ngập lụt .2 Thiét hai 0ï ng. Hiện trang công trình phòng chống Ith.

ess essesesesestssessessessesseseseeseees 36 CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHAP XÂY DUNG BAN ĐỎ NGAP LUT VA TÍNH TOÁN PHAM VI, MỨC ĐỘ NGAP LỤTT.---2-2¿©22+SE+EE+EE2EE£EEEEEEEEEEEEEEEEEErrkrrrkerkres 41 2. Đánh giá nguyên nhân ngập lụt hạ lưu sông Ba. Lựa chọn bộ công cu mô hình toán đề diễn toán lũ lưu vực sông Ba.1 Mô hình mưa dòng chảy.

- óc c3 321119111 119 1193111111 1 111g ng ng ngư 43 2.2 Mô hình thủy lực.- -- ¿- + + ©+£+E+EE£EE£2E2EE2EEE71211211271 2171121111211.3 Lựa chon mô hình diễn toán.--¿-¿- + EEE£E£EEEkEE*k*k*EEE#EEEEEEEEEEEEEEEEEErkrkrkee 47 2.4 Cơ sở lý thuyết mô hình .---- 2-22 S¿+Sx2EE£EEE£EE2EEE2EEE21E2212221 21121.3 Nguyên lý xây dựng bản đồ ngập lụt .ccccccccscsssesssesssesssesseessecssecssecsessseessecseeeseeass 54 CHƯƠNG 3. TÍNH TOÁN MỨC ĐỘ NGẬP LỤT VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỎ NGẬP LUT VUNG HẠ LƯU SÔNG BA.1 Tài liệu địa hình. - - -- + + +S£+EE+EE£EE£EE2EE2E1E717112112117171.2 Tài liệu khí tượng, thỦy VĂN.- SG + 131v S9 HH TH ng ng gnrưệp 56 3.3 Tài liệu điều tra vết lũ .2 Ứng dụng mô hình thủy văn, thủy lực tính toán ngập lụt theo tần suất 5%, 10%. Xây dựng, hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thủy văn mưa dòng chảy lưu vực sông 3.

Xây dựng, hiệu chỉnh, kiêm định mô hình thủy lực Mike 11, Mike 21, Mike Flood I0 4)ie810:1-05007 .1 Xây dựng mô hình thủy lực 1 chiều MIKE II.2 Xây dựng mô hình thủy lực 2 chiều MIKE 21I.3 Xây dựng mô hình thủy lực kết hợp 1 chiều và 2 chiều MIKE FLOOD.4 Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mô hình thủy lực. Kết quả tính toán quá trình ngập lụt .3 Xây dung bản d6 ngập lụt vùng ha lưu sông Ba .1 Quy trình chuyên kết quả của mô hình toán sang GIS và xây dựng bản đồ ngập lụt ¬—.2 Kết quả xây dựng bản đồ ngập lụt.3 Phân tích GIS dé tính toán diện tích ngập, mức độ ngập vùng nghiên cứu. Sơ bộ đề xuất phương án giảm ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba.1 Đề xuất phương án.2 Tính toán hiệu quả giảm ngập lụt các phương án dé xuất.3 Lựa chọn phương án giảm ngập lụt hiệu quả. 97 DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH Hình 1.

VỊ trí lưu vực sông Ba.-- - - kh t* HH TH TH HH TH TH TH HH nh Hy 14 Hình 1. Vùng hạ lưu sông Ba. 12111211 911111111 171111 TH ng nh rưy 15 Hình 1.3 Đường tần suất lưu lượng lũ lớn nhất — trạm thủy văn Củng Sơn.4 Hiện trạng hồ chứa lớn trên lưu vực sông Ba. cong re, 39 Hình 2.1 Minh hoạ lưu vực như một hệ thống thủy văn.

Cấu trúc mô hình mưa dòng chảy NAM.--2--¿- 5¿©2++2++zx+zxesree 48 Hình 2. Sơ đồ sai phân 6 điểm Abbo(Ể.--- 2-2 + ©+£+E£+EE+EE+EEEEEEEerErrrerrerrxee 50 Hình 2.4 Sơ đồ mạng lưới linh hoạt (flexible mesh). Áp dụng kẾt ni.6 Ví dụ về kết nối bên.::-252:22++t2EEvt2EExtEEEkrttrtrrrttrrrrrrrrrrrrrie 53 Hình 2. Ví dụ về kết nối công trình.------- 2 2 s+E+2E£+EE+EE+EE+EE2EEEEEErErErrrrrrkee 53 Hình 2.

Sơ đồ khối nguyên lý xây dựng ban đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba. Vị trí các mặt cắt đo đạc năm 2018 từ khu vực hạ lưu sông Ba. Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng va đo mưa lưu vực sông Ba. Bản đồ mạng lưới trạm thủy văn lưu vực sông Ba.

Sơ đồ vị trí vết lũ 10/1993. Sơ đồ vị trí vết lũ 11/2009. Kết quả mô phỏng trận lũ 10/1993 tại trạm Củng Sơn. Kết quả mô phỏng trận lũ 11/2009 tại trạm Củng Sơn.

Dữ liệu nền mạng lưới thủy lực MIKE l. Sơ đồ mạng lưới thủy lực MIKE I l.--2: 22 5¿22++2z++zx++zxezrxerseee 63 Hình 3. Vị trí các mặt cắt trên định dạng *. Thông số mặt cắt cơ bản.----2- 2 2 Ss+EE+2EE2EE£EE£EEEEE2EEEEEEEErErrrrerree 64 Hình 3.

Bảng thông số chính của file *.-¿- 2 25c seSE+£E+E+EzEzEzxered 66 Hình 3. Dữ liệu cao độ địa hình lưu vực sông Ba.- 5c S+ss+ksreeesek 67 Hình 3. Ban đồ cao độ số DEM 10x10 được xây dựng từ ban đồ địa hình 1/2.000 của Bộ Tài nguyên và Môi trường. Lưới tính toán mô hình MIKE 21 được xây dựng.

Thông số khai báo cạn và ngập.-------+- 2 2+S£+E+E+£EeEEeExeExrrxrrerrered 70 VI Hình 3. Thông số nhớt Eddy .-----¿¿©2222222++222EE115222222111122222721112 re 70 Hình 3. Thiết lập công trình trên vùng ngập. Sơ đồ tính toán thủy lực 2 chiều sông Ba.

Kết quả hiệu chỉnh mực nước tai trạm thủy văn Củng Sơn. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm thủy văn Phú Lâm. Sơ đồ vị trí vết lũ 10/1993.c:-+c2vxttE tre 74 Hình 3. Kết quả kiểm định mực nước tại trạm thủy văn Củng Sơn lũ 11/2009.

Kết quả kiểm định mực nước tại trạm thủy văn Phú Lâm lũ 11/2009. Kết quả tính toán mức độ ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba tương ứng trận lũ 0S. Kết quả tính toán mức độ ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba tương ứng trận lũ tần SUAt 5% 11. Kết quả tính toán mức độ ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba tương ứng trận lũ tần uU.

Kết qua trích xuất từ mô hình MIKE FLOOD. Kết quả nội suy ngập lụt của Kriging.-----©-¿©cs++cxccseerxesrxrsrxees 85 Hình 3. Bản đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba — Tran lũ 10/1993. Bản đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba — Trận lũ tần suất 5%, trạm thủy văn CUNG SOT 0.

Ban đồ ngập lụt ha lưu lưu vực sông Ba — Trận lũ tần suất 10%, trạm thủy „©1500. Các lớp dữ liệu được chồng xếp dé thực hiện phân tích diện tích ngập, mức s00). Nao vét sông Ba đoạn chảy qua xã Hòa Phú.- --- 5555 <+<xs+s+sss2 92 Hình 3. Nao vét sông Ba đoạn chảy qua xã Hòa Dinh Đông.

Nao vét sông Ba đoạn chảy qua xã Binh Ngọc. Nạo vét sông mở rộng, ồn định cửa Đà Rằng ¬—=. Xây dựng tuyến đê, lắp đặt cống điều tiết.---¿- ¿+ sz+cxcccxees 94 vii DANH MỤC BANG BIEU Bảng 1. Nhiệt độ trung bình tháng, năm lưu vực sông Ba.

Độ am tương đối trung bình năm. Tổng lượng bốc hơi trung bình năm. Số giờ nắng trung bình năm.--- 2-22 ++2++£E++Ex++EEttEEvrkeerxrrrxerrree 21 Bang 1. Sông suối lưu vực sông ba phân theo cấp diện tích lưu vực.

Mực nước lũ lớn nhất năm thiết kế các trạm trong lưu vực sông Ba. Lưu lượng lũ lớn nhất tại trạm thủy văn Củng Sơn từ 1977-2015. Tần suất lưu lượng lũ thiết kế trạm thủy văn Củng Sơn. Đặc trưng mực nước triều tại cửa Đà Rang "—— 32 Bảng 1.

Hệ thống đê cửa sông, ven biển lưu vực sông Bàa. Hiện trạng công trình kè đã xây dựng lưu vực sông Ba. Dung tích phòng lũ các hồ chứa lớn thượng nguồàn. Bộ thông số mô hình NAM - lưu vực sông Ba.

Phạm vi mạng thủy lực 2 chiều phan bãi sông. Kết nối 2 mô hình 1 và 2 chiều.--2- 2 2¿2+¿2++E+++Ex++Exzx+erxezrxezree 72 Bảng 3.4 Kết qua so sánh đỉnh lũ giữa thực đo và mô phỏng - Trận lũ năm 1993 — Lưu M01. Kết quả tính toán mực nước lũ năm 1993 tại các vi trí vết lũ. Kết quả so sánh đỉnh lũ giữa thực đo và tính toán - trận lũ tháng 11/2009 — TU VUC 1903150»; V4ỔỔÝỔỔÝ.7 Kết quả tính toán mực nước lũ trận lũ 11/2009 tại các vị trí vết lũ.

Diện tích lưu vực tại Trạm thủy văn Củng Sơn và các vi trí nhập lưu. Kết quả tính toán mực nước, lưu lượng trên sông Ba tại một số vị trí, trận lũ 0s .10 Kết quả tính toán mực nước, lưu lượng trên sông Ba tại một số vị trí, trận lũ chính vụ tần suất 5% tại trạm thủy văn Củng SƠn.-- -- -- ng ng 79 Bảng 3.11 Kết quả tính toán mực nước lũ tại một số vị trí vết lũ, trận lũ chính vụ tần suất 5% tại trạm thủy văn Củng Sơn.---2¿- 2 s+SE+EE2EE2EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrrrrrrrrker 80 vill Bảng 3.12 Kết quả tính toán mục nước, lưu lượng tên sông Ba tại một số vị tí trận lồ chính vụ tin suất 10% tại tram thủy văn Cũng Sơn 80 Bảng 313 K quả tính toán mực nước lũ tại một s vị trí Tũ, trận lũ chính vu tan suất 10% tại tram thủy văn Củng Son 81 Bảng 3.14 Tổng hợp diện tích ngập, mức độ ngập trận lũ tháng 10/1993 vùng hạ lưu sông Ba 88 Bảng 3.15 Tổng hop diện ich ngập, mức độ ngập trận lũ tn suất 5⁄Z vùng hạ lưu sông; Ba 89 Bảng 3.16 Tổng hợp diện tích ngập, mức độ ngập trận lũ tằn suất 10% vùng hạ lưu sông Ba øỊ Bảng 3. Cao độ thiết kế dé bao “ Bang 3. Mục nước lớn nhất tại một số vị tí 94 Bảng 3.

Mục nước lớn nhất tại một số vị trí Phương án xây dựng đề bao.ĐŠ DANH MỤC CÁC TU VIET TAT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ DEM Bản đồ cao độ số F Diện tích lưu vực Mực nước Hạax Mực nước lớn nhất KCN Khu công nghiệp NASH Hệ số hiệu quả mô hình Minax Mô duyn đỉnh lũ lớn nhất LVS Lưu vực sông OBS Thực đo Q Lưu lượng Qua» Lưu lượng lớn nhất SIM Mô phỏng TCKT Tiêu chuẩn kỹ thuật R2 Hệ số R bình phương WBL Tổng lượng MO DAU 1. Tinh cấp thiết của đề tài Công tác phòng chống thiên tai là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của các cấp, ngành. Bản đồ ngập lụt là một trong những công cụ hữu hiệu phục vụ đắc lực cho công tác ứng phó chủ động với lũ lụt ở cả trong giai đoạn chuẩn bị và quy hoạch phòng chống thiên tai cũng như trong giai đoạn ứng phó khan cấp. Đề đạt được sự nhất trí đồng thuận trong quá trình điều hành phòng tránh và giảm nhẹ thiên tai giữa các cấp ngành và giữa các địa phương thì cần phải có bộ công cụ làm cơ sở cho việc ra quyết định vận hành chống lũ.