Thạc Sĩ Nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba.

LUẬN VĂN THẠC SỸ
NĂM 2013

MỤC LỤC
MỤC LỤC . i
DANH SÁCH CÁC BẢNG . iii
DANH SÁCH CÁC HÌNH . iv
LỜI CẢM ƠN . vi
MỞ ĐẦU vii

CHƯƠNG 1. ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ĐẾN NGẬP LỤT 10
1.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN LƯU VỰC NGHIÊN CỨU . 10
1.1.1. Điều kiện tự nhiên [6] 10
1.1.2. Đặc điểm mạng lưới sông ngòi [6] 15
1.1.3. Đặc điểm khí tượng – khí hậu [6] . 19
1.1.4. Đặc điểm thủy văn [6] . 27
1.2. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI [6] 29
1.2.1. Đặc điểm dân sinh kinh tế . 29
1.2.2. Đặc điểm kinh tế 29
1.3. TÌNH HÌNH NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG BA [6] 30
1.3.1. Tình hình ngập lụt 30
1.3.2. Thiệt hại do ngập lụt 30
1.3.3. Hiện trạng công trình phòng chống lũ và tiêu úng 32
1.3.4. Mục tiêu phòng chống lũ trên lưu vực . 33
1.3.5. Phương án quy hoạch phòng chống lũ 34

CHƯƠNG 2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 36
2.1. TỔNG QUAN CHUNG . 36
2.1.1. Khái niệm về bản đồ ngập lụt [1, 3] 36
2.1.2. Các phương pháp xây dựng bản đồ ngập lụt 36
2.2. TỔNG QUAN VỀ CÁC MÔ HÌNH THỦY VĂN, THỦY LỰC TÍNH TOÁN NGẬP LỤT [3] 37
2.2.1. Các mô hình mưa dòng chảy: 37
2.2.2. Mô hình thủy lực: . 38
2.2.3. Lựa chọn mô hình diễn toán 45
2.2.4. Cơ sở lý thuyết của mô hình 46
2.2.5. Các bước triển khai mô hình . 61
2.3. GIỚI THIỆU QUY TRÌNH XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 62
2.3.1. Khái niệm hệ thống thông tin địa lý 62
2.3.2. Các phương pháp GIS xây dựng bản đồ ngập lụt [1, 2, 3, 5] . 64

CHƯƠNG 3. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 66
3.1. XÂY DỰNG CƠ SỞ DỮ LIỆU . 66
3.1.1. Tài liệu địa hình . 66
3.1.2. Tài liệu thủy văn 69
3.1.3. Tài liệu điều tra vết lũ 70
3.2. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH THỦY LỰC TÍNH TOÁN NGẬP LỤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU . 71
3.2.1. Mô hình mưa rào dòng chảy NAM [2] 71
3.2.2. Mô hình EFDC [7, 8, 9, 10] 74
3.2.3. Kết quả mô phỏng quá trình ngập lụt bằng mô hình EFDC . 79
3.3. TÍNH TOÁN NGẬP LỤT THEO TẦN SUẤT 1%, 2%, 5% VÀ 10% . 87
3.4. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT 89
3.4.1. Quy trình chuyển kết quả của mô hình EFDC sang GIS và xây dựng bản đồ ngập lụt . 89
3.4.2. Kết quả xây dựng bản đồ ngập lụt . 93
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 101
TÀI LIỆU THAM KHẢO 103

MỞ ĐẦU
Đặt vấn đề
Từ xưa tới nay lũ lụt luôn là mối đe dọa hàng đầu và đã gây ra nhiều thiệt hại về người và của. Cùng với sự tăng trưởng của các ngành kinh tế và sự phát triển của xã hội, đòi hỏi công tác quản lý, phòng chống thiên tai đặc biệt là lũ lụt nhằm đảm bảo mức độ an toàn ngày càng cao và hạn chế đến mức thấp nhất về thiệt hại.
Trong quá trình phát triển kinh tế - xã hội, việc khai thác tổng hợp tài nguyên nước cho các mục đích khác nhau trên các hệ thống sông thuộc miền Trung nói chung và lưu vực sông Ba nói riêng đã đem lại những giá trị to lớn về của cải xã hội đóng vai trò quan trọng cho các ngành kinh tế trong tỉnh như: du lịch, công nghiệp, thủy lợi, năng lượng, thủy sản, nông nghiệp .
Sông Ba là một trong những con sông lớn ở miền trung Trung Bộ Việt Nam với tổng diện tích lưu vực 14.132 km2 nằm trên địa phận 3 tỉnh Gia Lai, ĐakLak và Phú Yên. Hàng năm, về mùa lũ, nước sông Ba dồn từ thượng lưu về gây ngập lụt nghiêm trọng cho hạ lưu sông Ba. Lũ đã gây ngập lụt, thiệt hại khá lớn về người và tài sản trên lưu vực. Mưa lũ gây chết người, nhà cửa bị ngập, bị sập, các công trình hạ tầng cơ sở như trường học, bệnh viện bị hư hỏng, đường sá cầu cống công trình thuỷ lợi bị sạt lở, bị vỡ và bồi lấp. Diện tích đất trồng trọt bị ngập lâu ngày làm cho lúa, hoa màu và các loại cây trồng khác bị chết gây thất thu. Theo thống kê một số năm gần đây cho thấy tình hình lũ lụt trên lưu vực ngày càng nghiêm trọng với mức độ thiệt hại có xu thế ngày càng tăng:
Lũ năm 1990 thiệt hại 21,6 tỷ đồng; Lũ năm 1992 thiệt hại 51,5 tỷ đồng; Lũ năm 1993 thiệt hại 394 tỷ đồng; Lũ năm 1995 thiệt hại 17 tỷ đồng; Lũ năm 1999 thiệt hại 50 tỷ đồng. Năm 2009, lưu lượng nước về sông Ba do Trung Tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn tỉnh Phú Yên này đo được gần 15.000 m3/s nhưng đã làm cả hạ du ngập trắng, thiệt hại nặng cho vùng hạ du lưu vực sông Ba. [6]
Do tính chất nghiêm trọng của lũ đối với vùng hạ lưu sông Ba, đồng thời hiện nay quy hoạch phòng chống lũ riêng cho lưu vực chưa được xây dựng nên việc cần thiết hiện nay là phải xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn nhằm đưa ra được phương án phòng chống lũ bảo vệ cho vùng hạ lưu sông Ba đồng thời phục vụ phát triển kinh tế xã hội trong vùng.
Nhằm mục tiêu giảm thiểu các thiệt hại do lũ lụt gây ra, đề xuất các phương án phòng chống thông qua các cảnh báo về khả năng và diện tích ngập lụt ứng với các trận lũ khác nhau, nghiên cứu này tiên hành: “ Nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Ba”. Kết quả nghiên cứu sẽ là cơ sở quy hoạch phòng chống lũ cho cả khu vực cũng như làm tài liệu tham khảo cho các nhà hoạch định chính sách và ra quyết định ở địa phương.
. Ý nghĩa của bản đồ ngập lụt
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. Điều này rất cần thiết cho các nhà quản lý khi quyết định xử lý tình huống khẩn cấp. Bản đồ ngập lụt nhằm:
1. Cho biết trước diện tích ngập, mức ngập tại bất kỳ điểm nào trong vùng ngập khi biết được cấp mực nước lũ tại điểm chốt.
2. Đánh giá nguy cơ thiệt hại hàng năm và việc phân tích chi phí - lợi ích của những dự án công trình phòng chống ngập lụt.
3. Tạo cơ sở lựa chọn và phối hợp các biện pháp phòng lụt và ngập úng.
4. Trợ giúp thực hiện phân vùng quản lý sử dụng đất trong khu vực thường xuyên ngập úng.
5. Tạo cơ sở nghiên cứu biện pháp phòng ngập trong xây dựng cơ bản.
6. Thiết kế và vận hành các công trình khống chế ngập úng. Việc thiết kế và vận hành các công trình khống chế ngập như hồ chứa, trạm bơm phải dựa vào nhiều tài liệu nghiên cứu, tính toán thuỷ văn, thuỷ lực trong đó bản đồ ngập lụt là tài liệu không thể thiếu.
Quy trình Vận hành hồ chứa đã có ảnh hưởng rất lớn đến ngập lụt vùng hạ lưu, điều này cần được đánh giá đầy đủ hơn.