Phân tích thiệt hại do lũ trên hệ thống sông tỉnh bắc giang bằng mô hình hec fda

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian nghiên cứu nghiêm túc, tác giả hoàn thành luận văn thạc sĩ kinh tế chuyên ngành Kinh tế tài nguyên thiên nhiên với đề tài “Phân tích thiệt hại lũ hệ thống sơng tỉnh Bắc Giang mơ hình HEC – FDA” Cóđượckết quảnày,lời cảm ơn đầutiên,xinđượcbàytỏlịngbiếtơnsâu sắcnhất đếncơgiáoPGS.TS.Ngơ Thị Thanh Vân, người trực tiếphướngdẫn, dành nhiều thời gian,tâmhuyết hướngdẫn tác giảhồn thành luậnvănnày Tácgiả xinchân thànhcảm ơncácthầy cơgiáođãgiảngdậy trongthời gian học caohọc tạiTrườngĐạihọcThuỷ lợi, thầycôgiáo KhoaKinhtế vàQuảnlýthuộcTrườngĐại học Thuỷ lợi nơitơilàmluậnvănđãtậntìnhgiúpđỡ vàtruyềnđạtkiến thứcđểtơi có thểhồn thành luậnvănnày Hà nội, ngày 28 tháng 11 năm 2011 Tác giả Vũ Ngọc Luân LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan, cơng trình nghiên cứu độc lập thân với giúp đỡ giáo viên hướng dẫn Những thông tin, liệu, số liệu đưa luận văn trích dẫn rõ ràng, đầy đủ nguồn gốc Những số liệu thu thập tổng hợp cá nhân đảm bảo tính khách quan trungthực Hà Nội, ngày 28 tháng 11 năm2011 Tác giả Vũ Ngọc Luân MỤC LỤC MỞĐẦU CHƯƠNG 1: CƠ SỞ PHÂN TÍCH KINH TẾ THIỆTHẠILŨ 1.1 Phương pháp tổng quát tính kinh tế thiệt hạidolũ .5 1.1.1 Mức độ thiệt hạido lũ 1.1.2 Cơ sở phạm vi phân tích kinh tế dự án phịngchốnglũ 1.1.3 Đánh giá thiệt hại dolũ lụt 19 1.1.4 Phương pháp tính toántổng quát 20 1.2 Các nghiên cứu liên quan đến đánh giá thiệthạilũ 23 1.2.1 Nghiên cứu sử dụng viễn thám kếthợp GIS 23 1.2.2 Nghiên cứu Tổ chức khí tượngthếgiới 24 1.2.3 Nghiên cứu đánh giá sốnướcEU 24 1.2.4 Nghiên cứu đánh giá thiệt hại lũ củaViệt Nam 26 1.3 Nghiên cứu mơhìnhHEC-FDA 27 1.4 Kết luậnchương1 28 CHƯƠNG 2: THỰC TRẠNG THIỆT HẠI DO LŨTẠI CÁCC Ô N G TRÌNH THỦY LỢITRÊN HỆ THỐNG SƠNG TỈNHBẮCGIANG 30 2.1 Khái quát tình hình lũ lụt địa bàn vùngnghiêncứu 30 2.2 Nguyên nhân hình thành lũ, cườngđộlũ 32 2.3 Đánh giá thiệt hại lũ trongquákhứ .33 2.4 Hiện trạng khu vực ngập lũ tỉnhBắcGiang 35 2.4.1 Tuyếnsông Cầu .37 2.4.2 Lòng dẫnsôngThương 39 2.4.3 Lịng dẫn sơngLụcNam 42 2.5 Các đặc điểm thủy văn vùngnghiêncứu 43 2.5.1 Mạng lướisơngngịi .43 2.5.2 Các sông trụcnộiđồng 44 2.5.3 Đặc điểm thủy văndòng chảy .45 2.6 Tình hình mưa lũ vàthiệthại 47 2.6.1 Nguyên nhân hìnhthànhlũ .47 2.6.2 Phân tích hình thời tiết gây lũcựclớn 48 2.6.3 Tình hình thời tiết gây lũ xảy địa bànBắcGiang 49 2.6.4 Tình hình lũ trêncácsơng 50 2.6.5 Các trường hợp lũ xảy ởquákhứ 55 2.6.7 Sự gặp gỡ mưa nội đồng lũngồisơng 57 2.7 Kết luậnchương2 57 CHƯƠNG 3: PHÂN TÍCH THIỆT HẠI DO LŨTHEO CÁC KỊCH BẢNPHỊNG LŨBẰNG MƠ HÌNH HEC –FDAVÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢIPHÁPGIẢMTHIỂU 59 3.1 Phương pháp tính tốn thiệt hại lũ mơ hình HEC-FDA59 3.1.1 Các bướctínhtốn 59 3.1.2 Sơ đồtínhtốn 60 3.1.3 Phân tích thiệt hại lũgâyra .64 3.2 Ứng dụng mơ hình tính tốn thiệthại lũ 65 3.2.1 Sốliệuvào 65 3.2.3 Phân tíchkếtquả .72 3.3 Ứng dụng mơ hình phân tích kinhtếlũ 76 3.3.1 Phương án xây dựng hồ Vân Lăng+ hồNàLạnh 76 3.3.2 Phương ánlênđê 77 3.3.3 Phương án lên đê+hồ chứa 78 3.3.4 Phân tíchkinhtế .80 3.3.5 So sánh phương án phòng,chốnglũ 80 3.4 Đề xuất phương án chống lũ tỉnhBắcGiang 83 3.5 Kết luận phương án phòng, chống lũ tỉnhBắcGiang 87 3.5.1 Phương án cải tạo tuyến đêhạdu: 87 3.5.2 Phương án xây dựng hồNàLạnh 89 3.5.3 Phương án nâng cấp, cải tạo cáccơngtrình 89 3.6 Kết luậnchương3 89 DANH MỤC VIẾT TẮT NN GDP Nông nghiệp Gross DomesticProduct Tổng sản phẩm quốcnội CT Cơng trình PCLB Phòng chống lụt bão MNTK Mực nước thiết kế MNHT Mực nước DANH MỤC BẢNG, HÌNH Danh mục Bảng Bảng 2-1 LưulượngTBNN 46 Bảng 2-2 Lưu lượng lớn thángmùalũ .47 Bảng 2-3 Mực nước báo động tạicáctrạm .50 Bảng 2-4 Lưu lượng lớn thángmùalũ .53 Bảng 3-5 Mực nước MAX- phương án1(PA1) .81 Bảng 3-6 Mực nước MAX- phương án2(PA2) .82 Bảng 3-7 Mực nước MAX- phương án3(PA3) .83 Danh mục Hình Hình 1.1 Đường quan hệ P%~QMax 21 Hình 1.2 Quan hệ QMax~ZHHạLưu 21 Hình 1.3 Quan hệ ZHạLưuvới mức độ thiệt hại chưa có biện phápphịnglũ 22 Hình 1.4 Quan hệ mức độ thiệt hại chưa có biện pháp phịng lũvàP% 22 Hình 1.5 Xác định thu nhập từ biện pháp phịng lũvàP% .23 Hình 3-1 Sơ đồ khối tính kinh tế lũtrongFDA .60 Hình 3-2 Mực nước lũ theo thống kêhằngnăm 60 Hình 3-3 Xây dựng đường quan hệ tần suất xuất - mực nước(độngập) 61 Hình 3-4 Tính tốn thiệt hại dongậplũ 61 Hình 3-5 Đường mực nước sông tương ứng với cáctầnsuất 62 Hình 3-6 Quan hệ thiệt hại - độ ngập khuvực(hộ) .62 Hình 3-7 Đường cong tần suất-thiệthại 63 Hình 3.9 Sơ đồtínhtốn 67 Hình 3-10 Các vùng ngập lũ- tỉnhBắcGiang 68 Hình 3-11 Quan hệ Thiệt hai- độ ngậpcủaLúa .70 Hình 3-12 Quan hệ Thiệt hai- độ ngập nhàcấp3 70 Hình 3-13 Quan hệ Thiệt hai- độ ngập bốiVũXá 71 Hình 3-44 Quan hệ Thiệt hai- độ ngập bốiVânHà .71 Hình 3-55 Quan hệ Thiệt hai- độ ngập bốiDươngĐức 72 Hình 3-16 Thiệt hạido ngập lũ thực phương án CThiệntại 73 Hình 3-17 Thiệt hạido ngập lũ thực phương ánxâyhồ .74 Hình 3-18 Thiệt hại ngập lũ thực phương ánlênđê .75 Hình 3-19 Thiệt hại ngập lũ thực phương án lên đê+xâyhồ .76 Hình 3-20 Mức giảm thiệt hại thực phương án lũxâyhồ 77 Hình 3-21 Mức giảm thiệt hại thực phương án lũlênđê 78 Hình 3-22 Mức giảm thiệt hại thực phương án lũ lên đê+Xâyhồ 79 MỞ ĐẦU Tính cấp thiết đề tài: Lũ lụt thiên tai đe dọa nghiêm trọng đến tính mạng tài sản người nhiều nơi giới Ở nước Mỹ người ta lập chương trình để thống kê, ước tính thiệt hại lũ lụt gây hàng năm cho địa phương, cho lưu vực sông Thời gian thống kê, ước tính từ năm 1933 Các số liệu thiệt hại ước tính chia thành hạng mục tài sản thuộc vùng đô thị (khu dân cư, khu thương mại, khu công cộng), tài sản vùng nông thôn (các thiệt hại nông nghiệp, chăn nuôi), tài sản sở hạ tầng (đường bộ, đường sắt, cầu cống ) Các số liệu thiệt hại khu vực điều tra sau tổng hợp lên cho địa phương lưu vực sông Các số liệu lưu trữ dạng số sử dụng phần mềm Microsoft Exel Nhìn chung phân tích kinh tế lũ dự án quy hoạch thiết kế cơng trình lũ nước có chung phương pháp luận tính tốn lợi ích cơng trình phịng chống lũ mang lại với hiệu số thiệt hại lũ gây trước sau có cơng trình Tuy nhiên tuỳ thuộc vào mức độ nghiên cứu số liệu điều tra mà dự án lại có cách tính tốn thiệt hại ngập lũ gây khác Dự án Quy hoạch tổng hợp lưu vực sông Hồng ước tính giá trị thiệt hại ứng với mức nước lũ khác dựa số liệu điều tra năm có số liệu thống kê từ 1996 đến 2000 Từ xây dựng lên đường quan hệ mực nước lũ thiệt hại lũ Dự án xem xét thiệt hại vật chất tài sản cố định giá trị sản xuất khu vực (GDP) mà không đưa thiệt hại người vào để tính tốn Dự án Rà sốt quy hoạch lũ đê điều sơng Đáy phân tích, đánh giá, dự báo thiệt hại lũ từ số liệu thống kê, điều tra địa bàn vùng nghiên cứu Các loại thiệt hại đưa vào xem xét bao gồm thiệt hại người, thiệt hại tài sản cố định, thiệt hại sản xuất công nghiệp, nông nghiệp, du lịch Tuynhiênviệc xác định thiệt hại đơn giản, chưa xem xét đến ảnh hưởng thời gian ngập lụt độ sâu ngập lụt đến giá trị bị thiệt hại Trên giới có nhiều phương pháp sử dụng để ước tính thiệt hại lũ lụt Mỗi phương pháp có ưu nhược điểm định chưa có phương pháp coi tiêu chuẩn thống để đánh giá thiệt hại lũ Hiện nay, nhờ phát triển vượt bậc công nghệ viễn thám, công nghệ GIS ứng dụng để ước tính thiệt hại lũ Phương pháp mơ hình tổng hợp bao gồm mơ hình: Mơ hình tính tốn ngập lụt mơ hình ước tính thiệt hại phân tích kinhtế Mơ hình tính tốn ngập lụt mơ hình tính tốn thuỷ lực nước ta có nhiều mơ hình ứng dụng VRSAP, MIKE 11, MIKE 21… Mơ hình tính tốn thiệt hại phân tích kinh tế lũ HEC-FDA, mơ hình ứng dụng Nhật nước châu Á cung cấp cho cơng cụ tính tốn thiệt hại phân tích kinh tế lũ đại Đây phần mơ hình tập trung vào nghiên cứu, ứng dụng luận văn Vì học viên chọn đề tài “Phân tích thiệt hại lũ hệ thống sông tỉnh Bắc Giang mơ hình HEC – FDA” để tính tốn, phân tích thiệt hại lũ MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀTÀI - Nghiên cứu mơ hình phân tích thiệt hại lũ HEC- FDA ứng dụng cho cho khu vực cụ thể : khu ngập lũ Lục Ngạn BắcGiang - Đề xuất số biện pháp giảm thiểu thiệt hại lũ gây khu vực nghiêncứu PHƯƠNG PHÁP NGHIÊNCỨU - - Thu thập, tổng hợp số liệu, phân tích kếtquả - Nghiên cứu ứng dụng mơ hình HEC-FDA Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN CỦA ĐỀTÀI - Ý nghĩa khoa học: Đề tài hệ thống hóa sở lý luận thực tiễn tài liệu nghiên cứu hữu ích cho hoạt động đánh giá tác động phòng chốnglũ - Ýnghĩathựctiễn:Đềtàiđã nghiê nc ứu đánhgiátácđộngthiệt hạ i củalũ cho khu ngập lũ Lục Ngạn Bắc Giang đề xuất giải pháp giảm thiểu ĐỐI TƯỢNG VÀ PHẠM VI NGHIÊN CỨU CỦA LUẬNVĂN - Đối tượng nghiên cứu: Mơ hình HEC – FDA lũ hệthống - Phạm vi nghiên cứu: Các thiệt hại lũ gây lưu vực sông tỉnh BắcGiang KẾT QUẢ DỰ KIẾN ĐẠT ĐƯỢC  Về lý luận: Khái quát vấn đề lý luận mơ tình tính phân tích thiệt hại lũ lưu vựcsông  Về thực tiễn: - Tổng quan thiệt hại lũ, trạng hồ chứa lưu vực sơng tỉnh BắcGiang - Trên sở phân tích thực trạng, luận văn đưa kịch phòng chống lũ tính tốn thiệt hại lũ cho kịch cho khu vực cụ thể : khu ngập lũ Lục Ngạn BắcGiang - Đề xuất số biện pháp giảm thiểu thiệt hại lũ khu vực NỘI DUNG NGHIÊN CỨU CỦA LUẬNVĂN Để đạt mục tiêu đề ra, đề tài dự kiến thực nội dung nghiên cứu sau đây: