Nghiên cứu dự báo nguy cơ ngập lụt vùng ven biển Việt Nam khi xảy ra nước dâng do bão mạnh, siêu bão

Bài viết dưới đây tóm tắt một số kết quả nghiên cứu ban đầu về khả năng ngập lụt khi xảy ra nước dâng trong bão mạnh và siêu bão ở vùng ven biển các tỉnh: Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế, Quảng Ngãi.

KHOA HỌC CÔNG NGHỆ NGHIÊN CỨU DỰ BÁO NGUY CƠ NGẬP LỤT VÙNG VEN BI ỂN VIỆT NAM KHI XẢY RA NƯỚC DÂNG DO BÃO MẠNH, SIÊU BÃO Trương Văn Bốn, Nguyễn Ngọc Quỳnh, Vũ Văn Ngọc Phòng TNTĐ Quốc Gia động lực học sơng biển Tóm tắt: Trong thời gian gần đây, có nhiều bão lớn (bão mạnh, siêu bão) liên tiếp xảy giới, gây thiệt hại lớn người tài sản, ví dụ bão Katrina (Hoa Kỳ năm 2005), bão Nargis (Myanmar năm 2008), bão Bopha (Philippines năm 2012),… Đặc biệt, siêu bão Hayan năm 2013 bão mạnh đổ vào Philippines với tốc độ gió mạnh cấp 17, nước dâng cao tới 7m làm 6.000 người chết phá hủy nghiêm trọng s hạ tầng Từ thực tế bão xảy dự báo khả xuất nước dâng cao bão mạnh siêu bão vùng ven biển Việt Nam Bài báo tóm tắt số kết nghiên cứu ban đầu khả ngập lụt xảy nước dâng bão mạnh siêu bão vùng ven biển tỉnh: Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế, Quảng Ngãi Từ khóa: siêu bão; biến đổi khí hậu; ngập lụt ven biển; nước dâng bão Summary: In recent years, there are many major storms (strong and super storm) have continued to happen in the world, causing great damage to people and property, such as Katrina (USA 2005), Storm Nargis (Myanmar in 2008), typhoon Bopha (Philippines, 2012), In particular, the super typhoon Hayan 2013 is the most powerful storm hit the Philippines with wind speed on level 17 and the water level rise to 7m did more than 6,000 deaths and severe, destroyed infrastructures From the fact the major storms were happening in Vietnam and around the world, Ministry of Natural Resources and Enviroment has forecasted the possibility of a strong storm surges in Vietnam coastal areas.The article below summarizes some of initial studies about possibility of flooding occurring due to strong storm surges in coastal areas of the provinces of Thanh Hoa, Hue, Quang Ngai Key words: super storm; climate change; flooding in coastal area; storm surges MỞ ĐẦU * Nước dâng bão tượng thiên tai nguy hiểm xảy nhiều vùng ven biển giới suốt chiều dài dải bờ biển Việt Nam Các tư liệu cho thấy có nhiều bão siêu bão gây nước dâng kết hợp triều cường làm ngập lụt lớn cho vùng cửa sơng, ven biển diện tích rộng Việt Nam nằm vùng nhiệt đới gió mùa thuộc ổ bão lớn giới Hàng năm có khoảng gần 10 bão áp thấp nhiệt đới Ngày nhận bài: 05/4/2016 Ngày thông qua phản biện: 08/5/2016 Ngày duyệt đăng: 02/6/2016 ảnh hưởng đến nước ta Ở nước ta, nước dâng bão gây nhiều thiệt hại người Theo số liệu thống kê có bão Kelly năm 1981, đổ vào Quỳnh Lưu – Nghệ An gây nước dâng cao từ 2,8 – 3,2 m; năm 1985 bão Andy gây nước dâng cao cửa Dĩnh (Quảng Bình) 1,7 m bão Cecil gây nước dâng lớn Thừa Thiên Huế 2,5 m; bão Wayne năm 1986 gây nước dâng lớn cửa Trà Lý (Thái Bình) 2,3 m; năm 1987 bão Betty gây nước dâng lớn Quỳnh Phượng (Nghệ An) 2,5m; năm 1989 nước dâng lớn bão Irving gây Sầm Sơn (Thanh Hóa) 2,9 m; bão DAN (1989) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 33 - 2016 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ đổ vào Quảng Bình gây nước dâng cao 3,4 m Cửa Việt; biện pháp phòng tránh thiên tai ngập lụt vùng ven ven biển Phân tích số liệu cho thấy 50 năm qua bão mạnh khu vực Biển Đơng tăng nhẹ, bão mạnh có xu hư ớng tăng Đặc biệt năm gần bão cư ờng độ mạnh có xu hư ớng gia tăng rõ rệt tác động Biến đổi khí hậu tồn cầu , có nhiều bão với cường độ mạnh cấp 12-13 đổ vào khu vực Trung Bộ gây thiệt hại lớn người tài sản Do vấn đề dự báo nước dâng bão ph ạm vi ngập lụt nước dâng cần thiết để phục vụ việc triển khai xây dựng kế h oạch Dưới giới thiệu kết tính tốn bước đầu để dự báo khả ngập lụt xảy nước dâng bão mạnh, siêu bão số vùng ven biển Việt nam thuộc tỉnh Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế, Quảng N gãi P HƯƠN G P HÁP VÀ KỊC H BẢ N TÍN H TỐ N 2.1 Sơ đồ mơ tả q trình tính tốn Sơ đồ mơ tả q trình tính tốn dự báo ngập lụt ven biển ảnh hưởng nước dâng bão mạnh/ siêu bão thể hình đây: Hình 1: Sơ đồ mơ tả tính tốn ngập lụt ven biển nước dâng bão mạnh/siêu bão 2.2 Cơng cụ sử dụng tính tốn Qui trình thực xây dựng đồ ngập lụt nước dâng tình bão mạnh, siêu bão thực chủ yếu thông qua việc sử dụng phương pháp mơ hình tốn kết hợp với cơng nghệ GIS Với khu vực nghiên cứu trên, cách tiếp cận mơ hình đa tỉ lệ dự kiến sử dụng, bao gồm 03 mơ hình: (i) Mơ TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 33 - 2016 KHOA HỌC hình 1: Mơ hình 2D biển Đơng (MIKE21/3 Coupled): M sóng, thủy động lực tổng thể Biển Đơng; (ii) Mơ hình 2: Mơ hình 2D vùng sông, tràn đồng ven bờ (MIKE21/3 Coupled): M ô thủy động lực vùng ven bờ, cửa sông, nhánh sơng chính, (iii) Mơ hình 3: Mơ hình 1D (M IKE11) bao gồm mạng lưới sơng, kênh hệ thống M hình 1D thiết lập tính tốn nhằm cung cấp điều kiện biên thượng lưu cho mơ hình 2D CƠNG NGHỆ 2.3 Đề xuất kịch tính tốn dự báo nguy ngập lụt ven biển tỉnh Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế, Quảng Ngãi a) Các kết tính tốn phân vùng bão dự báo nước dâng ven biển Việt Nam Ngày 29 tháng năm 2014, Bộ Tài nguyên M ôi trường công bố kết phân vùng bão xác định nguy bão, nước dâng bão cho khu vực ven biển Việt Nam, kết tóm tắt sau: Bảng 1: Kết phân vùng bão xuất có nguy xảy Vùng ven biển Vùng I Quảng Ninh - Thanh Hóa Vùng II Nghệ An -TT Huế Vùng III Đà Nẵng – Bình Định Vùng IV Phú Yên – Khánh Hòa Vùng V Ninh Thuận - Cà M au Cấp bão xuất Cấp 15 Cấp bão có nguy xuất Cấp 15,16 Cấp 13 Cấp 13 Cấp 15,16 Cấp 15,16 Cấp 13 Cấp 14,15 Phân loại bão Bão mạnh Siêu bão Bão mạnh Siêu bão Bão mạnh Siêu bão Bão mạnh Cấp 12,13 Bão mạnh - Bão mạnh Cấp 10 Bảng 2: Kết phân vùng nước dâng bão xuất xảy Vùng ven biển Nước dâng bão cao xảy (m) Nước dâng bão cao xảy (m) Vùng I Quảng Ninh - Thanh Hóa 3,5 4,0 Vùng II KV II.1: Nghệ An - Hà Tình 4,0 4,5 KV II.2 Quảng Bình -TT Huế 3,0 3,5 Vùng III Đà Nẵng – Bình Định 1,5 2,0 Vùng IV Phú Yên – Khánh Hòa 1,5 2,0 Vùng V KV V.1:Ninh Thuận - Bình Thuận 1,5 2,0 KV V.2: Bà Rịa Vũng Tàu - Cà M au 2,0 2,5 Các kết phân vùng nguy bão nước dâng xảy 1,7 – 2,0 Mực nước cao bão xảy (m) 5,7 – 6,0 1,2 – 1,7 0,5 – 1,2 5,7 – 6,2 4,0 – 4,7 1,0 - 1,2 3,0 – 3,2 1,2 – 1,4 3,2 – 3,4 Biên độ triều lớn (m) 1,4 – 1,8 3,4 – 3,8 1,8 – 2,0 4,3 – 5,0 khu vực làm TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 33 - 2016 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ tính tốn dự báo nguy ngập lụt vùng ven biển Việt Nam b) Các kịch tính tốn dự báo ngập lụt ven biển Kịch tính tốn ngập lụt bão mạnh/ siêu bão xây dựng dựa sở sau: - Cơn bão thực xảy khuếch đại thành bão mạnh, siêu bão, đồng thời giả định hướng đổ vào bờ bất lợi sở quỹ đạo thực bão xảy TT Khu vực ven biển Thanh Hóa Thừa Thiên Huế Quảng N gãi bão Damrey - M ực nước tính tốn dựa kết mực nước cao xảy bão (theo bảng – kết công bố Bộ Tài nguyên & M ôi trường), bao gồm nước dâng bão cao xảy cộng với biên độ triều lớn Cụ thể vùng nghiên cứu thuộc ven biển tỉnh Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế, Quảng N gãi, việc tính tốn dự báo ngập lụt dựa bão sau: Chọn bão xảy Mực nước cao xảy bão (m) Damrey (19-28/9/2005) Xangsane (27/9 -1/10/2006) Nari (11-15/10/2013) Mực nước chọn tính tốn (m) 5,7 – 6,0 5,0 4,0 – 4,7 5,0 3,0 – 3,2 bão Xangsane 3,0 bão Nari Hình 2: Mơ tả quỹ đạo bão xảy vùng ven biển c) Tài liệu địa hình sử dụng tính tốn thơng tin, liệu cũ chưa cập nhật Trong tính tốn dự báo ngập lụt ven biển, độ xác kết tính phụ thuộc lớn vào mức độ chi tiết độ xác đồ địa hình ven biển đồ địa hình đáy biển Trong nghiên cứu sử dụng đồ đia hình sau; - Đối với vùng ven biển tỉnh Quảng Ngãi sử dụng đồ địa hình thống tỷ lệ 1/10.000 Bộ TNMT cung cấp với thông tin liệu cập nhật gần - Đối với vùng ven biển ven biển tỉnh Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế: việc tính tốn ngập lụt vùng sử dụng đồ địa hình kết hợp tỷ lệ 1/25.000 1/10.000 với - Riêng địa hình đáy biển sử dụng để mơ địa hình tính tốn ngập lụt ven biển tỉnh có tỷ lệ 1/50.000 1/100.000 NỘI DUNG VÀ KẾT QUẢ TÍNH TỐN DỰ BÁO NGẬP LỤT VEN BIỂN CÁC TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 33 - 2016 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ TỈNH THANH HÓA, THỪ A THIÊN HUẾ, QUẢNG NGÃI trọng vùng ven biển (ví dụ: trụ sở quyền, trường học, bệnh viện, đường giao thơng…) 3.1 Nội dung tính toán 3.2 Kết dự báo ngập lụt ven biển tỉnh Thanh Hóa, Thừa Thiên Huế, Quảng Ngãi Nội dung tính tốn dự báo ngập lụt ven biển nước dâng bão mạnh/siêu bão bao gồm thông số sau: - Phạm vi vùng ngập (diện tích) độ ngập sâu (m) vùng thể đồ bảng tổng hợp Trong khuôn khổ báo, trích dẫn số hình ảnh mơ tả kết tính tốn dự báo phạm vi mức độ ngập lụt số khu vực thuộc vùng ven biển phạm vi nghiên cứu - Diễn biến trình ngập lụt (mức độ ngập sâu, thời gian trì ) tất địa điểm, vị trí quan a) Phạm vi mức độ ngập lụt ven biển Thanh Hóa có bão mạnh/siêu bão NL3 NL5 Phạm vi ngập lụt ven biển M tả vị trí số điểm ngập lụt Hình 3a: Phạm vi ngập lụt vị trí mốt số điểm ngập lụt ven biển tỉnh Thanh Hóa (kịch bão mạnh/siêu bão) H (m) T (h) ễ ế ằ ằ Hình 3b: Mơ tả diễn biến ngập lụt vị trí NL3- UBND xã Hoằng Đạt (Hoằng Hóa) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 33 - 2016 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ H (m) T (h) Hình 3c: Mơ tả diễn biến ngập lụt vị trí NL5 – UBND thị xã Sầm Sơn b) Phạm vi mức độ ngập lụt ven biển Thừa Thiên Huế có bão mạnh/siêu bão NL1 NL2 Phạm vi ngập lụt ven biển M tả vị trí số điểm ngập lụt Hình 4a: Phạm vi ngập lụt vị trí mốt số điểm ngập lụt ven biển tỉnh Thừa Thiên Huế (kịch bão mạnh/siêu bão) Hình 4b: Mơ tả diễn biến ngập lụt vị trí NL1 – UBND xá Thủy Phú (Hương Thủy) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 33 - 2016 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Hình 4c: Mơ tả diễn biến ngập lụt vị trí NL3 – UBND xã Lộc An (huyện Phú Lộc) c) Phạm vi mức độ ngập lụt ven biển tỉnh Quảng N gãi có bão mạnh/siêu bão Hình 5a: Bản đồ mô tả phạm vi ngập lụt đồ cảnh báo nguy ảnh hưởng đến khu vực dân cư ven biển cần di dời thuộc huyện Sơn Tinh, Tư Nghĩa thành phố Quảng Ngãi (kịch bão mạnh) Hình 5b: Mơ tả diễn biến ngập lụt vị trí số xã ven biển huyện Sơn Tịnh, Tư Nghĩa TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 33 - 2016 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ KẾT LUẬN Về mặt phương pháp luận, đến chun gia Việt Nam Phòng thí nghiệm trọng điểm Quốc Gia động lực học sông biển – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam môt số đơn vị nghiên cứu khác hồn tồn nắm rõ làm chủ cơng nghê tính tốn ngập lụt ven biển nước dâng xuất bão mạnh/siêu bão Các kết tính tốn dự báo ngập lụt ven biển số tỉnh nêu báo cáo dược thực thời gian ngắn để kịp thời báo cáo Ủy ban phòng chống lụt bão Trung Ương Trong điều kiện liệu địa hình, hạ tầng hầu hết tỉnh ven biển thiếu chưa cập nhật ( trừ vùng ven biển tỉnh Quảng Ngãi sử dụng số liệu địa hình tỷ lệ 1/10.000) nên mức độ xác tính tốn, dự báo cần tiếp tục hồn thiện bổ xung thời gian tới có đủ số liệu địa hình kết tính tốn dự báo nước dâng ven biển xác chi tiết M ặc dù cơng việc tính tốn tiếp tục kết ban đầu dự báo ngập lụt ven biển nêu cần báo cáo thông báo cho địa phương nhằm hiểu rõ đánh giá sơ mức độ ảnh hưởng ngập lụt ven biển nước dâng bão mạnh/siêu bão chuẩn bị xây dựng, bổ xung kế hoạch phòng tránh, ngăn ngừa giảm thiệu thiệt hại dân sinh, hạ tầng vùng ven biển Đây u cầu Phó thủ tướng Hồng Trung Hải hội nghị trực tuyến với địa phương toàn quốc vấn đề ứng phó với bão mạnh/siêu bão tổ chức ngày 7/10/2014 TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Trương Văn Bốn, N guyễn Ngọc Quỳnh nnk: N ghiên cứu tác động nước dâng bão đến ngập lụt vùng ven biển khu vực Bắc Trung Bộ Hội nghị khoa học chương trình KHCN cấp Nhà nước KC-08 Đà Nẵng ngày 17/4/2014 [2] Trương Văn Bốn nnk: Báo cáo số kết nghiên cứu tính tốn nguy ngập lụt nước dâng siêu bão vùng ven biển tỉnh Quảng N gãi Báo cáo Bộ trưởng – Trưởng ban phòng chống lụt bão Trung Ương Hà Nội ngày 04/9/2014 [3] Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam Báo cáo nguy ngập lụt nước dâng bão mạnh/siêu bão vùng ven biển số tỉnh đồng sông Cửu Long Hà Nội ngày 17/10/2014 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 33 - 2016 ... loại bão Bão mạnh Siêu bão Bão mạnh Siêu bão Bão mạnh Siêu bão Bão mạnh Cấp 12,13 Bão mạnh - Bão mạnh Cấp 10 Bảng 2: Kết phân vùng nước dâng bão xuất xảy Vùng ven biển Nước dâng bão cao xảy (m) Nước. .. VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 33 - 2016 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ tính tốn dự báo nguy ngập lụt vùng ven biển Việt Nam b) Các kịch tính tốn dự báo ngập lụt ven biển Kịch tính tốn ngập lụt bão mạnh/ siêu bão. .. mơ tả q trình tính tốn dự báo ngập lụt ven biển ảnh hưởng nước dâng bão mạnh/ siêu bão thể hình đây: Hình 1: Sơ đồ mơ tả tính tốn ngập lụt ven biển nước dâng bão mạnh /siêu bão 2.2 Công cụ sử dụng