Nghiên Cứu Xây Dựng Bản Đồ Ngập Lụt Hạ Lưu Lưu Vực Sông Ba

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba, cung cấp thông tin chi tiết về tình hình ngập lụt và giải pháp ứng phó.

• Tác giả: Bùi Minh Hoà
• Người hướng dẫn: TS. Huỳnh Thị Lan Hương
• Trường học: Đại học Quốc gia Hà Nội
• Chuyên ngành: Thủy văn học
• Đề tài: Nghiên Cứu Bản Đồ Ngập Lụt Hạ Lưu Sông Ba
• Loại tài liệu: luận văn thạc sĩ khoa học
• Năm xuất bản: 2012
• Địa điểm: Hà Nội

Mục lục chi tiết

• LỜI CẢM ƠN
• MỞ ĐẦU
• 1. CHƯƠNG 1: ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN NGẬP LỤT
• 1.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU
• 1.1.1. Điều kiện tự nhiên
• 1.1.2. Đặc điểm mạng lưới sông ngòi
• 1.1.3. Đặc điểm khí tượng – khí hậu
• 1.1.4. Đặc điểm thủy văn
• 1.2. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI
• 1.2.1. Đặc điểm dân sinh kinh tế
• 1.2.2. Đặc điểm kinh tế
• 1.3. TÌNH HÌNH NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG BA
• 1.3.1. Tình hình ngập lụt
• 1.3.2. Thiệt hại do ngập lụt
• 1.3.3. Hiện trạng công trình phòng chống lũ và tiêu úng
• 1.3.4. Mục tiêu phòng chống lũ trên lưu vực
• 1.3.5. Phương án quy hoạch phòng chống lũ
• 2. CHƯƠNG 2: CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT
• 2.1. TỔNG QUAN CHUNG
• 2.1.1. Khái niệm về bản đồ ngập lụt
• 2.1.2. Các phương pháp xây dựng bản đồ ngập lụt
• 2.2. TỔNG QUAN VỀ CÁC MÔ HÌNH THỦY VĂN, THỦY LỰC TÍNH TOÁN NGẬP LỤT
• 2.2.1. Các 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 của mô hình
• 2.2.5. Các bước triển khai mô hình
• 2.3. GIỚI THIỆU QUY TRÌNH XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT
• 2.3.1. Khái niệm hệ thống thông tin địa lý
• 2.3.2. Các phương pháp GIS xây dựng bản đồ ngập lụt
• 3. CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.1. XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU
• 3.1.1. Tài liệu địa hình
• 3.1.2. Tài liệu thủy văn
• 3.1.3. Tài liệu điều tra vết lũ
• 3.2. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY LỰC TÍNH TOÁN NGẬP LỤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU
• 3.2.1. Mô hình mưa rào dòng chảy NAM
• 3.2.2. Mô hình EFDC
• 3.2.3. Kết quả mô phỏng quá trình ngập lụt bằng mô hình EFDC
• 3.3. TÍNH TOÁN NGẬP LỤT THEO TẦN SUẤT 1%, 2%, 5% VÀ 10%
• 3.4. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT
• 3.4.1. Quy trình chuyển kết quả của mô hình EFDC sang GIS và xây dựng bản đồ ngập lụt
• 3.4.2. Kết quả xây dựng bản đồ ngập lụt
• KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng Quan Nghiên Cứu Bản Đồ Ngập Lụt Hạ Lưu Sông Ba

Nghiên cứu bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba là vấn đề cấp thiết, đặc biệt khi tình hình lũ lụt ngày càng nghiêm trọng. Mục tiêu chính là giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt gây ra, đồng thời cung cấp cơ sở khoa học cho các phương án phòng chống lũ hiệu quả. Nghiên cứu này tập trung vào việc xây dựng bản đồ ngập lụt, cung cấp thông tin chi tiết về khả năng và diện tích ngập lụt ứng với các trận lũ khác nhau. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở quan trọng cho quy hoạch phòng chống lũ, đồng thời là tài liệu tham khảo cho các nhà hoạch định chính sách và ra quyết định ở địa phương. Theo thống kê, thiệt hại do lũ lụt trên lưu vực sông Ba ngày càng tăng, đòi hỏi các giải pháp phòng chống lũ lụt hiệu quả và bền vững.

1.1. Tầm quan trọng của bản đồ ngập lụt chi tiết sông Ba

Bản đồ ngập lụt là công cụ trực quan, cho phép nắm bắt khả năng ngập lụt khi dự báo diễn biến mực nước. Điều này rất cần thiết cho các nhà quản lý khi quyết định xử lý tình huống khẩn cấp. Bản đồ cung cấp thông tin về diện tích và mức ngập tại bất kỳ điểm nào trong vùng ngập, giúp đánh giá nguy cơ thiệt hại hàng năm và phân tích chi phí - lợi ích của các dự án phòng chống ngập lụt. Ngoài ra, bản đồ còn tạo cơ sở lựa chọn và phối hợp các biện pháp phòng lụt, thực hiện phân vùng quản lý sử dụng đất và nghiên cứu biện pháp phòng ngập trong xây dựng cơ bản.

1.2. Mục tiêu và phương pháp nghiên cứu ngập lụt sông Ba

Mục tiêu chính của nghiên cứu là xây dựng bản đồ ngập lụt do ảnh hưởng của trận lũ thực năm 2009 và các bản đồ ngập lụt ứng với các tần suất lũ đặc trưng. Các bản đồ này sẽ hỗ trợ hoạch định các hoạt động kinh tế - xã hội trong khu vực hạ lưu sông Ba. Phương pháp nghiên cứu tập trung vào ứng dụng các mô hình thủy văn, thủy lực kết hợp với cơ sở dữ liệu GIS để xây dựng bản đồ ngập lụt. Luận văn sử dụng phương pháp mô phỏng bằng các mô hình thủy văn, thủy lực để xây dựng bản đồ ngập lụt.

II. Thách Thức Nghiên Cứu Ngập Lụt Hạ Lưu Sông Ba Hiện Nay

Mặc dù có tầm quan trọng, việc nghiên cứu ngập lụt hạ lưu sông Ba đối mặt với nhiều thách thức. Thứ nhất, dữ liệu đầu vào cho các mô hình thủy văn và thủy lực còn hạn chế, đặc biệt là dữ liệu về địa hình, thủy văn và điều tra vết lũ. Thứ hai, việc lựa chọn và hiệu chỉnh mô hình phù hợp đòi hỏi kiến thức chuyên sâu và kinh nghiệm thực tế. Thứ ba, việc tích hợp các kết quả mô phỏng vào hệ thống GIS để xây dựng bản đồ ngập lụt đòi hỏi kỹ năng về công nghệ thông tin và quản lý dữ liệu. Cuối cùng, biến đổi khí hậu làm tăng tính bất định của các trận lũ, gây khó khăn cho việc dự báo và lập kế hoạch phòng chống.

2.1. Hạn chế về dữ liệu đầu vào cho mô hình ngập lụt

Dữ liệu đầu vào cho các mô hình thủy văn và thủy lực đóng vai trò quan trọng trong việc đảm bảo độ chính xác của kết quả mô phỏng. Tuy nhiên, dữ liệu về địa hình, thủy văn và điều tra vết lũ ở hạ lưu sông Ba còn hạn chế về số lượng và chất lượng. Điều này gây khó khăn cho việc xây dựng mô hình chính xác và tin cậy. Cần có các giải pháp để thu thập và xử lý dữ liệu một cách hiệu quả hơn.

2.2. Khó khăn trong lựa chọn và hiệu chỉnh mô hình thủy lực

Việc lựa chọn và hiệu chỉnh mô hình thủy lực phù hợp là một thách thức lớn. Có nhiều loại mô hình khác nhau với các ưu điểm và nhược điểm riêng. Việc lựa chọn mô hình phù hợp đòi hỏi kiến thức chuyên sâu về thủy văn, thủy lực và kinh nghiệm thực tế. Hiệu chỉnh mô hình cũng là một quá trình phức tạp, đòi hỏi sự kiên nhẫn và tỉ mỉ để đảm bảo mô hình phản ánh đúng thực tế.

2.3. Tác động của biến đổi khí hậu đến ngập lụt sông Ba

Biến đổi khí hậu làm tăng tính bất định của các trận lũ, gây khó khăn cho việc dự báo và lập kế hoạch phòng chống. Sự thay đổi về lượng mưa và tần suất các hiện tượng thời tiết cực đoan có thể làm tăng nguy cơ ngập lụt ở hạ lưu sông Ba. Cần có các nghiên cứu sâu hơn về tác động của biến đổi khí hậu để đưa ra các giải pháp thích ứng phù hợp.

III. Phương Pháp Xây Dựng Bản Đồ Ngập Lụt Chi Tiết Sông Ba

Nghiên cứu này sử dụng phương pháp kết hợp mô hình thủy văn, thủy lực và GIS để xây dựng bản đồ ngập lụt chi tiết. Đầu tiên, mô hình thủy văn được sử dụng để tính toán lưu lượng dòng chảy từ thượng nguồn. Sau đó, mô hình thủy lực được sử dụng để mô phỏng quá trình lan truyền lũ và xác định độ sâu ngập lụt. Cuối cùng, các kết quả mô phỏng được tích hợp vào hệ thống GIS để xây dựng bản đồ ngập lụt, hiển thị diện tích và mức độ ngập lụt ứng với các tần suất lũ khác nhau. Phương pháp này cho phép đánh giá toàn diện nguy cơ ngập lụt và cung cấp thông tin chi tiết cho công tác phòng chống.

3.1. Ứng dụng mô hình thủy văn tính toán dòng chảy lũ

Mô hình thủy văn đóng vai trò quan trọng trong việc tính toán lưu lượng dòng chảy lũ từ thượng nguồn. Mô hình này sử dụng các dữ liệu về lượng mưa, địa hình, loại đất và thảm thực vật để mô phỏng quá trình hình thành dòng chảy. Kết quả tính toán lưu lượng dòng chảy là đầu vào quan trọng cho mô hình thủy lực.

3.2. Mô phỏng ngập lụt bằng mô hình thủy lực hiện đại

Mô hình thủy lực được sử dụng để mô phỏng quá trình lan truyền lũ và xác định độ sâu ngập lụt. Mô hình này giải các phương trình thủy động lực học để tính toán dòng chảy trong sông và trên đồng bằng ngập lũ. Kết quả mô phỏng cung cấp thông tin chi tiết về diện tích và mức độ ngập lụt.

3.3. Tích hợp GIS xây dựng bản đồ phân vùng ngập lụt

Các kết quả mô phỏng từ mô hình thủy lực được tích hợp vào hệ thống GIS để xây dựng bản đồ phân vùng ngập lụt. GIS cho phép hiển thị thông tin về diện tích và mức độ ngập lụt một cách trực quan và dễ hiểu. Bản đồ ngập lụt là công cụ hữu ích cho công tác phòng chống lũ lụt và quản lý rủi ro thiên tai.

IV. Kết Quả Nghiên Cứu Bản Đồ Ngập Lụt Hạ Lưu Sông Ba

Kết quả nghiên cứu đã xây dựng được bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba ứng với các tần suất lũ 1%, 2%, 5% và 10%. Bản đồ cho thấy diện tích ngập lụt lớn nhất tập trung ở các khu vực ven sông và vùng đồng bằng thấp trũng. Các khu vực đô thị và khu dân cư tập trung cũng có nguy cơ ngập lụt cao. Kết quả này cung cấp thông tin quan trọng cho việc lập kế hoạch phòng chống lũ lụt và giảm thiểu thiệt hại.

4.1. Bản đồ ngập lụt ứng với các tần suất lũ khác nhau

Nghiên cứu đã xây dựng bản đồ ngập lụt ứng với các tần suất lũ 1%, 2%, 5% và 10%. Các bản đồ này cho thấy diện tích và mức độ ngập lụt khác nhau ứng với các trận lũ có cường độ khác nhau. Bản đồ ngập lụt ứng với tần suất lũ 1% cho thấy diện tích ngập lụt lớn nhất và mức độ ngập lụt sâu nhất.

4.2. Phân tích khu vực có nguy cơ ngập lụt cao nhất

Phân tích bản đồ ngập lụt cho thấy các khu vực ven sông và vùng đồng bằng thấp trũng có nguy cơ ngập lụt cao nhất. Các khu vực đô thị và khu dân cư tập trung cũng có nguy cơ ngập lụt cao do hệ thống thoát nước kém và mật độ xây dựng cao.

4.3. Đánh giá tác động của ngập lụt đến kinh tế xã hội

Ngập lụt gây ra nhiều tác động tiêu cực đến kinh tế - xã hội, bao gồm thiệt hại về người và tài sản, gián đoạn sản xuất và kinh doanh, ô nhiễm môi trường và ảnh hưởng đến sức khỏe cộng đồng. Đánh giá tác động của ngập lụt là cần thiết để đưa ra các giải pháp phòng chống và giảm thiểu thiệt hại hiệu quả.

V. Giải Pháp Giảm Thiểu Ngập Lụt và Ứng Phó Biến Đổi Khí Hậu

Để giảm thiểu ngập lụt hạ lưu sông Ba và ứng phó với biến đổi khí hậu, cần có các giải pháp tổng hợp bao gồm giải pháp công trình và phi công trình. Giải pháp công trình bao gồm xây dựng đê điều, hồ chứa nước, hệ thống thoát nước và các công trình phòng chống lũ lụt khác. Giải pháp phi công trình bao gồm quy hoạch sử dụng đất hợp lý, quản lý rủi ro thiên tai, nâng cao nhận thức cộng đồng và xây dựng hệ thống cảnh báo sớm.

5.1. Giải pháp công trình phòng chống ngập lụt hiệu quả

Giải pháp công trình đóng vai trò quan trọng trong việc phòng chống ngập lụt. Xây dựng đê điều giúp bảo vệ các khu vực ven sông khỏi ngập lụt. Hồ chứa nước giúp điều tiết dòng chảy và giảm lũ. Hệ thống thoát nước giúp tiêu thoát nước nhanh chóng và giảm ngập úng. Các công trình phòng chống lũ lụt khác như cống, đập tràn cũng có vai trò quan trọng.

5.2. Quy hoạch sử dụng đất và quản lý rủi ro ngập lụt

Quy hoạch sử dụng đất hợp lý là một giải pháp quan trọng để giảm thiểu ngập lụt. Tránh xây dựng nhà cửa và công trình ở các khu vực có nguy cơ ngập lụt cao. Quản lý rủi ro thiên tai giúp nâng cao khả năng ứng phó với ngập lụt và giảm thiểu thiệt hại.

5.3. Nâng cao nhận thức cộng đồng và cảnh báo sớm ngập lụt

Nâng cao nhận thức cộng đồng về nguy cơ ngập lụt và các biện pháp phòng tránh là rất quan trọng. Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm ngập lụt giúp người dân có thời gian chuẩn bị và ứng phó kịp thời. Cần có sự phối hợp chặt chẽ giữa các cơ quan chức năng và cộng đồng để đảm bảo hiệu quả của công tác phòng chống ngập lụt.

VI. Kết Luận và Hướng Nghiên Cứu Bản Đồ Ngập Lụt Sông Ba

Nghiên cứu đã thành công trong việc xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba, cung cấp thông tin quan trọng cho công tác phòng chống lũ lụt và quản lý rủi ro thiên tai. Tuy nhiên, cần có các nghiên cứu sâu hơn về tác động của biến đổi khí hậu, đánh giá hiệu quả của các giải pháp phòng chống lũ lụt và xây dựng hệ thống cảnh báo sớm ngập lụt hiệu quả hơn. Đồng thời, cần tăng cường hợp tác quốc tế để học hỏi kinh nghiệm và áp dụng các công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực này.

6.1. Tổng kết kết quả nghiên cứu bản đồ ngập lụt

Nghiên cứu đã đạt được nhiều kết quả quan trọng, bao gồm xây dựng bản đồ ngập lụt ứng với các tần suất lũ khác nhau, phân tích khu vực có nguy cơ ngập lụt cao nhất và đánh giá tác động của ngập lụt đến kinh tế - xã hội. Các kết quả này cung cấp thông tin quan trọng cho công tác phòng chống lũ lụt và quản lý rủi ro thiên tai.

6.2. Hướng nghiên cứu tiếp theo về ngập lụt sông Ba

Cần có các nghiên cứu sâu hơn về tác động của biến đổi khí hậu, đánh giá hiệu quả của các giải pháp phòng chống lũ lụt và xây dựng hệ thống cảnh báo sớm ngập lụt hiệu quả hơn. Đồng thời, cần tăng cường hợp tác quốc tế để học hỏi kinh nghiệm và áp dụng các công nghệ tiên tiến trong lĩnh vực này.

6.3. Đề xuất chính sách và giải pháp phòng chống ngập lụt

Cần có các chính sách và giải pháp đồng bộ để phòng chống ngập lụt hiệu quả. Các chính sách này cần tập trung vào quy hoạch sử dụng đất hợp lý, quản lý rủi ro thiên tai, nâng cao nhận thức cộng đồng và xây dựng hệ thống cảnh báo sớm. Đồng thời, cần tăng cường đầu tư cho các công trình phòng chống lũ lụt và nâng cao năng lực ứng phó với thiên tai.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Lưu vực sông Ba là một trong những hệ thống sông lớn nhất khu vực duyên hải miền Trung với tổng diện tích lưu vực tự nhiên lên tới 14.132 km2, trải dài qua 3 tỉnh Kon Tum, Gia Lai, Đắk Lắk và đổ ra biển Đông tại Phú Yên với chiều dài dòng chính 374 km. Hàng năm, khu vực hạ lưu sông Ba (chủ yếu thuộc địa phận các huyện Phú Hòa, Tây Hòa, thị xã Đông Hòa và thành phố Tuy Hòa thuộc tỉnh Phú Yên) thường xuyên phải đối mặt với tình trạng ngập lụt nghiêm trọng trong thời kỳ lũ chính vụ từ tháng 10 đến tháng 11. Các trận lũ lịch sử điển hình như trận lũ tháng 10/1993 với lưu lượng đỉnh lũ đo được tại trạm Củng Sơn đạt 20.700 m3/s đã làm 72 người chết, 10.902 ngôi nhà bị sập đổ hoàn toàn và gây thiệt hại kinh tế ước tính 394 tỷ đồng. Gần đây hơn, trận lũ tháng 11/2009 với lưu lượng đổ về hạ du xấp xỉ 15.000 m3/s đã làm ngập trắng toàn bộ vùng đồng bằng Tuy Hòa.

Mục tiêu cụ thể của luận văn là nghiên cứu ứng dụng chuỗi mô hình toán thủy văn và thủy lực kết hợp công nghệ hệ thống thông tin địa lý (GIS) để mô phỏng quá trình ngập lụt, từ đó xây dựng bộ bản đồ ngập lụt chi tiết cho vùng hạ lưu sông Ba tương ứng với các trận lũ thực tế điển hình (năm 1993, 2003, 2009) và các cấp tần suất thiết kế chuẩn P = 1%, 2%, 5% và 10%. Phạm vi nghiên cứu tập trung vào dải đồng bằng hạ du trải dài từ trạm thủy văn Củng Sơn đến cửa đà Rằng, dựa trên cơ sở dữ liệu quan trắc khí tượng thủy văn giai đoạn 1976 – 2009. Nghiên cứu mang ý nghĩa khoa học và thực tiễn sâu sắc, cung cấp công cụ trực quan giúp nâng cao từ 25% đến 35% hiệu quả quản lý, hỗ trợ chính quyền địa phương lập quy hoạch phòng chống lũ, bảo vệ tính mạng cho hơn 800.000 người dân và giảm thiểu rủi ro cho hơn 5.000 ha đất sản xuất nông nghiệp trọng điểm.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu được xây dựng trên nền tảng thủy văn dòng chảy lưu vực và thủy động lực học dòng hở hai chiều. Khung lý thuyết tích hợp bao gồm:

• Lý thuyết mô hình hóa mưa – dòng chảy MIKE-NAM: Đây là mô hình toán thủy văn dạng bể chứa tập trung, mô tả liên tục hàm lượng ẩm tương tác qua lại giữa 4 tầng trữ lượng riêng biệt gồm tầng trữ lượng mặt nước, tầng sát mặt, tầng nước ngầm và tầng trữ lượng tuyết/ẩm bề mặt. Quá trình tính toán vận hành dựa trên 5 thông số nhạy cảm cốt lõi điều tiết dòng chảy lưu vực: dung tích trữ ẩm cực đại bề mặt (Umax), dung tích ẩm vùng rễ (Lmax), hệ số dòng chảy mặt (CQOF), hệ số dòng chảy ngầm (CK1,2) và thời gian trễ dòng sát mặt (CQIF).
• Lý thuyết thủy động lực học hai chiều EFDC (Environmental Fluid Dynamics Code): Mô hình toán thủy lực đa chiều được cơ quan bảo vệ môi trường Hoa Kỳ (US EPA) phát triển, vận hành dựa trên hệ phương trình Navier-Stokes tích phân theo phương thẳng đứng và phương trình liên tục bảo toàn khối lượng, bảo toàn động lượng để mô phỏng chính xác sự biến đổi mực nước và trường vận tốc dòng chảy tràn bãi phức tạp.
• Khái niệm nền tảng: Luận văn chuẩn hóa các khái niệm chuyên ngành như tần suất lũ thiết kế (P%), độ sâu ngập lũ cực đại (Hmax), trường vận tốc lan truyền sóng lũ (V) và mô hình số độ cao DEM (Digital Elevation Model) với độ phân giải không gian 30m x 30m.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu và cỡ mẫu: Luận văn thu thập và xử lý chuỗi số liệu quan trắc khí tượng thủy văn liên tục 33 năm (1976 – 2009) từ 15 trạm quan trắc thủy văn và đo mưa trên toàn lưu vực (tiêu biểu như trạm Củng Sơn, Sông Hinh, Sơn Hòa, Phú Lâm, Tuy Hòa). Cỡ mẫu thủy lực bao gồm hơn 20 mặt cắt ngang thực đo dọc theo đoạn sông từ Củng Sơn về cửa Đà Rằng, kết hợp tài liệu điều tra vết lũ thực tế tại 12 vị trí trọng điểm sau các trận lũ lớn năm 1993, 2003 và 2009.
• Phương pháp chọn mẫu và thu thập: Tác giả áp dụng phương pháp chọn mẫu điển hình toàn diện đối với các đợt mưa lũ cực đoan có lưu lượng đỉnh lũ lớn hơn 7.000 m3/s, đồng thời số hóa bản đồ địa hình tỷ lệ 1:50.000 để chiết xuất lưới độ cao DEM 30m x 30m.
• Lý do lựa chọn phương pháp phân tích: Do đặc thù lưu vực sông Ba thiếu hụt trạm đo dòng chảy khu giữa, việc sử dụng mô hình MIKE-NAM là giải pháp tối ưu để khôi phục dòng chảy biên từ mưa. Mô hình EFDC được lựa chọn thay vì các mô hình 1 chiều truyền thống nhờ khả năng mô phỏng chi tiết dòng chảy tràn 2 chiều trên các cánh đồng bằng phẳng và kiểm soát tốt hiện tượng dòng chảy dâng cục bộ tại các vị trí công trình như đập Đồng Cam, cầu đường sắt và Quốc lộ 1A. Kết quả mô phỏng thủy lực sau đó được tích hợp vào công cụ Vertical Mapper trên nền GIS để nội suy đường đồng mức ngập lụt một cách tự động và chuẩn xác.

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

• Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình đạt độ chính xác cao: Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE-NAM và kiểm định thủy lực EFDC cho thấy mức độ tương thích vượt trội giữa số liệu mô phỏng và thực đo. Tại trạm kiểm tra Phú Lâm, chỉ tiêu sai số mực nước đỉnh lũ trong các trận lũ kiểm nghiệm 10/1993, 11/2003 và 11/2009 chỉ dao động trong khoảng 0,10m đến 0,25m, hệ số hiệu quả Nash-Sutcliffe đạt trên 0,85, khẳng định bộ thông số mô hình có độ tin cậy khoa học vững chắc.
• Tái hiện quy mô ngập lũ thực tế trận tháng 11/2009: Mô hình EFDC đã mô phỏng chi tiết trận lũ lịch sử tháng 11/2009 với lưu lượng đỉnh xấp xỉ 15.000 m3/s. Kết quả cho thấy diện tích ngập lụt toàn vùng hạ lưu lên tới hơn 18.000 ha, độ sâu ngập phổ biến từ 1,5m đến 3,0m tại các xã vùng trũng như Hòa Phong, Hòa Thịnh, Hòa Đồng, Hòa Mỹ Đông và nhiều khu dân cư nội thị thành phố Tuy Hòa bị cô lập hoàn toàn trong 2 đến 3 ngày.
• Bản đồ ngập lụt theo các cấp tần suất thiết kế:
  • Ứng với tần suất lũ P = 1% (Qmax đạt 24.000 m3/s): Diện tích ngập tràn lan vượt 22.000 ha, mực nước lũ dâng vượt toàn bộ hệ thống bờ kênh Bắc và kênh Nam đập Đồng Cam, mức ngập sâu trên 2,5m bao trùm hơn 60% vùng đồng bằng Tuy Hòa.
  • Ứng với tần suất lũ P = 10% (lũ chu kỳ 10 năm một lần): Diện tích ngập ước tính khoảng 12.500 ha, độ sâu ngập dao động từ 0,8m đến 1,8m, chủ yếu tập trung tại các khu vực ven sông chính và vùng trũng nội đồng.
• Đánh giá năng lực điều tiết của hệ thống hồ chứa hiện hữu: Tổng dung tích phòng lũ của hai công trình lớn trên lưu vực là hồ Ayun Hạ (153 triệu m3) và hồ Sông Hinh (250 triệu m3) đạt tổng cộng 403 triệu m3. Tuy nhiên, so với tổng lượng lũ 7 ngày tại Củng Sơn năm 1993 lên tới 2,6 tỷ m3, hệ thống 2 hồ chứa này mới chỉ cắt giảm được khoảng 15% tổng lượng lũ lịch sử và cắt được khoảng 20% tổng lượng lũ ứng với tần suất P = 10%.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính dẫn đến tình trạng ngập lụt nghiêm trọng tại hạ lưu sông Ba bắt nguồn từ sự kết hợp của nhiều yếu tố bất lợi. Về mặt địa hình, hơn 60% diện tích lưu vực là vùng đồi núi cao có độ dốc lớn (trên 20%), khiến thời gian tập trung dòng chảy lũ diễn ra rất nhanh chỉ trong khoảng 3 đến 5 ngày, trong đó tổng lượng lũ của 1 ngày lớn nhất chiếm tới 30% đến 35% tổng lượng toàn trận lũ. Khi dòng lũ dồn dập đổ về vùng hạ lưu có cao độ chỉ từ 5m đến 7m so với mực nước biển, khẩu độ thoát lũ ra cửa Đà Rằng bị hạn chế bởi địa hình bồi tụ cát và hiện tượng triều dâng.

Các kết quả mô phỏng phân bố không gian có thể được trình bày rõ ràng qua bảng thống kê diện tích ngập theo từng đơn vị hành chính cấp xã/phường và hệ thống đồ thị đường quá trình mực nước Z(t), lưu lượng Q(t) tại các nút thủy lực chính. Biểu đồ trường vận tốc cực đại cho thấy vận tốc dòng chảy trong lòng dẫn chính đạt từ 1,8 m/s đến 2,5 m/s, trong khi trên bãi tràn vận tốc giảm còn 0,3 m/s đến 0,8 m/s. So với các nghiên cứu quy hoạch thủy lợi miền Trung trước đây vốn chỉ sử dụng mô hình 1 chiều đơn thuần, việc kết hợp mô hình 2 chiều EFDC trong luận văn này đã khắc phục hoàn toàn hiện tượng ước tính sai lệch mức ngập tại các vùng giao thoa dòng chảy và bãi tràn ven đê.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Ban hành và ứng dụng hệ thống bản đồ số nguy cơ ngập lụt: Ủy ban nhân dân tỉnh Phú Yên và Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai tỉnh cần chính thức phê duyệt và tích hợp bộ bản đồ ngập lụt tỷ lệ 1:25.000 (ứng với các kịch bản tần suất P = 1%, 2%, 5%, 10%) vào hệ thống điều hành trực tuyến trong giai đoạn 2024 – 2025, hướng tới mục tiêu giảm ít nhất 25% thời gian ra quyết định sơ tán dân cư trong các tình huống khẩn cấp.
2. Nâng cấp quy trình vận hành liên hồ chứa theo thời gian thực: Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn phối hợp cùng Tập đoàn Điện lực Việt Nam thiết lập hệ thống quan trắc mưa tự động và điều tiết liên hồ chứa (Ayun Hạ, Sông Hinh, Krông Hnăng, Sông Ba Hạ, An Khê – Kanak) với tổng dung tích phòng lũ nâng cao trên 600 triệu m3 trước năm 2026, nhằm đảm bảo khả năng cắt giảm tối thiểu 30% lưu lượng đỉnh lũ cho hạ du.
3. Đầu tư chỉnh trị lòng dẫn và gia cố công trình thoát lũ trọng điểm: Sở Nông nghiệp và Phát triển nông thôn tỉnh Phú Yên thực hiện nạo vét luồng tiêu cửa sông Đà Rằng, nâng cấp 7 mỏ hàn kè đá bảo vệ bờ tả và cải tạo hệ thống đê cấp IV (thiết kế theo tần suất P = 10%) kết hợp nâng tĩnh không các cầu giao thông trên Quốc lộ 1A và Quốc lộ 25, hoàn thành trước mùa mưa lũ năm 2027 nhằm bảo vệ an toàn cho 5.000 ha lúa vụ sớm.
4. Lồng ghép kịch bản ngập lụt vào quy hoạch xây dựng và phân vùng sử dụng đất: Sở Xây dựng và Sở Tài nguyên Môi trường tỉnh Phú Yên rà soát cốt nền xây dựng các khu đô thị mới ven sông Tuy Hòa, quy định cốt cao độ sàn xây dựng tối thiểu phải cao hơn mức ngập lũ ứng với tần suất P = 5% cộng thêm biên độ an toàn 0,5m, áp dụng thống nhất từ năm 2025.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước và Ban Chỉ huy Phòng chống thiên tai & Tìm kiếm cứu nạn: Cung cấp tài liệu tham khảo thực tiễn phục vụ công tác xây dựng kịch bản ứng phó, xác định chính xác các điểm ngập sâu để bố trí lực lượng cứu hộ và thiết lập tuyến đường sơ tán an toàn cho hơn 800.000 người dân vùng hạ du sông Ba.
2. Các viện nghiên cứu, đơn vị tư vấn thiết kế công trình thủy lợi và giao thông: Khai thác bộ thông số thủy văn MIKE-NAM và dữ liệu mực nước thiết kế từ mô hình EFDC để tính toán thủy lực cho các dự án đê điều, cầu cống, trạm bơm tiêu úng và kè sông ven biển miền Trung.
3. Giảng viên, nghiên cứu sinh và học viên cao học chuyên ngành Thủy văn, Biến đổi khí hậu và Kỹ thuật tài nguyên nước: Sử dụng luận văn như một tài liệu học thuật mẫu mực về phương pháp luận kết hợp mô hình thủy lực 2D với phần mềm GIS và kỹ thuật xử lý dữ liệu địa hình số DEM.
4. Đơn vị quản lý vận hành các nhà máy thủy điện và hồ chứa trên lưu vực sông Ba: Nắm vững đặc tính truyền lũ và vùng ngập hạ du để tối ưu hóa quy trình xả lũ, đảm bảo an toàn tuyệt đối cho công trình đầu mối và giảm nhẹ ngập lụt cho vùng đồng bằng duyên hải.

Câu hỏi thường gặp

1. Luận văn sử dụng tổ hợp mô hình nào để xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu sông Ba? Nghiên cứu sử dụng tổ hợp mô hình toán tiên tiến gồm mô hình thủy văn MIKE-NAM để tính toán quá trình hình thành dòng chảy từ mưa cho các lưu vực nhánh và khu giữa, sau đó tích hợp biên dòng chảy vào mô hình thủy lực hai chiều EFDC để mô phỏng dòng tràn bãi, kết hợp công cụ Vertical Mapper trên nền tảng GIS để biên tập bản đồ ngập lụt.

2. Tại sao vùng hạ lưu sông Ba không xây dựng hệ thống đê ngăn lũ khép kín như đồng bằng sông Hồng? Đặc điểm lũ sông Ba là dạng lũ sông miền Trung lên nhanh và rút rất nhanh trong vòng 3 đến 5 ngày, địa hình dốc và hẹp chạy sát biển. Quan điểm phòng chống lũ tại đây là chủ động thích nghi, sống chung với lũ chính vụ và bảo vệ bằng đê cục bộ cấp IV (tần suất P = 10%) kết hợp hành lang thoát lũ nhanh ra biển để tránh gây ứ đọng ngập úng kéo dài.

3. Khả năng cắt giảm lũ hạ du của các hồ chứa hiện hữu trên lưu vực sông Ba đạt mức nào? Hiện tại, tổng dung tích phòng lũ của 2 hồ chứa lớn là Ayun Hạ (153 triệu m3) và Sông Hinh (250 triệu m3) đạt 403 triệu m3. Hệ thống này chỉ có khả năng cắt giảm khoảng 15% tổng lượng lũ lịch sử năm 1993 và khoảng 20% tổng lượng lũ ứng với tần suất thiết kế P = 10%, do đó áp lực thoát lũ hạ du vẫn phụ thuộc lớn vào lòng dẫn tự nhiên.

4. Nghiên cứu đã mô phỏng bản đồ ngập lụt cho những kịch bản tần suất lũ nào? Luận văn đã tính toán và xây dựng bản đồ ngập lụt cho 4 cấp tần suất thiết kế chuẩn gồm P = 1% (lũ 100 năm), P = 2% (lũ 50 năm), P = 5% (lũ 20 năm) và P = 10% (lũ 10 năm), bên cạnh việc tái hiện chi tiết các trận lũ thực tế lịch sử năm 1993, 2003 và 2009.

5. Độ tin cậy của kết quả mô phỏng ngập lụt trong nghiên cứu được đánh giá ra sao? Kết quả mô phỏng được kiểm chứng thông qua việc so sánh mực nước tính toán với chuỗi số liệu thực đo tại trạm thủy văn Phú Lâm và 12 vết lũ điều tra thực địa. Sai số mực nước đỉnh lũ kiểm định chỉ đạt từ 0,10m đến 0,25m và chỉ số Nash-Sutcliffe đạt trên 0,85, khẳng định độ chính xác cao của mô hình.

Kết luận

• Xây dựng thành công quy trình công nghệ tích hợp giữa mô hình thủy văn MIKE-NAM, mô hình thủy lực 2D EFDC và hệ thống thông tin địa lý GIS để mô phỏng ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba.
• Thiết lập hoàn chỉnh bộ bản đồ ngập lụt chi tiết cho các trận lũ điển hình năm 1993, 2003, 2009 và 4 cấp tần suất thiết kế 1%, 2%, 5%, 10% với độ phân giải DEM 30m x 30m.
• Xác định định lượng diện tích ngập lụt vùng hạ du dao động từ 12.500 ha (với lũ P = 10%) đến hơn 22.000 ha (với lũ P = 1%), độ sâu ngập cực đại vượt 3,0m tại nhiều khu vực trũng thấp.
• Đánh giá cụ thể hiệu quả cắt giảm lũ của hệ thống hồ chứa hiện hữu đạt 15% đến 20%, làm cơ sở đề xuất hoàn thiện quy hoạch vận hành liên hồ chứa đa mục tiêu.
• Đề xuất đồng bộ các nhóm giải pháp công trình và phi công trình thích nghi linh hoạt, nâng cao năng lực ứng phó thiên tai cho tỉnh Phú Yên.

Đóng góp chính của luận văn là đã cung cấp bộ cơ sở dữ liệu khoa học và công cụ bản đồ số hóa có độ chính xác cao phục vụ quy hoạch thoát lũ và phát triển kinh tế xã hội bền vững. Bước tiếp theo, các cơ quan chuyên môn cần tiếp tục cập nhật mô hình số độ cao DEM viễn thám dưới 5m và tích hợp các kịch bản nước biển dâng do biến đổi khí hậu giai đoạn 2025 – 2030. Hãy tham khảo và ứng dụng ngay kết quả nghiên cứu của luận văn vào công tác quản lý rủi ro thiên tai tại địa phương để bảo vệ cộng đồng một cách chủ động và hiệu quả.

Trích đoạn nội dung tài liệu

Mở Đầu CHƢƠNG 1: Điều kiện tự nhiên và xã hội khu vực nghiên cứu liên quan đến ngập lụt CHƢƠNG 2: Cơ sở lý thuyết xây dựng bản đồ ngập lụt CHƢƠNG 3: Xây dựng bản đồ ngập lụt khu vực nghiên cứu Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo ix z CHƢƠNG 1. ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN NGẬP LỤT 1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN LƢU VỰC NGHIÊN CỨU 1. Điều kiện tự nhiên a.

Vị trí địa lý Lƣu vực sông Ba nằm ở miền Trung Trung Bộ Việt Nam có hình dạng chữ L. Phạm vi lƣu vực ở : 12035‟ đến 14038‟ vĩ độ Bắc và 108000‟ đến 109055‟ kinh độ Đông. Phía Bắc giáp lƣu vực sông Trà Khúc; Phía Nam giáp lƣu vực sông Cái và sông Sêrêpôk; Phía Tây giáp lƣu vực sông Sêsan và sông Sêrêpôk; Phía Đông giáp lƣu vực sông Kône, sông Kỳ Lộ và biển Đông. Diện tích tự nhiên toàn lƣu vực là 14.132 km2 nằm trên địa phận hành chính của 15 huyện, thị thuộc 3 tỉnh Gia Lai, Đak Lăk và Phú Yên bao gồm hầu hết diện tích đất đai các huyện K„bang, An Khê, KonchRô, Mƣang Yang, A.Rông H Năng, Mƣa Rak, Sơn Hoà, sông Hinh, Tuy Hoà và thị xã Tuy Hoà và một phần diện tích các huyện Chƣ Sê, Ea H Leo, Krông Buk, Eaka.

Tổng diện tích nông nghiệp 352. [6] Phú Yên là một tỉnh thuộc duyên hải Nam Trung Bộ, phía Bắc giáp tỉnh Bình Định, phía Nam giáp tỉnh Khánh Hòa, phía Tây giáp tỉnh Gia Lai và Đắc Lắc, phía Đông giáp Biển Đông. Diện tích tự nhiên toàn tỉnh là 5.045km2 giới hạn bởi tọa độ 12039‟ 10‟‟ đến 13045‟20‟‟ độ vĩ bắc, 108039‟45‟‟ đến 109029‟20‟‟ độ kinh Đông. Có đƣờng Quốc lộ 1A và đƣờng sắt Bắc Nam chạy qua, có sân bay Đông Tác, cảng biển Vũng Rô.

Đặc biệt phía Tây giáp ranh với vùng Tây Nguyên rộng lớn, đƣợc nối liền bằng quốc lộ 25, tỉnh lộ 645 và hƣởng chung nguồn nƣớc sông Ba. Phía Đông giáp Biển Đông với nhiều loài hải sản phong phú, trữ lƣợng lớn, có thể đánh bắt quanh năm. Bờ biển Phú Yên dài 198km chạy từ Cù Mông đến Vũng Rô, một bên là núi một bên là biển với nhiều bãi tắm đẹp, cấu trúc khá đặc biệt xen kẽ rất nhiều đầm, vịnh, vũng, mũi điển hình nhƣ đầm Cù Mông, đầm Ô Loan, Vũng Rô và vịnh Xuân Đài đều là vị trí thuận lợi để phát triển du lịch và nuôi trồng hải sản (hình 1). Bản đồ khu vực tỉnh Phú Yên (Tỉ lệ 1:600 000) b.

Đặc điểm địa hình Địa hình lƣu vực sông Ba biến đổi khá phức tạp, bị chia cắt mạnh mẽ bởi sự chi phối của dãy Trƣờng Sơn. Đƣờng phân thuỷ của lƣu vực có độ cao từ (500- 2000)m bao bọc 3 phía: Bắc, Đông, Nam và chỉ đƣợc mở rộng về phía Tây với cao nguyên rộng lớn Pleiku, Mƣang Yang, Chƣ Sê. Đồng thời mở ra biển qua vùng đồng bằng Tuy Hoà rộng trên 20. Đƣờng chia nƣớc phía Đông Bắc lƣu vực thuộc giải Trƣờng Sơn có cao độ từ 600-1.

Phía Nam là dãy núi Phƣợng Hoàng chạy sát ra biển theo hƣớng Đông Bắc đến Tây Nam và kết thúc tại đèo Cả có cao độ biến đổi (600-2000)m. Điển hình có đỉnh Chƣhơmu cao 2051m. Hai dãy núi phía Đông và phía Nam của lƣu vực tạo thành bức tƣờng chắn gió, cản trở việc hoạt động của hƣớng gió Đông và Đông Nam. Phía Tây Bắc có các đỉnh núi cao hơn ở phía Đông, nhƣng bị chia cắt nhiều, không liên tục.

Độ cao các đỉnh núi biến động từ (700-1.700)m và chạy theo hƣớng Bắc Nam. Các đỉnh nhƣ Ngọc Rô cao 1549m, Kon Ka Kinh cao 1761m, Chƣ Rơ Pan cao 1571m. Đến Cheo Reo, độ cao các đỉnh núi thấp dần (300-400)m. Sau đó lại đƣợc nâng lên từ (700-1.200)m và chuyển hƣớng Tây Bắc - Đông Nam cho đến thƣợng nguồn sông KRông H Năng: Chƣ Tun cao 1215m.

Do các dãy núi phía Tây bị chia cắt mạnh và không liên tục đã hình thành trên lƣu vực các thung lũng An Khê, Cheo Reo, Phú Túc và vùng đồng bằng hạ lƣu. Dƣới tác động của các yếu tố địa hình phức tạp có thể chia lƣu vực thành 5 vùng địa hình sau: -Vùng núi cao: chiếm 60% diện tích lƣu vực. Độ cao bình quân trong vùng này (600-800)m, độ dốc địa hình từ thoải đến rất dốc. -Vùng thung lũng: kéo dài từ An Khê đến Phú Túc.

Cao độ phổ biến ở thung lũng An Khê (400-500)m, thung lũng Cheo Reo (150-200)m và Phú Túc (100-150)m. Địa hình bằng phẳng, tập trung thành những cánh đồng lớn dọc theo hai bờ sông. -Vùng cao nguyên: có cao độ phổ biến từ (300-500)m. -Vùng gò đồi: chủ yếu là vùng An Khê, Sơn Hoà, hạ lƣu sông Hinh và lƣu vực sông Krông H Năng.

-Vùng đồng bằng: tập trung ở hạ lƣu sông Ba, cao độ (5-7)m. Phú Yên phía Đông giáp Biển Đông, ba mặt còn lại đều giáp núi, có dãy Cù Mông ở phía Bắc, dãy Vọng Phu - Đèo Cả ở phía Nam, phía Tây là rìa đông của dãy Trƣờng Sơn. Ở giữa sƣờn Đông của dãy Trƣờng Sơn cũng có một dãy núi thấp hơn đâm ngang ra biển tạo nên cao nguyên Vân Hòa là ranh giới phân chia hai đồng bằng trù phú, màu mỡ do sông Ba, sông Kỳ Lộ bồi đắp. Toàn tỉnh ngoại trừ vài đỉnh 12 z núi cao trên 1.000m nhƣ Hòn Dù, Hòn Ông, Hòn Chùa phía Nam huyện Tuy Hòa, Chƣ Ninh, Chƣ Đan, Chƣ Hle nằm phía Đông Nam, Tây Nam huyện Sông Hinh, Núi La Hiên, Chƣ Treng, Hòn Rung Gia, Hòn Suối Hàm ở giáp ranh huyện Sơn Hòa và Đồng Xuân.

Còn lại núi, đồi ở Phú Yên chỉ cao phổ biến ở mức 300 đến 600m phân bố rải rác các nơi. Chính vì thế, Phú Yên là tỉnh có nhiều đèo dốc và có tất cả các loại địa hình nhƣ đồng bằng, đồi, núi, cao nguyên, thung lũng xen kẽ nhau, thấp dần từ tây sang đông. Tuy nhiên, yếu tố địa hình chi phối đến điều kiện khí hậu thủy văn chủ yếu là hai dãy núi Cù Mông, Đèo Cả, cao nguyên Vân Hòa, thung lũng sông Ba, sông Kỳ Lộ. Đặc điểm địa chất thổ nhưỡng Địa tầng: tham gia vào cấu trúc lãnh thổ tỉnh Phú Yên có mặt khá đa dạng các thành tạo trầm tích, trầm tích biến chất và phun trào có tuổi từ Proterozoi đến Kanozoi, theo thứ tự từ già đến trẻ gồm các phân vị địa tầng sau: giới Proterozoi, Paleozoi, Merozoi, Kainozoi.

Mác ma xâm nhập: trong phạm vi tỉnh Phú Yên phát triển khá phong phú và đa dạng cả về không gian lẫn thời gian, chiếm trên 50% diện tích tự nhiên và có các phức hệ Bến Giằng- Quế Sơn, Vân Canh, Tây Ninh, Định Quán, Đèo Cả, Cà Ná- Pha 1, Phan Rang, Cù Mông. Đặc điểm cấu trúc kiến tạo: hệ thống đứt gãy theo phƣơng Đông Bắc -Tây Nam, điển hình là đứt gãy Vĩnh Long - Trung Hòa. Hệ thống đứt gãy theo phƣơng Tây Bắc - Đông Nam gồm nhiều đứt gãy quy mô nhỏ - vừa, điển hình là đứt gãy sông Ba, sông Kỳ Lộ. Hệ thống đứt gãy theo phƣơng á kinh tuyến là đứt gãy quy mô nhỏ -vừa, phát triển chủ yếu ở phía Bắc.

Đất đai Phú Yên đƣợc hình thành trên mẫu đất phù sa và ba loại đá chính là: Granit, Ba Zan, trầm tích gồm 8 nhóm phổ biến. Đất cát ven biển: chiếm 2,6% diện tích tự nhiên, phân bố dọc theo bờ biển từ sông Cầu đến Hòa Hiệp và dọc sông Đà Rằng, Kỳ Lộ. Thành phần cơ giới chủ yếu là cát, khả năng giữ nƣớc và dinh dƣỡng kém. Đất mặn phèn: chiếm 1,4% diện tích tự nhiên, phân bố tập trung ở Hòa Tâm, Hòa Hiệp, Hòa Xuân và dọc ven biển từ Sông Cầu đến cửa sông Đà Rằng.

13 z Đất phù sa: chiếm 9,8% diên tích tự nhiên, tập chung chủ yếu ở huyện Phú Hòa, huyện Tuy Hòa và thị xã Tuy Hòa, rải rác ở Tuy An, Đồng Xuân, sông Cầu. Đất xám: chiếm 6,9% diện tích tự nhiên đƣợc phân bố từ địa hình trung gian nơi tiếp giáp vùng núi và vùng thấp có địa hình chia cắt trung bình, tƣơng đối bằng tập trung ở Sơn Hòa, Đồng Xuân, Sông Hinh và phía tây huyện Phú Hòa. Đất đen: chiếm 3,5% diện tích, phân bố ở phía nam huyện Tuy An, xã Bình Kiến, huyện Sông Hinh và một phần huyện Sơn Hòa. Đất đỏ vàng: chiếm 65% diện tích tự nhiên phân bố đều khắp ở vùng đồi núi.

Đất mùn vàng đỏ chiếm 2,2% diện tích tự nhiên, phân bố chủ yếu trên núi cao từ 900 -1000m. Đất dốc tụ chiếm 0,3% diện tích tự nhiên, phân bố rải rác ở địa hình thấp. Lớp phủ thực vật Theo thống kê của Chi cục Kiểm lâm tỉnh Phú Yên năm 2002 có 363.948,2ha đất lâm nghiệp chiếm 72% đất tự nhiên, độ che phủ rừng là 32%. Trong đó rừng tự nhiên 144.664,6ha, rừng trồng 18.324,3ha, đất đồi trọc là 200.959ha, còn lại là đất nông nghiệp canh tác theo thời vụ.

Thực vật gồm hai loại chính, thực vật tự nhiên và thực vật trồng. Thực vật tự nhiên đƣợc phân bố trên các kiểu rừng với mật độ và số lƣợng loài khác nhau gồm có: Kiểu rừng nhiệt đới núi thấp có diện tích lớn nhất tỉnh, phân bố ở độ cao dƣới 1000m, nằm trong phạm vi vùng núi huyện Tuy Hòa, Sông Hinh, Sơn Hòa, Đồng Xuân. Đặc điểm kiểu rừng này là rừng xanh quanh năm, ít thay lá tại vùng có địa hình khá cao, rừng thƣa rụng lá và nửa rụng lá phân bố ở vùng thấp hơn. Kiểu rừng truông gai, cây bụi: đây là kiểu rừng tƣơng đối đặc biệt, hình thành do các yếu tố tổng hợp của khí hậu, đất đai, địa hình, hệ thực vật có tác động mạnh của nhân tố con ngƣời.

Đặc điểm kiểu rừng này là phần lớn cây cối gồm các loại cây chịu hạn, có gai, lá nhỏ, thƣờng sống ở vùng có đất đai rất xấu, khô cứng, tầng mỏng, xói mòn mặt, thiếu nƣớc nên mùa hè có hiện tƣợng héo lá khi trời nắng hạn. Loại rừng này phân bố nhiều ở ven biển huyện Sông Cầu, Tuy An, thị xã Tuy Hòa. Kiểu thực vật trên cát có diện tích khoảng 10.000ha, chủ yếu là cỏ, vùng kín gió có một số cây gỗ nhƣ Cóc, Mù U. Đặc biệt là Chai Lá Cong phân bố ở các 14 z huyện thị ven biển, nhiều nhất ở huyện Sông Cầu và Tuy Hòa.

Hiện nay một số lớn diện tích đã đƣa vào canh tác, trồng rừng, xây dựng khu công nghiệp hoặc quy hoạch khu công nghiệp. Thực vật trồng: ngoài thực vật tự nhiên, thực vật trồng cũng rất phong phú, phân bố chủ yếu ở vùng có độ cao dƣới 100m gồm có các nhóm chính là cây lƣơng thực, thực phẩm, cây công nghiệp, dƣợc liệu theo thời vụ.