Luận văn thạc sĩ nghiên cứu diễn biến ngập lụt và đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại do vỡ đập xả lũ hồ đồng mỏ thích ứng với điều kiện biến đổi khí hậu

Nghiên cứu ngập lụt và giải pháp giảm thiệt hại do vỡ đập hồ Đồng Mỏ trong bối cảnh biến đổi khí hậu, đề xuất chiến lược ứng phó hiệu quả.

• Tác giả: Vũ Trung Hải
• Người hướng dẫn: TS. Hồ Việt Cường
• Trường học: Trường Đại Học Thủy Lợi
• Chuyên ngành: Thủy Văn Học
• Đề tài: Nghiên Cứu Ngập Lụt Và Giải Pháp Giảm Thiệt Hại Do Vỡ Đập Hồ Đồng Mỏ Trong Bối Cảnh Biến Đổi Khí Hậu
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ
• Năm xuất bản: 2018
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ NGẬP LỤT DO XẢ LŨ HOẶC VỠ ĐẬP CÁC HỒ CHỨA TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
• 1.1. Các khái niệm chung về biến đổi khí hậu
• 1.1.1. Định nghĩa về BĐKH
• 1.1.2. Một số hiện tượng của biến đổi khí hậu
• 1.1.2.1. Hiệu ứng nhà kính
• 1.2. Tình hình nghiên cứu về diễn biến ngập lụt do xả lũ hoặc vỡ đập ở hạ du các công trình hồ chứa
• 1.2.1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước
• 1.2.2. Tình hình nghiên cứu trong nước
• 1.2.3. Tình hình nghiên cứu biến đổi khí hậu trên tỉnh Vĩnh Phúc
• 1.3. Kết luận chương 1
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC TÍNH TOÁN MÔ PHỎNG NGẬP LỤT VÀ ĐÁNH GIÁ THIỆT HẠI KHI XẢ LŨ KHẨN CẤP HOẶC XẢY RA VỠ ĐẬP HỒ ĐỒNG MỎ
• 2.1. Giới thiệu khu vực nghiên cứu và công trình hồ Đồng Mỏ
• 2.1.1. Đặc điểm tự nhiên kinh tế xã hội và tình hình thiên tai, thiệt hại
• 2.1.2. Thông tin chung về công trình hồ chứa nước Đồng Mỏ
• 2.2. Cơ sở khoa học tính toán mô phỏng ngập lụt và đánh giá thiệt hại
• 2.2.1. Phương pháp tính toán mô phỏng ngập lụt
• 2.2.2. Phương pháp tính toán và đánh giá thiệt hại
• 2.3. Xây dựng các kịch bản về xả lũ khẩn cấp và vỡ đập hồ Đồng Mỏ trong bối cảnh biến đổi khí hậu
• 2.3.1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên địa bàn tỉnh Vĩnh Phúc
• 2.3.2. Xác định các kịch bản nghiên cứu về BĐKH đối với hồ Đồng Mỏ
• 2.3.3. Xây dựng các kịch bản về xả lũ khẩn cấp và sự cố vỡ đập hồ Đồng Mỏ
• 2.4. Xây dựng mô hình Mike Nam: tính toán điều kiện biên
• 2.4.1. Tài liệu sử dụng
• 2.4.2. Phân chia lưu vực, xác định trọng số các trạm mưa
• 2.4.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình
• 2.5. Xây dựng mô hình Hec Ras: mô phỏng vỡ đập hồ chứa Đồng Mỏ
• 2.5.1. Tài liệu sử dụng
• 2.5.2. Xây dựng mạng lưới thủy lực
• 2.5.3. Tính toán mô phỏng vỡ đập hồ Đồng Mỏ
• 2.6. Xây dựng mô hình Mike Flood: mô phỏng ngập lụt khu vực hạ du
• 2.6.1. Giới thiệu mô hình Mike Flood
• 2.6.2. Thiết lập mô hình Mike Flood
• 2.6.3. Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình Mike Flood
• 2.7. Kết luận chương 2
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN NGẬP LỤT THEO CÁC KỊCH BẢN XẢ LŨ, VỠ ĐẬP HỒ ĐỒNG MỎ VÀ ĐỊNH HƯỚNG GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU
• 3.1. Diễn biến ngập lụt và thiệt hại ứng với kịch bản xả lũ khẩn cấp
• 3.1.1. Kết quả mô phỏng ngập lụt khi xả lũ khẩn cấp
• 3.1.2. Kết quả đánh giá mức độ ngập lụt khi xả lũ khẩn cấp
• 3.2. Diễn biến ngập lụt và thiệt hại theo các kịch bản tính toán vỡ đập
• 3.2.1. Kịch bản vỡ đập chính (VĐ1)
• 3.2.2. Kịch bản vỡ đập phụ số 2 (VĐ2)
• 3.2.3. Kịch bản vỡ đập tổ hợp (VĐ3)
• 3.3. Phân tích đánh giá mức độ ngập lụt theo các kịch bản
• 3.4. Định hướng một số giải pháp ứng phó, giảm thiểu thiệt hại
• 3.5. Kết luận chương 3
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về ngập lụt và biến đổi khí hậu

Ngập lụt và biến đổi khí hậu là hai vấn đề nghiêm trọng ảnh hưởng đến nhiều khu vực trên thế giới, đặc biệt là các vùng hạ du của các công trình hồ chứa. Nghiên cứu ngập lụt đã chỉ ra rằng, sự gia tăng tần suất và cường độ của các hiện tượng thời tiết cực đoan do biến đổi khí hậu đã làm trầm trọng thêm tình trạng ngập lụt. Hồ Đồng Mỏ, nằm tại huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc, là một trong những công trình hồ chứa có nguy cơ cao xảy ra vỡ đập do tác động của biến đổi khí hậu. Các nghiên cứu trước đây đã tập trung vào việc đánh giá thiệt hại do vỡ đập và đề xuất các giải pháp giảm thiệt hại.

1.1. Khái niệm và biểu hiện của biến đổi khí hậu

Biến đổi khí hậu được định nghĩa là sự thay đổi của hệ thống khí hậu bao gồm khí quyển, thủy quyển, sinh quyển và thạch quyển. Các biểu hiện chính của biến đổi khí hậu bao gồm sự gia tăng nhiệt độ trung bình toàn cầu, thay đổi lượng mưa, và sự xuất hiện thường xuyên hơn của các hiện tượng thời tiết cực đoan như bão, lũ lụt và hạn hán. Tại Việt Nam, biến đổi khí hậu đã gây ra những tác động nghiêm trọng đến các hệ sinh thái và đời sống con người, đặc biệt là ở các khu vực ven biển và vùng đồng bằng sông Cửu Long.

1.2. Tình hình nghiên cứu ngập lụt do vỡ đập

Các nghiên cứu về ngập lụt do vỡ đập đã được thực hiện trên toàn thế giới, tập trung vào việc mô phỏng và đánh giá thiệt hại do vỡ đập. Tại Việt Nam, các nghiên cứu gần đây đã chỉ ra rằng, hồ Đồng Mỏ có nguy cơ cao xảy ra vỡ đập do địa hình dốc và lượng mưa lớn. Các giải pháp giảm thiệt hại đã được đề xuất, bao gồm việc cải thiện hệ thống đập, tăng cường quản lý rủi ro, và xây dựng các kế hoạch phòng chống thiên tai.

II. Cơ sở khoa học tính toán ngập lụt và đánh giá thiệt hại

Việc tính toán và mô phỏng ngập lụt đòi hỏi một cơ sở khoa học vững chắc, bao gồm các phương pháp mô hình toán và quản lý nước. Hồ Đồng Mỏ được chọn làm đối tượng nghiên cứu do vị trí chiến lược và nguy cơ cao xảy ra vỡ đập. Các kịch bản xả lũ khẩn cấp và vỡ đập đã được xây dựng để đánh giá thiệt hại do vỡ đập và đề xuất các giải pháp giảm thiểu rủi ro.

2.1. Phương pháp mô phỏng ngập lụt

Các mô hình toán như MIKE NAM, MIKE 11HD, và MIKE 21HD đã được sử dụng để mô phỏng ngập lụt tại hồ Đồng Mỏ. Các mô hình này cho phép tính toán chính xác lượng nước xả lũ và dự đoán phạm vi ngập lụt tại khu vực hạ du. Kết quả mô phỏng cho thấy, vỡ đập sẽ gây ra thiệt hại nghiêm trọng đến các khu dân cư và cơ sở hạ tầng xung quanh.

2.2. Đánh giá thiệt hại và giải pháp giảm thiểu

Việc đánh giá thiệt hại do vỡ đập bao gồm việc xác định phạm vi ngập lụt, độ sâu ngập, và tốc độ dòng chảy. Các giải pháp giảm thiểu rủi ro đã được đề xuất, bao gồm việc cải thiện kỹ thuật xây dựng đập, tăng cường quản lý rủi ro, và xây dựng các kế hoạch phòng chống thiên tai. Các giải pháp này nhằm mục đích giảm thiểu thiệt hại và bảo vệ môi trường.

III. Kết quả nghiên cứu và định hướng giải pháp

Kết quả nghiên cứu đã chỉ ra rằng, vỡ đập tại hồ Đồng Mỏ sẽ gây ra thiệt hại nghiêm trọng đến các khu dân cư và cơ sở hạ tầng xung quanh. Các giải pháp giảm thiểu rủi ro đã được đề xuất, bao gồm việc cải thiện hệ thống đập, tăng cường quản lý rủi ro, và xây dựng các kế hoạch phòng chống thiên tai. Các giải pháp này nhằm mục đích giảm thiểu thiệt hại và bảo vệ môi trường.

3.1. Diễn biến ngập lụt theo các kịch bản

Các kịch bản xả lũ khẩn cấp và vỡ đập đã được mô phỏng để đánh giá thiệt hại do vỡ đập. Kết quả cho thấy, vỡ đập sẽ gây ra ngập lụt nghiêm trọng tại các khu vực hạ du, với độ sâu ngập lên đến 5 mét. Các khu dân cư và cơ sở hạ tầng sẽ bị ảnh hưởng nặng nề, đặc biệt là các khu vực nông nghiệp và giao thông.

3.2. Định hướng giải pháp giảm thiểu

Các giải pháp giảm thiểu rủi ro đã được đề xuất, bao gồm việc cải thiện kỹ thuật xây dựng đập, tăng cường quản lý rủi ro, và xây dựng các kế hoạch phòng chống thiên tai. Các giải pháp này nhằm mục đích giảm thiểu thiệt hại và bảo vệ môi trường. Ngoài ra, việc tăng cường quản lý tài nguyên nước và bảo vệ môi trường cũng được coi là những yếu tố quan trọng trong việc thích ứng biến đổi khí hậu.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Trong bối cảnh biến đổi khí hậu toàn cầu ngày càng rõ nét, các hiện tượng thời tiết cực đoan như mưa lớn, lũ lụt, và sự cố vỡ đập ngày càng gia tăng, gây thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản. Tại Việt Nam, đặc biệt là tỉnh Vĩnh Phúc, các công trình hồ chứa nước như hồ Đồng Mỏ đóng vai trò quan trọng trong việc điều tiết nước tưới, cấp nước sinh hoạt và công nghiệp cho hàng chục nghìn người dân. Hồ Đồng Mỏ có dung tích hữu ích 5,301 triệu m³, phục vụ tưới cho 531 ha đất canh tác và cấp nước cho khoảng 15.000 dân tại huyện Tam Đảo. Tuy nhiên, địa hình dốc, lượng mưa lớn và biến đổi khí hậu làm tăng nguy cơ vỡ đập hoặc xả lũ khẩn cấp, đe dọa an toàn vùng hạ du.

Mục tiêu nghiên cứu là mô phỏng diễn biến ngập lụt khi xảy ra các tình huống xả lũ khẩn cấp hoặc vỡ đập hồ Đồng Mỏ, xây dựng bản đồ phân vùng ngập lụt hạ du, đồng thời đề xuất các giải pháp giảm thiểu thiệt hại phù hợp với điều kiện biến đổi khí hậu. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào vùng hạ du hồ Đồng Mỏ gồm các xã Đạo Trù, Bồ Lý, Yên Dương và Đại Đình thuộc huyện Tam Đảo, tỉnh Vĩnh Phúc. Nghiên cứu có ý nghĩa thiết thực trong việc nâng cao hiệu quả quản lý an toàn hồ đập, giảm thiểu rủi ro thiên tai và bảo vệ đời sống người dân trong bối cảnh khí hậu biến đổi phức tạp.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Luận văn dựa trên các lý thuyết và mô hình nghiên cứu về biến đổi khí hậu, thủy văn và thủy lực, bao gồm:

• Lý thuyết biến đổi khí hậu: Định nghĩa và các hiện tượng liên quan như hiệu ứng nhà kính, nước biển dâng, mưa lớn và lũ lụt theo Công ước khung về biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc (UNFCCC) và báo cáo IPCC.
• Mô hình thủy văn và thủy lực: Ứng dụng các mô hình toán học như MIKE NAM, MIKE 11HD, MIKE 21HD, MIKE FLOOD và HEC-RAS để mô phỏng dòng chảy, sóng vỡ đập và diễn biến ngập lụt.
• Khái niệm chính: Ngập lụt do xả lũ khẩn cấp, vỡ đập, phân vùng ngập lụt, thiệt hại do thiên tai, thích ứng với biến đổi khí hậu.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Thu thập số liệu khí tượng thủy văn từ các trạm Vĩnh Yên, Tam Đảo, Quảng Cư, Ngọc Thanh; dữ liệu địa hình, ảnh vệ tinh chất lượng cao; số liệu dân cư, kinh tế xã hội huyện Tam Đảo.
• Phương pháp phân tích: Thống kê đặc trưng khí tượng thủy văn, phân tích dòng chảy năm thiết kế và kiểm tra theo tiêu chuẩn QCVN 04-05:2012/BNN PTNT.
• Phương pháp mô hình toán:
  • Mô hình MIKE NAM để tính toán thủy văn đầu vào.
  • Mô hình HEC-RAS mô phỏng vỡ đập tổ hợp đập chính và đập phụ.
  • Mô hình MIKE FLOOD kết hợp mô hình thủy lực 1 chiều MIKE 11HD và 2 chiều MIKE 21HD để mô phỏng ngập lụt hạ du.
• Phương pháp GIS: Sử dụng phần mềm MapInfo, ArcGIS để xây dựng bản đồ phân vùng ngập lụt dựa trên kết quả mô phỏng và số liệu thực địa.
• Phương pháp chuyên gia: Tham khảo ý kiến chuyên gia thủy lợi, khí tượng thủy văn để hiệu chỉnh mô hình và đánh giá thiệt hại.
• Timeline nghiên cứu: Thu thập và xử lý dữ liệu từ 2013-2016, mô phỏng và phân tích diễn biến ngập lụt trong năm 2017-2018, hoàn thiện luận văn năm 2018.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Diễn biến ngập lụt khi xả lũ khẩn cấp: Mô phỏng cho thấy diện tích ngập lụt hạ du hồ Đồng Mỏ có thể lên tới khoảng 150 ha với độ sâu ngập trung bình từ 0,5 đến 1,5 m, tập trung chủ yếu tại các xã Đạo Trù, Bồ Lý và Yên Dương. Lưu lượng xả lũ thiết kế là 302,94 m³/s, lưu lượng kiểm tra 385,56 m³/s, tương ứng với tần suất 1% và 0,2%.

2. Diễn biến ngập lụt theo các kịch bản vỡ đập:

   • Kịch bản vỡ đập chính (VĐ1) gây ngập lụt diện tích lớn nhất, lên đến khoảng 300 ha, độ sâu ngập có thể vượt 2 m tại một số điểm hạ du.
   • Kịch bản vỡ đập phụ số 2 (VĐ2) và tổ hợp vỡ đập (VĐ3) cũng gây ngập lụt nghiêm trọng, diện tích ngập tương ứng khoảng 200-250 ha.
   • Vận tốc dòng chảy tại các vị trí ngập lụt có thể đạt 3-4 m/s, gây nguy hiểm cho người và tài sản.

3. Đánh giá thiệt hại:

   • Thiệt hại về nông nghiệp ước tính trên 50 ha đất canh tác bị ngập úng, thiệt hại về thủy sản khoảng 12 ha.
   • Thiệt hại về nhà cửa và công trình dân sinh có thể ảnh hưởng đến hơn 1.000 hộ dân.
   • Thiệt hại kinh tế ước tính lên đến hàng chục tỷ đồng, chưa kể thiệt hại về giao thông và hạ tầng.

4. Ảnh hưởng của biến đổi khí hậu:

   • Nhiệt độ trung bình tại trạm Vĩnh Yên tăng khoảng 0,7°C trong giai đoạn 1973-2015.
   • Lượng mưa trung bình năm có xu hướng giảm nhẹ nhưng mưa tập trung mạnh vào mùa mưa, làm tăng nguy cơ lũ lớn.
   • Biến đổi khí hậu làm gia tăng tần suất và cường độ các hiện tượng thời tiết cực đoan, ảnh hưởng trực tiếp đến an toàn hồ đập.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến nguy cơ ngập lụt nghiêm trọng là do địa hình dốc, lưu vực nhỏ nhưng có lượng mưa lớn tập trung, kết hợp với các kịch bản xả lũ hoặc vỡ đập. So với các nghiên cứu trước đây, kết quả mô phỏng sử dụng mô hình MIKE FLOOD và HEC-RAS cho phép mô phỏng chi tiết hơn về diễn biến ngập lụt và vận tốc dòng chảy, giúp đánh giá thiệt hại chính xác hơn. Bản đồ phân vùng ngập lụt được xây dựng có thể làm cơ sở cho công tác dự báo, cảnh báo và lập kế hoạch ứng phó khẩn cấp.

Dữ liệu có thể được trình bày qua các biểu đồ thể hiện mực nước, diện tích ngập theo thời gian, bản đồ phân vùng ngập lụt với các mức độ sâu ngập khác nhau, và bảng thống kê thiệt hại theo từng khu vực xã. Kết quả nghiên cứu góp phần nâng cao nhận thức và năng lực quản lý rủi ro thiên tai tại địa phương, đồng thời hỗ trợ xây dựng các phương án vận hành hồ chứa an toàn trong điều kiện biến đổi khí hậu.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm và dự báo lũ: Triển khai hệ thống quan trắc, cảnh báo tự động tại hồ Đồng Mỏ và vùng hạ du nhằm phát hiện kịp thời các tình huống xả lũ khẩn cấp hoặc vỡ đập, giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản. Thời gian thực hiện: 1-2 năm; Chủ thể: UBND huyện Tam Đảo phối hợp Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn.

2. Hoàn thiện quy trình vận hành hồ chứa: Rà soát, cập nhật quy trình vận hành hồ Đồng Mỏ phù hợp với các kịch bản biến đổi khí hậu và tình huống khẩn cấp, đảm bảo an toàn công trình và giảm thiểu rủi ro ngập lụt hạ du. Thời gian: 6-12 tháng; Chủ thể: Ban quản lý hồ chứa, Viện Khoa học Thủy lợi.

3. Xây dựng và phổ biến bản đồ phân vùng ngập lụt: Sử dụng bản đồ phân vùng ngập lụt tỷ lệ 1/25.000 để hướng dẫn công tác quy hoạch, xây dựng và di dời dân cư vùng nguy hiểm, đồng thời làm cơ sở cho công tác cứu hộ cứu nạn. Thời gian: 1 năm; Chủ thể: UBND huyện Tam Đảo, Sở Tài nguyên và Môi trường.

4. Tăng cường công tác tuyên truyền và đào tạo cộng đồng: Nâng cao nhận thức người dân về rủi ro ngập lụt, kỹ năng ứng phó khi xảy ra sự cố vỡ đập hoặc xả lũ, đặc biệt tại các xã hạ du hồ Đồng Mỏ. Thời gian: liên tục; Chủ thể: UBND xã, các tổ chức xã hội.

5. Đầu tư nâng cấp công trình hồ chứa: Kiểm tra, bảo trì, nâng cấp các tuyến đập chính và phụ, hệ thống tràn xả lũ, cống lấy nước nhằm đảm bảo an toàn công trình trong điều kiện biến đổi khí hậu ngày càng phức tạp. Thời gian: 2-3 năm; Chủ thể: Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn, Ban quản lý hồ chứa.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về thủy lợi và phòng chống thiên tai: Sử dụng kết quả nghiên cứu để xây dựng chính sách, quy trình vận hành hồ chứa, kế hoạch ứng phó thiên tai và quản lý rủi ro ngập lụt.

2. Các nhà nghiên cứu và chuyên gia thủy văn, thủy lực: Tham khảo phương pháp mô hình hóa, dữ liệu khí tượng thủy văn và kết quả mô phỏng để phát triển các nghiên cứu liên quan về an toàn hồ đập và biến đổi khí hậu.

3. Đơn vị thiết kế, thi công và quản lý công trình thủy lợi: Áp dụng các giải pháp kỹ thuật, quy trình vận hành và bản đồ phân vùng ngập lụt để nâng cao hiệu quả quản lý và vận hành công trình.

4. Cộng đồng dân cư vùng hạ du hồ Đồng Mỏ và các vùng tương tự: Nắm bắt thông tin về nguy cơ ngập lụt, các biện pháp phòng tránh và kỹ năng ứng phó khi xảy ra sự cố, góp phần giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản.

Câu hỏi thường gặp

1. Tại sao cần nghiên cứu diễn biến ngập lụt do vỡ đập hồ Đồng Mỏ?
   Nghiên cứu giúp đánh giá chính xác phạm vi và mức độ thiệt hại khi xảy ra sự cố, từ đó xây dựng các phương án phòng tránh, cảnh báo và ứng phó kịp thời, bảo vệ an toàn cho người dân và tài sản.

2. Phương pháp mô hình nào được sử dụng để mô phỏng vỡ đập và ngập lụt?
   Luận văn sử dụng mô hình HEC-RAS để mô phỏng vỡ đập tổ hợp và mô hình MIKE FLOOD kết hợp thủy lực 1 chiều và 2 chiều để mô phỏng diễn biến ngập lụt vùng hạ du, đảm bảo độ chính xác và tin cậy cao.

3. Biến đổi khí hậu ảnh hưởng như thế nào đến an toàn hồ chứa?
   Biến đổi khí hậu làm tăng nhiệt độ, thay đổi lượng mưa và tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan, gây áp lực lớn lên công trình hồ chứa, làm tăng nguy cơ vỡ đập và ngập lụt nghiêm trọng.

4. Các giải pháp giảm thiểu thiệt hại được đề xuất là gì?
   Bao gồm xây dựng hệ thống cảnh báo sớm, hoàn thiện quy trình vận hành hồ, xây dựng bản đồ phân vùng ngập lụt, tuyên truyền cộng đồng và nâng cấp công trình hồ chứa.

5. Làm thế nào để cộng đồng dân cư vùng hạ du có thể ứng phó hiệu quả khi xảy ra sự cố?
   Cần được đào tạo kỹ năng ứng phó, nắm rõ bản đồ ngập lụt, tuân thủ hướng dẫn của chính quyền địa phương và tham gia các chương trình diễn tập phòng chống thiên tai.

Kết luận

• Nghiên cứu đã mô phỏng thành công diễn biến ngập lụt hạ du hồ Đồng Mỏ theo các kịch bản xả lũ khẩn cấp và vỡ đập, xác định phạm vi ngập và mức độ thiệt hại cụ thể.
• Bản đồ phân vùng ngập lụt tỷ lệ 1/25.000 được xây dựng làm cơ sở cho công tác dự báo, cảnh báo và quy hoạch vùng hạ du.
• Biến đổi khí hậu làm gia tăng rủi ro an toàn hồ chứa, đòi hỏi các giải pháp thích ứng đồng bộ và kịp thời.
• Đề xuất các giải pháp kỹ thuật, quản lý và cộng đồng nhằm giảm thiểu thiệt hại do ngập lụt và sự cố vỡ đập.
• Khuyến nghị các cơ quan quản lý, nhà nghiên cứu và cộng đồng dân cư sử dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả phòng chống thiên tai và bảo vệ an toàn vùng hạ du.

Hành động tiếp theo: Triển khai hệ thống cảnh báo sớm, hoàn thiện quy trình vận hành hồ chứa, phổ biến bản đồ ngập lụt và tổ chức đào tạo cộng đồng ứng phó. Để biết thêm chi tiết và hỗ trợ kỹ thuật, liên hệ với Viện Khoa học Thủy lợi hoặc Sở Nông nghiệp và Phát triển Nông thôn tỉnh Vĩnh Phúc.

Trích đoạn nội dung tài liệu

CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VỀ NGẬP LỤT DO XẢ LŨ HOẶC VỠ ĐẬP CÁC HỒ CHỨA TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU 1. Các khái niệm chung về biến đổi khí hậu 1. Định nghĩa về BĐKH Công ước khung về biến đổi khí hậu của Liên Hợp Quốc (UNFCCC) "Biến đổi khí hậu trái đất là sự thay đổi của hệ thống khí hậu gồm khí quyển, thuỷ quyển, sinh quyển, thạch quyển hiện tại và trong tương lai bởi các nguyên nhân tự nhiên và nhân tạo". Biến đổi khí hậu là những biến đổi trong môi trường vật lý hoặc sinh học gây ra những ảnh hưởng có hại đáng kể đến thành phần, khả năng phục hồi hoặc sinh sản của các hệ sinh thái tự nhiên và được quản lý hoặc đến hoạt động của các hệ thống kinh tế - xã hội hoặc đến sức khỏe và phúc lợi của con người.

Một số hiện tượng của biến đổi khí hậu 1. Hiệu ứng nhà kính Hiệu ứng nhà kính được định nghĩa là hiệu quả giữ nhiệt ở tầng thấp của khí quyển nhờ sự hấp thụ và phát xạ trở lại bức xạ sóng dài từ mặt đất bởi mây và các khí như hơi nước, các-bon điôxit, nitơ ôxit, mêtan và chlorofluorocarbon, làm giảm lượng nhiệt thoát ra không trung từ hệ thống trái đất, giữ nhiệt một cách tự nhiên, duy trì nhiệt độ trái đất cao hơn khoảng 30°C so với khi không có các chất khí đó (IPCC, 2013). Các khí nhà kính trong bầu khí quyển bao gồm các khí nhà kính tự nhiên và các khí phát thải do các hoạt động của con người. Tuy các khí nhà kính tự nhiên chỉ chiếm một tỷ lệ rất nhỏ, nhưng có vai trò rất quan trọng đối với sự sống trên trái đất.

Trước hết, các khí nhà kính không hấp thụ bức xạ sóng ngắn của mặt trời chiếu xuống trái đất, nhưng hấp thụ bức xạ hồng ngoại do mặt đất phát ra và phản xạ một phần lượng bức xạ này trở lại mặt đất, qua đó hạn chế lượng bức xạ hồng ngoại của mặt đất thoát ra ngoài khoảng không vũ trụ và giữ cho mặt đất khỏi bị lạnh đi quá nhiều, nhất là về ban đêm khi không có bức xạ mặt trời chiếu tới mặt đất. Nước biển dâng 5 Sự dâng cao mực nước biển do băng tan, dẫn tới sự ngập úng ở các vùng đất thấp, các đảo nhỏ trên biển. Trường hợp này đang là vấn đề được quan tâm nhiều nhất trên lưu vực Đông Nam Á đặc biệt là tại Đồng bằng Sông MeKong, Miền Nam ViệtNam. Theo báo cáo của Ủy ban Liên chính phủ về biến đổi khí hậu (IPCC), thì mực nước biển toàn cầu sẽ dâng khoảng 0,5-1,7 m trong giai đoạn 2000-2020 và 0,6-2,4 m trong giai đoạn 2020-2060.

Lũ lụt Lũ là hiện tượng nước sông dâng cao trong một khoảng thời gian nhất định, sau đó giảm dần, lũ là hiện tượng dòng nước do mưa lớn tích luỹ từ nơi cao tràn về dữ dội làm ngập lụt một khu vực hoặc một vùng trũng, thấp hơn. (Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường, Kịch bản Biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam năm 2016. Tổng quan về biến đổi khí hậu trên thế giới và ở Việt Nam 1. Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên thế giới Tóm tắt các biểu hiện chính của biến đổi khí hậu toàn cầu (IPCC,2013): - Nhiệt độ trung bình toàn cầu tăng khoảng 0,89°C (dao động từ 0,69 đến 1,08°C) trong thời kỳ 1901-2012.

- Nhiệt độ trung bình toàn cầu có nhiều hướng tăng nhanh đáng kể từ giữa thế kỷ 20 với mức tăng khoảng 0,12°C/thập kỷ trong thời kỳ 1951-2012. - Giáng thủy trung bình toàn cầu kể từ năm 1901 có xu thế tăng ở vùng lục địa vĩ độ trung bình thuộc Bắc bán cầu. - Số ngày và số đêm lạnh có xu thế giảm, số ngày và số đêm nóng cùng với hiện tượng nắng nóng có xu thế tăng rõ rệt trên quy mô toàn cầu từ khoảng năm 1950. Mưa lớn có xu thế tăng trên nhiều khu vực, nhưng lại giảm ở 1 số ít khu vực.

Tóm tắt xu thế biến đổi mực nước biển quy mô toàn cầu (IPCC,2013): 6 - Giai đoạn 1901-2010, mực nước biển trung bình toàn cầu tăng khoảng 19cm với tốc độ tăng trung bình là 1,7mm/năm. - Trong giai đoạn 1993-2010, mực nước biển trung bình toàn cầu tăng 3,2mm/năm. (Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường, Kịch bản Biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam năm 2016. Biểu hiện của biến đổi khí hậu ở Việt Nam Việt Nam là nước chịu ảnh hưởng lớn của BĐKH.

Tình trạng ấm lên của khí quyển dẫn đến hiện tượng nước biển dâng và ấm lên, kéo theo sự thay đổi của 1 loạt hiện tượng thời tiết cực đoan như bão lũ, dông sét, lốc tố, hạn hán, mưa lớn.Có thể nói tất cả các hiện tượng thời tiết cực đoan trên đều có xu hướng gia tăng về cường độ hoặc tần số và ảnh hưởng đến nước ta. Trong đó đáng chú ý là các đợt nóng dị thường, các đợt mưa cường độ lớn gây ra lũ lụt, lũ quét, các đợt khô hạn kết hợp nắng nóng kéo dài, các cơn lốc tố. Tóm tắt xu thế biến đổi khí hậu ở Việt Nam - Nhiệt độ có xu thế tăng ở hầu hết các trạm quan trắc, tăng nhanh trong những thập kỷ gần đây. Trung bình cả nước, nhiệt độ trung bình năm thời kỳ 1958-2014 tăng khoảng 0,62°C, riêng giai đoạn (1985-2014) nhiệt độ tăng khoảng 0,42°C.

- Lượng mưa trung bình năm có xu thế giảm ở hầu hết các trạm phía Bắc, tăng ở hầu hết các trạm phía Nam. - Cực trị nhiệt độ tăng ở hầu hết các vùng, ngoại trừ nhiệt độ tối cao có xu thế giảm ở một số trạm phía Nam. - Hạn hán xuất hiện thường xuyên hơn trong mùa khô. - Mưa cực đoan giảm đáng kể ở vùng Đồng Bằng Bắc Bộ, tăng mạnh ở Nam Trung Bộ và Tây Nguyên.

- Số lượng bão mạnh có xu hướng tăng. - Số ngày rét đậm, rét hại có xu thế giảm nhưng xuất hiện những đợt rét dị thường. 7 - Ảnh hưởng của El Nino và La Nina có xu thế tăng. Tóm tắt xu thế biến đổi mực nước biển tại Việt Nam: - Theo số liệu mực nước quan trắc tại các trạm hải văn: + Mực nước tại hầu hết các trạm đều có xu hướng tăng.

+ Trạm Phú Quý có xu thế tăng mạnh nhất (5,6mm/năm). + Trạm Hòn Ngư và Cô Tô có xu thế giảm (5,77 và 1,45mm/năm). + Trạm Cồn Cỏ và Quy Nhơn không có xu thế rõ rệt. + Mực nước trung bình tại tất cả các trạm có xu thế tăng khoảng 2,45mm/năm.

+ Giai đoạn 1993-2014, mực nước tại các trạm có xu thế tăng khoảng 3,44mm/năm. - Theo số liệu vệ tinh giai đoạn 1993-2014: + Mực nước trung bình toàn Biển Đông có xu thế tăng (4,05±0,6mm/năm). + Mực nước trung bình khu vực ven biển Việt Nam có xu thế tăng (3,50±0,7mm/năm). + Mực nước khu vực ven biển Nam Trung Bộ tăng mạnh nhất (5,6mm).

+ Mực nước khu vực ven biển Vịnh Bắc Bộ có mức tăng thấp nhất (2,5mm/năm). (Nguồn: Bộ Tài nguyên và Môi trường, Kịch bản Biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho Việt Nam năm 2016. Biểu hiện của biến đổi khí hậu trên tỉnh Vĩnh Phúc Theo các kết quả thu được tại các trạm thuộc tỉnh Vĩnh Phúc, các yếu tố khí hậu có sự thay đổi biểu hiện như sau: - Nhiệt độ: + Nhiệt độ ở trạm Vĩnh Yên ở cả mùa mưa, mùa khô và trung bình cả năm có xu thế tăng dần, đặc biệt nhiệt độ tăng mạnh nhất vào mùa khô. 8 + Trong giai đoạn từ 1973 đến 2015 nhiệt độ trung bình cả năm tăng khoảng 0,7oC, nhiệt độ trung bình mùa mưa tăng 0,35oC, đặc biệt là vào mùa khô nhiệt độ trung bình tăng 1,05oC.

- Lượng mưa: + Lượng mưa trung bình hàng năm từ 1.600 mm, phân bố không đồng đều theo không gian và thời gian. Về thời gian, mưa tập trung chủ yếu từ tháng 5 đến tháng 10, chiếm 80 % tổng lượng mưa của cả năm. Lượng mưa ở miền núi thường lớn hơn ở đồng bằng và trung du, tại trạm Vĩnh Yên (địa hình đồng bằng và trung du) lượng mưa trung bình cả năm ở là 1.574,8mm, trong khi đó tại trạm Tam Đảo ( địa hình đồi núi) có lượng mưa là 2. + Lượng mưa trung bình năm tỉnh Vĩnh Phúc có xu hướng giảm.

Tuy nhiên, lượng mưa không giảm đều ở tất cả các tháng mà có xu hướng giảm mạnh vào mùa mưa (khoảng 20-40mm) và tăng nhẹ vào tháng 1,2,3 trong mùa khô (khoảng 5-10mm). - Độ ẩm: + Độ ẩm tương đối trung bình năm của thời kỳ gần đây (1991 - 2010) có xu hướng cao hơn thời kỳ 1971-1990 rõ rệt, khoảng 3-4%. Mức tăng độ ẩm tương đối trong mùa hè lớn hơn so với các mùa còn lại. Độ ẩm tương đối trung bình mùa hè thời kỳ 1991-2010 cao hơn so với thời kỳ 1971-1990 là 4-7%, trong khi mùa đông là 2-4%, mùa xuân là 2-4%, mùa thu 2-5%.

- Bốc hơi: + Trong thời kỳ 1993-2015, lượng bốc hơi trung bình năm giảm với tốc độ 2- 4mm/năm so với thời kỳ 1973-1993. Mức chênh lệch về trị số lượng bốc hơi trung bình năm giữa hai giai đoạn là 17-162mm. Tình hình nghiên cứu về diễn biến ngập lụt do xả lũ hoặc vỡ đập ở hạ du các công trình hồ chứa 1. Tình hình nghiên cứu ngoài nước 1.

Một số trường hợp vỡ đập 9 - Đập Gleno, Italia Gleno là con đập nhiều tầng được xây dựng trên sông Gleno ở Valle di Scalve, Italia. Con đập được xây dựng từ năm 1916 đến năm 1923 với mục tiêu sản xuất điện năng. Tuy nhiên, chỉ sau 40 ngày sau khi nước được chứa đầy phần lòng hồ, thì một phần lớn của đập đã bị vỡ vào ngày 1/12/1923 làm 356 người thiệt mạng. Đập Gleno với phần vỡ ở giữa vẫn còn đến ngày nay Theo những điều tra, nguyên nhân dẫn đến sự cố của đập Gleno phần lớn là do chủ quan.

Việc thiếu kinh phí đã làm các nhà thầu thay đổi thiết kế và thiết kế mới đã không phù hợp với loại móng được thi công từ trước. Đơn vị thi công không sử dụng loại vữa, xi măng thích hợp và thiếu kinh phí, thiết kế đập Gleno đã thay đổi từ đập bê tông trọng lực chuyển sang đập nhiều tầng. Ngoài ra một số nguyên nhân khác như: Tay nghề công nhân kém, sai phạm trong sử dụng vật liệu, sự thay đổi thiết kế từ đập trọng lực sang đập đa vòm và bê tông không hoàn toàn khô khi hồ được chứa đầy nước.