Nghiên cứu giải pháp phòng, chống lũ trên hệ thống sông trà khúc tỉnh quảng ngãi

LỜI CẢM ƠN
Trước hết, với lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc, tôi xin bày tỏ lòng cảm ơn chân
thành tới PGS.TS Nguyễn Thanh Hùng, cán bộ Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia
về động lực học sông biển - Viện khoa học thủy lợi Việt Nam, và PGS.TS. Nguyễn
Mai Đăng, giảng viên Trường Đại học Thủy Lợi, đã trực tiếp hướng dẫn tôi rất tận
tình, cho tôi những kiến thức và kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện thuận lợi cho tôi
trong quá trình thực hiện, hoàn thành luận văn.
Tôi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Lãnh đạo Khoa Thủy văn & Tài nguyên
nước, trường Đại học Thủy lợi, cảm ơn các Thầy Cô giáo trong khoa, trong trường đã
dạy cho tôi những kiến thức, kỹ năng quan trọng.
Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc nhất tới Lãnh đạo trường Đại học Thủy Lợi đã tạo điều
kiện thuận lợi cho tôi được học tập và nghiên cứu.
Tôi xin cảm ơn gia đình, người thân và bạn bè đã động viên và giúp đỡ tôi trong thời
gian qua.
Hà Nội, tháng 08 năm 2017
Học viên

Sengphet Chittavong

1

i


LỜI CAM ĐOAN
Tên tôi là: Sengphet Chittavong

Mã số học viên: 1582440225016

Lớp: 23V21
Chuyên ngành: Thủy văn học

Mã số: 60-44-02-25

Khóa học: K23
Tôi xin cam đoan quyển luận văn được chính tôi thực hiện dưới sự hướng dẫn của
PGS.TS Nguyễn Thanh Hùng và PGS.TS. Nguyễn Mai Đăng với đề tài nghiên cứu
trong luận văn “Nghiên cứu giải pháp phòng, chống lũ trên hệ thống sông Trà
Khúc tỉnh Quảng Ngãi”
Đây là đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với các đề tài luận văn nào trước đây,
do đó không có sự sao chép của bất kì luận văn nào. Nội dung của luận văn được thể
hiện theo đúng quy định, các nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu và sử dụng trong luận
văn đều được trích dẫn nguồn.
Nếu xảy ra vấn đề gì với nội dung luận văn này, tôi xin chịu hoàn toàn trách nhiệm
theo quy định./.
NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN

Sengphet Chittavong

2

i


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ................................................................................................................ 1
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU .................................... 4
PHÒNG CHỐNG LŨ .............................................................................................. 4
1.1

Khái niệm và giải pháp phòng, chống lũ ..............................................................4

1.1.1 Khái niệm về phòng chống lũ ...............................................................................4
1.1.2 Giải pháp phòng, chống lũ ...................................................................................4
1.2

Khái quát chung về nghiên cứu phòng chống lũ, Tình hình nghiên cứu trong

nước và trên thế giới.
.......................................................................................................6
1.2.1 Giới thiệu chung về giải pháp ph ng, chống lũ. ..................................................6
1.2.2 Tình hình nghiên cứu phòng chống lũ trong nước và trên thế giơ ......................7
CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ LƯU VỰC NGHIÊN CỨU .................................... 14
2.1

Đặc điểm địa lý tự nhiên.....................................................................................14

2.1.1 Vị trí địa lý ..........................................................................................................14
2.1.2 Đặc điểm địa hình...............................................................................................15
2.1.3 Đặc điểm địa chất...............................................................................................16
2.1.4 Đặc điểm thổ nhưỡng. ........................................................................................17
2.1.5 Đặc điểm thảm phủ thực vật...............................................................................18
2.2

Đặc điểm chung về kinh tế - xã hội ....................................................................19

2.2.1 Dân số.................................................................................................................19
2.2.2 Đặc điểm Kinh tế ................................................................................................19
2.2.3 Đặc điểm xã hội ..................................................................................................22
2.2.4 Định hướng phát tri n kinh tế xã hội. ................................................................24
2.3

Đặc điểm khí tượng – thủy văn và hệ thống sông ngòi ......................................26

2.3.1 Mạng lưới quan trắc khí tượng thủy văn............................................................26
2.3.2 Đặc điểm khí tượng khí hậu................................................................................27
2.3.3 Hệ thống sông ngòi.............................................................................................29
2.3.4 Đặc điểm thủy văn ..............................................................................................31
2.3.5 Đặc điểm lũ.........................................................................................................34
3

3


CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG, CHỐNG LŨ CHO HỆ THỐNG
SÔNG TRÀ KHÚC ............................................................................................... 57
3.1

Nguyên nhân gây lũ trên hệ thống sông Trà Khúc............................................. 57

3.1.1 Điều kiện thoát lũ ............................................................................................... 57
3.1.2 Ảnh hưởng của con người .................................................................................. 59
3.2

Công tác phòng, chống lũ lưu vực sông Trà Khúc............................................. 64

3.2.1 Hiện trạng công trình và công tác phòng, chống trên hệ thống sông Trà Khúc 64
3.2.2 Các tồn t i liên quan đến công tác phòng, chống lũ lưu vực sông Trà Khúc.... 68
3.3

Định hướng các giải pháp phòng, chống lũ hệ thống sông Trà Khúc ................ 69

3.3.1 Giải pháp phi công trình .................................................................................... 69
3.3.2. Giải pháp công trình .......................................................................................... 79
3.3.3. Giải pháp kết hợp (giải pháp tránh lũ và sống chung vơi l ) ............................ 81
3.4. Đề xuất chi tiết một giải pháp điển hình phòng, chống lũ cho hệ thống sông Trà
Khúc ………………………………………………………………………………….82
3.4.1. Kết quả mô hình toán ính toán c c kịch bản ngập lụt trên lưu vực. ................. 83
3.4.2. Xây dựng bản đồ ngập lũ hạ du lưu vực sông Trà Khúc với một số kịch bản tần
suất và lũ điển hình ..................................................................................................... 106
3.4.3. Đề xuất phương án p òng, chống lũ và di dân ................................................ 114
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .............................................................................. 120
TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................... 122

4

4


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2- 1: Các trạm đo khí tượng - thủy văn trong vùng .............................................26
Bảng 2- 2: Độ ẩm bình quân tháng trung bình nhiều năm-Trạm Ba Tơ,Quảng Ngãi (%)28
Bảng 2- 3: Lượng bốc hơi ống piche bình quân tháng trung bình nhiều năm (mm).....28
Bảng 2- 4: Tần suất dòng chảy năm ( theo năm thủy văn )...........................................31
Bảng 2- 5: Phân phối dòng chảy trung bình nhiều năm tại trạm Sơn Giang................31
Bảng 2- 6: Phân phối dòng chảy trung bình nhiều năm tại trạm Sơn Giang................32
Bảng 2- 7: Lượng mưa trung bình tháng, mùa tại các trạm đo trên lưu vực .................36
Bảng 2- 8: Phân bố lượng mưa ngày trong trận lũ năm 1986 tại các trạm ...................36
Bảng 2- 9:Lượng mưa gây ra trận lũ lớn từ ngày 18-19/XI/1987 .................................37
Bảng 2- 10: Lượng mưa gây ra trận lũ lịch sử từ ngày 1-5 tháng XII...........................38
Bảng 2- 11: Lượng mưa gây ra trận lũ lịch sử XI/2013 ................................................39

Bảng 2- 12: Lưu lượng lớn nhất và nhỏ nhất tại các trạm thủy văn..............................40
Bảng 2- 13: Phần trăm xuất hiện lũ vào các tháng trong năm tại các trạm...................40
Bảng 2- 14: Phần trăm xuất hiện đỉnh lũ lớn nhất theo mùa lũ so với đỉnh lũ lớn nhất
năm tại các trạm.............................................................................................................41
Bảng 2- 15: Phân bố lũ trong các tháng có mực nước >6,5m tại Trà Khúc.................41
Bảng 2- 16: Phân bố lũ trong các tháng có mực nước >7,0m tại Trà Khúc..................42
Bảng 2- 17: Phân bố lũ trong các tháng có mực nước >7,5m tại Trà Khúc..................42
Bảng 2- 18: Đặc trưng lũ tại trạm thủy văn...................................................................42
Bảng 2- 19: Kết quả tính toán tần suất lưu lượng max tại các trạm .................................44
Bảng 2- 20: Tổng lượng lũ lớn nhất thời đoạn tại các trạm ..........................................45
Bảng 2- 21: Tổng lượng lũ 1, 3, 5, 7 ngày max ứng với các tần suất thiết kế ..............45
Bảng 2- 22: Hệ số triết giảm lượng lũ ...........................................................................46
Bảng 2- 23:Mực nước lũ và tần suất xuất hiện các trận lũ tại các trạm thủy văn .........49
Bảng 2- 24: Tổng hợp đặc trưng lũ ngày 15-18/X năm 1999 .......................................52
Bảng 2- 25: Tổng hợp đặc trưng lũ ngày 24-28/X năm 2007 .......................................52
Bảng 2- 26: Tổng hợp đặc trưng lũ ngày 30-31/X năm 2007........................................53
Bảng 2- 27: Tổng hợp đặc trưng lũ ngày 01-05/XI năm 2007 ......................................53
Bảng 2- 28: Tổng hợp đặc trưng lũ ngày 10-12/XI năm 2007 ......................................54
5

5


Bảng 2- 29: Tổng hợp đặc trưng lũ năm 2010 .............................................................. 55
Bảng 3- 1: Khoảng cách tính từ nguồn sông và chênh lệch cao độ tương ứng............. 59
Bảng 3- 2: Công trình kè lát mái bảo vệ bờ vùng nghiên cứu ...................................... 66
Bảng 3- 3: Công trình đập mỏ hàn vùng nghiên cứu .................................................... 67
Bảng 3- 4. Công trình đê sông đê biển đập ngăn mặn ......................................................
67
Bảng 3- 5:. Tổng hợp các lưu vực sông tính toán dòng chảy từ mưa bằng mô hình thủy

văn Mike NAM ............................................................................................................. 85
Bảng 3- 6: Tổng hợp các thông số chính của mô hình Mike NAM.............................. 87
Bảng 3- 7: Các thông số hiệu chỉnh mô hình Mike NAM cho lưu vực sông Trà Khúc88
Bảng 3- 8: Bảng thống kê lưu lượng đỉnh lũ các trận lũ lớn....................................... 102
Bảng 3- 9: Bảng tần suất lưu lượng lũ trạm Sơn Giang và An Chỉ ............................ 103
Bảng 3- 10: Tổng hợp diện tích và độ sâu ngập lụt lưu vực theo các kịch bản lũ ...... 114

6

6


DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1- 1: Hệ thống dự báo lũ lũ thời gian thực cho lưu vực sông Mê Kông ..............12
Hình 1- 2: Mô phỏng ngập lụt bằng mô hình TELEMAC-2D......................................13
Hình 2- 1: Vị trí vùng nghiên cứu…………………………………………………….14
Hình 2- 2: Khu vực nghiên cứu trên bản đồ hành chính tỉnh Quảng Ngãi ...................15
Hình 2- 3: Bản đồ mạng lưới sông ngòi tỉnh Quảng Ngãi ............................................30
Hình 2- 4: Mô hình phân phối dòng chảy năm tại trạm Sơn Giang ..............................32
Hình 2- 5: Mô hình phân phối dòng chảy năm tại trạm An Chỉ....................................32
Hình 2- 6. Phân bố mưa sinh lũ đặc biệt lớn tháng XII/1986 .......................................37
Hình 2- 7: Phân bố mưa sinh lũ đặc biệt lớn tháng XI/1987.........................................37
Hình 2- 8: Phân bố mưa sinh lũ đặc biệt lớn tháng XII/1999 .......................................38
Hình 2- 9: Phân bố mưa sinh lũ đặc biệt lớn tháng XI/2013.........................................39
Hình 2- 10: Đường trung bình trượt lưu lượng đỉnh lũ nhiều năm tại trạm An Chỉ .....43
Hình 2- 11: Đường trung bình trượt lưu lượng đỉnh lũ nhiều năm tại trạm Sơn Giang 43
Hình 2- 12: Đường trung bình trượt tổng lượng lũ 1, 3, 5, 7 ngày max nhiều năm tại
trạm Sơn Giang và An Chỉ ............................................................................................47
Hình 3- 1: Phạm vi tính toán mô phỏng lũ hệ thống sông Trà Khúc-Vệ ......................84
Hình 3- 2: Kết quả hiệu chỉnh mô hình với trận lũ từ ngày 16/8/2008 đến ngày

20/10/2008 tại trạm An Chỉ ...........................................................................................88
Hình 3- 3: Quá trình dòng chảy thực đo và tính toán tại An Chỉ trận lũ 28/9/2009- 19h
5/10/2009 .......................................................................................................................89
Hình 3- 4. Quá trình dòng chảy thực đo và tính toán tại An Chỉ trận lũ 13/11/2010 đến
9/11/2010 .......................................................................................................................89
Hình 3- 5: Quá trình dòng chảy thực đo và tính toán tại An Chỉ trận lũ 11/12/2016 đến
31/12/2016 .....................................................................................................................90
Hình 3- 6. Quá trình dòng chảy thực đo và tính toán tại Sơn Giang trận lũ 26/11/1999
đến 31/12/1999 ..............................................................................................................91
Hình 3- 7. Lưu lượng thực đo và tính toán tại Sơn Giang trận lũ 29/9-5/10/2009........91
Hình 3- 8: Kết quả xác định lưu vực nhập lưu ..............................................................92
viii

7


Hình 3- 9: Kết quả hiệu chỉnh kiểm định mô hình thủy văn MIKE NAM ................... 92
Hình 3- 10: Vị trí các công trình giao thông và thủy lợi trên lưu vực sông.................. 94
Hình 3- 11: Mô hình ngập lũ MIKE FLOOD sau khi hoàn thiện ................................. 95
Hình 3- 12: Kiểm định mực nước trạm Trà Khúc và Sông Vệ trận lũ 2016................. 97
Hình 3- 13: So sánh phạm vi ngập lụt trận lũ 2016 từ kết quả mô hình mô phỏng với
vùng ngập chiết tách từ ảnh Sentinel ............................................................................ 98
Hình 3- 14: Độ sâu ngập tại 114 vết lũ điều tra trên lưu vực trong trận lũ 2013 .......... 99
Hình 3- 15: So sánh phạm vi ngập lụt trận lũ 2013 với vết lũ lịch sử ........................ 100
Hình 3- 16: Mực nước dọc sông sông Trà Khúc với trận lũ lịch sử năm 1999 .......... 103
Hình 3- 17: Mực nước dọc sông sông Trà Khúc với trận lũ lịch sử năm 2013 .......... 104
Hình 3- 18: Mực nước dọc sông sông Trà Khúc với kịch bản lũ 5% ......................... 104
Hình 3- 19: Kết quả mô phỏng ngập trong MIKEFLOOD với lũ năm 1999.............. 105
Hình 3- 20: Kết quả mô phỏng ngập trong MIKEFLOOD với lũ năm 2013.............. 105
Hình 3- 21: Chồng chập các lớp dữ liệu gồm diện ngập và độ sâu ngập.................... 108

Hình 3- 22: Sơ đồ quy trình công nghệ thành lập bản đồ ngập lụt ............................. 109
Hình 3- 23: Bản đồ ngập lụt hạ du sông Trà Khúc năm 1999 .................................... 109
Hình 3- 24: Bản đồ ngập lụt hạ du sông Trà Khúc năm 2013 ................................... 110
Hình 3- 25: Bản đồ ngập lụt hạ du sông Trà Khúc lũ tần suất 1%.............................. 111
Hình 3- 26: Bản đồ ngập lụt hạ du sông Trà Khúc lũ tần suất 5%.............................. 112

viii

8


MỞ ĐẦU
Quảng Ngãi là một tỉnh thuộc duyên hải Trung Trung Bộ với đặc điểm chung là núi lấn
sát biển, địa hình có tính chuyển tiếp từ địa hình đồng bằng ven biển ở phía đông đến
địa hình miền núi cao ở phía tây. Hệ thống sông suối tương đối dày đặc và phát triển
theo hình nan quạt. Độ dốc đáy sông thường rất lớn ở vùng núi nhưng lại giảm nhỉ ở
vùng đồng bằng khiến cho khả năng tiêu thoát lũ gặp nhiều bất lợi. Lũ thường tập trung
nhanh ở thượng lưu và trung lưu ở các sông nhưng lại tiêu thoát chậm do vùng đồng
bằng có độ dốc nhỏ và nhiều vùng trũng có thể gây ngập, úng ảnh hưởng đến an sinh –
kinh tế và phát triển của địa phương.
Trên toàn tỉnh có 4 sông lớn ( sông Trà Bồng, sông Trà Khúc, sông Vệ và sông Trà
Câu) nhưng sông Trà Khúc là con sông chảy giữa tỉnh, nơi tập trung dân cư đông đúc
và nhiều vị trí là thị trấn, thị xã, thành phố Quảng Ngãi nên vấn đề lũ lụt của con sông
này được địa phương và trung ương quan tâm. Mặt khác, do là tỉnh ven biển nên
thường phải hứng chịu những ảnh hưởng trực tiếp của bão và áp thấp nhiệt đới kéo
theo mưa lớn và gây lũ trên các sông. Các cửa sông miền Trung nói chung và cửa sông
Trà Khúc nói riêng thường xuyên bị bồi cạn, dịch chuyển trong thời kỳ mùa kiệt làm
ảnh hưởng tiêu cức đến khả năng thoát lũ của vùng đồng bằng ven biển nơi các dòng
sông chảy qua trước khi đổ ra biển.
Mặt khác, trong những năm gần đây, diễn biến mưa- lũ có chiều hướng ngày càng phức

tạp. Quá trình xây dựng, phát triển kinh tế cũng làm cho cao trình địa hình có sự khác
biệt so với những năm trước đây: một số khu công nghiệp được xây dựng, nhiều đô thị
được mở rộng về phạm vi, hệ thống đường giao thông cũng liên tục được đầu tư xây
dựng, nâng cấp.
Qua số liệu thống kê từ 2006-2016, mưa lũ gây thiệt hại hàng trăm tỷ đồng, hàng chục
người chết và bị thương trên địa bàn tỉnh Quảng Ngăi. Đặc biệt là các trận lũ năm 1999,
năm 2009 và năm 2013. Năm 2009 mưa lũ đă gây thiệt hại ước tính lên đến trên bốn
nghìn tỷ đồng và có tới 51 người chết, 506 người bị thương. Tuy nhiên, so với những
năm trước đây, với mức lũ lớn như trên, thiệt hại do lũ lụt gây ra đó được hạn chế đáng
kể.
1

1


Với tình hình mưa lũ phức tạp và gây ảnh hưởng lớn về dân sinh kinh tế của tỉnh
Quảng Ngãi thì việc nghiên cứu các giải pháp phòng chống lũ phù hợp đối với đặc
điểm mưa lũ của tỉnh là hết sức cần thiết. Chính vì vậy mà đề tài “Nghiên cứu phương
phá

phòng chống lũ trên hệ thống sông Trà Khúc tỉnh Quảng Ngãi” đã được hình

thành. Kết quả của đề tài sẽ là cơ sở để quy hoạch và xây dựng các biện pháp phòng
chống lũ cho toàn lưu vực cũng như đề xuất và đánh giá hiệu quả của giải pháp tối ưu
nhất.
Mục đích của Đề tài:
Đề tài được thực hiện nhằm các mục tiêu sau:
- Đánh giá hiện trạng thoát lũ của sông Trà Khúc
- Đánh giá khả năng phòng, chống lũ trên sông Trà Khúc;
- Đề xuất các giải pháp phòng chống lũ trên hệ thống sông Trà Khúc và phân tích lựa

chọn giải pháp phù hợp nhất.
Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:
- Phương pháp điều tra thực địa; kế thừa
- Phương pháp phân tích thống kê;
- Phương pháp bản đồ và GIS;
- Phương pháp chuyên gia
Kết quả dự kiến đạt được:
- Đánh giá được hiện trạng thoát lũ của hệ thống sông Trà Khúc;
- Phân tích đánh giá được các giải pháp phòng chống lũ trên hệ thống sông Trà Khúc;
- Thành lập được các bản đồ ngập lụt hạ du hệ thống sông Trà Khúc
- Đề xuất được giải pháp phù hợp với hệ thống sông Trà Khúc.
Cấu trúc của luận văn:
2

2


Cấu trúc luận văn ngoài phần mờ đầu và kết luận gồm:
Chương 1: Tổng quan về các vấn đề nghiên cứu phòng chống lũ
Chương 2: Giới thiệu về lưu vực nghiên cứu
Chương 3: Đề xuất các giải pháp phòng, chống lũ cho hệ thống sông Trà Khúc

3

3


CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU PHÒNG
CHỐNG LŨ
1.1 Khái niệm và giải pháp phòng, chống lũ

1.1.1 Khái niệm về phòng chống lũ
Lũ lụt là một hiện tượng tự nhiên, một loại hình của thiên tai. Khi có lũ lớn và đặc biệt
lớn sẽ gây ra những thiệt hại to lớn về người và của. Chính vì lẽ đó, Ông Cha ta đã xếp
loại lũ, lụt là loại thiên tai hàng đầu và nguy hiểm nhất trong ba loại hình thiên tai, đạo
tặc, giặt giã gây nguy hại cho con người nhất: “Nhất thủy, nhì hỏa, thứ ba là đạo tặc”.
Bởi vậy: lũ lụt có phạm vi ảnh hưởng rộng, có sức tàn phá lớn, rất khó chống đỡ, có thể
gây ra thiệt hại lớn về nhân mạng và tài sản của cả khu vực rộng lớn. Khái niệm về
phòng chống lũ lụt được hiểu như sau: “Phòng, chống lũ lụt là những hành động nhằm
ngăn ngừa, phòng tránh, ứng phó và giảm thiểu các thiệt hại do lũ lụt gây ra. Cá hành
động này chủ yếu là được thực hiện qua các giải phá cụ thể (phi công trình và công
trình)"
1.1.2 Giải pháp phòng, chống lũ
-

Cập nhật các thông tin về tình hình mưa lũ

-

Trồng rừng, cải tạo và bảo vệ rừng

-

Bố trí mùa vụ, cây trồng hợp lý

-

Xây dựng hồ chứa nước và điều tiết nước hợp lý

-

Xây dựng và củng cố hệ thống đê kè

-

Giải pháp phân lũ, chậm lũ.

-

Xây dựng phương án dự báo cảnh báo lũ và xây dựng bản đồ cảnh báo ngập lụt

-

Thích ứng và chung sống với lũ lụt

- Công tác cứu hộ vùng ngập lụt: cấp chính quyền, thôn xã, huyện, tỉnh, nhân dân
vùng lũ.
-

Nâng cao kiến thức cộng đồng về phòng tránh lũ lụt

Trong các giải pháp chính phòng chống lũ được phân làm 2 nhóm giải pháp là giải
pháp phi công trình và giải pháp công trình
4

4


1.1.2.1.Giải pháp phi công trình
- Biện pháp nông nghiệp: Chuyển đổi mùa vụ, nghiên cứu giống cây trồng có thời gian
sinh trưởng thích hợp, chuyển đổi cơ cấu cây trồng

- Biện pháp lâm nghiệp: Phát triển rừng đầu nguồn và rừng phòng hộ ven biển.
- Xây dựng các nhà sơ tán phòng chống thiên tai kết hợp với nhà văn hóa cộng đồng,
xây dựng cầu cạn dân sinh, điểm neo đậu tầu thuyền
- Xây dựng chế độ vận hành hệ thống công trình chống lũ với mục tiêu ưu tiên giảm
lũ cho hạ du.
- Tăng cường công tác dự báo, cảnh báo, dự báo sớm.
- Xây dựng, chuẩn bị bản đồ lũ và xây dựng mô hình mô phỏng trên các lưu vực sông.
- Công tác tuyên truyền, nâng cao nhận thức cộng đồng, phòng ngừa và giảm nhẹ
thiên tai dựa vào cộng đồng
- An toàn hồ đập: Đảm bảo an toàn hồ đập trong mùa mưa bão.
- Nghiên cứu xây dựng chế độ chính sách phù hợp với công tác phòng chống lũ từ cấp
Trung ương đến địa phương và cộng đồng
1.1.2.2. Giải phá công trình
Giải pháp công trình là có sự tác động trực tiếp của con người tới các điều kiện, môi
trường tự nhiên. Tăng khả năng tiêu thoát lũ thường là việc chỉnh trị sông, đắp đập, đê,
kè xây dựng các trạm bơm tiêu... để hạn chế ngập lụt khi có mưa bão, lũ. Giải pháp này
có tác động ngay lập tức và hạn chế thiệt hại cho các khu vực bị ngập lụt, song các giải
pháp công trình thường tốn kém và nếu không có quy hoạch hợp lý đôi khi có thể gây
ra các hậu quả cho khu vực lân cận. Giải pháp này tùy thuôc vào đặc điểm địa hình và
mưa lũ ở từng lưu vực nghiên cứu gồm:
- Đề xuất dụng tích phòng lũ cho các hồ chứa hiện có

5

5


- Xây dựng hồ chứa cắt lũ thượng nguồn để giảm lũ cho hạ du. Xây dựng hồ hạ du ở
những vùng cửa sông bị ảnh hưởng triều nhằm tăng cường khả năng thoát lũ cho sông.
- Tôn cao đê hiện có, xây dựng các tuyến đê nhằm chống lũ sông, bảo vệ dân cư và sản

xuất ở các vùng đồng bằng hạ du. Xây dựng đê cửa sông, đê kè biển kết hợp trồng cây
chắn sóng biển và xâm nhập mặn.
- Chỉnh trị sông, xây dựng kè bảo vệ bờ, cải tạo tuyến thoát lũ, thông thoáng dòng
chảy ở hạ lưu
- Xây đê bao (kết hợp với trạm bơm tiêu) nhằm chỗng lũ triệt để cho các khu vực dân
cư nông thôn tập trung.
1.2

Khái quát chung về nghiên cứu phòng chống lũ, Tình hình nghiên cứu

trong nước và trên thế giới.
1.2.1 Giới hhiệ chu g về giải phh́p p hòng, chống lũ.
Theo sử sách ghi chép lại các vùng đất ven sông là nơi tập trung dân cư của xã hội loài
người. Ví dụ như: vùng ven sông Nin ở Ai Cập, sông Hoàng Hà ở Trung Quốc, sông
Hằng ở Ấn Độ và vùng ven sông Hồng ở Việt Nam vv…Dòng sông và vùng bãi bồi
ven sông đã đem lại nhiều điều kiện thuận lợi cho cuộc sống của con người. Sông cũng
cung cấp nước ăn và sản xuất nông nghiệp, đồng thời cũng là đường thủy thuận tiện
cho giao lưu giữa vùng này với vùng khác. Vùng bãi ven sông trong châu thổ hình
thành từ bồi tích của các sông là những vùng đất màu mỡ nhất. Bãi sông bằng phẳng,
dễ canh tác, hàng năm về mùa lũ luôn được cung cấp thêm nguồn phù sa tươi tốt.
Những yếu tố thuận lợi trên đã dần dần lôi kéo ngày càng nhiều dân cư đến sinh sống
trên vùng bãi ven sông. Tuy vậy các vùng bãi ven sông đều là các vùng trũng, thấp, vì
vậy những người dân đế cư trú trên vùng bãi ven sông đã phải dối phó với lũ tràn hàng
năm.
Ban đầu để tránh lũ, người dân đã chọn các bãi cao hoặc làm nhà sàn để ở và sản xuất
nông nghiệp cho nên hàng năm chỉ trồng được một vụ vào mùa khô. Mùa lũ khi nước
ngập bãi, đàn gia súc chăn nuôi được chuyển đến vùng cao và người dân chuyển sang
nghề đánh cá.Ít lâu sau tuyến đê bao được xây dựng nhằm ngăn lũ để gieo trồng thêm
6

6


vụ hoa màu thứ hai và kéo dài thời gian chăn thả gia súc. Mới đầu đê bao chỉ ngăn
được lũ

7

7


nhỏ, sau được nâng cao dần để chống lũ lớn. Nhiều năm liền bãi không bị ngập, dân bắt
đầu trồng cây lâu năm và xây nhà vững chãi hơn, ổn định trên bãi ven sông. Quá trình
này kéo dài trong nhiều thế kỷ.
Hoạt động kinh tế trong vùng đê bao phát triển đến mức nếu xẩy ra ngập lũ thì thiệt hại
về người và của rất lớn, dẫn đế việc tìm tòi, tìm hiểu về lũ và quá trình lũ. Giờ đây đã
phát triển lên thành ngành khoa học về sự xuất hiện lũ và các giải pháp nhằm giảm
thiểu những thiệt hại do lũ gây ra. Đầu tiên phải hiểu biết tính chất của lũ, các phương
pháp tính lan truyền sông lũ, các phương pháp thu thập số liệu về địa hình, địa chất,
thủy văn của dòng sông. Hai là xác định xác suất xuất hiện các trận lũ có độ lớn khác
nhau. Khi nghiên cứu tính ngẫu nhiên của thiên nhiên, ta thường cần đến các số liệu về
các trận lũ đã xuất hiện. Với đa số sông, số liệu về các trận lũ lịch sử thường không có
đủ độ tin cậy và chỉ có trong một thời gian không đủ dài. Có nhiều yếu tố ảnh hưởng
đến sự xuất hiện của lũ, hiện nay đã biến đổi khác trước như: sự biến động của chế độ
khí tượng, sự khai thác sử dụng mặt đất của con người, sự hình thành các khu dân cư
trên bãi sông.
Có thể phân các biện pháp phòng chống, kiểm soát lũ thành 4 loại
sau:
1 Đắp đê ngăn lũ, bảo vệ các vùng bị ngập.
2 Trữ lũ, chậm lũ ở thượng lưu hoặc phân lũ sang lưu vực khác.

3 Tăng khả năng thoát lũ của long dẫn.
4 Phân lũ sang lưu vực khác
1.2.2 Tình hình nghiên cứu phòng chống lũ hrongnước à hrênhhế giơh́i
1.2.2.1Tình hình nghiên cứu phòng chống lũ trong nước
Lũ lụt là một hiện tượng thiên nhiên khá phổ biến và có tác động rất lớn đến nền kinh tế
xã hội của nước ta. Chính vì vậy, sự nghiên cứu, dự báo về lũ lụt trong thời gian qua
được nhiều nhà khoa học quan tâm nghiên cứu. Đặc biệt trong điều kiện hiện nay, với
sự phát triển của khoa học kỹ thuật, kinh tế xã hội cùng với sự diễn biến phức tạp của
thiên tai thì lĩnh vực nghiên cứu này ngày càng được Nhà nước, các địa phương quan
tâm nhiều hơn. Phạm vi nghiên cứu về lũ lụt có thể bao trùm cả nước hoặc chỉ trong
8

8


phạm vi một lưu vực sông. Trong thời gian qua, nhiều đề tài, dự án nghiên cứu về lĩnh
vực này

9

9


đã được triển khai trên phạm vi toàn quốc nói chung, khu vực miền Trung nói riêng.
Các nghiên cứu điển hình có thể kể đến:
- Năm 2000-2001, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Môi trường đã thực hiện đề
tài độc lập cấp Nhà nước: "Điều tra, nghiên cứu và cảnh bá

lũ lụt, phục vụ phòng

tránh thiên tai ở các lưu vực sông miền Trung". Đề tài này góp phần quan trọng trong
hoạt động nghiên cứu của ngành khí tượng thuỷ văn phục vụ phòng chống thiên tai
cho khu vực này, là cơ sở cho các nghiên cứu chi tiết tiếp theo.
- Năm 2001-2004, Viện Khoa học KTTV và Môi trường cũng đã thực hiện đề tài:
"Nghiên cứu vận dụng mô hình thuỷ động lực mưa - dòng chảy phục vụ tính toán và
dự bá dòng chảy lũ". Đề tài này đã thực hiện được các nội dung nghiên cứu cơ bản
sau:
- Nghiên cứu tổng quan về các mô hình thủy động lực tương đối có hệ thống, thông tin
tương đối được cập nhật.
- Đã khai triển được phương pháp phần tử hữu hạn sóng động học một chiều cho một
lưu vực sông cụ thể, với thuật toán rõ ràng, có chất lượng cao.
- Kết hợp được mô hình phần tử hữu hạn sóng động học 1 chiều với phương pháp
SCS đồng thời, đã xử lý được một lượng lớn các thông tin về địa hình, thổ nhưỡng, sử
dụng đất để thể hiện được tính khả thi của việc ứng dụng mô hình thủy động mô tả quá
trình mưa-dòng chảy cho một lưu vực sông cụ thể. Mô hình đã thể hiện được mối quan
hệ tương tác mưa- địa hình- thổ nhưỡng- sử dụng đất- dòng chảy.
- Năm 2008, Trường Đại học Khoa học tự nhiên đã thực hiện đề tài: Nghiên cứu đánh
giá tai biến lũ lụt lưu vực sông Thu Bồn trên cơ sở ứng dụng phương pháp địa mạo và
công nghệ GIS.
Trong phạm vi tỉnh Quảng Ngãi, nghiên cứu về lũ lụt trong những năm gần đây có một
số dự án, đề tài sau:
- Dự án giảm nhẹ thiên tai tại tỉnh Quảng Ngãi do Chính phủ Ôxtrâylia hỗ trợ thực
hiện từ năm 2003 đến 2007. Một trong những nội dung của dự án này là xây dựng mô

10

10


hình thủy lực quản lý đồng bằng ngập lũ. Mô hình thuỷ lực là công cụ kiểm tra các

phương án quản lý đồng bằng ngập lũ bao gồm lưu vực sông Trà Bồng, Trà Khúc,
sông Vệ và sông Trà Câu. Mô hình thuỷ lực 2 chiều chi tiết, sử dụng phầm mềm
SOBEK từ Delft Huydraulics và một số phần mềm hỗ trợ. Mô hình thuỷ lực còn dùng
để kiểm tra tác động của những phát triển trong tương lai đến tình trạng ngập lụt.
- Năm 2010-2011, Viện Địa lý thuộc Viện Khoa học và Công nghệ Việt Nam đã thực
hiện đề tài: Nghiên cứu quy hoạch phòng chống và tiêu thoát lũ sông Trà Khúc và
sông Vệ, tỉnh Quảng Ngãi. Đề tài này thực hiện theo các mục tiêu sau:
- Thiết lập ngân hàng cơ sở dữ liệu về lũ lụt và diễn biến lũ lụt phục vụ quy hoạch
phòng chống và tiêu thoát lũ trên sông Trà Khúc và sông Vệ, tỉnh Quảng Ngãi.
- Xác định tuyến hành lang thoát lũ vùng đồng bằng cửa sông (đối với sông Trà Khúc
đoạn từ đập Thạch Nham đến Cửa Đại; đối với sông Vệ đoạn từ Hành Tín Đông đến
Cửa Lở) ứng với các tần suất 1%, 5%, 10%.
- Đề xuất định hướng các phương án quy hoạch phòng chống và tiêu thoát lũ trên sông
Trà Khúc, sông Vệ.
Trong lĩnh vực này, Đài Khí tượng Thủy văn khu vực Trung Trung Bộ đã tiến hành
một số đề tài nghiên cứu, trong đó có các nghiên cứu điển hình sau:
- Năm 2000-2001 thực hiện đề tài: Xây dựng bản đồ phân vùng ngập lụt và phương
án cảnh, d báo l cá sông tỉnh Quảng Ngãi.
Đề tài đã đánh giá chế độ mưa lũ trên lưu vực sông Trà Khúc, Trà Bồng và sông Vệ,
điều tra khảo sát tình hình ngập lụt năm 1999, từ đó xây dựng bản đồ ngập lụt vùng hạ
lưu các sông trên cho trận lũ lớn nhất 1999 và bản đồ nguy cơ ngập lụt tương ứng với
các tần suất thiết kế. Đề tài này cũng đã xây dựng được 32 mốc báo lũ đầu tiên tại tỉnh
Quảng Ngãi.
- Năm 2006-2007, thực hiện đề tài: Điều tra bổ sung và xây dựng cột mốc bá lũ tại
vùng ngập lũ thuộc hạ lưu các sô g chính của tỉnh Quảng Ngãi.

11

11

Sản phẩm đề tài là các mức báo động lũ mới trên 3 sông chính của Tỉnh là sông Trà
Bồng, Trà Khúc và sông Vệ. Các mức báo động lũ do đề tài đề xuất đã được chính thức
đưa vào sử dụng theo Quyết định số 632/QĐ-TTg ngày 10/5/2010 của Thủ tướng
Chính phủ và Quyết định số 1142/QĐ-UBND ngày 25/8/2010 của Chủ tịch UBND tỉnh
Quảng Ngãi. Ngoài ra, đề tài tiếp tục xây dựng bổ sung 32 mốc báo lũ, bộ bản đồ nguy
cơ ngập lụt theo các mức báo động lũ. Hầu hết các sản phẩm đề tài đã được sử dụng
cho công tác phòng chống lũ lụt trong những năm qua.
- Năm 2007-2009, đề tài: Xây dựng bổ sung mốc báo lũ, mức bá động lũ sông Trà
Câu, phương án cảnh báo, dự báo nguy cơ ngập lụt cho các địa phương vùng ngập lụt
tỉnh Quảng Ngãi.
Do lưu vực sông Trà Câu hầu như không có thông tin gì về lũ lụt (không có trạm đo
KTTV, không có mức báo động lũ) nên Đề tài này được Tỉnh đầu tư thực hiện năm
2008-2009, nhằm bổ sung vào hệ thống tư liệu, công cụ phòng chống lũ lụt. Phạm vi
thực hiện đề tài này chủ yếu thuộc lưu vực sông Trà Câu. Sản phẩm chính của đề tài
này là tư liệu đặc điểm lũ lụt sông Trà Câu; mức báo động lũ, 20 mốc báo lũ và bản đồ
nguy cơ ngập lụt theo các mức báo động lũ mới đề xuất. Mức báo động lũ sông Trà
Câu- sản phẩm của đề tài này cũng đã được UBND Tỉnh cho sử dụng theo
Quyết định số
1142/QĐ-UBND ngày 25/8/2010 của Chủ tịch UBND Tỉnh. Nhìn chung, tất cả các sản
phẩm đề tài đều đang được khai thác sử dụng cho công tác phòng chống lũ lụt của Tỉnh
nói chung và 2 huyện phía nam Tỉnh là Mộ Đức, Đức Phổ nói riêng. Tuy nhiên, trong
số
20 mốc báo lũ này hiện có 10 mốc thuộc lưu vực sông Vệ có các thông tin về mức báo
ngập còn theo mức báo động lũ cũ nên hiệu quả của các mốc này còn nhiều hạn chế.
1.2.2.2Tình hình nghiên cứu phòng chống lũ trên thế giới
Trên thế giới, nghiên cứu về lũ lụt nói chung, cảnh báo, dự báo lũ lụt nói riêng đã phát
triển rất sớm. Trước đây, việc nhận định, dự báo lũ lụt chủ yếu dựa vào kinh nghiệm,
đến thế kỷ XX, việc dự báo lũ lụt được thực hiện bằng phương pháp phân tích khoa
học. Cho đến nay, các công nghệ tính toán thủy văn, dự báo dòng chảy được thực hiện

12

12


chủ yếu bằng các mô hình toán được xây dựng trên các cơ sở khoa học về động lực
học và

13

13


chu trình thủy văn. Các mô hình được nghiên cứu trong tính toán, dự báo lũ lụt trên thế
giới hiện nay có thể kể đến:
- Viện Thủy lực Đan Mạch (Danish Hydraulics Institute, DHI) xây dựng phần mềm dự
báo lũ bao gồm: Mô hình NAM tính toán và dự báo dòng chảy từ mưa; Mô hình Mike
11 tính toán thủy lực, dự báo dòng chảy trong sông và cảnh báo ngập lụt. Phần mềm
này đã được áp dụng rất rộng rãi và rất thành công ở nhiều nước trên thế giới. Trong
khu vực Châu Á, mô hình đã được áp dụng để dự báo lũ lưu vực sông Mun-Chi và
Songkla ở Thái Lan, lưu vực sông ở Bangladesh, Indonesia. Hiện nay, công ty tư vấn
CTI của Nhật Bản đã mua bản quyền của mô hình, thực hiện những cải tiến để mô
hình có thể phù hợp với điều kiện thuỷ văn của Nhật Bản.
- Wallingford kết hợp với Hacrow đã xây dựng phần mềm iSIS cho tính toán dự báo lũ
và ngập lụt. Phần mềm bao gồm các môđun: Mô hình đường đơn vị tính toán và dự
báo dòng chảy từ mưa; mô hình iSIS tính toán thủy lực, dự báo dòng chảy trong sông
và cảnh báo ngập lụt. Phần mềm này đã được áp dụng khá rộng rãi ở nhiều nước trên
thế giới, đã được áp dụng cho sông Mê Kông trong chương trình Sử dụng Nước do Ủy
hội Mê Kông Quốc tế chủ trì thực hiện. Ở Việt Nam, mô hình iSIS được sử dụng để

tính toán trong dự án phân lũ và phát triển thủy lợi lưu vực sông Đáy do Hà Lan tài
trợ.
- Trung tâm khu vực, START Đông Nam Á (Southeast Asia START Regional Center)
đang xây dựng "Hệ thống dự báo lũ thời gian thực cho lưu vực sông Mê Kông". Hệ
thống này được xây dựng dựa trên mô hình thủy văn khu vực có thông số phân bố, tính
toán dòng chảy từ mưa. Hệ thống dự báo được phân thành 3 phần: thu nhận số liệu từ
vệ tinh và các trạm tự động, dự báo thủy văn và dự báo ngập lụt. Thời gian dự kiến dự
báo là 1 hoặc 2 ngày.

14

14


Hình 1- 1: Hệ thống dự báo lũ lũ thời gian thực cho lưu vực sông Mê Kông
Viện Điện lực (EDF) của Pháp đã xây dựng phần mềm TELEMAC tính các bài toán
thuỷ lực 1 và 2 chiều. TELEMAC-2D là phần mềm tính toán thủy lực 2 chiều, nằm
trong hệ thống phần mềm TELEMAC. TELEMAC-2D đã được kiểm nghiệm theo các
tiêu chuẩn nghiêm ngặt của Châu Âu về độ tin cậy; mô hình này đã được áp dụng tính
toán rất nhiều nơi ở Cộng hòa Pháp và trên thế giới. Ở Việt Nam, mô hình đã được cài
đặt tại Viện Cơ học Hà Nội và Khoa Xây dựng - Thuỷ lợi - Thuỷ điện, Trường Đại học

15

15


Kỹ thuật Đà nẵng và đã được áp dụng thử nghiệm để tính toán dòng chảy tràn vùng Vân
Cốc- Đập Đáy, lưu vực sông Hồng đoạn trước Hà Nội, và tính toán ngập lụt khu vực
thành phố Đà Nẵng.

Hình 1- 2: Mô phỏng ngập lụt bằng mô hình TELEMAC-2D
- Ở Nhật Bản, ngoài mô hình thuỷ lực MIKE như đã nói ở trên, các chuyên gia thường
sử dụng quan hệ hồi quy, mô hình TANK, mô hình lượng trữ và gần đây là các công
nghệ mới như hệ mờ và hệ thần kinh nhân tạo.

16

16


CHƯƠNG 2. GIỚI THIỆU VỀ LƯU VỰC NGHIÊN CỨU
2.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên
2.1.1 Vị hrí địalý
Sông Trà Khúc là sông lớn nhất tỉnh Quảng Ngãi, có diện tích lưu vực 3240 km2, chiếm
khoảng 55% diện tích tự nhiên của tỉnh. Bắt nguồn từ vùng rừng núi Kon Plong – Kon
Tum ở độ cao trung bình từ 1300 – 1500m. Lưu vực sông nằm trên các huyện Sơn Hà,
Sơn Tây, Trà Bồng, Ba Tơ, Sơn Tịnh, Tư Nghĩa, Nghĩa Hành, thị xã Quảng Ngãi và
một phần huyện Kon Plong tỉnh Kon Tum. Ranh giới lưu vực phía Bắc giáp lưu vực
sông Trà Bồng, phía Nam giáp lưu vực sông Vệ, phía Tây giáp lưu vực sông Sê San,
phía Đông giáp biển Đông (Hình 2-1, Hình 2-2).

Hình 2- 1: Vị trí vùng nghiên cứu

17

17