Nghiên cứu xây dựng bản đồ cảnh báo rủi ro do lũ, ngập lụt hạ lưu vực sông cả

LỜI CẢM ƠN Sau thời gian học tập nghiên cứu đến đồ án em hoàn thành trường Đại học Tài nguyên Môi trường Hà Nội Em xin chân thành cảm ơn thầy, khoa Khí tượng Thủy văn truyền thụ kiến thức cho em suốt trình học tập vừa qua, đặc biệt PGS.TS Trần Duy Kiều tận tình hướng dẫn, dạy động viên giúp em hồn thành đồ án Em xin chân thành cảm ơn tới người thân toàn thể bạn lớp chia sẻ, giúp đỡ, động viên tạo điều kiện để em hoàn thành nhiêm vụ học tập làm đồ án Do hạn chế thời gian khả thân, có nhiều cố gắng đồ án khơng tránh khỏi cịn hạn chế thiếu sót Vì em mong nhận góp ý, bảo q báu thầy bạn Em xin chân thành cảm ơn! i MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG .iv DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU .3 1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên lưu vực sông Cả 1.1.1 Vị trí địa lý lưu vực sông Cả 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm thảm phủ thực vật .4 1.1.4 Đặc điểm địa chất - thổ nhưỡng 1.1.5 Hệ thống sông suối .6 1.1.6 Đặc điểm khí hậu lưu vực sông [1] .7 a Nhiệt độ b Độ ẩm c Bốc d Chế độ mưa 10 1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội lưu vực sông Cả 12 1.2.1 Tình hình dân cư .12 1.2.2 Tình hình phát triển kinh tế lưu vực sông Cả 13 1.2.3 Mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2020 13 1.3 Nhận xét 13 CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM LŨ VÀ NGẬP LỤT LƯU VỰC SÔNG CẢ 15 2.1 Nguyên nhân hình thành lũ lưu vực sông Cả 15 1.4 Diễn biến lũ theo không gian 17 2.2.1 Mực nước lũ .17 1.4.2 Lưu lượng lũ .18 1.5 Diễn biến lũ theo thời gian 22 1.6 Tổ hợp lũ lưu vực sông Cả .23 2.4.1 Đặc điểm trận lũ lưu vực sông Cả .23 ii a Trận mưa lũ lớn tháng IX năm 1978 23 b Trận mưa, lũ lớn tháng X năm 1988 25 c Trận mưa, lũ lớn tháng IX năm 2002 27 d Trận mưa, lũ lớn tháng VIII năm 2007 .29 e Trận mưa, lũ lớn tháng X/2007 30 f Trận mưa, lũ lớn tháng X năm 2010 31 g Trận lũ đầu tháng X/2010 32 h Trận lũ tháng X/2010 34 1.6.3 Ảnh hưởng lũ theo nhánh sông 37 a Thượng lưu sông Cả 37 b Hạ lưu sông Cả sông La 37 1.7 Đặc điểm ngập lụt lưu vực sông Cả 38 2.5.1 Diện tích ngập lụt .38 1.7.2 Mức độ ngập lụt lưu vực sông Cả .39 1.8 Nhận xét 40 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CẢNH BÁO RỦI RO DO LŨ, NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG CẢ 41 41 3.4 Bản đồ cảnh báo mức độ rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả 48 Phân loại thuộc tính 49 Khả phân tích 50 3.4.2 Bản đồ cảnh báo mức độ rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả 51 3.4.3 Nhận xét 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 iii DANH MỤC BẢNG LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG .iv DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU .3 1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên lưu vực sông Cả 1.1.1 Vị trí địa lý lưu vực sơng Cả 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm thảm phủ thực vật .4 1.1.4 Đặc điểm địa chất - thổ nhưỡng 1.1.5 Hệ thống sông suối .6 1.1.6 Đặc điểm khí hậu lưu vực sơng [1] .7 a Nhiệt độ b Độ ẩm c Bốc d Chế độ mưa 10 1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội lưu vực sông Cả 12 1.2.1 Tình hình dân cư .12 1.2.2 Tình hình phát triển kinh tế lưu vực sông Cả 13 1.2.3 Mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2020 13 1.3 Nhận xét 13 CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM LŨ VÀ NGẬP LỤT LƯU VỰC SÔNG CẢ 15 2.1 Nguyên nhân hình thành lũ lưu vực sơng Cả 15 1.4 Diễn biến lũ theo không gian 17 2.2.1 Mực nước lũ .17 1.4.2 Lưu lượng lũ .18 1.5 Diễn biến lũ theo thời gian 22 1.6 Tổ hợp lũ lưu vực sông Cả .23 2.4.1 Đặc điểm trận lũ lưu vực sông Cả .23 a Trận mưa lũ lớn tháng IX năm 1978 23 iv b Trận mưa, lũ lớn tháng X năm 1988 25 c Trận mưa, lũ lớn tháng IX năm 2002 27 d Trận mưa, lũ lớn tháng VIII năm 2007 .29 e Trận mưa, lũ lớn tháng X/2007 30 f Trận mưa, lũ lớn tháng X năm 2010 31 g Trận lũ đầu tháng X/2010 32 h Trận lũ tháng X/2010 34 1.6.3 Ảnh hưởng lũ theo nhánh sông 37 a Thượng lưu sông Cả 37 b Hạ lưu sông Cả sông La 37 1.7 Đặc điểm ngập lụt lưu vực sông Cả 38 2.5.1 Diện tích ngập lụt .38 1.7.2 Mức độ ngập lụt lưu vực sông Cả .39 1.8 Nhận xét 40 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CẢNH BÁO RỦI RO DO LŨ, NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG CẢ 41 41 3.4 Bản đồ cảnh báo mức độ rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả 48 Phân loại thuộc tính 49 Khả phân tích 50 3.4.2 Bản đồ cảnh báo mức độ rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả 51 3.4.3 Nhận xét 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 v DANH MỤC HÌNH LỜI CẢM ƠN i MỤC LỤC ii DANH MỤC BẢNG .iv DANH MỤC HÌNH vi MỞ ĐẦU CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU .3 1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên lưu vực sông Cả 1.1.1 Vị trí địa lý lưu vực sông Cả 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm thảm phủ thực vật .4 1.1.4 Đặc điểm địa chất - thổ nhưỡng 1.1.5 Hệ thống sông suối .6 1.1.6 Đặc điểm khí hậu lưu vực sông [1] .7 a Nhiệt độ b Độ ẩm c Bốc d Chế độ mưa 10 1.2 Đặc điểm kinh tế xã hội lưu vực sông Cả 12 1.2.1 Tình hình dân cư .12 1.2.2 Tình hình phát triển kinh tế lưu vực sông Cả 13 1.2.3 Mục tiêu phát triển kinh tế - xã hội đến năm 2020 13 1.3 Nhận xét 13 CHƯƠNG II: ĐẶC ĐIỂM LŨ VÀ NGẬP LỤT LƯU VỰC SÔNG CẢ 15 2.1 Nguyên nhân hình thành lũ lưu vực sông Cả 15 1.4 Diễn biến lũ theo không gian 17 2.2.1 Mực nước lũ .17 1.4.2 Lưu lượng lũ .18 1.5 Diễn biến lũ theo thời gian 22 1.6 Tổ hợp lũ lưu vực sông Cả .23 2.4.1 Đặc điểm trận lũ lưu vực sông Cả .23 a Trận mưa lũ lớn tháng IX năm 1978 23 vi b Trận mưa, lũ lớn tháng X năm 1988 25 c Trận mưa, lũ lớn tháng IX năm 2002 27 d Trận mưa, lũ lớn tháng VIII năm 2007 .29 e Trận mưa, lũ lớn tháng X/2007 30 f Trận mưa, lũ lớn tháng X năm 2010 31 g Trận lũ đầu tháng X/2010 32 h Trận lũ tháng X/2010 34 1.6.3 Ảnh hưởng lũ theo nhánh sông 37 a Thượng lưu sông Cả 37 b Hạ lưu sông Cả sông La 37 1.7 Đặc điểm ngập lụt lưu vực sông Cả 38 2.5.1 Diện tích ngập lụt .38 1.7.2 Mức độ ngập lụt lưu vực sông Cả .39 1.8 Nhận xét 40 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CẢNH BÁO RỦI RO DO LŨ, NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG CẢ 41 41 3.4 Bản đồ cảnh báo mức độ rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả 48 Phân loại thuộc tính 49 Khả phân tích 50 3.4.2 Bản đồ cảnh báo mức độ rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả 51 3.4.3 Nhận xét 52 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .52 TÀI LIỆU THAM KHẢO 55 vii MỞ ĐẦU Những năm gần miền Trung, thiên tai lũ lụt xảy thường xuyên với mức độ trầm trọng hơn, gây thiệt hại nghiêm trọng người cải môi trường sinh thái Những kết nghiên cứu lũ lụt giới có nhận định: Thiên tai lũ lụt ngày gia tăng biến động khí hậu tồn cầu tác động người làm cho môi trường tự nhiên bị phá hủy Việc giảm nhẹ thiệt hại lũ lụt vấn đề cấp bách nhiều tổ chức nhà khoa học giới tập trung nghiên cứu Lũ lụt miền Trung nói chung lưu vực sơng Cả nói riêng tai biến thiên nhiên, kết trình tập trung nước với khối lượng lớn tràn vào vùng địa hình thấp, gây ngập lụt diện rộng, không gây tổn hại nặng nề người thời điểm mà cịn tác động tiêu cực lâu dài đến môi trường sinh thái, ảnh hưởng trực tiếp đến đời sống hoạt động kinh tế xã hội Nghiên cứu giải pháp phòng lũ lụt nhiều quốc gia quan tâm hướng tiếp cận kết hợp giải pháp phi cơng trình cơng trình Giải pháp cơng trình thường sử dụng xây dựng hồ chứa, đê điều, cải tạo lịng sơng… Các giải pháp phi cơng trình trồng rừng, bảo vệ rừng; xây dựng vận hành phương án phòng tránh lũ di dân lúc cần thiết có thơng tin dự báo cảnh báo xác.Để đưa giải pháp hiệu phịng, chống lũ cần thiết phải có nghiên cứu chi tiết chuyên sâu lũ Xuất phát từ lý em chọn “Nghiên cứu xây dựng đồ cảnh báo rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu vực sông Cả” làm đồ án tốt nghiệp Mục đích đồ án + Nghiên cứu đặc trưng lũ lưu vực sông Cả; + Xây dựng đồ cảnh báo rủi ro lũ, ngập lụt phục vụ cảnh báo ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Cả Đối tượng phạm vi nghiên cứu + Đối tượng: Dòng chảy lũ lưu vực sông Cả; + Phạm vi nghiên cứu: Mùa lũ lưu vực sông Cả Phương pháp nghiên cứu + Thu thập, phân tích tổng hợp tài liệu; + Phương pháp thống kê; + Phương pháp kế thừa, ý kiến chun gia; + Mơ hình tốn thủy văn thủy lực + Phương pháp GIS Bố cục đồ án Ngoài phần mở đầu kết luận, nội dung Đồ án trình bày chương : CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIỂM LŨ VÀ NGẬP LỤT LƯU VỰC SÔNG CẢ CHƯƠNG 3: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CẢNH BÁO RỦI RO DO LŨ, NGẬP LỤT HẠ LƯU VỰC SÔNG CẢ CHƯƠNG I: TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1 Đặc điểm điều kiện tự nhiên lưu vực sơng Cả 1.1.1 Vị trí địa lý lưu vực sông Cả Lưu vực sông Cả nằm phạm vi toạ độ địa lý từ 103 045'20"-105015'20" kinh độ đông, 18015'00"-20010'30" vĩ độ Bắc, kéo dài khoảng 350 km theo hướng Tây Bắc - Đơng Nam Phía Bắc giáp lưu vực sơng Chu, sơng Bạng Phía Tây giáp lưu vực sơng MêKơng.Phía Tây Nam giáp lưu vực sơng Gianh Phía Đơng giáp lưu vực sơng Cảm, biển Đơng Diện tích tồn lưu vực 27.200 km 2, phần nằm lãnh thổ Việt Nam chiếm 65,2% diện tích tồn lưu vực, phần diện tích cịn lại 9.470 km2 thuộc đất Xiêng Khoảng Lào chiếm 34,8% diện tích lưu vực Diện tích phần đá vơi 273 km2 chiếm 1% diện tích lưu vực; vùng núi cao 19.486 km chiếm 71,6% diện tích lưu vực, vùng bán sơn địa, đồi núi thấp trung du khoảng 5.604 km2, vùng đồng 2.110 km Dòng sơng Cả có chiều dài 531 km, đoạn sơng chảy qua lãnh thổ Lào 170 km, cịn lại 361 km sông chảy qua hai tỉnh Nghệ An Hà Tĩnh đổ biển Đông Cửa Hội (Hình 1-1) [1] Hình 1-1: Bản đồ lưu vực sơng Cả 1.1.2 Đặc điểm địa hình Lưu vực sơng Cả phần thuộc lãnh thổ Việt Nam phân chia dạng địa hình chính: 3.1.2 Bản đồ chun đề thủy văn Bản đồ mơ hình ký hiệu hình tượng khơng gian vật tượng thu nhỏ tổng quát hóa dựa sở toán học định nhằm thể phân bố, vị trí mối tương quan vật tượng trình phát triển vật tượng Trong đồ cần có sở tốn học, hệ thống kí hiệu tổng qt hóa Dựa theo nội dung đồ gồm hai loại đồ địa lý chung đồ chuyên đề Bản đồ chuyên đề đồ thể đối tượng hay phần đối tượng, tượng tự nhiên, kinh tế xã hội hay không biểu đồ địa lý chung Đối tượng đồ chuyên đề đa dạng tùy thuộc vào nội dung mà nghiên cứu Bản đồ chuyên đề thể chi tiết mặt, phận đối tượng tượng Nội dung đồ chuyên đề thường hẹp đồ địa lí chung sâu biểu nội dung bên đối tượng, tượng đặc điểm chi tiết thể rõ ràng chi tiết đồ Một số loại đồ chuyên đề thủy văn Khi có số đặc trưng thống đầy đủ, người ta đưa giá trị lên đồ phương pháp khác nhau: Đường đẳng trị, biểu đồ định vị, đồ biểu đồ phương pháp chất lượng Do có đồ chuyên đề đặc trưng sau: -Bản đồ lưu lượng trung bình: Có thể biểu thị phương pháp biểu đồ kí hiệu chuyển động dạng băng Người ta biểu thị sơng hình thức băng có chiều rộng tỉ lệ với lưu lượng Bản đồ lưu lượng trung bình có ý nghĩa mặt nhỏ hẹp ý nghĩa khoa học -Bản đồ modun dòng chảy: Biểu lượng nước trung bình tính lít chảy qua đơn vị diện tích km đơn vị thời gian giây Bản đồ modun dịng chảy có ý nghĩa thành lập cho miền khí hậu khơ hạn ôn đới cận nhiệt đới Nó nói lên điều kiện tích nước lớp 42 đất đá mặt yếu tố tự nhiên khu vực Trong nước ơn đới, mơdun dịng chảy ln tỷ lệ thuận với độ cao địa hình Trong điều kiện miền núi Việt Nam, quan hệ thường xuyên tỉ lệ thuận -Bản đồ hệ số dòng chảy: Biểu lượng nước chảy trung bình so với lượng mưa năm, mùa tháng Hệ số dịng chảy cao lượng bốc nhỏ khả tích nước khu vực nhiêu Chỉ số hệ số dịng chảy tính khoảng thời gian ngắn khó cịn ảnh hưởng lượng mưa trước thời gian tính tốn Biểu hệ số dịng chảy phương pháp: đường đẳng trị, biểu đồ đồ giải 3.2 Cơ sở khoa học phương pháp nghiên cứu Cơ sở lý luận quan trọng triển khai thực Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg với quy định cấp độ rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt lưu vực sông Cả, theo mực nước hạ du bảng 3.1 đây: -Rủi ro thiên tai cấp độ 1: Mực nước lũ cao từ báo động lên đến báo động hạ lưu nhiều sông vừa; thượng lưu sông Mã, sông Cả, sông Đồng Nai, sông Vu Gia - Thu Bồn, sông Ba; nhánh lớn sơng Hồng - Thái Bình; đồng sông Cửu Long; -Rủi ro thiên tai cấp độ 2: Mực nước lũ cao từ báo động lên đến báo động hạ lưu sông Mã, sông Cả, sông Đồng Nai, sông Vu Gia - Thu Bồn, sơng Ba; hạ lưu sơng Hơng - Thái Bình; -Rủi ro thiên tai cấp độ 3: Mực nước lũ cao từ báo động lên đến báo động khoảng 01 m, hạ lưu sông Mã, sông Cả, sông Đồng Nai, sông Vu Gia - Thu Bồn, sông Ba; hạ lưu sơng Hồng - Thái Bình; -Rủi ro thiên tai cấp độ 4: Mực nước lũ cao mức lũ lịch sử hạ lưu nhiều sông vừa; sông Mã, sông Cả, sông Đồng Nai, sông Vu Gia - Thu Bồn, sông Ba; nhánh lớn sông Hồng - Thái Bình 43 Bảng 3-1: Cấp độ rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt [12] TT Mực nước lũ Trên mức lũ lịch sử BĐ3+1m ÷ lũ lịch sử BĐ3 ÷ BĐ3+1m BĐ2 ÷ BĐ3 Cấp độ rủi ro 4 4 5 3 4 4 2 3 3 - 1 Thượng lưu 2 Hạ lưu Thượng nhiều sông lưu Nhiều nhiều sông sông vừa; thượng nhỏ; Hạ lưu lưu sông Mã, Khu vực thượng nhiều Cả, Đồng Nai, lưu vực sông lưu sông Vu Gia-Thu nhiều vừa Bồn, Ba; sông nhánh lớn vừa sông Hồng- vừa; hạ lưu sơng sơng Hồng- Mã, Cả, Thái Bình, Đồng Mã, Cả, Nai, Vu Đồng Nai, Gia- Vu Gia-Thu Thu Thái Bình Bồn, Ba Bồn, Ba Hạ lưu sơng HồngThái Bình, Mã, ngập 1÷3 4÷6 sơng Cửu Long Cả Thời gian lũ, Đồng ÷ 15 lụt (ngày) Hàng tháng UN-ISDR định nghĩa rủi ro cách ngắn gọn “Khả xảy thiệt hại” Rủi ro trình bày dựa phương trình [15]: Rủi ro = Thảm họa*Tính dễ bị tổn thương*Tổng số nhân tố rủi ro Và phương trình là: Rủi ro = Thảm họa * Tính dễ bị tổng thương/Khả Đối với nguy hiểm họa đến từ lũ, ngập lụt tính tốn thơng qua xác 44 định nguy lũ với số cấp báo động lũ lưu vực sơng Cả Từ kết hợp với kết xây dựng đồ ngập lụt thang mức độ rủi ro lũ, ngập lụt để xây dựng đồ cảnh báo rủi ro lũ, ngập lụt lưu vực sơng Cả: Cơng thức tính nguy lũ lụt tính sau: Hj = H1j*WH1 + H2j*WH2 + H3j*WH3 Trong đó: Hj – Giá trị tiêu chí nguy lũ lụt nút j hiểu mối đe dọa trực tiếp, bao trùm tính chất, mức độ lũ lụt gồm: Độ sâu ngập lụt, thời gian ngập lụt, diện tích ngập lụt, vận tốc dịng chảy lũ, cường suất lũ hay tần suất lũ,vv…; H1j - Giá trị biến độ sâu ngập lụt; H2j - Giá trị biến thời gian ngập lụt; H1j - Giá trị biến vận tốc dòng chảy lũ; Giá trị đặc trưng thuộc tính nguy lũ lụt xác định hình thức điều tra hay mơ trận lũ thực, lũ thiết kế mơ hình tốn phù hợp Mơ hình ứng dụng để mơ lũ mơ hình thủy văn, mơ hình thủy lực chiều hay mơ hình chiều….Ngồi ra, số đặc trưng khác cường suất lũ hay tần suất xuất lũ …có thể xác định phần mềm, phương pháp tính tốn thủy văn khác 3.3 Xây dựng thang mức độ rủi ro lũ, ngập lụt Bản đồ ngập lụt hạ lưu vực sông Cả (Hình 3-1) kế thừa từ [1] với cấp báo động III tuyến khống chế như: Tại Dừa, Nam Đàn cho khu vực từ Dừa đến điểm nhập lưu sơng Cả - La; Tại Sơn Diệm, Hịa Duyệt cho khu vực từ Sơn Diệm sông Ngàn Phố, Hịa Duyệt sơng Ngàn Sâu đến Linh Cảm sông La; Tại trạm Linh Cảm, Chợ Tràng cho khu vực từ Linh Cảm, Chợ Tràng đến Cửa Hội 45 Hình 3-1: Bản đồ ngập lụt hạ lưu sơng Cả ứng với báo động III Thang mức độ rủi ro lũ, ngập lụt từ đề tài nghiên cứu khoa học cấp sở “Nghiên cứu xây dựng thang mức độ rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt hạ lưu vực sông Cả” 2015 Trần Duy Kiều, kết cụ thể sau: Bảng 3-2: Ngưỡng đánh giá mức độ rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả TT Tuyến khống chế Dừa - Nam Đàn Sơn Diệm - Hòa Duyệt Linh Cảm - Chợ Tràng Diện ngập lụt Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ 46 Cấp báo động Đơn vị III % % % % % % % % % > 19 12 ÷ 19 < 12 > 19 12 ÷ 19 < 12 > 19 12 ÷ 19 < 12 Mức độ rủi ro Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Bảng 3-3 Thang mức độ rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả Theo cấp báo động III TT Trạm Khoảng ngập khống chế sâu (m) - 0,5 0,5 - 1-2 2-4 4-6 6-8 - 10 10 - 12 12 - 14 >14 - 0,5 0,5 - 1-2 2-4 4-6 6-8 - 10 - 0,5 0,5 - 1-2 2-4 4-6 6-8 - 10 10 - 12 Dừa - Nam Đàn Sơn Diệm Hòa Duyệt Linh Cảm Chợ Tràng % theo diện tích ngập 6,8 7,8 8,3 17,3 33,3 14,3 6,7 2,8 2,4 0,2 13,1 6,7 10,3 18,6 38,6 12,0 0,7 5,0 4,1 5,2 15,1 46,8 20,2 3,6 0,1 47 Mức rủi ro Nhỏ Trung bình Lớn Trung bình Nhỏ Trung bình Nhỏ Trung bình Lớn Trung bình Nhỏ Nhỏ Trung bình Lớn Nhỏ 3.4 Bản đồ cảnh báo mức độ rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả 3.4.1 Cơ sở phương pháp luận ứng dụng GIS xây dựng đồ cảnh báo mức độ rủi ro lũ, ngập lụt GIS hệ thống có khả lưu trữ, quản lý, trao đổi, cập nhật thông tin liên quan đến địa lý cách đồng logic GIS cho phép tạo lập đồ, phối hợp thông tin, khái quát viễn cảnh, giải vấn đề phức tạp, phát triển giải pháp quản lý thông tin thiệu mà trước không thực Lập đồ phân tích địa lý khơng phải kỹ thuật mới, GIS thực thi công việc tốt nhanh phương pháp thủ công cũ Kỹ thuật chồng xếp đồ Việc chồng xếp đồ (Hình 3.2; Hình 3.3; Hình 3.4) khả ưu việt GIS [5] việc phân tích số liệu thuộc khơng gian, để xây dựng thành đồ mang đặc tính hồn tồn khác đồ trước thơng qua số phương pháp sau: cộng, trung bình, nhân, hàm mũ, chia, che lấp, tổ hợp… Hình 3-2: Thể hiện quang cảnh sự vật lớp đồ khác 48 Hình 3-3 : Nguyên lý chồng xếp đồ Hình 3-4: Minh họa chồng xếp đồ Phân loại thuộc tính Điểm bật chương trình GIS việc phân tích số liệu thuộc khơng gian khả để phân loại thuộc tính bật đồ Mục đích nhóm thuộc tính thuộc cấp nhóm Một lớp đồ tạo mang giá trị mới, mà tạo thành dựa vào đồ ban đầu Việc phân loại đồ quan trọng cho ta mẫu khác [5] Đó vùng thích nghi với phát triển thị nông nghiệp mà hầu 49 hết chuyển sang phát triển dân cư Phân loại đồ thực hay nhiều đồ (Hình 3.5) Hình 3-5: Minh họa việc phân loại đồ Khả phân tích Nếu liệu mã hóa hệ vector sử dụng cấu trúc lớp lớp phủ liệu nhóm vào với sau tìm kiếm nhóm cách dễ dàng Trong GIS phương pháp khó khăn thành phần có nhiều thuộc tính Một hệ lớp đơn giản yêu cầu liệu lớp phải phân lớp trước đưa vào Các thủ tục tìm kiếm liệu sử dụng thuật tốn logic boole để thao tác thuộc tính đặc tính khơng gian Đại số boole sử dụng thuật toán AND, OR, NOT tùy vào điều kiện cụ thể mà cho giá trị sai Nếu thông tin cho điểm, đường hay vùng lựa chọn nội suy hay ngoại suy phải thực để có nhiều thơng tin Nghĩa phải giải đốn giá trị hay tập giá trị Phần mô tả nội suy hướng điểm, có nghĩa hay nhiều điểm không gian sử dụng để phát sinh giá trị cho vị trí khác nơi khơng đo liệu trưc tiếp 50 3.4.2 Bản đồ cảnh báo mức độ rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sơng Cả Với kết có Bảng 3-3, sử dụng công nghệ GIS với liệu hành chính, đồ án thành lập đồ mức độ rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả theo cấp báo động III hình 3-6 đây: Mức độ rủi ro lũ, ngập lụt vùng thể theo mức độ: mức độ rủi ro nhỏ có màu xanh; mức độ rủi ro trung bình thể màu vàng mức độ rủi ro lớn thể màu đỏ Từ số tài liệu tham khảo khu vực từ Sơn Diệm-Hịa Duyệt đến Linh Cảm khu vực từ Linh Cảm-Nam Đàn đến Chợ Tràng vùng có nguy lũ lớn Điều thể rõ thông qua mức độ rủi ro có màu đỏ vùng (Hình 3-6) Hình 3-6: Bản đồ mức độ rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả theo cấp báo động III Căn theo đồ rủi ro lũ, ngập lụt xây dựng cho khu vực hạ lưu sông Cả ứng với báo động III, có kết đo đạc dịng chảy trạm khống chế lưu vực, theo cấp báo động xác định mức độ rủi ro cho khu vực hạ lưu sông Cả bảng 3.4 bảng 3.5 đây: 51 Bảng 3-4 : Kết cảnh báo rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả diện ngập theo báo động III TT Trạm khống chế Dừa Sơn Diệm Hòa Duyệt Linh Cảm Nam Đàn Diện ngập theo mức độ rủi ro (ha) Lớn Trung bình Nhỏ 10241 9714 10762 4043 5650 776 30025 6754 8011 Bảng 3-5 : Kết cảnh báo rủi ro thiên tai lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả đơn vị hành chịu tác động (theo cấp báo động III) TT Trạm khống chế Dừa Sơn Diệm Hòa Duyệt Nam Đàn Linh Cảm Mức độ rủi Huyện ro Lớn Trung Đô Lương, Anh Sơn, bình Nhỏ Lớn Trung bình Nhỏ Lớn Khu vực (%) Số xã Nông Thành thôn thị 181 Nam Đàn, Thanh 146 Chương 307 37 Đức Thọ, Hương Sơn 95 Đức Thọ, Can Lộc, 40 88 Trung Hưng Nguyên, Nam bình Đàn, Nghi Lộc, Nghi Nhỏ Xuân, TP Vinh, T.X Hồng Lĩnh 175 83 17 89 11 60 40 199 3.4.3 Nhận xét Kết cho thấy khu vực Dừa - Nam Đàn có đến 17% đơn vị hành thị bị ảnh hưởng, nơng thơn 83% Thượng nguồn sơng La thị chiếm (11%) Hạ lưu sơng Cả vùng ven biển số đơn vị thị chịu ảnh hưởng rủi ro lũ, ngập lụt chiếm tỷ lệ cao (40%) KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ Kết luận Hạ lưu sông Cả vùng thường xuyên chịu ảnh hưởng trực tiếp trận bão, lũ lớn kết hợp với điều kiện địa hình phức tạp gây tượng úng 52 ngập với độ sâu ngập phổ biến từ ÷ m làm thiệt hại đến đời sống dân sinh phát triển kinh tế vùng Vì vậy, đồ án Nghiên cứu xây dựng đồ cảnh báo rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu lưu vực sơng Cả nhằm góp phần giảm thiểu nguy ảnh hưởng lũ lụt gây cho khu vực Sau thời gian nghiên cứu kế thừa số kết mơ hình tính tốn ngập lụt khu vực nghiên cứu, đồ án hoàn thành với nội dung sau: Tác giả đồ án thực việc thu thập số liệu, tài liệu phục vụ nghiên cứu từ nghiên cứu liên quan có, kế thừa từ nhà khoa học, từ số đơn vị chuyên ngành nên có độ tin cậy Đồ án vận dụng kiến thức để làm rõ điều kiện địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội, khí hậu… ảnh hưởng đến lũ ngập lụt lưu vực sông Cả Nghiên cứu bước đầu phân tích đặc trưng lũ lưu vực sơng Cả như: Lưu lượng lớn nhất, tổng lượng lũ, cường suất lũ lớn nhất, thời gian xuất đỉnh trì lũ Trên sở kiến thức mơ hình tốn, bước đầu tác giả ứng dụng hệ thống thông tin để xây dựng đồ cảnh báo rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu sông Cả sở mô trận lũ lịch sử (lũ tháng IX/1978) xảy Kết từ đồ cảnh báo rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu lưu vực sông Cả quan trọng để nhà chuyên môn tham khảo việc quản lý rủi ro giảm thiểu thiệt hại gây từ lũ ngập lụt khu vực Nghệ An Hà Tĩnh lưu vực sông Cả Do điều kiện thời gian, số liệu hạn chế thân bên cạnh kết đạt đồ án cịn số hạn chế sau: Rủi ro thiên tai nói chung lũ, ngập lụt nói riêng vấn đề tác giả Vì việc vận dụng kiến thức học để đưa vào nghiên cứu hạn chế Kết có từ đồ án bước đầu tác giả Do điều kiện số liệu Khí tượng Thủy văn, thời gian thực đồ án có hạn nên việc chuẩn bị số liệu, tài liệu liên quan chưa đầy đủ mong muốn, ảnh hưởng định đến kết đồ án tốt nghiệp 53 Kiến nghị Về thân sau nghiên cứu xây dựng đồ cảnh báo rủi ro lũ, ngập lụt cho hạ lưu sơng Cả có định hướng nghiên cứu nghiên cứu ảnh hưởng công trình hồ chứa xả lũ gây ngập lụt cho hạ lưu, kết hợp với sô hướng nghiên cứu khác liên quan nhằm lựa chọn xây dựng phương pháp tính toán kết hợp với điều kiện thực tế lưu vực đề xuất giải pháp nhằm giảm nhẹ thiệt hại lũ, ngập lụt gây 54 TÀI LIỆU THAM KHẢO Trần Duy Kiều (2015) Nghiên cứu nhận dạng lũ lớn, phân vùng nguy lũ lớn xây dựng đồ ngập lụt phục vụ cảnh báo lũ lớn lưu vực sông Lam Đề tài NCKH cấp Bộ Trần Duy Kiều (2012) Nghiên cứu tổ hợp lũ lớn lưu vực sơng Cả Tạp chí KTTV Trần Duy Kiều, “Nghiên cứu lũ xây dựng phương án cảnh báo lũ lưu vực sông Ngàn Phố” Nguyễn Hữu Khải, Nguyễn Thanh Sơn (2003), Mơ hình toán thủy văn, Nhà xuất Đại học Quốc gia Hà Nội Lê Văn Nghinh (1998), Giáo trình kỹ thuật viễn thám hệ thống thông tin địa lý, Nhà xuất Xây dựng Ts Nguyễn Hoàng Sơn (2006), Nghiên cứu ứng dụng mơ hình dự báo lũ cho sơng Vu Gia – Thu Bồn, Tạp chí Khoa học kỹ thuật Thủy lợi mơi trường Hồng Thanh Tùng, “Nghiên cứu dự báo lũ trung hạn lưu vực sông Cả” NCSTrường Đại học Thủy Lợi Trần Thục (2015) Báo cáo đặc biệt Việt Nam quản lý rủi ro thiên tai tượng cực đoan nhằm thúc đẩy ứng phó với biến đổi khí hậu Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn Biến đổi khí hậu Bộ mơn tính tốn Thủy văn (2004) Bài tập thực hành viễn thám GIS Trường Đại học Thủy lợi 10 Trần Thanh Xuân (2000), Lũ lụt cách phòng chống, Nhà xuất Khoa học kỹ thuật Hà Nội 11 Tổng cục thống kê (2014) Niên giám thống kê Nhà xuất Thống kê 12 Thủ tướng phủ (2014) Quy định chi tiết cấp độ rủi ro thiên tai Quyết định số 44/2014/QĐ-TTg ngày 15 tháng năm 2014 55 13 Trung tâm phòng tránh giảm nhẹ thiên tai (2011) Quản lý rủi ro thiên tai thích ứng với biến đổi khí hậu Dự án nâng cao lực thể chế quản lý rủi ro thiên tai Việt Nam, đặc biệt rủi ro liên quan đến biến đổi khí hậu 14 Viện Khí tượng Thủy văn (1985), Đặc trưng hình thái lưu vực sơng Việt Nam Hà Nội 15 C.J Van Westen (2010) Ứng dụng công nghệ địa tin học đánh giá rủi ro tai biến Trung tâm Phòng chống Thiên tai Châu Á 56 ... ? ?Nghiên cứu xây dựng đồ cảnh báo rủi ro lũ, ngập lụt hạ lưu vực sơng Cả? ?? làm đồ án tốt nghiệp Mục đích đồ án + Nghiên cứu đặc trưng lũ lưu vực sông Cả; + Xây dựng đồ cảnh báo rủi ro lũ, ngập lụt. .. độ ngập lụt lưu vực sông Cả .39 1.8 Nhận xét 40 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CẢNH BÁO RỦI RO DO LŨ, NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG CẢ 41 41 3.4 Bản đồ cảnh báo. .. độ ngập lụt lưu vực sông Cả .39 1.8 Nhận xét 40 CHƯƠNG III: XÂY DỰNG BẢN ĐỒ CẢNH BÁO RỦI RO DO LŨ, NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG CẢ 41 41 3.4 Bản đồ cảnh báo