Luận văn thạc sĩ về nghiên cứu và lập bản đồ phân vùng lũ quét tại tỉnh Quảng Ninh

Luận văn thạc sĩ nghiên cứu hiện trạng và lập bản đồ phân vùng lũ quét tỉnh Quảng Ninh, cung cấp thông tin hữu ích cho quản lý thiên tai.

• Tác giả: Nguyễn Khắc Hiếu
• Người hướng dẫn: TS. Kiều Quốc Lập
• Trường học: Đại học Thái Nguyên
• Chuyên ngành: Quản lý tài nguyên và môi trường
• Đề tài: Luận Văn Thạc Sĩ Nghiên Cứu Hiện Trạng Và Thành Lập Bản Đồ Phân Vùng Lũ Quét Tỉnh Quảng Ninh
• Loại tài liệu: thesis
• Năm xuất bản: 2022
• Địa điểm: Thái Nguyên

Mục lục chi tiết

• LỜI CAM ĐOAN
• LỜI CẢM ƠN
• 1. CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
• 1.1. Tổng quan về lũ quét và cơ sở lý luận thành lập bản đồ phân vùng lũ quét
• 1.1.1. Tổng quan về lũ quét
• 1.1.2. Khái niệm và phân loại lũ quét
• 1.1.3. Phân loại lũ quét
• 1.1.4. Đặc điểm cơ bản của lũ quét
• 1.1.5. Các nhân tố hình thành lũ quét
• 1.2. Cơ sở thực tiễn trong nghiên cứu hiện trạng và thành lập bản đồ phân vùng lũ quét
• 1.2.1. Tổng quan khu vực nghiên cứu
• 1.2.2. Điều kiện tự nhiên tỉnh Quảng Ninh
• 1.2.3. Tình hình kinh tế - xã hội
• 1.2.4. Đánh giá chung
• 2. CHƯƠNG 2: ĐỐI TƯỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
• 2.1. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
• 2.2. Nội dung nghiên cứu
• 2.3. Phương pháp nghiên cứu
• 2.3.1. Phương pháp thu thập dữ liệu
• 2.3.2. Phương pháp phân tích thứ bậc (Analytic Hierarchy Process – AHP)
• 2.3.3. Phương pháp tích hợp đa chỉ tiêu (MCA)
• 2.3.4. Phương pháp phân tích không gian GIS
• 2.3.5. Phương pháp xử lý ảnh viễn thám
• 2.3.6. Phương pháp phân vùng và thành lập bản đồ phân vùng lũ quét
• 2.3.7. Phương pháp khảo sát thực địa
• 3. CHƯƠNG 3: KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN
• 3.1. Đánh giá các nhân tố phát sinh lũ quét tại tỉnh Quảng Ninh
• 3.2. Hiện trạng lũ quét tại tỉnh Quảng Ninh
• 3.3. Thành lập bản đồ phân vùng lũ quét tỉnh Quảng Ninh
• 3.4. Thành lập hệ thống bản đồ các yếu tố phát sinh lũ quét
• 3.5. Thành lập bản đồ phân vùng và cảnh báo lũ quét tỉnh Quảng Ninh
• 3.6. Đề xuất giải pháp khắc phục và giảm thiểu lũ quét
• 3.6.1. Cơ sở khoa học đề xuất giải pháp khắc phục và giảm thiểu lũ quét
• 3.6.2. Các giải pháp công trình
• 3.6.3. Các giải pháp phi công trình
• MỞ ĐẦU
• 0.1. Lý do chọn đề tài
• 0.2. Mục tiêu nghiên cứu
• 0.3. Nhiệm vụ nghiên cứu
• 0.4. Ý nghĩa của đề tài
• 0.5. Cấu trúc luận văn
• TÀI LIỆU THAM KHẢO

Tóm tắt

I. Tổng quan về lũ quét và cơ sở lý luận thành lập bản đồ phân vùng lũ quét

Trong phần này, tài liệu trình bày tổng quan về lũ quét, một hiện tượng thiên tai nghiêm trọng, đặc biệt là tại tỉnh Quảng Ninh. Lũ quét được định nghĩa là hiện tượng lũ lớn xảy ra trong thời gian ngắn, thường do mưa lớn tập trung nhanh. Theo Cơ quan Khí tượng Thủy văn, lũ quét xảy ra trên diện hẹp và có sức tàn phá lớn. Tài liệu cũng phân loại lũ quét thành nhiều dạng khác nhau, từ lũ quét sườn dốc đến lũ bùn đá. Đặc biệt, lũ quét thường xảy ra bất ngờ và có thể gây ra thiệt hại nghiêm trọng về người và tài sản. Dựa vào các nghiên cứu trước đây, tài liệu nhấn mạnh rằng lũ quét không chỉ là một vấn đề tự nhiên mà còn liên quan đến các yếu tố nhân văn như biến đổi khí hậu và quản lý tài nguyên. Việc hiểu rõ nguyên nhân và cơ chế hình thành lũ quét là rất quan trọng trong việc xây dựng bản đồ phân vùng lũ quét, nhằm giảm thiểu thiệt hại do thiên tai này.

1.1 Khái niệm và phân loại lũ quét

Khái niệm về lũ quét được định nghĩa là hiện tượng lũ xuất hiện bất ngờ, thường xảy ra trên các sườn dốc và có thể gây ra thiệt hại lớn. Tài liệu nêu rõ rằng lũ quét có thể được phân loại thành nhiều dạng như lũ quét sườn dốc, lũ quét vỡ dòng tự nhiên và nhân tạo, cũng như lũ bùn đá. Mỗi loại lũ quét có đặc điểm và cơ chế hình thành riêng, nhưng đều có khả năng gây ra thiệt hại nghiêm trọng cho cộng đồng. Việc phân loại này giúp cho việc nghiên cứu và quản lý lũ quét trở nên hiệu quả hơn. Tài liệu cũng chỉ ra rằng các yếu tố như địa hình, lượng mưa và tình trạng môi trường có ảnh hưởng lớn đến khả năng xảy ra lũ quét, từ đó nhấn mạnh tầm quan trọng của việc nghiên cứu hiện trạng lũ quét tại tỉnh Quảng Ninh.

II. Đối tượng nội dung và phương pháp nghiên cứu

Phần này mô tả đối tượng và phạm vi nghiên cứu của luận văn, nhấn mạnh rằng nghiên cứu tập trung vào hiện trạng lũ quét tại tỉnh Quảng Ninh. Các nhiệm vụ nghiên cứu bao gồm khảo sát thực địa, thu thập dữ liệu, và xây dựng cơ sở dữ liệu để phân vùng và cảnh báo lũ quét. Tài liệu cũng trình bày các phương pháp nghiên cứu được sử dụng, bao gồm phương pháp phân tích thứ bậc (AHP), phương pháp tích hợp đa chỉ tiêu (MCA) và phương pháp xử lý ảnh viễn thám. Sự kết hợp giữa các phương pháp này giúp tạo ra một cái nhìn tổng quan và chi tiết về tình hình lũ quét tại tỉnh, từ đó phục vụ cho việc thành lập bản đồ phân vùng lũ quét. Điều này không chỉ giúp nâng cao hiệu quả quản lý lũ quét mà còn hỗ trợ cho việc lập kế hoạch phát triển bền vững tại địa phương.

2.1 Đối tượng nghiên cứu

Đối tượng nghiên cứu của luận văn là hiện trạng lũ quét tại tỉnh Quảng Ninh, với mục tiêu đánh giá các yếu tố góp phần hình thành lũ quét và xây dựng bản đồ phân vùng lũ quét. Tài liệu nhấn mạnh rằng việc nghiên cứu hiện trạng lũ quét không chỉ giúp nhận diện các khu vực có nguy cơ cao mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho công tác quản lý rủi ro thiên tai. Thông qua việc khảo sát thực địa và thu thập dữ liệu từ các cơ quan chức năng, nghiên cứu sẽ cung cấp cái nhìn sâu sắc về các yếu tố tự nhiên và nhân văn ảnh hưởng đến tình hình lũ quét tại tỉnh.

III. Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Kết quả nghiên cứu cho thấy rằng tỉnh Quảng Ninh là một trong những khu vực chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi lũ quét tại Việt Nam. Tài liệu đã thành lập bản đồ phân vùng lũ quét, giúp nhận diện các khu vực có nguy cơ cao và đưa ra các giải pháp quản lý lũ quét hiệu quả. Các yếu tố như địa hình, lượng mưa, và tình trạng môi trường được phân tích để xác định nguy cơ lũ quét. Nghiên cứu cũng đề xuất một số giải pháp nhằm giảm thiểu thiệt hại do lũ quét, bao gồm cải thiện hệ thống quản lý nước và xây dựng hạ tầng bền vững. Những kết quả này không chỉ có giá trị khoa học mà còn có ý nghĩa thực tiễn trong việc hỗ trợ các cơ quan quản lý địa phương trong công tác phòng chống lũ quét.

3.1 Đánh giá các nhân tố phát sinh lũ quét

Nghiên cứu đã chỉ ra rằng các nhân tố phát sinh lũ quét tại tỉnh Quảng Ninh bao gồm địa hình dốc, lượng mưa lớn và tình trạng môi trường. Các yếu tố này tương tác với nhau, tạo ra điều kiện thuận lợi cho sự hình thành lũ quét. Tài liệu cũng nhấn mạnh rằng việc hiểu rõ các nhân tố này là rất quan trọng trong việc xây dựng bản đồ phân vùng lũ quét. Việc phân tích các yếu tố này không chỉ giúp nhận diện các khu vực có nguy cơ cao mà còn cung cấp thông tin cần thiết cho việc lập kế hoạch phát triển bền vững tại địa phương.

Nội dung chính

Tổng quan nghiên cứu

Việt Nam nằm trong nhóm 10 quốc gia chịu ảnh hưởng nặng nề nhất bởi thiên tai do biến đổi khí hậu, trong đó lũ quét là một trong những hiện tượng thiên tai nguy hiểm và thường xuyên xảy ra. Trung bình mỗi năm, nước ta phải hứng chịu từ 6 đến 7 cơn bão kèm theo mưa lớn, gây ra các trận lũ quét với sức tàn phá nghiêm trọng về người và tài sản. Tỉnh Quảng Ninh, với hơn 80% diện tích là đồi núi và hệ thống sông suối ngắn, dốc, có lượng mưa trung bình khoảng 2.500 mm/năm, là khu vực dễ xảy ra lũ quét. Các sự kiện lũ quét nghiêm trọng trong 20 năm qua đã gây thiệt hại lớn, như trận lũ quét năm 2001 tại Đông Triều làm 8 người chết, hay trận sạt lở đất năm 2005 tại Bình Liêu làm 11 người chết.

Mục tiêu nghiên cứu là đánh giá hiện trạng lũ quét trên địa bàn tỉnh Quảng Ninh và thành lập bản đồ phân vùng lũ quét nhằm phục vụ công tác quản lý tài nguyên, quy hoạch phát triển kinh tế - xã hội và giảm thiểu thiệt hại do lũ quét gây ra. Nghiên cứu tập trung trong phạm vi lãnh thổ tỉnh Quảng Ninh, sử dụng dữ liệu trong khoảng thời gian 20 năm gần đây (2000-2021). Ý nghĩa của đề tài không chỉ nằm ở việc cung cấp cơ sở khoa học cho công tác phòng chống thiên tai mà còn hỗ trợ các cơ quan quản lý trong việc quy hoạch sử dụng đất và bảo vệ người dân khỏi rủi ro thiên tai.

Cơ sở lý thuyết và phương pháp nghiên cứu

Khung lý thuyết áp dụng

Nghiên cứu dựa trên các lý thuyết và mô hình về lũ quét, trong đó:

• Khái niệm lũ quét: Lũ quét là hiện tượng lũ lớn xảy ra trong thời gian ngắn, thường do mưa lớn tập trung trên các sườn dốc, có tốc độ lên nhanh và sức tàn phá lớn. Lũ quét có thể mang theo bùn đá, cây cối, gây thiệt hại nghiêm trọng.
• Phân loại lũ quét: Bao gồm lũ quét sườn dốc, lũ quét vỡ dòng tự nhiên và nhân tạo, lũ quét nghẽn dòng tự nhiên và đột biến, lũ bùn đá và lũ quét hỗn hợp.
• Các nhân tố hình thành lũ quét: Gồm nhóm nhân tố tự nhiên (địa hình, địa mạo, độ dốc, thổ nhưỡng, lượng mưa, mật độ sông suối, thảm thực vật) và nhóm nhân tố con người (phá rừng, khai thác khoáng sản, xây dựng hạ tầng).
• Chỉ số tiềm năng lũ quét (FFPI): Là chỉ số tổng hợp các yếu tố vật lý của lưu vực để đánh giá nguy cơ lũ quét, được sử dụng làm cơ sở xây dựng bản đồ phân vùng lũ quét.

Phương pháp nghiên cứu

• Nguồn dữ liệu: Sử dụng dữ liệu địa hình (Mô hình số độ cao DEM), bản đồ địa mạo, loại đất, rừng và lớp phủ thực vật từ ảnh vệ tinh Sentinel 2, dữ liệu lượng mưa từ Viện Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu Quốc gia (2000-2021), dữ liệu hiện trạng lũ quét từ các báo cáo thống kê và khảo sát thực địa tại các huyện trong tỉnh.
• Phương pháp phân tích thứ bậc (AHP): Xác định trọng số các yếu tố ảnh hưởng đến lũ quét dựa trên ma trận so sánh cặp, đảm bảo độ nhất quán với chỉ số CR ≤ 0,1.
• Phương pháp tích hợp đa chỉ tiêu (MCA): Kết hợp các lớp dữ liệu không gian với trọng số đã xác định để xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét theo công thức tổng hợp trọng số.
• Phân tích không gian GIS: Áp dụng thuật toán chồng xếp không gian và phân loại thuộc tính để xử lý và phân tích dữ liệu địa lý, xây dựng các bản đồ thành phần và bản đồ phân vùng lũ quét.
• Xử lý ảnh viễn thám: Sử dụng phần mềm QGIS để xử lý ảnh vệ tinh Sentinel 2, áp dụng các phương pháp NDVI differencing và post classification để xác định lớp phủ thực vật.
• Khảo sát thực địa: Thu thập thông tin hiện trạng lũ quét, phỏng vấn người dân và kiểm tra thực tế tại các huyện Ba Chẽ, Tiên Yên, Bình Liêu, Móng Cái, Đông Triều nhằm kiểm chứng và bổ sung dữ liệu.

Thời gian nghiên cứu từ tháng 1 đến tháng 5 năm 2022, với phạm vi không gian toàn tỉnh Quảng Ninh (6.178 km²).

Kết quả nghiên cứu và thảo luận

Những phát hiện chính

1. Xác định 6 nhân tố chính hình thành lũ quét tại Quảng Ninh: Đặc điểm địa hình, lượng mưa cực đại trong ngày, tính chất đất, độ dốc lưu vực, độ che phủ thực vật và mật độ sông suối. Mỗi yếu tố được phân cấp và gán trọng số theo phương pháp AHP, đảm bảo độ tin cậy với CR ≤ 0,1.

2. Phân vùng nguy cơ lũ quét: Bản đồ phân vùng lũ quét được xây dựng với 5 cấp độ nguy cơ từ rất thấp đến rất cao. Kết quả cho thấy khoảng 15% diện tích tỉnh thuộc vùng nguy cơ cao và rất cao, tập trung chủ yếu ở các huyện miền núi như Bình Liêu, Ba Chẽ, Tiên Yên và Đông Triều.

3. Lượng mưa cực đại trên 200 mm/ngày là ngưỡng quan trọng gây lũ quét: Các điểm xảy ra lũ quét đều có lượng mưa cực đại vượt ngưỡng này, kết hợp với độ dốc lưu vực lớn (>15°) và độ che phủ thực vật dưới 10%.

4. Ảnh hưởng của hoạt động con người: Phá rừng, khai thác khoáng sản và xây dựng hạ tầng làm giảm độ che phủ thực vật, làm tăng nguy cơ sạt lở và lũ quét. Ví dụ, khu vực khai thác than tại Đông Triều có nguy cơ lũ quét cao hơn so với các vùng rừng nguyên sinh.

Thảo luận kết quả

Nguyên nhân chính của lũ quét tại Quảng Ninh là sự kết hợp giữa điều kiện tự nhiên đặc thù (địa hình dốc, lượng mưa lớn, đất dễ xói mòn) và tác động của con người làm suy giảm thảm thực vật. So với các nghiên cứu tại các tỉnh miền núi khác như Sơn La, Yên Bái, kết quả phân vùng nguy cơ lũ quét tại Quảng Ninh có sự tương đồng về các nhân tố ảnh hưởng nhưng có sự khác biệt về phân bố không gian do đặc điểm địa hình và khí hậu riêng biệt.

Bản đồ phân vùng lũ quét có thể được trình bày dưới dạng bản đồ màu sắc thể hiện các cấp độ nguy cơ, kèm theo bảng thống kê diện tích và tỷ lệ từng cấp độ theo đơn vị hành chính. Điều này giúp các nhà quản lý dễ dàng nhận diện vùng nguy cơ cao để ưu tiên triển khai các biện pháp phòng chống.

Kết quả nghiên cứu cũng cho thấy việc ứng dụng công nghệ GIS, viễn thám và phương pháp phân tích đa tiêu chí là hiệu quả trong việc xây dựng bản đồ phân vùng lũ quét, góp phần nâng cao khả năng dự báo và cảnh báo sớm.

Đề xuất và khuyến nghị

1. Tăng cường trồng rừng và phục hồi thảm thực vật: Hướng tới tăng độ che phủ thực vật trên các lưu vực có nguy cơ cao, giảm thiểu xói mòn đất và nguy cơ lũ quét. Chủ thể thực hiện là các cơ quan quản lý tài nguyên môi trường và địa phương, thực hiện trong vòng 3-5 năm.

2. Xây dựng hệ thống cảnh báo sớm lũ quét: Ứng dụng công nghệ GIS, viễn thám và mạng lưới trạm quan trắc để theo dõi lượng mưa và mực nước sông suối, cảnh báo kịp thời cho người dân. Thời gian triển khai trong 1-2 năm, do Sở Tài nguyên Môi trường và Trung tâm dự báo khí tượng thủy văn tỉnh chủ trì.

3. Quy hoạch và quản lý sử dụng đất hợp lý: Hạn chế xây dựng, khai thác tại các vùng có nguy cơ lũ quét cao, đồng thời kiểm soát chặt chẽ các hoạt động khai thác khoáng sản, phá rừng. Chủ thể là UBND tỉnh và các sở ngành liên quan, thực hiện liên tục và cập nhật định kỳ.

4. Tuyên truyền nâng cao nhận thức cộng đồng: Tổ chức các chương trình đào tạo, tập huấn về phòng chống lũ quét cho người dân, đặc biệt tại các vùng nguy cơ cao. Thực hiện thường xuyên, phối hợp giữa chính quyền địa phương và các tổ chức xã hội.

Đối tượng nên tham khảo luận văn

1. Cơ quan quản lý nhà nước về tài nguyên và môi trường: Sử dụng kết quả để xây dựng chính sách, quy hoạch phòng chống thiên tai, quản lý rủi ro thiên tai hiệu quả.

2. Các nhà quy hoạch đô thị và phát triển hạ tầng: Áp dụng bản đồ phân vùng lũ quét để lựa chọn vị trí xây dựng an toàn, giảm thiểu rủi ro thiên tai.

3. Các tổ chức nghiên cứu và đào tạo: Tham khảo phương pháp nghiên cứu, ứng dụng công nghệ GIS và viễn thám trong quản lý rủi ro thiên tai.

4. Cộng đồng dân cư và các tổ chức phi chính phủ: Nâng cao nhận thức về nguy cơ lũ quét, tham gia vào các hoạt động phòng chống và ứng phó thiên tai.

Câu hỏi thường gặp

1. Lũ quét là gì và khác gì so với lũ thường?
   Lũ quét là hiện tượng lũ xảy ra nhanh, trong thời gian ngắn, thường do mưa lớn tập trung trên địa hình dốc, có tốc độ lên nhanh và sức tàn phá lớn hơn lũ thường. Ví dụ, lũ quét có thể xảy ra trong vòng vài giờ sau mưa lớn, trong khi lũ thường diễn ra trong nhiều ngày.

2. Tại sao Quảng Ninh dễ xảy ra lũ quét?
   Quảng Ninh có địa hình đồi núi dốc, lượng mưa lớn trung bình khoảng 2.500 mm/năm, nhiều sông suối ngắn và dốc, cùng với tác động của con người như phá rừng và khai thác khoáng sản làm tăng nguy cơ lũ quét.

3. Bản đồ phân vùng lũ quét có vai trò gì?
   Bản đồ giúp xác định các khu vực có nguy cơ lũ quét cao, hỗ trợ công tác quy hoạch, quản lý đất đai và cảnh báo sớm, từ đó giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản.

4. Phương pháp AHP được sử dụng như thế nào trong nghiên cứu?
   AHP được dùng để xác định trọng số các yếu tố ảnh hưởng đến lũ quét thông qua ma trận so sánh cặp, đảm bảo tính nhất quán và hợp lý trong đánh giá các nhân tố.

5. Làm thế nào để người dân phòng tránh lũ quét hiệu quả?
   Người dân cần nâng cao nhận thức về nguy cơ lũ quét, tuân thủ các cảnh báo của chính quyền, tránh xây dựng nhà cửa ở vùng nguy cơ cao, và tham gia các chương trình đào tạo phòng chống thiên tai.

Kết luận

• Đã xác định được 6 nhân tố chính ảnh hưởng đến sự hình thành lũ quét tại tỉnh Quảng Ninh, bao gồm địa hình, lượng mưa cực đại, tính chất đất, độ dốc lưu vực, độ che phủ thực vật và mật độ sông suối.
• Bản đồ phân vùng lũ quét được xây dựng với 5 cấp độ nguy cơ, giúp nhận diện các khu vực có nguy cơ cao để ưu tiên phòng chống.
• Ứng dụng công nghệ GIS, viễn thám và phương pháp phân tích đa tiêu chí là hiệu quả trong việc đánh giá và dự báo lũ quét.
• Các giải pháp đề xuất tập trung vào phục hồi thảm thực vật, xây dựng hệ thống cảnh báo sớm, quản lý sử dụng đất và nâng cao nhận thức cộng đồng.
• Nghiên cứu cung cấp cơ sở khoa học quan trọng cho công tác quản lý rủi ro thiên tai tại Quảng Ninh, góp phần phát triển kinh tế - xã hội bền vững.

Hành động tiếp theo: Triển khai các giải pháp đề xuất, cập nhật bản đồ phân vùng định kỳ và mở rộng nghiên cứu sang các tỉnh miền núi khác. Các cơ quan quản lý và cộng đồng được khuyến khích áp dụng kết quả nghiên cứu để nâng cao hiệu quả phòng chống lũ quét.

Trích đoạn nội dung tài liệu

phần mở đầu, kết luận và khuyến nghị, nội dung luận văn có cấu trúc 3 chƣơng nhƣ sau: CHƢƠNG 1. TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 2. ĐỐI TƢỢNG, NỘI DUNG VÀ PHƢƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU CHƢƠNG 3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU VÀ THẢO LUẬN 3 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 1.1 Tổng quan về lũ quét và cơ sở lý luận thành lập bản đồ phân vùng lũ quét 1.

Tổng quan về lũ quét 1. Khái niệm và phân loại lũ quét a) Khái niệm về lũ quét Theo Văn phòng Điều phối các vấn đề nhân đạo của Liên Hợp Quốc (OCHA), lũ quét là lũ lớn, xảy ra trong thời gian ngắn, khi có bão, mƣa lớn tập trung nhanh, sinh ra lũ trên các sƣờn dốc, sóng lũ có thể truyền rất nhanh gây ra những tàn phá bất ngờ và nghiêm trọng. Do lũ hình thành trong một thời gian ngắn nên việc dự báo rất khó khăn. Theo Tổ chức Khí tƣợng thế giới (WMO), lũ quét thƣờng xảy ra trên diện hẹp và ngắn hạn, biểu đồ lũ nhọn, nƣớc lũ bất ngờ xuất hiện và biến mất ở thƣợng nguồn, lên xuống rất nhanh - duy trì trong thời gian ngắn.

Theo Tổ chức Phòng chống thiên tai Úc, lũ quét xảy ra do những trận mƣa dông ngắn, cƣờng độ lớn, do xảy ra bất ngờ nên lũ quét gây tác hại to lớn về đời sống xã hội. Lũ quét đặc biệt nghiêm trọng đối với nơi có hệ thống tiêu nƣớc kém. Theo Cơ quan Khí tƣợng Úc cho rằng, lũ quét là hiện tƣợng lũ xuất hiện bất ngờ mà thời gian từ lúc bắt đầu mƣa tới đỉnh lũ thƣờng nhỏ hơn sáu giờ. Lũ quét thƣờng do hoạt động của các cơn dông và có thể xảy ra nhiều vùng thuộc nƣớc Úc.

Theo [32], các trận lũ quét xuất hiện là kết quả của sự tập trung một lƣợng nƣớc do mƣa dông lớn, nhanh chóng ở một vùng đồi núi, tốc độ lũ và sức tàn phá do lũ đã tạo nên sự nguy hiểm của lũ. Theo [6, 9], cho rằng: lũ quét là một loại lũ lớn, xảy ra bất ngờ, duy trì trong một thời gian ngắn (lên nhanh và xuống nhanh) và có sức tàn phá lớn. Theo [10, 11, 21], lũ quét là loại lũ có tốc độ rất lớn (quét), xảy ra bất ngờ (thƣờng xuất hiện vào ban đêm) trên một diện tích nhỏ hay lớn, duy trì trong một thời gian ngắn hay dài (tùy từng trận mƣa lũ), mang nhiều bùn cát, có sức 4 tàn phá lớn. Theo dự án “Điều tra, khảo sát, phân vùng và cảnh báo khả năng xuất hiện lũ quét ở miền núi Việt Nam, Giai đoạn 1 - miền núi Bắc Bộ”, từ năm 2006-2009, đƣa ra khái niệm: “Lũ quét là lũ hình thành do mƣa kết hợp với các tổ hợp bất lợi về điều kiện mặt đệm (địa hình, địa mạo, lớp phủ, .) sinh ra dòng chảy bùn đá trên các sƣờn dốc (lƣu vực sông, suối), dòng chảy lũ truyền rất nhanh gây ra những tàn phá bất ngờ và nghiêm trọng ở khu vực sƣờn núi và dọc sông mà nó tràn qua”.

[9] Như vậy có thể hiểu rằng: Lũ quét là một loại lũ có tốc độ mực nƣớc lên rất nhanh khi một khối lƣợng nƣớc khổng lồ di chuyển nhanh từ địa hình cao xuống thấp. Lũ quét thƣờng xảy ra bất ngờ, duy trì trong một thời gian ngắn (lên nhanh, xuống nhanh), dòng chảy xiết và có sức tàn phá lớn, cuốn theo mọi chƣớng ngại trên dòng chảy tập trung của lƣu vực. Lũ quét đƣợc hình thành khi một khối lƣợng nƣớc khổng lồ đƣợc mang đến bởi những cơn mƣa dông, bão hoặc cũng có thể do một lƣợng lớn băng tuyết trên núi tan chảy một cách đột ngột. Nó cũng có thể đƣợc hình thành khi đập bị vỡ hay xả lũ đập một cách vội vàng với khối lƣợng xả hàng ngàn mét khối/giây (số lƣợng để tạo thành lũ quét còn tùy vào độ rộng và độ dốc của con sông bên dƣới đập).

Phân loại lũ quét - Tổng hợp các dạng lũ quét thƣờng xảy ra, có thể phân loại lũ quét theo 7 dạng chính nhƣ sau: Lũ quét sườn dốc: Cƣờng suất và tốc độ lũ rất lớn. Lũ đến bất thần, tàn phá dạng cuốn trôi nhanh và rút nhanh. Trong dòng lũ chứa ít bùn đá. Lũ phát sinh chủ yếu do mƣa cƣờng độ lớn trên các lƣu vực có khả năng tập trung nƣớc nhanh.

Lũ quét vỡ dòng tự nhiên: Lũ quét vỡ dòng phát sinh do các hồ tự nhiên trong các thung lũng sông miền núi. Đặc trƣng động lực học của lũ là có dạng sóng với tốc độ đặc biệt cao. Lũ quét vỡ dòng nhân tạo: Đặc trƣng của lũ quét vỡ dòng nhân tạo gần giống với lũ quét vỡ dòng tự nhiên. Điểm khác biệt ở trƣờng hợp vỡ dòng nhân tạo là do mƣa lớn kết hợp với sự cố công trình hồ, đập.

Ở Việt Nam đã xảy ra trƣờng hợp vỡ một số hồ, đập thuỷ lợi nhỏ dẫn tới 5 lũ quét ở hạ lƣu. Ví dụ, vỡ các hồ nƣớc kiểu bậc thang tại Đắc Lắc năm 1990 làm chết 22 ngƣời. Lũ quét nghẽn dòng tự nhiên: Đặc trƣng cơ bản của loại lũ này là cƣờng suất tƣơng đối cao, kéo dài (nhiều giờ, thậm chí nhiều ngày). Dạng tàn phá chủ yếu là cuốn trôi và gây ngập.

Khu vực bị cuốn trôi mạnh nhất thƣờng tập trung ở khu đầu vào và khu đầu ra của lũ. Tác nhân chủ yếu dẫn tới nghẽn dòng tự nhiên là cấu trúc địa chất - địa hình đặc thù và mƣa lớn trên diện rộng. Lũ quét nghẽn dòng tự nhiên có thể lặp đi lặp lại nhiều lần trên một khu vực nếu phần thu hẹp không đƣợc mở rộng. Lũ quét nghẽn dòng đột biến: Loại hình lũ quét này đã xảy ra tại thị xã Sơn La năm 1991 và các nơi khác thuộc miền núi phía Bắc.

Lũ có diễn biến tƣơng đối giống với lũ quét nghẽn dòng tự nhiên, song khác biệt ở tác nhân phát sinh và tác hại. Tác nhân chủ yếu là trƣợt lở, sập hang, đất đá gỗ cây lấp cửa hang. Tác hại chủ yếu là mọi thứ sẽ bị cuốn trôi khi vật cản đƣợc giải phóng. Lũ bùn đá: Lũ bùn đá là một dạng của lũ quét, xảy ra nơi có đầy đủ nguồn chất rắn (bùn đá) cấp cho dòng lũ quét.

Nó xuất hiện ở một số sông miền núi, nơi có cƣờng độ mƣa lớn, tập trung, địa hình dốc, cấu tạo địa chất dễ bị sụp lở nhƣ đất hoàng thổ, đất cát pha sét, lớp diệp thạch sét sa thạch và đá vôi dễ gây trƣợt trọng lực. Sau những trận lũ bùn đá, lòng sông bị biến đổi rất lớn. Lũ quét hỗn hợp: Lũ quét hỗn hợp là sự kết hợp cùng một lúc hai hay nhiều loại hình lũ quét khác nhau. Diễn biến và tác hại của lũ quét rất phức tạp và lớn.

Tác nhân gây lũ quét hỗn hợp rất đa dạng. [9] - Dựa vào nguyên nhân hình thành, lũ quét có thể đƣợc phân thành 3 loại, chủ yếu nhƣ sau: Lũ gây ra do mƣa địa phƣơng, tập trung lớn ở các lƣu vực tự nhiên, hầu nhƣ chƣa có tác động của con ngƣời. Lũ gây ra do mƣa lớn trên các lƣu vực đã chịu tác động mạnh của các hoạt động kinh tế của con ngƣời làm mất ổn định hay phá vỡ cân bằng sinh thái lƣu vực nhƣ sự thay đổi lớp phủ, chế độ dòng chảy, lƣợng trữ hay các đặc tính lƣu vực. Lũ gây ra do tháo, vỡ thình lình một lƣợng nƣớc tích do vỡ đập chắn hay các đập giữ nƣớc, các đập băng.

Đặc điểm cơ bản của lũ quét Lũ quét ở khu vực miền núi thƣờng mang một số đặc điểm cơ bản sau: a. Tính bất ngờ: Thời gian từ khi lũ quét xuất hiện đến khi kết thúc diễn biến rất nhanh, khoảng thời gian từ khi xuất hiện đến khi đạt đỉnh lũ thƣờng rất ngắn (thƣờng chỉ từ một giờ đến ba giờ sau khi có mƣa lớn), đặc biệt là đối với loại lũ quét nghẽn dòng có thể gây ra sóng lũ cao đột ngột. Mặt khác, lũ quét thƣờng xảy ra ở vùng núi hiểm trở, việc đi lại đo đạc, thu thập tài liệu khó khăn, do vậy với các phƣơng pháp tính toán, dự báo thông thƣờng khó có thể dự báo một cách có hiệu quả. Trong điều kiện khoa học kỹ thuật còn hạn chế, con ngƣời thƣờng khó khăn trong dự báo, cảnh báo lũ quét.

Tính ngắn hạn: Lũ quét thƣờng tồn tại trong thời gian ngắn, thƣờng kết thúc sau 10 – 18 giờ, rất ít khi quá 1 ngày, nƣớc lũ lớn xói mòn, rửa trôi khối lƣợng rất lớn vật chất rắn từ các sƣờn núi dốc rồi trở thành dòng bùn – nƣớc – vật rắn tập trung hầu nhƣ đồng thời và rất nhanh. Do đó, tốc độ dòng nƣớc trong lũ quét rất nhanh, khác hẳn lũ thƣờng, lại có đỉnh rất lớn, hơn hẳn đỉnh lũ (có khi gấp 2 – 5 lần) trong điều kiện mƣa tƣơng đƣơng do cơ chế hình thành và vận động khác hẳn. Nhƣ thế, để giảm hoặc loại trừ tính ngắn hạn của lũ quét, các biện pháp phải hƣớng vào kéo dài thời gian lũ lên là chủ yếu và lũ xuống và trên căn bản là hƣớng vào tăng thời gian tập trung dòng lũ ở lƣu vực, từ đó cũng giảm hẳn tính ác liệt của lũ (giảm đỉnh lũ, tần suất lũ lên, xuống, lƣu tốc dòng sông…). Tính đậm đặc: Dòng lũ quét khác hẳn dòng lũ nƣớc thƣờng bởi tỷ lệ vật chất rắn rất lớn.

Trong quá trình hình thành và vận động, tỷ lệ vật rắn trong dòng lũ quét không ngừng tăng lên, tăng mạnh nhất ở khu vực 2 – khi chuyển động từ trên núi cao xuống thung lũng. Lƣợng chất rắn thƣờng chiếm 3 – 10%, thậm chí trên 10% trong dòng lũ để trở thành dạng lũ bùn đá. Để giảm và hạn chế tác động đặc tính này của dòng lũ quét, hoặc ngăn ngừa nguy cơ lũ quét, cần phải có biện pháp nhằm vào giảm xói mòn, sạt, trƣợt, tức là giảm lƣợng vật chất rắn trong lũ, có biện pháp cắt bớt lƣợng vật rắn trong lũ quét, giảm quá trình chuyển động trƣợt. Tính khốc liệt: Do lũ có lƣu lƣợng lớn và dòng chảy xiết, đặc biệt là khi nƣớc lũ tích tụ tạo ra sóng lũ lớn đột ngột nên có thế năng rất lớn, các vật thể rắn chuyển động va đập làm cho lũ quét có sức tàn phá lớn, có thể cuốn đi các công trình, nhà cửa, cây cối và mọi vật cản trên đƣờng chuyển động của nó.