Lũ quét - thảm hoạ môi trường nông nghiệp nông thôn miền Trung Việt Nam, nghiên cứu điển hình tại tỉnh Quảng Ngãi

TÓM TẮT
Tình hình khí hậu - thời tiết diễn biến ngày càng phức tạp, đặc biệt là sự
xuất hiện của những trận lũ quét (lũ ống) tác động xấu tới môi trường và
kinh tế - xã hội. Miền Trung nước ta là khu vực chịu ảnh hưởng nhiều so
với cả nước. Kết quả nghiên cứu cho thấy, lũ quét thường là những trận lũ
lớn, bất ngờ, trong thời gian ngắn. Lũ quét xuất hiện là sự tổ hợp của các
yếu tố: mưa lớn (>300mm) - tập trung, độ dốc lớn (>25
0
), kết cấu đất bở rời
(như đất trồng sắn), lớp phủ thực vật thưa thớt…Chính vì vậy, cần thiết
xây dựng các bản đồ nguy cơ và các giải pháp khả thi mang tính ngăn
ngừa, hạn chế lũ quét, lũ ống mà Quảng Ngãi là một ví dụ.
I. MỞ ĐẦU
Miền Trung nước ta là khu vực có nhiều trận mưa lớn - mưa tập trung, có
nhiều dãy núi cao, sườn dốc là điều kiện dễ xảy ra lũ quét, lũ ống. Lũ quét với
dòng chảy xiết, cuốn theo mọi vật trên dòng chảy, có sức tàn phá lớn gây thiệt
hại lớn cả về vật chất và con người… Chúng ta không thể ngăn ngừa được sự
xuất hiện của lũ quét nhưng “sống chung với lũ” là điều hoàn toàn có thể. Để
làm được điều này thì việc nghiên cứu nguyên nhân và đề xuất các biện pháp
khả thi nhằm ngăn ngừa, hạn chế ảnh hưởng của lũ quét là việc hết sức quan
trọng. Xin giới thiệu nghiên cứu điển hình tại tỉnh Quảng Ngãi.
II. MỤC TIÊU, NỘI DUNG VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
1. Mục tiêu
- Phát hiện những điểm vùng có nguy cơ phát sinh lũ quét, lũ ống trên khu
vực nghiên cứu.
- Xây dựng bản đồ dự báo nguy cơ phát sinh lũ quét, lũ ống trên những
vùng trọng điểm của tỉnh.
- Đề xuất các biện pháp khả thi mang tính ngăn ngừa, hạn chế tác hại
của lũ quét, lũ ống trên khu vực nghiên cứu.
2. Nội dung
- Nghiên cứu sự hình thành và đánh giá cường độ xâm thực của lớp vỏ phong

hóa trong quá khứ, dự báo trong tương lai và các tác nhân gây ra lũ quét thông
qua phân tích ảnh viễn thám (RS).
- Phân tích tiềm năng xuất hiện lũ quét dựa trên các nhân tố có liên quan mật
thiết (như: mưa, mức độ che phủ của thảm thực vật, cấu trúc vỏ phong hoá…)
- Nghiên cứu và thành lập bản đồ dự báo tiềm năng phát sinh lũ quét, lũ ống
trên địa bàn.
- Đề xuất các giải pháp nhằm ngăn ngừa, hạn chế tác hại của lũ quét, lũ ống
trên khu vực nghiên cứu
- Xây dựng cơ sở dữ liệu tiềm năng lũ quét, lũ ống trên địa bàn tỉnh Quảng
Ngãi.
3. Phương pháp nghiên cứu
- Phương pháp luận: Cơ sở khoa học hình thành lũ quét có quan hệ rất mật
thiết với đặc điểm địa hình, khí hậu (lượng mưa, nhiệt độ), địa chất, thổ nhưỡng,
vỏ phong hoá, thực vật che phủ,… Các nhân tố này tồn tại gắn bó và luôn có tác
động qua lại lẫn nhau. Công nghệ được lựa chọn để xây dựng các bản đồ nguy
cơ và các giải pháp khả thi mang tính ngăn ngừa, hạn chế tác hại của lũ quét là
hệ thống thông tin địa lý (GIS).
- Phương pháp nghiên cứu cụ thể bao gồm: tổng hợp và biên hội tài liệu liên
quan; phương pháp ma trận; khảo sát thực địa; sử dụng kết hợp phần mềm GIS,
ArcInfo, ArcView, bộ phần mềm GeoMedia… xây dựng bản đồ dự báo nguy cơ
phát sinh lũ quét, lũ ống trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi tỷ lệ 1/50.000, bản đồ dự
báo nguy cơ lũ quét, lũ ống các vùng trọng điểm trên địa bàn tỉnh tỷ lệ 1/25.000
dựa trên bản đồ nền đã thu thập được: hành chính, địa hình - địa mạo, lớp phủ
thực vật, các loại đất, lượng mưa,...
III. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
1. Hiện trạng lũ quét miền Trung Việt Nam
Theo số liệu thống kê, ở nước ta hầu như năm nào cũng xảy ra lũ quét, với
nhịp độ ngày càng tăng. Từ năm 1999 đến năm 2004, các khu vực miền núi
trong cả nước đã xảy ra 25 trận lũ quét lớn, làm 965 người chết và mất tích, 628
người bị thương, cuốn trôi 13.280 nhà, ngập và hư hỏng 114.849 nhà, phá hủy

hàng nghìn ha đất canh tác và nhiều hệ thống công trình giao thông, thủy lợi.
Tổng thiệt hại về vật chất khoảng gần 2.000 tỷ đồng. Những trận lũ quét lớn gây
thiệt hại rất nặng nề về người, nhà cửa và các công trình hạ tầng cơ sở.
Có thể điểm lại một số trận lũ quét lớn tại miền Trung như trận lũ quét xảy
ra vào tháng 07/1999 ở Hàm Tân (Bình Thuận) đã cuốn trôi và nhấn chìm 80 tàu
thuyền, làm 27 người chết, 11.101 nhà cửa bị ngập, sập và hư hỏng, trong số đó
nhà bị sập và trôi hoàn toàn là 1.128 căn.
Lũ quét ngày 20/09/2002 tại các huyện Hương Sơn, Hương Khê, Vũ Quang
(Hà Tĩnh) làm chết 53 người, 11 người bị thương, thiệt hại về vật chất gần một
nghìn tỷ đồng.
Vào tháng 8/2005: gió lốc, lũ quét hoành hành ở Anh Sơn, Tương Dương
(Nghệ An) làm cho số người thiệt mạng lên tới 13 người, 3 người bị thương, 136
ngôi nhà bị cuốn trôi, vùi lấp 116 nhà khác, 250 nhà hư hại, 19 phòng học bị giật
đổ. Toàn tỉnh Nghệ An có 11.800 ha lúa bị úng ngập, trong đó 1/3 diện tích bị
hỏng nặng, năng suất giảm ít nhất 30%. Tổng thiệt hại vật chất do lũ quét lên tới
205 tỷ đồng.
Tháng 08/2007, lũ quét làm cho số người dân thiệt mạng tại Hà Tĩnh là 23
người, Quảng Bình 15 người, Phú Yên 1 người, Đăk Lăk 15 người, Gia Lai 1
người, Đăk Nông 1 người, Lâm Đồng 5 người, gần 60.000 ngôi nhà bị sập trôi,
ngập; trên 412.000m
3
đất đá giao thông, 4.650m
3
đê điều và công trình thuỷ lợi
bị sạt lở; gần 100.000ha cây nông nghiệp bị ngập...
Cũng trong năm này nhưng vào tháng 10/2007: lũ quét xuất hiện tại các
huyện phía Tây Nghệ An (Quế Phong, Quỳ Châu, Nghĩa Đàn, Quỳ Hợp) làm 6
người chết, hàng trăm ngôi nhà bị sập và tốc mái, toàn bộ hoa màu ngập trong
nước lũ, 15 km đường bị sạt lở nghiêm trọng. Tại A Lưới, A Đông (Thừa Thiên
Huế) lũ quét cuốn trôi 2 người và nhiều diện tích hoa màu…

2. Nguyên nhân, cơ chế hình thành và vận động của lũ quét
Do điều kiện mặt đệm thay đổi đáng kể, kết hợp với cường độ mưa lớn
hiếm thấy làm cho dòng chảy mặt tràn lan trên mặt lưu vực, xói mòn rửa trôi
mạnh hơn, vật chất tập trung nhanh hơn hẳn, hầu như đồng thời đổ về hạ lưu tạo
ra dòng xiết trong lòng dẫn, đỉnh lũ cao, động năng rất lớn. Dòng vật chất lỏng -
rắn thường chuyển động trượt trên sườn dốc đứng với lưu tốc đặc biệt lớn khác
với dòng chảy theo khe lạch trong các trận lũ thường, gây tiếng động mạnh khi
tập trung dòng lũ. Vì vậy, Lũ có sức tàn phá ghê gớm, gây thiệt hại lớn cho vùng
hạ lưu thung lũng sông và hủy hoại rõ rệt trên bề mặt lưu vực.
Các nhân tố hình thành lũ quét có thể được biểu diễn qua sơ đồ:
Sơ đồ 1: Các nhân tố hình thành lũ quét
Mưa với cường độ lớn làm cho đất đạt độ ẩm bão hoà nhanh chóng, hình
thành dòng chảy tràn mặt lớn ngập trên mặt các lưu vực nhỏ vùng núi dốc có độ
che phủ rừng ít, bị khai thác mạnh mẽ, tiềm tàng nhiều điều kiện thuận lợi cho
xói mòn, rửa trôi đất đá, bùn cát, cây cối, song lòng dẫn lại tiêu thoát kém. Dòng
nước lũ thay đổi căn bản về chất, trở thành dòng chất lỏng - rắn (bùn, nước, cây
cối) tập trung vào sông chính với tổng lượng lớn hơn hẳn tổng lượng dòng lũ
nước sinh ra nó, đổ vào các vùng trũng, thung lũng sông ở dạng lũ quét rồi thoát
một phần nước - bùn cát - cây cối ra sông chính. Dòng lũ quét tàn phá mọi vật
cản trên đường chuyển động, tạo ra lòng dẫn mới, xói, bồi lòng dẫn cũ.
Hoạt động của con người
Chuyển động kiến tạo
Phong hóa thổ nhưỡng
Biến đổi khí hậu
Địa chất thủy văn
Lớp phủ thực vật
Các nhân tố hình thành lũ quét
Ít biến đổi Biến đổi chậm Biến đổi nhanh
Mưa lớn
Lũ

Động đất
Xói mòn, trượt lỡ
Lượng ẩm lưu vực
Dòng chảy mặt
Bảng 1: Các ngưỡng mưa gây lũ quét
Thời đoạn (giờ) 1 3 6 12 24
Ngưỡng mưa (mm) 100 120 140 180 220
Khu vực sinh ra lũ là phần thượng nguồn lưu vực sông độ dốc lớn, thường
chiếm 2/3 diện tích lưu vực. Khu vực tập trung dòng lũ quét (thường là phần
chân dốc, chân các sườn núi), nơi xảy ra mạnh mẽ quá trình xói sâu, sạt, trượt lở
đất đá, cuốn trôi cây cối, tắc ứ tạm thời sau vỡ hàng loạt. Còn khu vực chịu lũ
(đoạn cuối của thung lũng) là nơi thường xảy ra mạnh mẽ nhất quá trình "quét".
Lũ quét có các đặc tính cơ bản: bất ngờ, ngắn hạn và ác liệt, hàm chứa
lượng vật chất rắn lớn…
3. Xây dựng bản đồ nguy cơ và các giải pháp khả thi mang tính ngăn ngừa,
hạn chế lũ quét, lũ ống trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi
3.1. Thực trạng lũ – lũ quét trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi
Khả năng hình thành lũ – lũ quét ở Quảng Ngãi phụ thuộc vào các yếu tố:
mưa và các hình thế thời tiết gây mưa lớn, địa hình lượn sóng và vùng đồi núi
thấp ở phía Đông và Bắc của tỉnh với độ cao trung bình 300-400m bị chia cắt
khá mạnh bởi hệ thống các sông, suối dày dạng cành cây. Bên cạnh đó cùng với
nạn phá rừng làm rẫy là việc khai thác lâm sản quá mức làm cho diện tích rừng
ngày càng giảm, đất đai suy thoái, thảm thực vật bị giảm mạnh, tạo điều kiện
cho việc rửa trôi, xói mòn.
Chỉ tính từ năm 1986 đến nay, tỉnh Quảng Ngãi đã có hơn 6 trận lũ lớn gây
thiệt hại nặng về người và của như: trận lũ năm 1986, 1996, 1999, 2000, 2003…
Các trận lũ trên sông thường xuất hiện theo cơ chế không bão hoà (vượt thấm),
thời gian lũ phụ thuộc vào mùa mưa, biên độ cao (thường đạt trung bình trên
5m), cường suất lũ lớn, thời gian lũ lên lớn, đường quá trình lũ nhọn và trong
một trận lũ thường có nhiều đỉnh, thường xuyên đi kèm với ngập lụt.

Bảng 2. Một số trận lũ quét điển hình tỉnh Quảng Ngãi
TT Ngày xuất hiện Nơi xuất hiện
1 XII/1986 Sơn Hà (sông Trà Bồng – Quảng Ngãi)
2 18/XI/1996 Trà Bồng, Sơn Hà (sông Trà Khúc – Quảng Ngãi)
3 4/XII/1999 sông Trà Khúc (Quảng Ngãi)
(Nguồn: Phòng tài nguyên nước mặt, Viện địa lý, Viện KH&CNVN)
3.2. Thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét, lũ ống trên địa bàn tỉnh Quảng
Ngãi
Tiến trình của việc thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét, lũ ống tỉnh
Quảng Ngãi:
Sơ đồ 2. Các bước thành lập bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét
3.2.1. Xây dựng mô hình số độ cao
Sử dụng phương pháp tạo DEM từ bản đồ đường đồng mức. Dùng phần
mềm XYZ Extractor chuyển lớp dữ liệu vector .TAB và sang dạng file XYZ
Ascii toado.XYZ có toạ độ (x,y,z) tất cả các vertex, node của các đường bình độ
và các điểm độ cao. Sau đó chuyển file.XYZ thành file .txt
Dùng phần mềm surfer 8.0 để nội suy các số liệu rời rạc bất thường trong
không gian thành một mạng lưới đều đặn và đặt các dữ liệu nội suy vào trong
file có phần mở rộng là GRD. Grid file được dùng để tạo ra các đường contour
và bề mặt .
Đường
bình độ
DEM
Bản đồ
phân cấp độ
dốc
Ảnh vệ tinh Nắn
chỉnh
Tính
NDVI

Giải đoán ảnh
Bản đồ lớp phủ
thực vật
Bản đồ phân vùng
các loại đất
Bản đồ
phân
vùng
nguy cơ
lũ quét
Tính độ dốc
(độ)
Bảng 3. Phân chia các khoảng độ cao tỉnh Quảng Ngãi
3.2.2. Xây dựng bản đồ phân cấp độ cao
Trong mô hình tính toán, sự thay đổi độ cao địa hình về hai hướng x,y là
thông số để xác định hướng sườn và độ lớn độ dốc địa hình tại một điểm. Ở đây
xem giá trị độ cao Z là một hàm số của hai tọa độ (x,y), có thể biểu diễn Z =
f(x,y). Bản đồ độ dốc được tính trên cơ sở mô hình độ cao DEM lưu vực bằng
phần mềm Arcview. Sau đó phân thành 5 cấp và thành lập bản đồ phân cấp độ
dốc của từng huyện.
Bảng 4. Bảng phân chia các khoảng độ dốc
Code Độ dốc Độ nhạy cảm
1 0-3 Rất ít
2 3-7 Ít
3 7-15 Trung Bình
4 15-27 Cao
5 >27 Rất cao
Code Độ Cao Số Pixel Tỉ lệ (%)
1 0 - 200 3348050 52.6
2 200 - 500 1629162 25.59

3 500 - 900 1095245 17.21
4 900 - 1610 292758 4.6
Bảng 5. Phân chia các khoảng độ cao tỉnh Quảng Ngãi
Code Khoảng độ
cao (m)
% Phân bố
1 0 – 100 40.13 Tập trung ở Bình Sơn, Sơn Tịnh, Nghĩa Hành,
Tư Nghĩa, Mộ Đức, Đức Phổ
2 100 – 300 22.24 Rải rác ở dưới chân núi và cuối Đông, Nam
(Đức Phổ)
3 300 – 600 21.65 Rải rác ở Tây Bắc và phía tây tỉnh Quảng Ngãi,
ở Trà Bồng, Tây Trà, núi Man Briu, núi Hoàng
Vũ, núi Hoàng Ho, núi Bơ Loan
4 600-1000 13.74 Tập trung ở phía Nam huyện Ba Tơ và huyện
Minh Long, phía Bắc huyện Trà Bồng.
5 >1000 2.24 Tập trung ở núi Cà Tun, núi Cà Đam, núi Nước
Bao, núi Hà Peo, núi Roong, núi Bà Tu
3.2.3. Xây dựng bản đồ phân cấp độ dốc
Từ mô hình số độ cao tỉnh Quảng Ngãi, ta tính được độ dốc tỉnh Quảng
Ngãi.
Bảng 6. Phân chia các khoảng độ dốc
Từ mô hình số độ cao và bản đồ phân bố độ dốc, ta thấy tỉnh Quảng Ngãi
có địa hình rất dốc và bị chia cắt mạnh nên luôn tiềm ẩn nguy cơ xảy ra lũ quét,
trượt lở, xói mòn… trong mùa mưa lũ. Đặc biệt, do các nhánh sông tương đối ít
uốn khúc và mạng lưới suối đổ về nhánh sông dưới thung lũng tương đối dày
nên vào mùa mưa lũ, lượng nước lũ đổ về nhánh sông chính rất lớn và nhanh,
cuốn theo nhiều vật chất rắn trên đường gây ra lũ quét.
3.2.4. Xây dựng bản đồ phân bố lớp phủ thực vật
Sử dụng ảnh Landsat 7 (30/12/1990), ảnh Landsat 7 được chụp ngày
Code Khoảng độ dốc (

0
) %
1 0 – 3 37.92
2 3 – 7 13.46
3 7 – 15 17.91
4 15 – 25 19.37
5 >25 11.34