Luận văn thạc sĩ nghiên cứu tính toán ngập lụt và xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu sông ba

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN ĐỨC HỒNG

NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN NGẬP LỤT
VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG BA

LUẬN VĂN THẠC SĨ

HÀ NỘI - 2019


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN ĐỨC HỒNG

NGHIÊN CỨU TÍNH TỐN NGẬP LỤT
VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG BA

CHUYÊN NGÀNH: KỸ THUẬT TÀI NGUYÊN NƯỚC
MÃ SỐ: 8.58.02.12

NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: PGS.TS PHẠM VIỆT HÒA

HÀ NỘI - 2019

LỜI CAM ĐOAN
Học viên xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản thân học viên. Các kết quả
nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao chép từ bất kỳ một
nguồn nào và dưới bất kỳ hình thức nào.Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã
được thực hiện trích dẫn và ghi nguồn tài liệu tham khảo đúng quy định.
Tác giả luận văn

Nguyễn Đức Hoàng

i


LỜI CÁM ƠN
Để có thể hồn thành đề tài luận văn thạc sĩ một cách hoàn chỉnh, bên cạnh sự nỗ
lực cố gắng của bản thân cịn có sự hướng dẫn nhiệt tình của q Thầy Cơ, cũng như sự
động viên ủng hộ của gia đình, bạn bè và đồng nghiệp trong suốt thời gian học tập nghiên
cứu và thực hiện luận văn Thạc sĩ.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Thầy PGS.TS Phạm Việt Hòa người đã
hết lòng giúp đỡ và tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tơi hồn thành luận văn này. Xin
chân thành bày tỏ lịng biết ơn đến tồn thể q thầy cơ trong Khoa Kỹ thuật Tài nguyên
nước – Trường Đại học Thủy lợi đã tận tình truyền đạt những kiến thức quý báu cũng
như tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất cho tơi trong suốt q trình học tập nghiên cứu và
cho đến khi thực hiện đề tài luận văn.
Xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn đến Viện Quy hoạch Thủy lợi, Phòng Quy
hoạch Thủy lợi Nam Trung bộ và Tây Nguyên đã hỗ trợ và tạo mọi điều kiện thuận lợi
cho tôi trong suốt thời gian nghiên cứu và thực hiện luận văn.
Trong khuôn khổ của luận văn này, do thời gian và điều kiện về nguồn số liệu,
nhân lực cịn hạn chế nên khơng tránh khỏi những thiếu sót. Tác giả rất mong nhận được
ý kiến đóng góp từ các nhà khoa học, các đồng nghiệp và quý Thầy Cô.
Hà Nội, tháng 02 năm 2019

Tác giả luận văn

Nguyễn Đức Hoàng

ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................................... 1
1. Tính cấp thiết của đề tài............................................................................................... 1
2. Mục đích của đề tài ......................................................................................................3
3. Đối tượng, hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu .............................................3
4. Kết quả của đề tài ........................................................................................................3
CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ
NGẬP LŨ VÀ VÙNG HẠ LƯU SÔNG BA ..................................................................5
1.1Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lũ ....................................5
1.1.1 Khái niệm bản đồ ngập lũ ....................................................................................... 7
1.1.2 Các phương pháp xây dựng bản đồ ngập lũ ........................................................... 7
1.1.2.1 Phương pháp thống kê, điều tra vết lũ các trận lũ thực tế [3,4] .......................... 7
1.1.2.2 Phương pháp sử dụng bản đồ địa hình, địa mạo .................................................9
1.1.2.3 Phương pháp ảnh vệ tinh ...................................................................................10
1.1.2.4 Phương pháp mơ phỏng bằng các mơ hình tốn [3,4] .......................................10
1.1.2.5 Phương pháp kết hợp ......................................................................................... 12
1.1.3 Tổng quan về xây dựng bản đồ ngập lũ thế giới và trong nước hiện nay ............12
1.2 Tổng quan về vùng nghiên cứu ...............................................................................13
1.2.1 Vị trí địa lý, phạm vi hành chính ..........................................................................13
1.2.2 Đặc điểm kinh tế – xã hội ..................................................................................... 15
1.2.2.1 Dân số ................................................................................................................15
1.2.2.2 Đặc điểm chung nền kinh tế ..............................................................................16
1.2.2.3 Cơ sở hạ tầng .....................................................................................................16

1.2.3 Đặc điểm khí hậu, khí tượng ................................................................................18
1.2.3.1 Chế độ nhiệt .......................................................................................................18
1.2.3.2 Độ ẩm ................................................................................................................19
1.2.3.3 Bốc hơi...............................................................................................................20
1.2.3.4 Số giờ nắng ........................................................................................................20
1.2.3.5 Gió ..................................................................................................................... 21
1.2.3.6 Bão ..................................................................................................................... 21
1.2.3.7 Chế độ mưa ........................................................................................................22

iii


1.2.4 Đặc điểm mạng lưới sơng ngịi ............................................................................ 24
1.2.5 Đặc điểm thủy văn................................................................................................ 26
1.2.5.1 Dòng chảy năm.................................................................................................. 26
1.2.5.2 Dòng chảy lũ ..................................................................................................... 27
1.2.5.3 Chế độ thủy triều ............................................................................................... 32
1.2.6. Tình hình lũ lụt vùng hạ lưu sơng Ba .................................................................. 32
1.2.6.1 Tình hình ngập lụt ............................................................................................. 32
1.2.6.2 Thiệt hại ngập lụt............................................................................................... 35
1.2.7. Hiện trạng cơng trình phịng chống lũ................................................................ 36
CHƯƠNG 2. PHƯƠNG PHÁP XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT VÀ TÍNH TOÁN
PHẠM VI, MỨC ĐỘ NGẬP LỤT ............................................................................... 41
2.1. Đánh giá nguyên nhân ngập lụt hạ lưu sông Ba ..................................................... 41
2.2. Lựa chọn bộ cơng cụ mơ hình tốn đề diễn tốn lũ lưu vực sơng Ba .................... 43
2.2.1 Mơ hình mưa dịng chảy....................................................................................... 43
2.2.2 Mơ hình thủy lực .................................................................................................. 45
2.2.3 Lựa chọn mơ hình diễn tốn ................................................................................. 47
2.2.4 Cơ sở lý thuyết mơ hình ....................................................................................... 47
2.3 Ngun lý xây dựng bản đồ ngập lụt ...................................................................... 54

CHƯƠNG 3. TÍNH TỐN MỨC ĐỘ NGẬP LỤT VÀ XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP
LỤT VÙNG HẠ LƯU SÔNG BA ................................................................................ 56
3.1 Cơ sở dữ liệu ........................................................................................................... 56
3.1.1 Tài liệu địa hình.................................................................................................... 56
3.1.2 Tài liệu khí tượng, thủy văn ................................................................................. 56
3.1.3 Tài liệu điều tra vết lũ .......................................................................................... 59
3.2 Ứng dụng mơ hình thủy văn, thủy lực tính tốn ngập lụt theo tần suất 5%,10% ... 60
3.2.1. Xây dựng, hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình thủy văn mưa dịng chảy lưu vực sơng
Ba................................................................................................................................... 60
3.2.2. Xây dựng, hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình thủy lực Mike 11, Mike 21, Mike Flood
lưu vực sông Ba ............................................................................................................. 61
3.2.2.1 Xây dựng mơ hình thủy lực 1 chiều MIKE 11 .................................................. 62
3.2.2.2 Xây dựng mơ hình thủy lực 2 chiều MIKE 21 .................................................. 66

iv


3.2.2.3 Xây dựng mơ hình thủy lực kết hợp 1 chiều và 2 chiều MIKE FLOOD ..........71
3.2.2.4 Kết quả hiệu chỉnh, kiểm định mơ hình thủy lực ..............................................72
3.2.3. Kết quả tính tốn q trình ngập lụt ....................................................................77
3.3 Xây dựng bản đồ ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba ..................................................... 81
3.3.1 Quy trình chuyển kết quả của mơ hình tốn sang GIS và xây dựng bản đồ ngập lụt
.......................................................................................................................................81
3.3.2 Kết quả xây dựng bản đồ ngập lụt ........................................................................86
3.3.3 Phân tích GIS để tính tốn diện tích ngập, mức độ ngập vùng nghiên cứu .........88
3.4. Sơ bộ đề xuất phương án giảm ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba ............................... 92
3.4.1 Đề xuất phương án................................................................................................ 92
3.4.2 Tính tốn hiệu quả giảm ngập lụt các phương án đề xuất ....................................94
3.4.3 Lựa chọn phương án giảm ngập lụt hiệu quả ....................................................... 95
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ....................................................................................... 97

v


DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH
Hình 1.1. Vị trí lưu vực sơng Ba .................................................................................. 14
Hình 1.2. Vùng hạ lưu sơng Ba .................................................................................... 15
Hình 1.3 Đường tần suất lưu lượng lũ lớn nhất – trạm thủy văn Củng Sơn ................. 31
Hình 1.4 Hiện trạng hồ chứa lớn trên lưu vực sông Ba ................................................ 39
Hình 2.1 Minh hoạ lưu vực như một hệ thống thủy văn ............................................... 44
Hình 2.2. Cấu trúc mơ hình mưa dịng chảy NAM ....................................................... 48
Hình 2.3. Sơ đồ sai phân 6 điểm Abbott ....................................................................... 50
Hình 2.4 Sơ đồ mạng lưới linh hoạt (flexible mesh) ..................................................... 51
Hình 2.5. Áp dụng kết nối ............................................................................................. 52
Hình 2.6 Ví dụ về kết nối bên ....................................................................................... 53
Hình 2.7. Ví dụ về kết nối cơng trình ............................................................................ 53
Hình 2.8. Sơ đồ khối nguyên lý xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba .... 55
Hình 3.1. Vị trí các mặt cắt đo đạc năm 2018 từ khu vực hạ lưu sông Ba ................... 56
Hình 3.2. Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng và đo mưa lưu vực sơng Ba .................... 57
Hình 3.3. Bản đồ mạng lưới trạm thủy văn lưu vực sông Ba ....................................... 58
Hình 3.4. Sơ đồ vị trí vết lũ 10/1993 ............................................................................. 59
Hình 3.5. Sơ đồ vị trí vết lũ 11/2009 ............................................................................. 59
Hình 3.6. Kết quả mơ phỏng trận lũ 10/1993 tại trạm Củng Sơn ................................. 60
Hình 3.7. Kết quả mô phỏng trận lũ 11/2009 tại trạm Củng Sơn ................................. 61
Hình 3.8. Dữ liệu nền mạng lưới thủy lực MIKE 11 .................................................... 62
Hình 3.9. Sơ đồ mạng lưới thủy lực MIKE 11 .............................................................. 63
Hình 3.10. Vị trí các mặt cắt trên định dạng *.kmz ...................................................... 63
Hình 3.11. Thơng số mặt cắt cơ bản.............................................................................. 64
Hình 3.12. Bảng thơng số chính của file *.hd11 ........................................................... 66
Hình 3.13. Dữ liệu cao độ địa hình lưu vực sơng Ba .................................................... 67

Hình 3.14. Bản đồ cao độ số DEM 10x10 được xây dựng từ bản đồ địa hình 1/2.000;
1/5.000, 1/10.000 của Bộ Tài nguyên và Mơi trường ................................................... 67
Hình 3.15. Lưới tính tốn mơ hình MIKE 21 được xây dựng ...................................... 68
Hình 3.16. Thơng số khai báo cạn và ngập ................................................................... 70

vi


Hình 3.17. Thơng số nhớt Eddy ....................................................................................70
Hình 3.18. Thiết lập cơng trình trên vùng ngập ............................................................ 71
Hình 3.19. Sơ đồ tính tốn thủy lực 2 chiều sơng Ba ....................................................72
Hình 3.20. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm thủy văn Củng Sơn ........................ 73
Hình 3.21. Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm thủy văn Phú Lâm .......................... 73
Hình 3.22. Sơ đồ vị trí vết lũ 10/1993 ...........................................................................74
Hình 3.23. Kết quả kiểm định mực nước tại trạm thủy văn Củng Sơn lũ 11/2009 .......76
Hình 3.24. Kết quả kiểm định mực nước tại trạm thủy văn Phú Lâm lũ 11/2009 ........76
Hình 3.25. Kết quả tính tốn mức độ ngập lụt vùng hạ lưu sơng Ba tương ứng trận lũ
10/1993 .......................................................................................................................... 79
Hình 3.26. Kết quả tính tốn mức độ ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba tương ứng trận lũ tần
suất 5% .......................................................................................................................... 79
Hình 3.27. Kết quả tính tốn mức độ ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba tương ứng trận lũ tần
suất 10% ........................................................................................................................ 81
Hình 3.28. Kết quả trích xuất từ mơ hình MIKE FLOOD ............................................83
Hình 3.29. Kết quả nội suy ngập lụt của Kriging .......................................................... 85
Hình 3.30. Bản đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba – Trận lũ 10/1993 ....................... 86
Hình 3.31. Bản đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba – Trận lũ tần suất 5%, trạm thủy văn
Củng Sơn ....................................................................................................................... 87
Hình 3.32. Bản đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba – Trận lũ tần suất 10%, trạm thủy
văn Củng Sơn ................................................................................................................87
Hình 3.33. Các lớp dữ liệu được chồng xếp để thực hiện phân tích diện tích ngập, mức

độ ngập .......................................................................................................................... 88
Hình 3.34. Nạo vét sơng Ba đoạn chảy qua xã Hịa Phú ...............................................92
Hình 3.35. Nạo vét sơng Ba đoạn chảy qua xã Hịa Định Đơng ...................................92
Hình 3.36. Nạo vét sơng Ba đoạn chảy qua xã Bình Ngọc ...........................................93
Hình 3.37. Nạo vét sơng mở rộng, ổn định cửa Đà Rằng .............................................93
Hình 3.38. Xây dựng tuyến đê, lắp đặt cống điều tiết ...................................................94

vii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1. 1. Nhiệt độ trung bình tháng, năm lưu vực sông Ba ........................................ 19
Bảng 1. 2. Độ ẩm tương đối trung bình năm ................................................................. 19
Bảng 1. 3. Tổng lượng bốc hơi trung bình năm ............................................................ 20
Bảng 1. 4. Số giờ nắng trung bình năm ......................................................................... 21
Bảng 1. 5. Sông suối lưu vực sông ba phân theo cấp diện tích lưu vực ....................... 24
Bảng 1.6. Mực nước lũ lớn nhất năm thiết kế các trạm trong lưu vực sông Ba ........... 30
Bảng 1.7. Lưu lượng lũ lớn nhất tại trạm thủy văn Củng Sơn từ 1977-2015 ............... 30
Bảng 1.8. Tần suất lưu lượng lũ thiết kế trạm thủy văn Củng Sơn ............................... 31
Bảng 1.9. Đặc trưng mực nước triều tại cửa Đà Rằng .................................................. 32
Bảng 1.10. Hệ thống đê cửa sông, ven biển lưu vực sông Ba ....................................... 36
Bảng 1.11. Hiện trạng cơng trình kè đã xây dựng lưu vực sơng Ba ............................. 37
Bảng 1.12. Dung tích phòng lũ các hồ chứa lớn thượng nguồn .................................... 39
Bảng 3.1. Bộ thơng số mơ hình NAM – lưu vực sông Ba ............................................ 61
Bảng 3.2. Phạm vi mạng thủy lực 2 chiều phần bãi sông ............................................. 68
Bảng 3.3. Kết nối 2 mơ hình 1 và 2 chiều ..................................................................... 72
Bảng 3.4 Kết quả so sánh đỉnh lũ giữa thực đo và mô phỏng - Trận lũ năm 1993 – Lưu
vực sông Ba ................................................................................................................... 74
Bảng 3.5. Kết quả tính tốn mực nước lũ năm 1993 tại các vị trí vết lũ ...................... 74
Bảng 3.6. Kết quả so sánh đỉnh lũ giữa thực đo và tính tốn - trận lũ tháng 11/2009 –

lưu vực sơng Ba ............................................................................................................. 77
Bảng 3.7 Kết quả tính tốn mực nước lũ trận lũ 11/2009 tại các vị trí vết lũ ............... 77
Bảng 3.8. Diện tích lưu vực tại Trạm thủy văn Củng Sơn và các vị trí nhập lưu ......... 78
Bảng 3.9. Kết quả tính tốn mực nước, lưu lượng trên sơng Ba tại một số vị trí, trận lũ
10/1993 .......................................................................................................................... 78
Bảng 3.10 Kết quả tính tốn mực nước, lưu lượng trên sông Ba tại một số vị trí, trận lũ
chính vụ tần suất 5% tại trạm thủy văn Củng Sơn ........................................................ 79
Bảng 3.11 Kết quả tính tốn mực nước lũ tại một số vị trí vết lũ, trận lũ chính vụ tần
suất 5% tại trạm thủy văn Củng Sơn ............................................................................. 80

viii


Bảng 3.12 Kết quả tính tốn mực nước, lưu lượng trên sơng Ba tại một số vị trí, trận lũ
chính vụ tần suất 10% tại trạm thủy văn Củng Sơn ...................................................... 80
Bảng 3.13 Kết quả tính tốn mực nước lũ tại một số vị trí vết lũ, trận lũ chính vụ tần
suất 10% tại trạm thủy văn Củng Sơn ...........................................................................81
Bảng 3.14 Tổng hợp diện tích ngập, mức độ ngập trận lũ tháng 10/1993 vùng hạ lưu
sông Ba .......................................................................................................................... 88
Bảng 3.15 Tổng hợp diện tích ngập, mức độ ngập trận lũ tần suất 5% vùng hạ lưu sông
Ba ...................................................................................................................................89
Bảng 3.16 Tổng hợp diện tích ngập, mức độ ngập trận lũ tần suất 10% vùng hạ lưu sông
Ba ...................................................................................................................................91
Bảng 3.17. Cao độ thiết kế đê bao .................................................................................94
Bảng 3.18. Mực nước lớn nhất tại một số vị trí ............................................................ 94
Bảng 3.19. Mực nước lớn nhất tại một số vị trí – Phương án xây dựng đê bao............95

ix

DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ
DEM

Bản đồ cao độ số

F

Diện tích lưu vực

H

Mực nước

Hmax

Mực nước lớn nhất

KCN

Khu cơng nghiệp

NASH

Hệ số hiệu quả mơ hình

Mmax

Mơ đuyn đỉnh lũ lớn nhất

LVS

Lưu vực sông

OBS

Thực đo

Q

Lưu lượng

Qmax

Lưu lượng lớn nhất

SIM

Mơ phỏng

TCKT

Tiêu chuẩn kỹ thuật

R2

Hệ số R bình phương

WBL

Tổng lượng

x


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài
Cơng tác phịng chống thiên tai là một trong những nhiệm vụ trọng tâm của các cấp,
ngành. Bản đồ ngập lụt là một trong những công cụ hữu hiệu phục vụ đắc lực cho cơng
tác ứng phó chủ động với lũ lụt ở cả trong giai đoạn chuẩn bị và quy hoạch phòng chống
thiên tai cũng như trong giai đoạn ứng phó khẩn cấp.
Để đạt được sự nhất trí đồng thuận trong quá trình điều hành phịng tránh và giảm nhẹ
thiên tai giữa các cấp ngành và giữa các địa phương thì cần phải có bộ cơng cụ làm cơ
sở cho việc ra quyết định vận hành chống lũ. Bộ bản đồ ngập lũ được xây dựng trong
thời điểm hiện tại sẽ là cơ sở để đạt được sự đồng thuận giữa các bên liên quan khi mà
các quyết định vận hành của từng hồ chứa trong hệ thống và của cả hệ thống có thể dự
đốn được kết quả và triển khai được các biện pháp phòng tránh phù hợp với các điều
kiện và hồn cảnh.
Bản đồ ngập lũ sẽ góp phần cho công tác tuyên truyền nâng cao ý thức và nhận thức của
người dân trên tồn lưu vực sơng về những rủi ro thiên tai lũ lụt và nâng cao khả năng
tự thích nghi của người dân trong vùng.
Lưu vực sơng Ba nằm trong phạm vi ranh giới hành chính của 20 huyện thị và 1 thành
phố thuộc 2 tỉnh Tây Nguyên: Gia Lai, Đăk Lăk và một tỉnh Duyên hải miền Trung
Trung Bộ là Phú Yên. Đây là một trong chín lưu vực sơng lớn nhất Việt Nam có diện
tích tự nhiên tồn lưu vực 13.417 km2 với gần 40 km bờ biển.Phạm vi lưu vực nằm
trong khoảng:12055’ đến 14038’ vĩ độ Bắc và 108000’ đến 109055’ kinh độ Đơng.
Dịng chính sơng Ba bắt nguồn từ đỉnh núi cao Ngọc Rô 1.549 m của dải Trường Sơn.
Từ thượng nguồn đến An Khê sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đơng Nam sau đó
chuyển hướng Bắc - Nam, đến cửa sông Hinh chảy theo hướng gần như Tây - Đông rồi
đổ ra biển Đơng tại Tuy Hồ.
Tính từ thượng nguồn đến cửa ra (sơng Đà Rằng), sơng Ba có diện tích lưu vực 13.417

km2, với chiều dài sơng chính là 396 km, mật độ lưới sông 0,22 km/km2.

1


Hàng năm trên toàn lưu vực nhận được lượng mưa khoảng 1.880 mm với mơ đuyn dịng
chảy đạt 22,8 l/s/km2. Hàng năm sông Ba đổ ra biển Đông gần 10 tỷ m3 nước [11]. Các
sông suối thuộc lưu vực sông Ba thường hẹp và sâu, độ dốc sông suối lớn nên có tiềm
năng lớn về nguồn thuỷ năng.
Hàng năm vào mùa mưa bão, vùng hạ lưu sông Ba luôn bị lũ lụt đe dọa nghiêm trọng
với diễn biến ngày càng phức tạp, gây ra nhiều thiệt hại lớn về tài sản và tính mạng nhân
dân trong vùng, điển hình như trận lũ lịch sử tháng 10/1993 đã làm 41 người chết, 263
ngơi nhà bị sập hồn tồn, 1.900 ngơi nhà bị hư hỏng nặng, mất trắng 5.600 ha lúa, 2.150
ha hoa màu bị thiệt hại; hay như cơn bão Mirinae tháng 11 năm 2009 làm 6 người chết,
36 người mất tích, 131 ngơi nhà bị sập, 7.195 ngơi nhà bị hư hỏng nặng, thiệt hại 526
ha lúa và 5.110 ha hoa màu [11].
Vùng hạ lưu sông Ba là vùng đồng bằng khá rộng lớn với gần 25.000 ha đất canh tác,
với địa hình bằng phẳng và độ chênh cao độ giữa lịng sơng và mặt ruộng khơng lớn
(1,5m). Đặc biệt vùng hạ lưu sơng tiếp giáp với biển Đơng, vì vậy mỗi khi có mưa lũ về
vùng này hồn tồn ngập chìm trong nước, trong những năm gần đây tình hình lũ lụt
vùng hạ lưu sơng Ba càng trở nên nghiêm trọng hơn [11].
Thời điểm hiện tại, tác động tổng hợp của nhiều yếu tố như sự suy giảm thảm phủ thực
vật do các hoạt động khai thác rừng, xây dựng và vận hành các cơng trình thủy điện ở
thượng nguồn, kèm theo nhân tố biến đổi khí hậu trong những năm gần đây đã làm gia
tăng rủi ro lũ lụt trên lưu vực sông Ba.
Hiện tại, trên lưu vực sơng Ba có 6 cơng trình thủy lợi, thủy điện vừa và lớn như An
Khê – Ka Năk, Ayun Hạ, Krông H’Năng, Sông Hinh, Sông Ba Hạ và Ia M’la. Trong
mùa lũ, các cơng trình này vận hành điều tiết để giảm lũ cho hạ du theo quy trình vận
hành liên hồ chứa được Thủ tướng chỉnh phủ phê duyệt ngày 18/07/2018. Theo quy
trình, tổng dung tích phịng lũ của cả hệ thống khoảng 537 triệu m3. Tuy nhiên, tổng

dung tích này chỉ đạt khoảng 22,4% so với tổng lượng lũ 7 ngày tương ứng với tần suất
10%. Ngoài ra, công tác vận hành hệ thống thủy điện nhằm giảm lũ cho hạ du vẫn còn
nhiều điều bất cập. Hơn nữa, cơng tác này cịn phụ thuộc rất lớn vào độ chính xác của
kết quả dự báo và q trình vận hành thực tế của từng hồ chứa trong hệ thống.
Như vậy, vai trò của bản đồ ngập lụt càng trở nên quan trọng đặc biệt ở vùng lưu vực
sông Ba, do hệ thống sơng ngịi ở đây ngắn và dốc, thời gian tập trung nước nhanh nên
2


hầu hết các mơ hình tính tốn phức tạp về quy mô và mức độ ngập lụt chưa thể đáp ứng
u cầu cung cấp thơng tin nhanh chóng phục vụ cho cơng tác di dời dân cư, ứng phó
bão lụt. Chính vì vậy, việc sử dụng các bản đồ ngập lụt xây dựng sẵn với các kịch bản
khác nhau sẽ giúp cho các cơ quan có thẩm quyền ở trung ương và địa phương chủ động
lựa chọn phương án thích hợp để ứng phó kịp thời khi có các thơng tin dự báo, cảnh báo
nhanh về tình hình lũ lụt ở hạ lưu.
2. Mục đích của đề tài
Nghiên cứu tính toán phạm vi ngập lụt, mức độ ngập lụt và xây dựng bản đồ ngập lụt
vùng hạ lưu sông Ba tương ứng với trận lũ lịch sử 1993, trận lũ tần suất 5%, 10%
3. Đối tượng, hướng tiếp cận và phương pháp nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu là vùng hạ lưu lưu vực sông Ba nằm trên địa bàn 5 huyện Sơn Hịa,
Sơng Hinh, Đơng Hịa, Tây Hịa, Phú Hịa và thành phố Tuy Hòa thuộc tỉnh Phú Yên.
Hướng tiếp cập đề tài sử dụng bao gồm:
 Tiếp cận hệ thống
 Tiếp cận thực tiễn
 Tiếp cận lịch sử
 Tiếp cận logic
Phương pháp nghiên cứu được sử dụng trong quá trình thực hiện đề tài bao gồm:
 Phương pháp điều tra, khảo sát thực địa
 Phương pháp kế thừa
 Phương pháp phân tích, thống kê

 Phương pháp mơ hình tốn, mơ hình thủy lực
 Phương pháp tham vấn chun gia
4. Kết quả của đề tài
 Đánh giá được nguyên nhân và tình hình ngập lụt hạ lưu sơng Ba.
 Lựa chọn được bộ cơng cụ mơ hình tốn đề diễn tốn lũ lưu vực sơng Ba.
 Xây dựng bản đồ ngập lũ hạ lưu sông Ba tương ứng với trận lũ lịch sử năm 1993 và
các trận lũ tương ứng tần suất 5%,10%.

3


 Phân tích, tính tốn được diện tích ngập, độ sâu ngập lụt tương ứng với các trường
hợp tính tốn.
 Sơ bộ đề xuất phương án giảm ngập lụt vùng hạ lưu sông Ba.

4


CHƯƠNG 1. TỔNG QUAN VỀ LĨNH VỰC NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG
BẢN ĐỒ NGẬP LŨ VÀ VÙNG HẠ LƯU SÔNG BA
1.1 Tổng quan về lĩnh vực nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lũ
Lũ lụt lớn trên các sông là thảm họa và thường là tác nhân gây ra thiệt hại lớn về người
và tài sản, ảnh hưởng nghiêm trọng tới đời sống sinh hoạt của người dân và sự phát triển
kinh tế của vùng chịu ảnh hưởng ngập lụt. Trong những năm gần đây, lũ lụt xảy ra trên
thế giới có xu hướng ngày càng gia tăng với cường độ mạnh hơn và diễn biến phức tạp
hơn. Ở vùng hạ lưu của các lưu vực sông, mật độ dân cư thường rất cao và là vùng kinh
tế tập trung, đặc biệt là ở các nước khu vực Châu Á, do vậy khi xảy ra lũ lụt thì thiệt hại
về người và tài sản thường rất lớn.
Tổng quan tình hình lũ lụt ở một số nước trên thế giới như sau:
 Tại Thái Lan, những trận lũ lớn đã xảy ra vào nhiều năm như năm 1917, 1942, 1955,

1964, 1972, 1975, 1980, 1983, 1995 và năm 2011. Trong đó trận lũ lịch sử năm 2011
là trận lũ có ảnh hưởng lớn nhất với 3/4 diện tích của Thái Lan bị ngập, làm chết 500
người, 2 triệu người bị ảnh hưởng, thiệt hại lên đến 5 tỷ đô la Mỹ.
 Tại Trung Quốc, trên sơng Hồng Hà, trận lũ năm 1887 làm chết khoảng 900 nghìn
người; liên tiếp trong 10 năm từ năm 1991 đến năm 2000, trên lưu vực sông đã xảy
ra 7 trận lũ lớn vào các năm 1991, 1993, 1994, 1995, 1996, 1997, 1998 làm chết
khoảng 25 nghìn người; chỉ tính riêng năm 1993, lũ lụt đã làm ảnh hưởng đến 3,6
triệu người và làm 18 nghìn người chết. Trên sông Trường Giang, lũ lụt năm 1931
làm ảnh hưởng tới 28,5 triệu người và 145 nghìn người chết; lũ năm 1998 làm chết
3.000 người, 23 nghìn người mất tích, phá hủy 5 triệu ngôi nhà.
 Tại Hà Lan: Là quốc gia nằm ở khu vực Tây Âu, với khoảng 30% diện tích cả nước
thấp hơn mực nước biển tới 3m và 60% dân số sinh sống ở khu vực này cũng thường
xuyên chịu ảnh hưởng nặng nề của thiên tai lũ lụt. Trận lũ lịch sử năm 1421 đã làm
chế 100 người, lũ năm 1570 làm vỡ đê gây ngập 2/3 diện tích của Hà Lan và làm hơn
2.000 người chết, lũ năm 1953 đã làm nhấn chìm phần lớn khu vực phía Tây Nam
của Hà Lan, làm 1.835 người chết, ngập 150 nghìn ha đất.

5


 Tại Mỹ, trên lưu vực sông Mississipi, trận lũ lịch sử năm 1993 đã làm 47 người chết,
45 nghìn ngơi nhà bị tàn phá, khoảng 74 nghìn người phải sơ tán, thiệt hai lên đến 16
tỉ đô la Mỹ.
Tổng quan tình hình ngập lụt vùng hạ lưu các sơng ở Việt Nam
Tại Việt Nam, lũ lụt thường xuyên xảy ra ở vùng hạ lưu các lưu vực sông và gây thiệt
hại lớn về người và tài sản.
 Lưu vực sông Hồng, trong thế kỷ 20, lũ lụt đã 20 lần làm vỡ đê, các trận lũ đặc biệt
lớn xảy ra vào các năm 1945 và năm 1971. Trận lũ năm 1945 làm vỡ 52 đoạn đê, làm
khoảng 2 triệu người chết do lũ lụt và thiếu lương thực, làm ngập 312 nghìn ha hoa
màu; trận lũ năm 1971 làm 400 km đê bị vỡ, làm ngập hơn 300.000 ha đất.

 Lưu vực sông Mê Công, lũ lụt thường kéo dài từ 3 đến 4 tháng, cường suất lũ thấp,
tốc độ truyền lũ chậm. Hai trận lũ gây ảnh hưởng lớn đến vùng hạ lưu sơng Mê Cơng
có thể kể đến là trận lũ năm 1991 và năm 1994. Trong đó, trận lũ năm 1994 làm gần
2 triệu ha bị ngập, 500 người chết và thiệt hại lên đến 210 triệu đô la Mỹ.
 Tại khu vực miền Trung Việt Nam, lũ lụt thường xuyên xảy ra do nhiều nguyên nhân
như bão, áp thấp nhiệt đới, khơng khí lạnh. Hơn nữa, do đặc trưng các sông ở khu
vực miền Trung thường hẹp, độ dốc lớn, nước tập trung nhanh nên tình hình ngập lụt
ở khu vực hạ lưu các sơng thuộc khu vực miền Trung thường rất nghiêm trọng. Trên
lưu vực sông Hương, lũ lụt năm 1999 làm 359 người chết, hơn 25 nghìn ngơi nhà bị
hư hỏng, thiệt hại lên tới hơn 1.770 tỷ đồng. Trên lưu vực sông Vu Gia Thu Bồn, lũ
lụt năm 1999 là 118 người chết, 399 người bị thương, 4.197 ngôi nhà bị cuốn trơi,
15.168 ha diện tích lúa bị hư hại, thiệt hại lên tới 757 tỷ đồng; năm 2009, lũ lụt làm
chết 52 người, 220 người bị thương, làm thiệt hại tới 3.700 tỷ đồng. Trên lưu vực
sông Trà Khúc, trận lũ tháng 11/2009 làm 51 người chết, 506 người bị thương, thiệt
hại lên tới 4.465 tỷ đồng. Trên lưu vực sông Kone – Hà Thanh, lũ lụt năm 2009 làm
22 người chết, 35 người bị thương, 523 ngôi nhà bị sụp đổ, 4.340 ha lúa bị mất trắng,
thiệt hại lên tới 1.100 tỷ đồng.

6


1.1.1 Khái niệm bản đồ ngập lũ
Bản đồ ngập lụt là một công cụ trực quan cho phép nắm bắt được khả năng ngập lụt khi
dự báo được diễn biến mực nước ở một vị trí đặc trưng nào đó trong khu vực ngập. Bản
đồ ngập lụt được xây dựng nhằm mục đích cụ thể như:
 Xác định diện tích ngập, mức ngập tại các điểm trong vùng ngập.
 Tạo cơ sở lựa chọn và phối hợp các giải pháp phịng chống lũ
 Hỗ trợ cơng tác phân vùng quản lý sử dụng đất trong khu vực thường xuyên ngập lụt.
Căn cứ theo tiêu chuẩn kỹ thuật TCKT03:2015 thì bản đồ ngập lũ là một loại bản đồ
chuyên đề trên đó thể hiện các vùng ngập lụt hạ du ở một thời điểm nhất định [1]. Bản

đồ ngập lụt được lập theo hướng tiếp cận sử dụng công cụ mô phỏng, tính tốn bằng các
mơ hình thủy văn, thủy lực [1].
1.1.2 Các phương pháp xây dựng bản đồ ngập lũ
Hiện nay, để xây dựng bản đồ ngập lụt cho một khu vực, thường sử dụng các phương
pháp sau:
1.1.2.1 Phương pháp thống kê, điều tra vết lũ các trận lũ thực tế [3,4]
Theo phương pháp này, bản đồ ngập lụt được xây dựng trên cơ sở điều tra trên toàn bộ
diện ngập, vết lũ của các trận lũ lớn thực tế đã xảy ra trong quá khứ, thường được phỏng
vấn, điều tra vết lũ cịn in dấu trên nhà cửa cơng trình, ghi nhận từ nhân dân sống trong
vùng bị ngập lụt. Do đó, các thơng tin điều tra về tình hình ngập lụt đã xảy ra có vai trị
quan trọng trong quá trình khoanh vùng. Các bước tiến hành:
 Điều tra, khảo sát thực địa
 Thu thập xử lý các số liệu khí tượng thủy văn liên quan
 Phân tích số liệu địa hình
 Tổng hợp xây dựng bản đồ
Việc thu thập xử lý số liệu khí tượng thủy văn bao gồm:
 Số liệu mưa: số liệu mưa được lựa chọn cho các thời đoạn thích hợp khác nhau, từ
khi bắt đầu mưa gây ngập lụt đến khi kết thúc ngập lụt tại các trạm trên lưu vực và
lân cận.
7


 Số liệu mực nước và dòng chảy: Số liệu mực nước và lưu lượng nước được tập hợp
tại các trạm đo thường xun trên sơng chính; vết lũ dọc theo lịng sơng và vùng ngập
được đưa về cùng hệ cao độ với bản đồ địa hình, số liệu mực nước dọc sông và vùng
ngập phải được kiểm tra mức độ tin cậy số liệu lưu lượng thực đo và khảo sát ở các
trạm và các vị trí cần thiết ở khu vực ngập lụt.
 Số liệu ngập lụt: Các số liệu về phạm vi vùng ngập, độ sâu ngập lụt, thời gian kéo dài
ngập lụt, vận tốc, hướng chảy. Các số liệu về các trận lụt khác xảy ra trước đó cũng
cần được thu thập để nắm được tình hình ngập lụt nói chung như tần suất lặp lại.

 Đa số các số liệu ngập lụt được thu thập từ việc khảo sát thực địa các vết lũ và các
thông tin thu thập được từ dân cư sống trong vùng ngập lụt. Các số liệu về thiệt hại
do lũ lụt được thu thập từ các cơ quan địa phương như: Ban chỉ huy phòng chống lụt
bão các cấp tỉnh, huyện, xã, phường, Bảo hiểm, Hội Chữ thập đỏ...
Tồn tại của phương pháp thống kê, điều tra vết lũ các trận lũ thực tế
 Bản đồ ngập lụt xây dựng theo phương pháp điều tra các trận lũ lớn xảy ra chỉ tái
hiện lại hiện trạng ngập lụt, chưa mang tính dự báo theo kịch bản lũ đặt ra nhưng nó
vẫn mang ý nghĩa to lớn về nhiều mặt trong cơng tác chỉ huy phịng chống lũ lụt cũng
như làm cơ sở để đánh giá, so sánh các nghiên cứu tiếp theo. Tuy nhiên, phương pháp
này mất nhiều thời gian, cơng sức và có những điểm người nghiên cứu khơng thể đo
đạc được hoặc không thu thập được số liệu. Việc xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu lưu
vực sông Ba dựa vào số liệu điều tra khảo sát thực địa là tương đối chính xác nếu mật
độ vết lũ đủ dày. Trong thực tế, một số vùng thưa dân thì thơng tin điều tra vết lũ hạn
chế thiếu tổng thể, chưa chính xác nên ranh giới ngập lụt nhiều khó khăn, độ chính
xác hạn chế.
 Phụ thuộc vào tính chính xác hồi ức chủ quan của người dân sống trong vùng lũ, số
lượng vết lũ còn in dấu mực nước trên nhà cửa, cơng trình (khơng bị hư hỏng và cịn
tồn tại từ trận lũ đến nay);
 Khơng tính tốn để dự báo bản đồ ngập lụt với các trận lũ có tần suất khác nhau,
khơng đúng chu kỳ trận lũ đã xuất hiện.
Vì vậy, phương pháp này ít được sử dụng độc lập mà thường kết hợp với một số phương
pháp khác (vệ tinh, mơ hình hóa, địa hình địa mạo) để nâng cao độ chính xác.
8


1.1.2.2 Phương pháp sử dụng bản đồ địa hình, địa mạo
Dùng bản đồ địa hình, địa mạo để phân tích nhận biết các vùng ngập lụt thông qua các
đường đồng mức, các điểm độ cao, nguồn gốc, điều kiện hình thành. Các đặc trưng địa
hình, địa mạo của các lưu vực sông được phân loại thành các dạng khác nhau theo các
đơn vị địa hình, địa mạo. Đồng bằng ngập lụt là một trong các dạng đó, gồm: Các bãi

bồi, gò đất tự nhiên và đồng bằng phù sa được hình thành do phù sa lơ lửng được truyền
tải từ thượng nguồn và lắng đọng ở các vùng đất thấp. Do đó, ngập lụt đã xảy ra ở đồng
bằng để ước lượng được vùng nguy cơ ngập lụt. Đồng bằng ngập lụt về tổng thể được
phân loại thành 2 loại địa hình:
 Các dịng sơng và các vùng đầm lầy ở vùng tương đối thấp và có xu thế ngập lụt,vùng
đồng bằng phù sa;
 Các vùng đất cát tương đối cao như các gị đất tự nhiên.
Các dạng địa hình trong đồng bằng ngập lụt được điều tra, khảo sát chi tiết để dự đoán
nguy cơ ngập lụt của vùng. Sự liên hệ giữa nguồn gốc đất và hiện tượng ngập lụt tương
đối rõ. Do đó, việc điều tra địa hình, địa mạo có thể làm sáng tỏ các vùng đất tự nhiên
dễ bị ngập lụt và cung cấp thông tin cơ bản cho việc khoanh vùng nguy cơ ngập lụt.
Trong quá trình điều tra địa hình, địa mạo, các dạng vi địa hình trong vùng được phân
loại chi tiết và được giải thích từ sự phân tích nguy cơ ngập lụt bởi các chuyên gia có
kinh nghiệm thực địa.
Tồn tại của phương pháp sử dụng bản đồ định hình, địa mạo:
 Thường mang tính chất mơ tả do chưa xét đến các yếu tố về đặc tính thủy văn, thủy
lực của khu vực nghiên cứu.
 Phụ thuộc vào tài liệu địa hình có mức độ chính xác phù hợp tình hình ngập lụt khơng.
 Các phân tích chủ yếu là định tính nên chỉ phục vụ cho việc đánh giá khả năng bị
ngập lụt khi thực hiện quy hoạch vùng.
 Không dự báo được mức độ ngập lụt với các tần suất khác nhau.
Vì vậy, phương pháp này là kém chính xác do khơng liên tục cập nhật sự thay đổi các
điều kiện mặt đệm, địa hình, và các yếu tố khác trên lưu vực.

9


1.1.2.3 Phương pháp ảnh vệ tinh
Hiện nay ở Việt Nam có các loại tư liệu vệ tinh thơng dụng có thể sử dụng vào mục
đích xây dựng bản đồ ngập lụt như: LANDSAT MSS, LANDSAT TM, SPOT HRV,

MOS-1 MESSR, MODIS, ảnh chụp từ máy bay với các tỷ lệ khác nhau...hồn tồn dựa
trên đặc tính phản xạ phổ của các đối ượng tự nhiên, trong đó có chú trọng tới các dối
tượng ngập nước và chứa nước. Căn cứ theo các đặc tính phản xạ phổ của các yểu tố
cơ bản trong lớp phủ bề mặt có thể xây dựng quy trình cơng nghệ nhằm tách biệt ranh
giới các khu vực chứa nước (vùng ngập) và không chứa nước. Phương pháp dùng ảnh
vệ tinh để xây dựng bản đồ ngập lụt có tính bao qt và có thể quan sát các vùng ngập
lụt một cách rõ ràng và có độ chi tiết cao.
Tồn tại của phương pháp ảnh vệ tinh
 Việc thu nhận ảnh vệ tinh phụ thuộc nhiều vào điều kiện thời tiết cũng như vị trí các
vệ tinh (có thể bao quát được khu vực nghiên cứu hay không) hoặc do công tác chuẩn
bị để thu nhận nên thường không chụp được các cảnh ảnh tại những thời điểm cần
thiết.
 Đối với những vùng ngập lụt thường xuyên bằng ảnh vệ tinh không thể phân biệt
được khu vực bị ngập nước với khu vực bán ngập nước;
 Tuy chụp ảnh được tình hình ngập lụt với từng trận lũ cụ thể đã xảy ra, nhưng
cũng chỉ để kiểm tra kết quả bản đồ ngập được lập từ các phương pháp khác;
 Khơng tính tốn để dự báo bản đồ ngập lụt với các trận lũ có tần suất khác nhau,
không đúng chu kỳ trận lũ đã xuất hiện.
Do đó, phương pháp này thường được sử dụng để tạo ra các dữ liệu tham chiếu quan
trọng phục vụ cho các phương pháp khác để lập bản đồ ngập lụt.
1.1.2.4 Phương pháp mơ phỏng bằng các mơ hình tốn [3,4]
Với sự phát triển của công nghệ, việc lập các phần mềm và sử dụng cơng cụ mơ phỏng,
mơ hình hóa bằng các mơ hình thủy văn, thủy lực là rất cần thiết và có hiệu quả hơn rất
nhiều và cũng là cách tiếp cận hiện đại đang được sử dụng rộng rãi trong thời gian gần
đây trên cả thế giới và Việt Nam, kết hợp với các lợi thế của các phương pháp truyền
thống. Mặt khác, với sự phát triển của máy tính và hệ thống thơng tin, cơ sở dữ liệu
10


ngày càng có nhiều ứng dụng phát triển dựa trên nền hệ thơng tin địa lý, trong đó việc

xây dựng bản đồ ngập lụt là một trong những ứng dụng quan trọng mang lại nhiều lợi
ích thực tiễn về cơng tác phòng chống lụt bão, giảm nhẹ thiên tai. Phương pháp sử dụng
mơ hình tốn được tiến hành như sau:
 Bằng mơ hình dịng chảy một chiều: Từ mơ hình xác định được mực nước lớn nhất
tại mỗi tuyến ngang sông. Đường ranh giới ngập lụt là đường nối liền theo các mực
nước lớn nhất ở mỗi tuyến ngang sông.
 Bằng mơ hình dịng chảy hai chiều: Bản đồ khoanh vùng nguy cơ ngập lụt được xác
định bằng cách dùng các ơ lưới hình chữ nhật (hoặc tam giác), được tính ra từ mức
ngập lụt. Đường viền các vùng ngập lụt được vẽ dựa vào ơ lưới đã có.
 Các thơng số mơ hình thủy lực sơng được thiết lập theo lý thuyết và kiểm định theo
kết quả điều tra các trận lũ đã xảy ra trong quá khứ. Từ đó, được sử dụng để mơ phỏng
tính cho các trận lũ khác ứng với các tần suất và tình huống khác nhau phục vụ dự
báo tình hình ngập lụt.
Yêu cầu của phương pháp này cần thu thập đầy đủ tài liệu:
 Tài liệu địa hình trong khu vực nghiên cứu (bản đồ, đo vẽ chi tiết mặt cắt sông...);
 Tài liệu điều tra một số trận lũ lớn, tin cậy đều khắp trong vùng ngập để kiểm định
các thông số thủy lực sông;
 Tài liệu hiện trạng, vận hành của các cơng trình đã xây dựng có khả năng gây ảnh
hưởng việc ngập lụt cho khu vực;
 Tài liệu khí tượng thủy văn, hải văn liên quan như: Mưa ngày lớn nhất, quá trình trận
mưa, lưu lượng lũ, mực nước sơng, q trình triều cửa sơng...trong vùng tương ứng
các trận lũ đã điều tra.
Phương pháp mô phỏng được sử dụng để lập bản đồ ngập lụt có những ưu điểm vượt
trội trong việc mơ phỏng dịng chảy trong mạng lưới sơng và dịng chảy tràn trên mặt
đất. Tuy có một số hạn chế trong việc mô phỏng ngập lụt nhưng nhìn chung có thể đáp
ứng u cầu nhiều mặt về đánh giá ngập lụt và dự báo ngập lụt với nhiều kịch bản khác
nhau.

11

1.1.2.5 Phương pháp kết hợp
Các phương pháp trên đều có các ưu, nhược điểm riêng trong việc xây dựng bản đồ ngập
lụt. Để hạn chế nhược điểm, có thể sử dụng kết hợp các phương pháp nêu trên, tùy theo
điều kiện thu thập tài liệu và yêu cầu xây dựng của từng loại bản đồ ngập lụt. Vì vậy,
trong thời điểm hiện tại, tốt nhất là dùng phương pháp mô phỏng bằng các mơ hình thủy
văn, thủy lực làm chủ đạo kết hợp tận dụng tối đa các tài liệu, thế mạnh của các phương
pháp khác để đáp ứng tốt nhất yêu cầu lập bản đồ ngập lụt.
1.1.3 Tổng quan về xây dựng bản đồ ngập lũ thế giới và trong nước hiện nay
Trên thế giới, nghiên cứu về xây dựng bản đồ ngập lũ đã được triển khai rất rộng rãi trên
cơ sở ứng dụng tiến bộ khoa học cơng nghệ, có thể kể đến như:
 Tại Mozambique, Ủy ban Liên hiệp Quốc về giảm thiểu rủi ro thiên tai thực hiện
nghiên cứu áp dụng bộ cơ sở dữ liệu thủy văn SRTM để lập bản đồ ngập lụt và nghiên
cứu điển hình cho lưu vực sơng Zambezi, Mozambique và Malawi.
 Tại Mỹ, tổ chức USGS và quân đoàn kỹ sư Hoa Kỳ đã hợp tác và thực hiện dự án
Phát triển bản đồ ngập lụt cho lưu vực sông Mississippi ở Saint Paul, Minnesota trên
cơ sở ứng dụng mơ hình thủy lực HEC-RAS.
 Tại Ấn Độ, tổ chức USGS và Bộ Giao thông đã hợp tác và thực hiện dự án xây dựng
bản đồ ngập lụt cho lưu vực sông Wabash ở Tere Haute trên cơ sở dữ liệu ảnh vệ tinh
kết hợp với sử dụng mơ hình thủy lực HEC-RAS.
 Tại Băng-la-đét, đã xây dựng hệ thống giám sát và cảnh báo ngập lụt trên cơ sở sử
dụng mơ hình thủy văn, thủy lực MIKE 11 kết hợp với sử dụng tư liệu viễn thám
GMS, NOAA-12 và NOAA-14.
 Tại các nước Thái Lan, Việt Nam, Lào, Campuchia, Ủy hội sông Mê Công đã xây
dựng hệ thống dự báo, cảnh báo lũ trên lưu vực sông Mê Công thuộc phạm vi 4 quốc
gia Thái Lan, Lào, Campuchia và Việt Nam trên cơ sở sử dụng mơ hình thủy văn
SWAT và mơ hình thủy lực ISIS và tổ chức cũng thường xuyên thực hiện công tác
dự báo lũ trong đó có dự báo phạm vi, mức độ ngập lụt ở các khu vực chịu ảnh hưởng
ngập lũ trong phạm vi lưu vực sông Mê Công.

12


 Tại Thái Lan, ứng dụng công nghệ viễn thám vào nghiên cứu ngập lụt trong dự án
phát triển hệ thống cảnh báo ngập lụt cho vùng lòng chảo Chao Phraya; Áp dụng ảnh
vệ tinh Landsat 5 TM để xác định vùng ngập lụt cho các lưu vực sông Songkram.
Tại Việt Nam, các nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lũ đã được triển khai khá rộng rãi
trong công tác thực hiện các đề tài nghiên cứu, các dự án thực tiễn như:
 Trường Đại học Thủy lợi đã nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lụt và đề xuất phương
án phịng chống lũ trên lưu vực sơng Lam trên cơ sở ứng dụng mơ hình thủy lực kết
hợp giữa mơ hình thủy lực 1 chiều MIKE 11 và mơ hình thủy lực 2 chiều MIKE 21
FM.
 Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam đã nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lụt vùng hạ
lưu sông Đăk Bla trên cơ sở ứng dụng mơ hình thủy văn MIKE NAM và mơ hình
thủy lực MIKE 11.
 Viện Quy hoạch Thủy lợi đã nghiên cứu Xây dựng bản đồ ngập lụt khi xả lũ sông
Hồng vào sông Đáy trên cơ sở ứng dụng mơ hình thủy MIKE NAM và mơ hình thủy
lực MIKE 11, MIKE 21. Ngoài ra, đơn vị cũng đã nghiên cứu Xây dựng bản đồ ngập
lụt của nhiều lưu vực sông như sông Hương, sông Vu Gia – Thu Bồn, sông Kone –
Hà Thanh, sông Trà Bồng, sông Trà Khúc, sơng Trà Câu, sơng Ba, sơng Cái Ninh
Hóa, sơng Cái Nha Trang trên cơ sở xây dựng bộ mô hình thủy văn MIKE NAM và
mơ hình thủy lực MIKE 11, MIKE 21, MIKE 21FM, MIKE FLOOD.
 Viện Môi trường và Tài nguyên – Đại học Quốc gia Thành phố Hồ Chí Minh đã xây
dựng bản đồ ngập lũ tỉnh Long An trong điều kiện biến đổi khí hậu và mực nước biển
dâng trên cơ sở ứng dụng phần mềm GIS, mơ hình thủy lực 1 chiều MIKE 11, mơ
hình thủy lực 2 chiều MIKE 21.
1.2 Tổng quan về vùng nghiên cứu
1.2.1 Vị trí địa lý, phạm vi hành chính
Vùng nghiên cứu là lưu vực sông Ba nằm trong phạm vi ranh giới hành chính của 22
huyện thị và 1 thành phố thuộc tỉnh Gia Lai, Phú Yên và Đăk Lăk. Lưu vực sông Ba là

một trong 09 lưu vực sơng lớn nhất Việt Nam có diện tích tự nhiên toàn lưu vực 13.417
km2 với gần 40 km bờ biển. Phạm vi lưu vực nằm trong khoảng: 12055’ đến 14038’ vĩ
độ Bắc và 108000’ đến 109055’ kinh độ Đông:
13