Đánh giá nguy cơ và thiệt hại do ngập lụt vùng hạ du sông Sài Gòn – Đồng Nai dưới tác động xả lũ từ hồ chứa dầu tiếng

TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ VÀ THIỆT HẠI DO NGẬP LỤT VÙNG HẠ DU
SƠNG SÀI GỊN – ĐỒNG NAI DƯỚI TÁC ĐỘNG XẢ LŨ TỪ HỒ CHỨA
DẦU TIẾNG 1
ASSESSMENT OF FLOOD RISK AND DAMAGE IN SAIGON-DONGNAI RIVER
DOWNSTREAM UNDER THE IMPACT OF OPERATING REGIME OF DAU
TIENG RESERVOIR
ThS. Đinh Thị Thùy Trang, KS. Đỗ Hồng Lam,
Nguyễn Duy Khang, Hồ Lâm Trường
Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam
Trung tâm Ứng dụng Cơng nghệ Vũ Trụ TP.HCM
TĨM TẮT
Ngập lụt vùng hạ du sơng Sài Gòn – Đồng Nai bị tác động bởi 3 ngun nhân chính:
mưa, lũ, triều và tổng hợp của cả 3 yếu tố trên. Trong các năm qua, nhiều quy hoạch
đã được thực hiện nhằm chống ngập cho vùng hạ du. Bằng việc sử dụng cơng cụ mơ
hình tốn MIKE, phần mềm ArcGIS và ngơn ngữ lập trình Matlab để mơ phỏng chế
độ thủy lực dòng chảy trên sơng và bãi tràn; xử lý và phân tích khơng gian; và, thực
hiện các thuật tốn; nhóm tác giả phân tích nguy cơ và thiệt hại do ngập lụt vùng hạ
du sơng Sài Gòn – Đồng Nai dưới tác động xả lũ từ hồ chứa Dầu Tiếng trong những
điều kiện khác nhau về địa hình, thủy văn, các quy hoạch chống ngập và có xét đến
biến đổi khí hậu nhằm đánh giá hiệu quả của các quy hoạch. Kết quả cho thấy, tổng
diện tích ngập tồn vùng giảm 45% nếu QH1547 được thực hiện và giảm 35% nếu
QH1547 giai đoạn 1 hồn thành, tương ứng là giá trị thiệt hại giảm từ 78% - 63%
so với hiện trạng.
Từ khóa: ngập lụt sơng Sài Gòn, hồ Dầu Tiếng, xả lũ.

ABSTRACT
Flooding in Saigon – Dongnai river downstream is caused by 3 main factors: rain,
flood, tide and the combinatioin of those 3 factors. In recent years, many preventing
flooding plannings have been carried out. With the application of mathematical

models MIKE, ArcGIS software and programing language Matlab to simulate
hydraulic regime in the Saigon River and floodplain; process and analyze geographic
information; and, implement algorithms, the authors conduct research on flood risk
analysis and flood damage assessment in Saigon – Dongnai river downstream under
the impact of operating procedure of Dau Tieng reservoir in different condition of
topohraphy, hydrology, flood prevention planning in the context of climate change in
1

Bài báo là sản phẩm của đề tài “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp phân lũ, chậm lũ, giảm lũ sơng Sài
Gòn nhằm giảm thiểu ngập lụt Tp.HCM khi hồ Dầu tiếng xả lũ theo thiết kế hoặc xảy ra vỡ đập” do Viện
Khoa học Thủy lợi miền Nam thực hiện.

152

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

order to evaluate the efficacy of those plannings. The results show that, total inundated
area decreases by 45% with 1547 planning and 35% with 1547 planning – phase 1;
the damage also reduce by 78% - 63% respectively.
Keywords: Saigon river flood, Dau Tiengreservoir, flood discharge.

1. GIỚI THIỆU
Thành phố Hố Chí Minh nằm ở hạ lưu hệ thống sơng Sài Gòn - Đồng Nai, giáp
biển Đơng, nằm trên vùng cửa các con sơng lớn, một mặt chịu áp lực của nước nguồn từ
trên đổ xuống trong mùa mưa lũ, một mặt chịu áp lực của biển từ dưới lên quanh năm:
triều cao, gió bão. Với đặc điểm địa hình thấp và bằng phẳng, 75% diện tích có cao trình
thấp hơn +2,0 m; nơi đây thường xun xảy ra tình trạng ngập úng.

Các ngun nhân khách quan gây ngập úng có thể tóm tắt như sau: (i) ngập do
mưa, hệ thống kênh, cống tiêu nội thành chưa đủ đáp ứng, (ii) ngập do lũ: ngồi lũ từ
thượng nguồn sơng Sài Gòn – Đồng Nai còn có lũ từ lưu vực sơng Mê Kơng thơng qua
hệ thống kênh rạch nối liền các sơng Vàm Cỏ với vùng TP.HCM, (iii) ngập do triều,
những lúc triều lên hoặc triều cường, mực nước trong sơng kênh lên cao gây khó khăn
cho việc tiêu thốt, (iv) tổng hợp của các ngun nhân trên.
Từ năm 1985, với vai trò là điều tiết nhiều năm, hồ Dầu Tiếng có thể giữ lại hầu
như tồn bộ dòng chảy trong hồ, ngay cả với lũ có tần suất trên 10%. Đối với lũ có tần
suất trên 1%, hồ cũng có tác dụng cắt đỉnh từ 20 - 40% làm giảm dòng lũ xuống hạ lưu.
Các quy hoạch phục vụ chống ngập cho vùng hạ du, đặc biệt là khu vực Thành phố Hồ
Chí Minh cũng đã được nghiên cứu và thực hiện.
Để đánh giá tác động xả nước hồ Dầu Tiếng cũng như hiệu quả của các quy hoạch
đến ngập lụt Tp.HCM nói riêng và hạ lưu hồ nói chung, nhóm tác giả đã tiến hành phân
tích nguy cơ và tính tốn thiệt hại do ngập cho các kịch bản tính tốn phù hợp với điều
kiện hiện trạng, quy trình vận hành của các hồ chứa lớn, gắn liền với các quy hoạch đã
được phê duyệt và có cập nhật yếu tố biến đổi khí hậu.
2. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
2.1. Vùng nghiên cứu
Vùng nghiên cứu là lưu vực sơng Sài Gòn và một phần hạ du lưu vực sơng Đồng
Nai thuộc các tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Long An, Đồng Nai và trọng tâm là
Tp.HCM.
2.2. Phương pháp thực hiện
a. Nguy cơ ngập lụt
Nguy cơ ngập lũ được xác định bằng phương pháp mơ hình tốn và phân tích
khơng gian mơ phỏng mức độ ngập theo độ sâu và diện tích.
Để mơ phỏng tương tác dòng chảy trên bãi, mơ hình 2 chiều MIKE 21 FM được
thiết lập cho tồn vùng hạ du (diện tích khoảng: 6.585 km²) đảm bảo bao phủ những vùng
có khả năng bị ngập. Phạm vi vùng tính tốn được xây dựng ở dạng lưới tam giác bất quy
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM

153


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

tắc với 523.627 ơ và 997.612 điểm, trong
đó kích thước ơ khơng vượt q 10.000 m2,
diện tích ơ nhỏ nhất là 190 m2.
Kết quả tính tốn độ sâu ngập lớn
nhất của mơ hình được trích xuất để xử lý
bằng phần mềm ArcGIS để tính tốn diện
tích theo các khoảng sâu ngập và xây dựng
bản đồ nguy cơ ngập lũ.
b. Tính tốn thiệt hại do ngập
Phần mềm ArcGIS và MATLAB
được ứng dụng để xử lý thơng tin và tính
tốn thiệt hại do ngập đối với các nhóm sử
dụng đất.
2.3. Dữ liệu bản đồ
Mơ hình số độ cao vùng hạ lưu Sài
Gòn - Đồng Nai và khu vực Tp.HCM được
cung cấp từ trung tâm lưu trữ quốc gia Cục đo đạc và bản đồ Việt Nam và cập nhật
từ những đề tài, dự án trước đây do Viện
KHTL miền Nam thực hiện. Địa hình đến
Hình 1. Phạm vi vùng nghiên cứu
năm 2025 dựa vào Điều chỉnh quy hoạch
chung xây dựng đến năm 2025 của Tp.HCM do Viện Quy hoạch Xây dựng thực hiện.
Bản đồ hành chính các tỉnh /Thành phố thuộc phạm vi vùng nghiên cứu, bản đồ
hiện trạng sử dụng đất và quy hoạch sử dụng đất đến năm 2020 được thu thập từ Sở Tài
ngun và Mơi trường các tỉnh Long An, Bình Dương, Đồng Nai và Tp. Hồ Chí Minh.

2.4. Cơ sở tính tốn thiệt hại do ngập
Thiệt hại do ngập vùng hạ du Sài Gòn – Đồng Nai được tính tốn dựa vào báo cáo
“Global flood depth-damage function” của Ủy ban Châu Âu (Huizinga, De Moel, &
Szewczyk, 2017) cho các nhóm đất khác nhau.
a. Phân loại các nhóm đất
Các loại đất được phân nhóm như sau:

154

-

Nhóm đất nhà ở “Residential buildings”: bao gồm các loại hình nhà ở, kể cả
căn hộ và các hình thức tương tự khác.

-

Nhóm đất thương mại “Commercial buildings”: bao gồm các nhà thương mại
và các hình thức tương tự như văn phòng, trường học, bệnh viện, khách sạn,
cửa hàng.

-

Nhóm đất cơng nghiệp “Industrial buildings”: bao gồm các tòa nhà tại khu
cơng nghiệp và các hình thức tương tự như kho bãi, xưởng sản xuất, nhà máy,
xí nghiệp.
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

-

Nhóm cơ sở hạ tầng “Infrastructure”: bao gồm các loại hình cơ sở hạ tầng
như đường giao thơng, thủy lợi.

-

Nhóm đất nơng nghiệp “Agriculture”: đây là các loại đất phục vụ cho hoạt
động canh tác nơng nghiệp.

b. Lập tham số thiệt hại
Bộ tham số thiệt hại do ngập
được thành lập cho các nhóm đất
khác nhau ứng với độ sâu ngập
(được tính từ 0 – 6 m).
c. Lập bản đồ dự báo thiệt
hại
Bản đồ dự báo thiệt hại được
tính tốn dựa trên giá trị thiệt hại
theo cơng thức từ báo cáo “Global
flood depth-damage function” của
Hình 2. Biểu đồ tham số thiệt hại theo độ sâu ngập
Ủy ban Châu Âu (Huizinga et al.,
2017) cho từng nhóm đất khác nhau. Trong đó, giá tiền thiệt hại chuẩn hóa đơn vị VND
(đồng), theo chỉ số CPI và chỉ số GDP của Việt Nam năm 2016 (Huizinga et al., 2017),
như Bảng 1.
Bảng 1. Bảng đơn giá thiệt hại các loại đất tính theo
đơn giá Việt Nam đồng
Loại đất
Đơn giá thiệt hại (đồng/m2)

Nhóm đất nhà ở
1.471.924,30
Nhóm đất thương mại
3.367.451,15
Nhóm đất cơng nghiệp
3.052.497,73
Nhóm đất nơng nghiệp
6.191,17
Nhóm cơ sở hạ tầng
598.527,73

Từ bảng đơn giá thiệt hại trên kết hợp với bản đồ tham số thiệt hại, giá trị thiệt hại
được tính theo cơng thức:
Giá trị thiệt hại = Tham số x Đơn giá thiệt hại của từng loại đất
3. KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU
3.1. Các kịch bản tính tốn
Tổng cộng có 5 tổ hợp với 35 kịch bản (KB) thủy lực và được phân tách như sau:
- Tổ hợp 0 bao gồm các 3 kịch bản nền trong điều kiện hiện trạng: KB0001 - các
hồ khơng xả nước, khơng mưa, triều tần suất 10%; KB0011 - Dầu Tiếng khơng xả, các
hồ lớn xả với tần suất 10%, khơng mưa, triều 10%; KB1011 - Dầu Tiếng khơng xả, các
hồ lớn xả 10%, mưa và triều 10%.
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM

155


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

Từ tổ hợp 1 đến tổ hợp 4, mỗi tổ hợp có 8 mức xả 200, 300, 400, 500, 1.000, 1.500,
2.000, 2.800 (m3/s). Tên gọi các kịch bản (KB) thủy lực như sau: KB1.1 là tổ hợp 1, mức

xả 200 m³/s, cho đến KB1.8 – tổ hợp 8, mức xả 2.800 m³/s. Tương tự tổ hợp 4, ký hiệu:
KB4.1 (mức xả 200 m³/s) cho đến KB4.8 (mức xả 2.800 m³/s), tổng cộng 32 KB.
Bảng 2. Các tổ hợp tính tốn thủy lực
Tổ
hợp
0
1
2
3
4

Xả thượng lưu
Mưa Triều
Phước Hòa, Trị An, Cần
(có BĐKH)
Dầu Tiếng
Đăng
Hiện trạng Hiện trạng
0/0/0
0/10%/10%
0/0/10% 10%
3
Hiện trạng Hiện trạng 200 – 2.800 m /s
10%
10%
10%
3
2025
Hiện trạng 200 – 2.800 m /s
10%

10%
10%
2
3
2025
QH 1547
200 – 2.800 m /s
10%
10%
10%
3
3
2025 QH1547-GĐ1 200 – 2.800 m /s
10%
10%
10%
Địa
hình

Cơng
trình

3.2. Phân tích nguy cơ ngập lụt
Trong nội dung này,
nguy cơ ngập lụt được phân
tích trên hai phương diện là
độ sâu và diện tích ngập.
Trong điều kiện hiện
nay, ngập lụt ở hạ du Sài
Gòn – Đồng Nai chịu tác

động sâu sắc nhất từ triều.
Chỉ với triều cường (P =
10%, BĐKH) thì tổng diện
tích ngập đã là 185.101 ha
(trong đó 62,5% ngập dưới
0,5 m).

Hình 3. So sánh diện tích ngập trong điều kiện hiện trạng

Khi có xả lũ thượng nguồn với tần suất 10% (từ các hồ Trị An, Phước Hòa, Cần
Đăng) và mưa lớn (P=10%, BĐKH) thì có thêm 26.280 ha đất bị ngập.
Kết hợp với xả hồ Dầu Tiếng với các cấp xả từ 200 m3/s – 2.800 m3/s thì diện tích
ngập tăng thêm là từ 2.942 ha đến 18.617 ha, phần lớn với độ sâu ngập trên 1 m. Tổng
diện tích ngập là từ 214 đến 235 nghìn ha, trong đó TP.HCM chiếm 62% - 66%.
Có thể dễ dàng nhận thấy, tình trạng ngập lụt ở hạ du sơng Sài Gòn – Đồng Nai
hiện nay là rất nghiêm trọng, tuy nhiên các quy hoạch chống ngập cho thấy hiệu quả
đáng kể trong việc giảm diện tích ngập ở hạ du. Quy hoạch 1547 gây ra ngập sâu nhất
với tất cả các cấp độ xả hồ Dầu Tiếng, tuy nhiên diện tích ngập trong trường hợp này là
2
3

Quyết định 1547/QĐ-TTg ngày 28 tháng 10 năm 2008
Quyết định 5967/QĐ-UBND ngày 12 tháng 11 năm 2015

156

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

nhỏ nhất, tổng diện tích ngập ứng với
các cấp xả là từ 117 đến 132 nghìn ha.
Vùng ngập sâu tập trung ở các khu
trũng thuộc Huyện Cần Giờ, huyện
Nhơn Trạch, ven bờ sơng và chân đập.
Hình 4. So sánh diện tích ngập các tổ
hợp tính tốn có xả lũ từ hồ chứa Dầu
Tiếng
Bảng 3. Độ sâu ngập lớn nhất và trung bình của các tổ hợp tính tốn
Tổ hợp Giá trị
0

Max
TB

1

Max
TB
Max
TB
Max
TB
Max
TB

2
3
4

Độ sâu ngập (m)
KB0001 KB0011 KB1011
2,4
2,4
2,6
0,46
0,5
0,5
Q200
Q300
Q400
Q500 Q1000 Q1500 Q2000 Q2800
2,4
2,4
2,6
2,9
3,9
4,9
5,6
8,8
0,50
0,51
0,51
0,52
0,54
0,57
0,59
0,64
2,4

2,4
2,7
2,9
4,1
5,1
6,1
10,7
0,48
0,49
0,49
0,50
0,53
0,57
0,60
0,66
2,4
2,4
2,7
3,0
4,3
5,2
6,3
10,8
0,52
0,53
0,54
0,55
0,58
0,63
0,68

0,75
2,4
2,4
2,7
3,0
4,2
5,1
6,0
10,8
0,49
0,50
0,50
0,51
0,55
0,59
0,62
0,69

Hiện trạng – xả 2.800 m3/s

Địa hình 2025 – xả 2.800 m3/s

QH1547 - xả 2.800 m3/s

Hình 5. Bản đồ ngập lụt vùng hạ du ứng với các trường hợp tính tốn
VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM

157

TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

3.3. Tính tốn thiệt hại do ngập
Hình 6 thể hiện giá trị gia tăng thiệt hại ứng với các cấp độ xả của hồ Dầu Tiếng
trong điều kiện hiện trạng. Rõ ràng là lưu lượng xả càng tăng thì mức độ thiệt hại càng
lớn do diện tích và độ sâu ngập cùng tăng. Giá trị thiệt hại tăng từ 102% đến 144% (ứng
với cấp xả từ 200 m3/s đến 2.800 m3/s) so với khi hồ Dầu Tiếng khơng xả, trong cùng
điều kiện địa hình, mưa, triều.
Bảng 4. Chi tiết tỷ lệ thiệt hại của các tỉnh/thành thuộc vùng hạ du Sài Gòn – Đồng Nai,
tổ hợp 1 (hiện trạng)
Phần trăm thiệt hại (%)
Tỉnh

KB 1.1 KB 1.2
Long An
20%
20%
Tây Ninh
0%
1%
Bình Dương 2%
3%
Đồng Nai
12%
11%
Tp.HCM
65%
65%
Tổng cộng 100%
100%

KB 1.3
20%
1%
3%
11%
65%
100%

KB 1.4
20%
1%
3%
11%
65%
100%

KB 1.5 KB 1.6
19%
18%
2%
2%
5%
6%
11%
10%
64%
64%
100%
100%

KB 1.7
17%
2%
7%
10%
64%
100%

KB 1.8
18%
3%
9%
9%
62%
100%

Kết quả phân tích nguy cơ ngập lụt cho thấy QH1547 có thể giảm diện tích ngập
đáng kể nhất nhưng lại gây ra ngập sâu ở một số khu vực. Do đó giá trị thiệt hại do ngập
là yếu tố quyết định tính hiệu quả của các phương án. Hình so sánh mức độ thiệt hại
giữa các tổ hợp 1, 2, 3 và 4 trong các điều kiện khác nhau. Có thể dễ dàng thấy được,
việc thực hiện QH1547 có thể giảm từ 72% - 78% thiệt hại so với hiện trạng, tiếp theo
là phương án Vành đai III (QH1547 – giai đoạn 1) và phương án nâng cao độ địa hình
theo quy hoạch đến năm 2025, có mức giảm như nhau từ 63% - 69%.

Hình 6. So sánh thiệt hại do ngập các kịch bản
– tổ hợp 1

158

Hình 7. So sánh thiệt hại do ngập các tổ hợp
tính tốn

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

Hiện trạng – xả 2.800 m3/s

QH1547 – xả 2.800 m3/s

QH1547 GĐ1 – xả 2.800 m3/s

Hình 6. Bản đồ dự báo thiệt hại do ngập lụt vùng hạ du ứng với các trường hợp tính tốn

Trong điều kiện hiện trạng, TP. Hồ Chí Minh bị thiệt hại nặng nề nhất, chiếm tỷ lệ
khoảng 65% trên tổng giá trị thiệt hại tồn vùng hạ du. Sau khi nâng cao nền địa hình
thì giảm còn 21%; với QH1547, thiệt hại ở TP.HCM giảm còn 19%, và giảm xuống
thấp nhất (16%) khi QH1547 giai đoạn 1 được hồn thành.
4. KẾT LUẬN
Triều có tác động sâu sắc đến ngập lụt vùng hạ du sơng Sài Gòn – Đồng Nai. Khi
triều cường kết hợp với mưa lớn và xả lũ thượng nguồn thì tình trạng ngập úng càng
nghiêm trọng, đặc biệt là Tp.Hồ Chí Minh. Nguy cơ và thiệt hại do ngập tăng theo các
cấp xả hồ. Cụ thể là ứng với các cấp xả hồ Dầu Tiếng từ 200 m3/s đến 2800 m3/s, diện
tích ngập tăng thêm 1% - 10% và thiệt hại tăng thêm 2% - 44% so với khi hồ Dầu Tiếng
khơng xả.
Trong điều kiện hiện trạng, diện tích đất bị ngập có thể chiếm đến khoảng 35%
diện tích đất tự nhiên tồn vùng với độ ngập sâu trung bình là 0,64 m (ứng với lưu
lượng xả 2.800 m3/s). Thiệt hại do ngập tại Tp.HCM là nặng nề nhất, chiếm 65% tổng

giá trị thiệt hại tồn vùng.
Việc thực hiện các quy hoạch với mục tiêu trọng tâm là bảo vệ Tp.HCM phát huy
tác dụng tốt. Tổng diện tích ngập tồn vùng giảm 45% nếu QH1547 được thực hiện và
giảm 35% nếu QH1547 giai đoạn 1 hồn thành, tương ứng là giá trị thiệt hại giảm từ 78%
- 63% so với hiện trạng. Phương án nâng cao độ địa hình theo quy hoạch đến năm 2025,
có mức giảm như QH1547 giai đoạn 1. Đặc biệt, thiệt hại tại TP.HCM giảm từ 65%
xuống còn 16% - 21% trên tổng giá trị thiệt hại tồn vùng khi các quy hoạch được hiện.

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM

159


TUYỂN TẬP KẾT QUẢ KHOA HỌC & CÔNG NGHỆ 2017 - 2018

TÀI LIỆU THAM KHẢO
[1] Bộ Tài ngun và Mơi trường (2016) “Kịch bản biến đổi khí hậu và nước biển dâng cho
Việt Nam năm 2016.
[2] Jan Huizinga, Hans de Moel, Wojciech Szewczyk (2017) “Global flood depth-damage
function”.
[3] Quyết định 1547/QĐ-TTg ngày 28 tháng 10 năm 2008 “Phê duyệt quy hoạch Thủy lợi
chống ngập úng khu vực Thành phố Hồ Chí Minh”.
[4] Quyết định 5967/QĐ-UBND ngày 12 tháng 11 năm 2015 “Duyệt Báo cáo nghiên cứu khả
thi Dự án Giải quyết ngập do triều khư vực Thành phố Hồ Chí Minh có xét đến yếu tố Biến
đổi khí hậu (giai đoạn 1) theo hình thức đối tác cơng tư (Hợp đồng BT)”.

Phản biện: PGS. TS. Đinh Cơng Sản

160

VIỆN KHOA HỌC THỦY LI MIỀN NAM