nghiên cứu, xây dựng bản đồ phân vùng lũ quét tỉnh thái nguyên

LỜI CẢM ƠN

Sau một thời gian nghiên cứu, thực hiện Luận văn Thạc sĩ với đề tài:
“Nghiên cứu, xây dựng bản đồ phân vùng lũ quét tỉnh Thái Nguyên” tác giả
đã hoàn thành theo đúng nội dung của đề cương nghiên cứu, được Hội đồng
Khoa học và Đào tạo của Khoa Thủy văn và Tài nguyên nước phê duyệt.
Để có được kết quả như ngày hôm nay, tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn
sâu sắc tới TS. Phạm Thanh Hải, PGS.TS. Phạm Thị Hương Lan đã tận tình
hướng dẫn, chỉ bảo và đóng góp các ý kiến quý báu trong suốt quá trình thực
hiện luận văn.
Xin chân thành cảm ơn sự giúp đỡ nhiệt tình, sự hỗ trợ về mặt chuyên
môn và kinh nghiệm của các thầy cô giáo trong khoa Thủy văn và Tài nguyên
nước.
Xin chân thành cảm ơn các đồng nghiệp trong cơ quan; Phòng Đào tạo
Đại học và sau đại học; Tập thể lớp cao học 19V - Trường Đại học Thuỷ lợi
cùng toàn thể gia đình và bạn bè đã động viên, khích lệ, tạo điều kiện thuận
lợi về mọi mặt để tác giả hoàn thành luận văn này.
Trong quá trình thực hiện luận văn, do thời gian và kiến thức còn hạn
chế nên chắc chắn không thể tránh khỏi những sai sót. Vì vậy, tác giả rất
mong nhận được sự đóng góp ý kiến của thầy cô, đồng nghiệp để giúp tác giả
hoàn thiện về mặt kiến thức trong học tập và nghiên cứu.
Xin trân trọng cảm ơn!





Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
CỘNG HÒA XÃ HỘI CHỦ NGHĨA VIỆT NAM
Độc lập – Tự do – Hạnh phúc

BẢN CAM KẾT

Kính gửi: Ban Giám hiệu trường Đại học Thuỷ lợi
Phòng Đào tạo ĐH và Sau ĐH trường Đại học Thuỷ lợi
Khoa Thủy văn và Tài nguyên nước.
Tên tôi là: Nguyễn Thị Hồng Nhung
Học viên cao học lớp: 19V
Chuyên ngành: Thủy văn học
Mã học viên: 118604490012
Theo Quyết định số 574/QĐ-ĐHTL của Hiệu trưởng trường Đại học
Thuỷ Lợi về việc giao đề tài luận văn và người hướng dẫn cho học viên cao
học đợt 1 năm 2013. Ngày 05 tháng 3 năm 2013 tôi đã được nhận đề tài:
“Nghiên cứu, xây dựng bản đồ phân vùng lũ quét tỉnh Thái Nguyên” dưới sự
hướng dẫn của TS. Phạm Thanh Hải và PGS. TS. Phạm Thị Hương Lan.
Tôi xin cam đoan luận văn là kết quả nghiên cứu của riêng tôi, không
sao chép của ai. Nội dung luận văn có tham khảo và sử dụng các tài liệu,
thông tin được đăng tải trên các tài liệu và các trang web theo danh mục tài
liệu tham khảo của luận văn.
Hà Nội, tháng 8 năm 2013
Tác giả luận văn


Nguyễn Thị Hồng Nhung


Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
MỤC LỤC

MỞ ĐẦU 1

CHƯƠNG 1 5
TỔNG QUAN CHUNG VỀ LŨ QUÉT, CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG
PHÁP LẬP BẢN ĐỒ LŨ QUÉT 5

1.1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ LŨ QUÉT 5
1.1.1. Một số khái niệm về lũ quét 5
1.1.2. Đặc tính lũ quét 6
1.1.2.1. Tính bất ngờ 6
1.1.2.2. Tính xảy ra trong thời gian ngắn 6
1.1.2.3. Tỷ lệ vật chất rắn trong lũ quét rất lớn 7
1.1.2.4. Tính khốc liệt 7
1.1.3. Những giai đoạn chính hình thành lũ quét 7
1.1.4. Các nhân tố hình thành lũ quét 8
1.1.5. Các dạng lũ quét điển hình 9
1.1.5.1. Lũ quét sườn dốc 9
1.1.5.2. Lũ quét vỡ dòng tự nhiên 9
1.1.5.3. Lũ quét vỡ dòng nhân tạo 9
1.1.5.4. Lũ quét nghẽn dòng tự nhiên 10
1.1.5.5. Lũ quét nghẽn dòng đột biến 10
1.1.5.6. Lũ bùn đá 10
1.1.5.7. Lũ quét hỗn hợp 11
1.2. TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG LŨ QUÉT Ở VIỆT NAM 11
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
1.3. TỔNG QUAN CHUNG VỀ CÔNG TÁC XÂY DỰNG BẢN ĐỒ LŨ
QUÉT Ở VIỆT NAM 17

1.4. TỔNG QUAN VỀ CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ PHƯƠNG PHÁP LẬP BẢN
ĐỒ LŨ QUÉT 19

1.4.1. Tổng quan chung 19
1.4.2. Mục đích xây dựng bản đồ lũ quét 20
1.4.3. Cơ sở xây dựng bản đồ lũ quét 20
1.4.4. Nội dung bản đồ cảnh báo lũ quét 21
1.4.5. Thể hiện trên bản đồ cảnh báo lũ quét 22
1.4.6. Nguyên tắc lập bản đồ lũ quét 22
1.5. TỔNG QUAN VỀ CÔNG NGHỆ GIS (GEOGRAPHICAL
INFORMATION SYSTEM) 23

1.5.1. Tóm tắt quá trình phát triển của kỷ nguyên thông tin và GIS 23
1.5.2. Khái niệm hệ thống thông tin địa lý GIS 25
1.5.3. Các lĩnh vực ứng dụng của GIS 25
1.6. KẾT LUẬN CHƯƠNG 27
CHƯƠNG 2 29
ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ TÌNH HÌNH KINH TẾ XÃ HỘI CỦA VÙNG
NGHIÊN CỨU 29

2.1. ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN 29
2.1.1. Vị trí địa lý 29
2.1.2. Đặc điểm địa hình 30
2.1.3. Cấu trúc địa chất 32
2.1.4. Đặc điểm thổ nhưỡng 32
2.1.5. Thảm phủ thực vật 34
2.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THỦY VĂN 37
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
2.2.1. Chế độ khí hậu 37
2.2.2. Chế độ mưa 37
2.2.3. Chế độ nhiệt 38
2.2.4. Chế độ ẩm và chế độ gió 38
2.2.5. Chế độ thủy văn và tài nguyên nước 39

2.2.6. Mạng lưới sông hồ 39
2.2.7. Mạng lưới trạm khí tượng thủy văn 41
2.3. TÌNH HÌNH KINH TẾ XÃ HỘI CỦA KHU VỰC NGHIÊN CỨU 43
2.3.1. Dân số 43
2.3.2. Cơ cấu kinh tế 43
2.3.2.1. Nhận định chung 43
2.3.2.2. Các ngành kinh tế 44
2.4. ĐẶC ĐIỂM TÌNH HÌNH LŨ QUÉT TỈNH THÁI NGUYÊN TRONG
NHỮNG NĂM GẦN ĐÂY 47

2.4.1. Mở đầu 47
2.4.2. Một số trận lũ quét trên địa bàn tỉnh Thái Nguyên trong những năm
gần đây 48

2.4.3. Nhận xét chung 49
2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG 49
CHƯƠNG 3 50
ỨNG DỤNG CÔNG NGHỆ GIS ĐỂ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG LŨ
QUÉT 50

3.1. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ PHÂN VÙNG LŨ QUÉT 50
3.1.1. Xây dựng cơ sở dữ liệu 50
3.1.2. Tạo các thông tin dẫn xuất 50
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
3.1.3. Chồng xếp bản đồ 51
3.2. XÂY DỰNG CÁC BẢN ĐỒ THÀNH PHẦN 52
3.2.1. Bản đồ thổ nhưỡng 52
3.2.1.1. Thu thập số liệu 52
3.2.1.2. Ứng dụng công nghệ GIS thiết lập bản đồ thổ nhưỡng khu vực
tỉnh Thái Nguyên 52

3.2.2. Bản đồ thảm phủ 53
3.2.2.1. Thu thập số liệu 53
3.2.2.2. Ứng dụng công nghệ GIS thiết lập bản đồ thảm phủ khu vực tỉnh
Thái Nguyên 54

3.2.3. Bản đồ độ dốc 55
3.2.3.1. Quy trình thành lập và phương pháp xây dựng bản đồ độ dốc 55
3.2.3.2. Thu thập số liệu 56
3.2.3.3. Ứng dụng công nghệ GIS thiết lập bản đồ độ dốc khu vực tỉnh
Thái Nguyên 56

3.2.4. Bản đồ mưa 57
3.2.4.1. Thu thập số liệu 58
3.2.4.2. Xây dựng bản đồ đẳng trị mưa một ngày lớn nhất 58
3.2.4.3. Xác định ngưỡng mưa gây lũ quét 60
3.2.4.4. Phân cấp lượng mưa khả năng tạo lũ quét 63
3.3. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ KHẢ NĂNG XẢY RA LŨ QUÉT TỈNH THÁI
NGUYÊN 63

3.3.1. Xác lập các cấp của từng yếu tố ảnh hưởng 63
3.3.2. Tổ hợp khả năng xuất hiện lũ quét 65
3.3.3. Phân tích kết quả 69
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG 71
CHƯƠNG 4 72
ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU LŨ QUÉT 72
4.1. CƠ SỞ KHOA HỌC CỦA CÁC BIỆN PHÁP PHÒNG TRÁNH VÀ
GIẢM THIỂU LŨ QUÉT 72

4.1.1. Cơ chế hình thành và vận động của lũ quét 72
4.1.2. Phân vùng khu vực hình thành tập trung và chịu lũ quét 72
4.1.3. Cơ sở khoa học đề xuất giải pháp phòng tránh lũ quét 73
4.2. ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP GIẢM THIỂU LŨ QUÉT 76
4.2.1. Các giải pháp công trình 77
4.2.1.1. Xây dựng hồ chứa điều tiết lũ ở các khu vực thường xảy ra lũ
quét 77

4.2.1.2. Xây dựng các tràn sự cố ở các hồ chứa nước 78
4.2.1.3. Khai thông các đường thoát lũ 80
4.2.1.4. Xây dựng đê, tường chắn lũ quét 80
4.2.1.5. Phân dòng lũ 81
4.2.1.6. Mở rộng khẩu độ thoát lũ của hệ thống cầu cống đường giao
thông 81

4.2.2. Các giải pháp phi công trình 82
4.2.2.1. Trồng và bảo vệ rừng phòng hộ đầu nguồn 82
4.2.2.2. Lập bản đồ phân vùng lũ quét 85
4.2.2.3. Quản lý sử dụng đất 87
4.2.2.4. Các giải pháp về chính sách 90
4.2.2.5. Sơ tán dân cư khỏi vùng lũ quét 93
4.2.2.6. Tuyên truyền về tác hại của lũ quét và các biện pháp phòng tránh94
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
4.3. KẾT LUẬN CHƯƠNG 95
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 96
TÀI LIỆU THAM KHẢO 98

Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ

Nội dung Trang
Hình 1.1: Các nhân tố hình thành lũ quét 8
Hình 1.2: Các khu vực đã xảy ra lũ quét trên lãnh thổ Việt Nam trong
giai đoạn 1953 - 2010
12
Hình 1.3: Diễn biến về số trận lũ quét hàng năm (1990 - 2010) 14

Hình 1.4: Xu thế diễn biến lũ quét trong thời kỳ 1990 - 2010 14
Hình 1.5: Lũ quét tại Hà Tĩnh, xảy ra ngày 17/9/2002 15
Hình 1.6: Lũ quét tại Hà Giang, xảy ra ngày 19/7/2004 15
Hình 1.7: Lũ quét tại Bát Xát (Lào Cai), xảy ra ngày 15/8/2010 16
Hình 1.8: Lũ quét làm sạt lở đường Quốc lộ ở Yên Bái (29/9/2005) 16
Hình 1.9: Lũ quét tại Thái Nguyên, xảy ra ngày 03/5/2013 17
Hình 2.1: Bản đồ hành chính tỉnh Thái Nguyên 30
Hình 2.2: Bản đồ mạng lưới trạm Khí tượng Thuỷ văn tỉnh Thái Nguyên 42
Hình 3.1: Sơ đồ xây dựng cơ sở dữ liệu 50
Hình 3.2: Ứng dụng GIS trực tiếp xây dựng bản đồ phân vùng nguy cơ
xảy ra lũ quét
51
Hình 3.3: Bản đồ thổ nhưỡng tỉnh Thái Nguyên 53
Hình 3.4: Bản đồ thảm phủ thực vật tỉnh Thái Nguyên 54
Hình 3.5: Quy trình thành lập bản đồ độ dốc 55
Hình 3.6: Bản đồ độ dốc tỉnh Thái Nguyên 57
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Nội dung Trang
Hình 3.7: Bản đồ đẳng trị mưa một ngày lớn nhất tỉnh Thái Nguyên 60
Hình 3.8: Bản đồ đẳng trị mưa khả năng tạo lũ quét tỉnh Thái Nguyên 63
Hình 3.9: Bản đồ phân vùng khả năng xảy ra lũ quét tỉnh Thái Nguyên 68
Hình 4.1: Các giải pháp đề xuất giảm thiểu lũ quét 76
Hình 4.2: Hồ chứa nước Gò Miếu 78
Hình 4.3: Trồng rừng phòng hộ tại huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên 83
Hình 4.4: Sơ tán dân khỏi vùng lũ quét 94

Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU

Nội dung Trang
Bảng 2.1: Lượng mưa trung bình nhiều năm các trạm tỉnh Thái Nguyên 37
Bảng 2.2: Nhiệt độ các tháng trong năm tỉnh Thái Nguyên 38
Bảng 2.3: Mạng lưới trạm khí tượng - thủy văn trên tỉnh Thái Nguyên 41
Bảng 2.4: Tổng giá trị sản xuất Lâm nghiệp của tỉnh Thái Nguyên 46
Bảng 3.1: Lượng mưa khả năng tạo lũ quét X
1maxngưỡng
62
Bảng 3.2: Ngưỡng mưa gây lũ quét 62
Bảng 3.3: Phân cấp khả năng thấm của đất (D) 64
Bảng 3.4: Phân cấp Thảm phủ thực vật (T) 65
Bảng 3.5: Phân cấp Độ dốc bề mặt (I
0
) 65

Bảng 3.6: Phân cấp Lượng mưa 1 ngày lớn nhất (X
1 ngaymax
) 65
Bảng 3.7: Phân cấp khả năng xuất hiện lũ quét 66



Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
1
MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của đề tài
Lũ quét là một dạng thiên tai xảy ra ở hầu khắp các nước trên thế giới,
đặc biệt ở vùng trung du, miền núi và các lưu vực sông chịu ảnh hưởng của
gió mùa, bão, áp thấp và hội tụ nhiệt đới như Trung Quốc, Thái Lan, Việt
Nam, Indonexia, Nhật Bản, Philippin, Hàn Quốc, Ấn Độ, Pakistan, Nepan
Có thể thấy hầu như năm nào cũng xảy ra hàng chục trận lũ quét ở các
vùng núi nước ra. Cùng với tác động của biến đổi khí hậu, lũ quét xuất hiện
ngày càng nhiều, những trận lũ quét dồn dập, có sức tàn phá lớn. Những trận
lũ quét này đã gây thiệt hại nghiêm trọng đến tính mạng, tài sản của nhân dân
và Nhà nước.
Lũ quét là một dạng lũ đặc biệt, được hình thành khi một khối lượng
nước khổng lồ được mang đến bởi những cơn mưa dông, bão hay bão nhiệt
đới hoặc cũng có thể do một lượng lớn băng tuyết trên núi tan chảy một cách
đột ngột; cũng có thể được hình thành khi đập bị vỡ hay xả lũ vội vàng với
lưu lượng lớn đến hàng ngàn mét khối; hoặc do tác động của các yếu tố tự
nhiên nào đó mà gây ra dòng chảy (lỏng hoặc rắn). Khi lũ xảy ra dòng chảy
có lượng nước cực lớn chứa nhiều vật chất rắn, có thể cuốn trôi nhà cửa, cây
cối và gần như mọi thứ trên đường đi của nó.

Đặc điểm của lũ quét là sự xuất hiện bất ngờ, mực nước dâng cao với
tốc độ lớn kèm theo lở đất. Mức độ tàn phá của lũ quét cực kỳ ghê gớm, nhiều
trường hợp mang tính hủy diệt.
Lũ quét là sự kết hợp của điều kiện địa chất không thuận lợi, chủ yếu
do các cung đất đá yếu khi gặp mưa lớn tạo ra hiện tượng trượt. Quá trình
trượt được khuếch đại khi hình thành những dấu hiệu đầu tiên và kéo theo là
sự trượt của khối đất đá lớn hoàn toàn bão hòa nước với tốc độ cao, trong
khoảng thời gian ngắn.
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
2
Nước ta nằm trong khu vực được xem là có tiềm năng tự nhiên sinh ra
lũ quét rất cao vì trên 70% diện tích đất là đồi núi, đặc biệt là vùng Đông bắc.
Số liệu thống kê tình hình lũ quét ở nước ta cho thấy lũ quét là một hiện
tượng khí tượng thuỷ văn nguy hiểm, gây thiệt hại trước hết là tính mạng con
người nên cần có các biện pháp giảm thiểu càng sớm càng tốt.
Trong khoảng chục năm trở lại đây, chu kỳ lặp tái diễn lũ quét có xu
hướng ngày càng ngắn, cường độ lũ càng tăng và xuất hiện nhiều địa điểm
gây bất ngờ cho nhiều địa phương, khu vực.
Mức độ thiệt hại về người do lũ quét đều vượt xa so với các thiên tai
khác như bão, lũ và tập trung chủ yếu ở khu vực dân cư vùng sâu, vùng xa.
Theo tài liệu điều tra khảo sát, từ năm 1953 (chưa tính thời gian đến
năm 1975 ở khu vực phía Nam) đến năm 2010 trên toàn quốc đã có ít nhất
478 trận lũ quét. Có thể thấy hầu như năm nào cũng xảy ra hàng chục trận lũ
quét ở các vùng núi nước ta. Lũ quét xuất hiện ngày càng nhiều, những trận lũ
quét dồn dập, có sức tàn phá lớn.
Tháng 9 năm 2005 đã xảy ra trận lũ quét kinh hoàng tại một số tỉnh
miền núi Bắc Bộ; gần đây vào ngày 11/5/2013, sau đợt mưa to, gió lớn một
trận lũ quét kinh hoàng đã xảy ra trên địa bàn huyện Bảo Yên, tỉnh Lào Cai
gây thiệt hại lớn về của, có ít nhất 10 người thương vong và mất tích; ngày

30/5/2013 tại xã Sảng Mộc, huyện Võ Nhai, tỉnh Thái Nguyên, một trận mưa
và lũ quét lớn bất thường xảy ra, đã làm một người chết, 2 người bị lũ cuốn
trôi, nhiều diện tích hoa màu có nguy cơ mất trắng.
Để phòng chống và giảm nhẹ thiên tai (trong đó có lũ quét) trên Thế
giới cũng như ở Việt Nam đã đề ra nhiều giải pháp, nhưng đều được phân ra
làm hai loại: Giải pháp công trình và giải pháp phi công trình. Mỗi loại biện
pháp có những ý nghĩa, tác dụng khác nhau và thường được sử dụng hỗn hợp
nhằm hỗ trợ nhau khắc phục những tác động của thiên tai.
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
3
Thái Nguyên là một trong những tỉnh thường xảy ra lũ quét, chính vì
vậy việc nghiên cứu, xây dựng bản đồ cảnh báo nguy cơ lũ quét xảy ra là cấp
thiết và cấp bách.
2. Mục đích, nhiệm vụ của đề tài
2.1. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu, xây dựng được bản đồ phân vùng lũ quét để tăng cường
năng lực dự báo, cảnh báo lũ quét cho tỉnh Thái Nguyên, cung cấp thông tin
trực quan cho công tác quy hoạch dân cư vùng có nguy cơ lũ quét ở tỉnh Thái
Nguyên.
2.2. Nhiệm vụ của đề tài
Ứng dụng công nghệ GIS chập bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ thảm phủ,
bản đồ độ dốc với bản đồ mưa để xây dựng bản đồ phân vùng lũ tỉnh Thái
Nguyên.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
3.1. Đối tượng nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu của luận văn là nghiên cứu về lũ quét, các yếu tố
hình thành lũ quét, sử dụng công nghệ GIS và các phần mềm phụ trợ để
nghiên cứu, xây dựng bản đồ phân vùng lũ quét.
3.2. Phạm vi nghiên cứu

Tỉnh Thái Nguyên
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
4.1. Cách tiếp cận
Cách tiếp cận của luận văn là đi từ những vấn đề cụ thể, qua phân tích,
tổng hợp, xác định lựa chọn các nhân tố có tác động chính, quyết định khả
năng xảy ra lũ quét trong vùng nghiên cứu. Từ đó, xác định mức độ ảnh
hưởng, tác động của từng nhân tố đến quá trình xảy ra lũ quét trên sườn dốc.


Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
4
4.2. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp thu thập, phân tích xử lý số liệu và kế thừa các tài liệu
đã có: phương pháp này nhằm kiểm tra, đánh giá, tổng hợp và phân tích xử lý
các số liệu về địa hình, địa chất, thủy văn phục vụ cho việc xây dựng bản đồ
cảnh báo lũ quét;
- Sử dụng Phương pháp Viễn thám và GIS để tổng hợp và chồng xếp
các bản đồ thành phần;
- Ứng dụng công nghệ GIS để chập bản đồ thổ nhưỡng, bản đồ thảm
phủ, bản đồ độ dốc và bản đồ mưa;
- Xác định các vùng tiềm năng lũ quét với các cấp khác nhau trên địa
bàn tỉnh Thái Nguyên.
5. Bố cục của Luận văn
Luận văn được trình bày với bố cục như sau:
- Mở đầu
- Chương 1: Tổng quan chung về lũ quét, cơ sở khoa học và phương
pháp lập bản đồ lũ quét
- Chương 2: Điều kiện tự nhiên và tình hình kinh tế xã hội của vùng
nghiên cứu

- Chương 3: Ứng dụng công nghệ GIS để xây dựng bản đồ phân vùng
lũ quét
- Chương 4: Đề xuất các giải pháp giảm thiểu lũ quét
- Kết luận và kiến nghị
- Tài liệu tham khảo





Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
5
CHƯƠNG 1
TỔNG QUAN CHUNG VỀ LŨ QUÉT, CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ
PHƯƠNG PHÁP LẬP BẢN ĐỒ LŨ QUÉT


1.1. TỔNG QUAN CHUNG VỀ LŨ QUÉT
1.1.1. Một số khái niệm về lũ quét
Theo Tổ chức Khí tượng thế giới (WMO) thì lũ quét thường xảy ra trên
diện hẹp và ngắn hạn, biểu đồ lũ nhọn, nước lũ bất thần xuất hiện và biến mất
ở thượng nguồn, lên xuống rất nhanh.
Theo Frederik C. Cung thì các trận lũ quét xuất hiện là kết quả của sự
tập trung một lượng nước do mưa 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 Vụ Nhân đạo - Liên Hiệp Quốc (DHA) thì lũ quét là lũ lớn, xảy
ra trong thời đoạn ngắn, khi có bão, mưa lớn tập trung nhanh sinh ra lũ trên
các sườn 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 Phòng chống thiên tai Úc, lũ quét xảy ra do những trận
mưa dông ngắn, cường 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
nước kém.
Cơ quan Khí tượng Úc cho rằng, lũ quét là hiện tượng lũ xuất hiện bất
ngờ mà thời gian từ lúc bắt đầu mưa tới đỉnh lũ thường nhỏ hơn sáu giờ. Lũ
quét thường do hoạt động của các cơn dông và có thể xảy ra nhiều vùng thuộc
nước Úc.
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
6
PGS. TS. Cao Đăng Dư và PGS. TS. Lê Bắc Huỳnh, 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 GS. TS. Ngô Đình Tuấn, lũ quét là loại lũ có tốc độ rất lớn (quét),
xảy ra bất thần (thường xuất hiện vào ban đêm) trên một diện tích nhỏ hay
lớn, duy trì trong một thời gian ngắn hay dài (tùy từng trận mưa lũ), mang
nhiều bùn cát, có sức tàn phá lớn.
Trong khuôn khổ 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”,
đưa ra khái niệm: “Lũ quét là lũ hình thành do mưa 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 sườn dốc (lưu vực sông, suối), dòng chảy lũ truyền rất nhanh
gây ra những tàn phá bất ngờ và nghiêm trọng ở khu vực sườn núi và dọc
sông mà nó tràn qua”. [9]
1.1.2. Đặc tính lũ quét
Có thể tổng hợp các đặc tính của lũ quét như sau:
1.1.2.1. Tính bất ngờ
Thời gian từ khi lũ quét xuất hiện đến khi kết thúc diễn biến rất nhanh

(thường chỉ từ một giờ đến ba giờ sau khi có mưa lớn), đặc biệt là đối với loại
lũ quét nghẽn dòng có thể gây ra sóng lũ cao đột ngột. Mặt khác, lũ quét
thường xảy ra ở vùng núi hiểm trở, việc đi lại đo đạc, thu thập tài liệu khó
khăn, do vậy với các phương pháp tính toán, dự báo thông thường khó có thể
dự báo một cách có hiệu quả.
1.1.2.2. Tính xảy ra trong thời gian ngắn
Từ lúc bắt đầu có mưa đến lúc kết thúc, lũ quét thường không kéo dài
quá 1 ngày (trận lũ 27/6/1990, 27/7/1991 ở Nậm Lay, 27/7/1991 tại Nậm Pàn,
Nậm Na chỉ từ 1 giờ đến 3 giờ). Lũ quét ở suối Quân Cây, tại Phúc Thuận
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
7
Phổ Yên, tỉnh Bắc Thái (nay thuộc tỉnh Thái Nguyên) xảy ra lúc 23h45' ngày
20/10/1969, kết thúc lúc 1h ngày 21/10/1969, trận lũ này có đường quá trình
mực nước lũ lên và xuống rất dốc.
1.1.2.3. Tỷ lệ vật chất rắn trong lũ quét rất lớn
Lượng chất rắn thường chiếm từ 3% đến 10% lượng lũ. Tổng lượng lũ
quét thường tăng từ 1,1 đến 1,2 lần lượng nước lũ đã sinh ra nó. Có thể nói
nước lũ quét là pha trung gian giữa vật thể lỏng và vật thể rắn nên ngoài sự
phá hoại do lưu tốc của dòng lũ gây ra hiện tượng xói mà còn làm bồi lắng đá,
cát, sỏi trên dọc đường lũ đi qua.
1.1.2.4. Tính khốc liệt
Do lũ có lưu lượng lớn và dòng chảy xiết, đặc biệt là khi nước 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 đường chuyển động của nó. [9]
1.1.3. Những giai đoạn chính hình thành lũ quét
- Mưa lớn hình thành dòng lũ mặt lớn và đặc biệt lớn tràn ngập trên mặt
lưu vực nhỏ của vùng núi dốc, nơi có độ che phủ thảm thực vật nhỏ do bị khai
thác mạnh mẽ.

- Nước mưa hình thành dòng chảy mặt xói mòn và rửa trôi bề mặt lưu
vực làm tăng đáng kể lượng bùn, cát, rác trong dòng nước lũ.
- Nước lũ tập trung hầu như đồng thời, đổ về rất nhanh từ các sườn dốc
lưu vực (thường có độ dốc trên 20% - 30%) đổ vào lòng dẫn (thời gian tập
trung chỉ 1 giờ - 3 giờ cho đến dưới 6 giờ); Dòng lũ có tốc độ xói mạnh, tàn
phá mọi vật cản trên đường chuyển động, có thể tạo ra lòng dẫn mới, bồi lấp
lòng dẫn cũ, làm cho tốc độ truyền lũ về phía hạ du nhanh hơn.
- Dòng lũ xói sâu ở những khu vực cao, bồi lắng bùn, cát, đá, rác ở các
vùng trũng dọc đường đi như các bãi lầy, đồng ruộng, vườn tược, thậm chí cả
những khu dân cư.
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
8
Như vậy, lũ quét là một hiện tượng thiên tai thường xảy ra ở những lưu
vực nhỏ (diện tích không quá 300km
2
- 400km
2
), ở miền núi nơi có độ dốc
lớn (trên 15% - 30%), mức độ khai thác lưu vực lớn chỉ còn lớp phủ thực vật
không đáng kể (dưới 10 - 15%). [9]
1.1.4. Các nhân tố hình thành lũ quét
Có nhiều yếu tố ảnh hưởng đến việc hình thành lũ quét, tuy nhiên có
thể chia thành hai nhóm chính là:
- Nhóm các yếu tố tự nhiên;
- Nhóm tác động của các yếu tố con người.
Mỗi nhóm có thể chia thành các nhóm nhỏ khác nhau và cụ thể được
chi tiết theo sơ đồ như trong Hình 1.1.

Hình 1.1: Các nhân tố hình thành lũ quét

Các hình thức hoạt động của con người trên lưu vực có thể ảnh hưởng
đến cả ba nhóm các nhân tố tự nhiên nêu trên. Song, biểu hiện rõ nhất là
nhóm các nhân tố biến đổi nhanh. Đây là nhóm nhân tố chỉ thị, thường được
chọn để phân biệt lũ quét với lũ thông thường. Nhóm các nhân tố ít biến đổi
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
9
và biến đổi chậm tham gia vào quá trình hình thành lũ quét khi quá trình biến
đổi vượt qua một “ngưỡng” nào đó.
1.1.5. Các dạng lũ quét điển hình
Tổng hợp các dạng thường xảy ra, người ta phân loại lũ quét theo 7
dạng chính như sau:

1.1.5.1. Lũ quét sườn dốc
- Đặc điểm: Cường suất và tốc độ lũ rất lớn. Lũ đến bất thần, tàn phá
dạng cuốn trôi nhanh, rút nhanh. Trong dòng lũ chứa ít bùn đá. Lũ phát sinh
chủ yếu do mưa cường độ lớn trên các lưu vực có khả năng tập trung nước
nhanh.
- Nơi thường xảy ra: khu vực Quảng Ninh và các khu vực xung quanh
dải núi Hoàng Liên Sơn ở Việt Nam.
1.1.5.2. Lũ quét vỡ dòng tự nhiên
- Đặc điểm: Lũ quét vỡ dòng phát sinh do các hồ tự nhiên trong các
thung lũng sông miền núi. Đặc trưng động lực học của lũ là có dạng sóng với
tốc độ đặc biệt cao.
- Lũ quét xảy ra tại suối Nậm He (Lai Châu) năm 1990, có thể được coi
là điển hình cho loại lũ quét vỡ dòng tự nhiên. Lũ quét vỡ dòng ở Nậm He kết
hợp với lũ lớn ở thị xã Lai Châu đã tạo nên lũ quét hỗn hợp tàn phá hầu hết
dân cư và cơ sở hạ tầng dọc phần thấp của thị xã.
1.1.5.3. Lũ quét vỡ dòng nhân tạo
- Đặc điểm: Đặc trưng của lũ quét vỡ dòng nhân tạo gần giống với lũ

quét vỡ dòng tự nhiên. Điểm khác biệt ở trường hợp vỡ dòng nhân tạo là do
mưa lớn kết hợp với sự cố công trình hồ, đập.
- Ở Việt Nam đã xảy ra trường hợp vỡ một số hồ, đập thuỷ lợi nhỏ dẫn
tới lũ quét ở hạ lưu. Ví dụ, vỡ các hồ nước kiểu bậc thang tại Đắc Lắc năm
1990 làm chết 22 người.
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
10
1.1.5.4. Lũ quét nghẽn dòng tự nhiên
- Đặc điểm: Đặc trưng cơ bản của loại lũ này là cường suất tương 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 thường 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 mưa 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 được mở
rộng.
1.1.5.5. 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 tương 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 trượt lở, sập hang, đất đá gỗ cây lấp cửa hang. Tác hại chủ yếu là
mọi thứ sẽ bị cuốn trôi khi vật cản được giải phóng.
1.1.5.6. Lũ bùn đá
- Đặc điểm: 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 cường độ mưa lớn, tập trung, địa hình dốc, cấu tạo địa chất
dễ bị sụp lở như đất hoàng thổ, đất cát pha sét, lớp diệp thạch sét sa thạch và
đá vôi dễ gây trượt trọng lực. Sau những trận lũ bùn đá, lòng sông bị biến đổi
rất lớn.

- Dạng lũ này xảy ra nhiều ở vùng Tây Bắc và Việt Bắc. Điển hình là
trận lũ quét tháng 8/1996 tại thị trấn Mường Lay. Tác nhân trực tiếp gây lũ
bùn đá là trượt lở, động đất, Phương thức tác hại đặc trưng là đập vỡ, cuốn
trôi, vùi lấp.
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
11
1.1.5.7. 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]
1.2. TỔNG QUAN VỀ HIỆN TƯỢNG LŨ QUÉT Ở VIỆT NAM
Theo số liệu thống kê chưa đầy đủ, từ năm 1953 (chưa tính thời gian
đến năm 1975 cho các vùng ở khu vực phía Nam) đến năm 2010 trên toàn
quốc đã có ít nhất 478 trận lũ quét với các quy mô khác nhau. Các vị trí xuất
hiện lũ quét thường ở quy mô nhỏ đến lớn, có trận chỉ bao gồm khu vực nhỏ
như một bản, nhóm dân cư ven sườn núi, có trận xảy ra trên quy mô lớn trải
dài trên một lưu vực sông, suối (như trận lũ quét năm 2002 ở Hương Sơn -
Hương Khê - Hà Tĩnh, trận lũ quét dọc suối Ngà - Ngòi Lao năm 2005 tại
Văn Chấn - Nghĩa Lộ - Yên Bái).
Ở hầu hết các tỉnh miền núi và trung du trên toàn lãnh thổ nước ta đều
có lũ quét, sạt lở đất có nguồn gốc từ mưa lớn như ở Sơn La, Điện Biên, Lai
Châu, Lào Cai, Yên Bái, Hà Giang, Tuyên Quang, Bắc Cạn, Phú Thọ, Vĩnh
Phúc, Hòa Bình, Cao Bằng, Lạng Sơn, Thái Nguyên, Quảng Ninh, Thanh
Hóa, Nghệ An, Hà Tĩnh, Quảng Bình, Quảng Trị, Thừa Thiên Huế, Thành
phố Đà Nẵng, Quảng Nam, các tỉnh khu vực Tây Nguyên và Nam Trung Bộ.
Các khu vực đã xảy ra lũ quét trên lãnh thổ Việt Nam trong giai đoạn
1953 - 2010 được thể hiện trong Hình 1.2.

Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
12



















Hình 1.2: Các khu vực đã xảy ra lũ quét trên lãnh thổ Việt Nam trong
giai đoạn 1953 - 2010 [9]

Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
13
Phần lớn các trận lũ quét đều xảy ra ở khu vực miền núi hẻo lánh, địa
hình có độ dốc lớn, dân cư thưa thớt, tuy nhiên có những trận lũ quét xảy ra
có sức tàn phá lớn mang tính huỷ diệt gây tổn thất lớn về tính mạng và tài sản
của nhân dân, đặc biệt là những hộ dân sống ở các thung lũng sông khi có lũ
quét tràn qua.
Theo thống kê của Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường
và các tài liệu khác, diễn biến các trận lũ quét gây thiệt hại trên lãnh thổ Việt
Nam trong các thời kỳ được trình bày trong Bảng 1.1:
Bảng 1.1: Diễn biến lũ quét trong thời kỳ từ năm 1970 – 2010
Thời gian
Số trận lũ quét
1970 - 1979
7
1980 - 1989
8
1990 - 2000
107
2001 - 2010
153

Diễn biến về số trận lũ quét hàng năm và xu thế diễn biến lũ quét ngày
càng gia tăng nghiêm trọng trong khoảng vài chục năm trở lại đây ở Việt
Nam. Mối quan hệ giữa thời gian và số trận lũ quét hàng năm được thể hiện ở
Hình 1.3 và Hình 1.4.
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V
Luận văn Thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành: Thủy văn học
14

Hình 1.3: Diễn biến về số trận lũ quét hàng năm (1990 - 2010) [9]
Những năm lũ quét xảy ra nhiều trên toàn quốc: các năm 2000, 2001,
2004 mỗi năm có 14 trận, năm 2005 có 15 trận, năm 2006 có 16 trận, năm
2007, 2008, 2009 có 17 trận, năm 2010 có số trận lũ quét xảy ra nhiều nhất 18
trận. Thời kỳ từ 1990 - 2010 có 260 trận lũ quét đã xảy ra trên địa bàn cả
nước. Tính trung bình thời kỳ 1990 - 2010 mỗi năm trung bình có trên 12 trận
lũ quét xảy ra, những năm có số trận lũ quét xảy ra ít nhất cũng lên đến 4 trận.


Hình 1.4: Xu thế diễn biến lũ quét trong thời kỳ 1990-2010 [9]
Học viên: Nguyễn Thị Hồng Nhung Lớp: CH19V