Ngập lụt vùng hạ du sông Sài Gòn – Đồng Nai bị tác động bởi 3 nguyên nhân chính: Mưa, lũ, triều. Vấn đề trở nên trầm trọng hơn do hệ thống thoát nước không đủ công suất, cao độ mặt đất thấp, sự sụt lún, quy hoạch không gian, chính sách và các quy định không phù hợp, thiếu nhận thức và sự tham gia của cộng đồng.
KHOA HỌC CÔNG NGHỆ ĐÁNH GIÁ BIẾN ĐỘNG MỰC NƯỚC VÀ NGẬP LỤT VÙNG HẠ DU SƠNG SÀI GỊN DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA ĐƠ THỊ HĨA, XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH CHỐNG NGẬP VÀ XẢ LŨ CÁC HỒ CHỨA NƯỚC THƯỢNG LƯU Nguyễn Phú Quỳnh, Đỗ Đắc Hải, Đỗ Hồng Lam, Trần Văn Trương Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam Tóm tắt: Ngập lụt vùng hạ du sơng Sài Gịn – Đồng Nai bị tác động nguyên nhân chính: mưa, lũ, triều Vấn đề trở nên trầm trọng hệ thống nước khơng đủ cơng suất, cao độ mặt đất thấp, sụt lún, quy hoạch khơng gian, sách quy định khơng phù hợp, thiếu nhận thức tham gia cộng đồng Bằng cơng cụ mơ hình tốn số, nhóm tác giả xin trân trọng gửi đến quí bạn đọc kết tính tốn thủy lực qua đánh giá biến động mực nước ngập lụt vùng hạ du sông Sài Gịn tác động thị hóa, xây dựng cơng trình chống ngập xả lũ hồ chứa nước thượng lưu nhóm kịch cụ thể Từ kết nghiên cứu cho thấy nguyên ngập úng, qua đưa giải pháp chống ngập, hạn chế rủi ro ngập úng cách phù hợp Summary: Flooding in Saigon – Dongnai river downstream is caused by main factors: rain, flood and tide The problem is exacerbated by inadequate drainage capacity, low-lying terrain, subsidence, spatial planning, inappropriate policies and regulations, lack of awareness and involvement of community With the application of numerical modelling, the authors present the research results of hydraulic calculations, thereof assessing the fluctuation of water level and inundation in downstream area under the influence of urbanization, preventing flood structures and discharge from upstream reservoirs in each group of specific scenarios The findings show the causes of inundation, thereby proposing appropriate solutions to prevent flooding and minimize flood risk GIỚI THIỆU* Ngập nước Tp.HCM gây thiệt hại kinh tế đáng kể đe dọa sức khỏe nguời dân Tp.HCM Vấn đề trầm trọng nguyên nhân gây ngập úng gia tăng nhanh theo hướng bất lợi, mà phần người tạo ra: (i) tác động BĐKH, ảnh hưởng đến mực nước biển lượng mưa, (ii) lún đất khai thác nước ngầm gây gia tăng tòa nhà cao tầng (iii) thị hóa tăng làm tăng nước chảy tràn giảm không gian cho việc lưu trữ nước Ngày nhận bài: 14/5/2018 Ngày thông qua phản biện: 06/06/2018 Công tác chống ngập mối bận tâm lớn quyền Tp.HCM năm gần Người dân phải đối mặt với ngập nước thường xuyên mùa mưa, không vùng trũng, mà quận trung tâm Nguyên nhân ngập bao gồm: (i) mưa lớn, (ii) lượng xả lũ lớn sơng Sài Gịn, sơng Ðồng Nai, lũ từ đồng sông Cửu Long (iii) triều cường (iv) kết hợp yếu tố Vấn đề trở nên trầm trọng hệ thống thoát nước không đủ công suất, cao độ mặt đất thấp, sụt lún, quy hoạch khơng gian, sách quy định không phù hợp, Ngày duyệt đăng: 10/10/2018 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ thiếu nhận thức tham gia cộng đồng Để có góc nhìn khách quan đánh giá mức độ ảnh hưởng đến ngập từ nguyên nhân: triều - mưa - lũ Trong phạm vi báo này, nhóm tác giả xin trân trọng gửi đến quí bạn đọc kết tính tốn thủy lực qua đánh giá biến động mực nước sơng Sài Gịn, xây dựng đồ nguy ngập với kịch đến từ nguyên nhân kể (riêng lũ tập trung phân tích chi tiết dịng chảy lũ sơng Sài Gịn), tính tốn xác định diện tích ngập, độ sâu ngập nhóm kịch cụ thể Từ kết nghiên cứu, hy vọng góp phần vào việc đưa giải pháp chống ngập, hạn chế rủi ro ngập úng cách phù hợp PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2.1 Phạm vi nghiên cứu Phạm vi nghiên cứu tập trung cho dòng chảy mặt, yếu tố dịng chảy hình thành từ mưa khu vực thị mơ dịng chảy tràn xuống hệ thống sông – kênh gần phạm vi tiểu lưu vực (hình 1) Về yếu tố xả lũ từ hồ chứa nước phía thượng lưu, phạm vi báo tập trung phân tích chi tiết cấp xả hồ Dầu Tiếng (có ảnh hưởng lớn đến Tp.HCM) Đối với hồ lại (Trị An, Phước Hòa) lấy cấp xả với tần suất thiết kế xả tràn 10 năm trung bình nhiều năm 2.2 Cơng cụ tính tốn Kế thừa mơ hình tính tốn thủy văn, thủy lực cho vùng hạ du sơng Sài Gịn – Đồng Nai Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam (SIWRR) xây dựng mơ hình MIKE Viện thủy lực Đan Mạch (DHI), nghiên cứu nhóm nghiên cứu cập nhật bổ sung phát triển xây dựng thêm mơ hình MIKE FLOOD cho diện tích tồn vùng hạ du để phục vụ tính tốn Ứng dụng cơng cụ GIS (phần mềm ArcGIS) để tính tốn xây dựng đồ nguy ngập lụt cho khu vực nghiên cứu từ kết tính tốn thủy lực Phần mềm MATLAB ứng dụng để tính tốn thiệt hại ngập nhóm sử dụng đất 2.3 Tài liệu dùng nghiên cứu a Tài liệu địa hình Hình Phạm vi vùng nghiên cứu Vùng nghiên cứu lưu vực sông Sài Gịn phần hạ du lưu vực sơng Đồng Nai thuộc tỉnh Tây Ninh, Bình Dương, Long An, Đồng Nai trọng tâm Tp.HCM Mô hình số độ cao vùng hạ lưu Sài gịn Đồng Nai khu vực Tp.HCM cung cấp từ trung tâm lưu trữ quốc gia - Cục đo đạc đồ Việt Nam cập nhật từ đề tài, dự án trước SIWRR thực Địa hình năm 2025 dựa định hướng phát triển khơng gian Tp HCM Tài liệu địa hình (mặt cắt ngang) lịng sơng Sài Gịn hệ thống kênh rạch kế thừa từ đề tài, dự án chống ngập cho khu vực Tp.HCM Viện KHTL miền Nam thực từ 2008 đến TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC b Tài liệu khí tượng thủy văn Tài liệu khí tượng, thủy văn dùng làm biên mơ hình tính bao gồm biên thượng lưu (lưu lượng), biên nhập lưu khu (tính từ mưa, bốc hơi…), biên hạ lưu (mực nước) Tài liệu khí tượng thủy văn kế thừa từ nghiên cứu trước cập nhật bổ sung số liệu đến năm 2016 CÔNG NGHỆ tính tốn với tần suất 10% có số kịch tính tốn thủy lực có xét đến yếu tố BĐKH [2] Biên lưu lượng thượng lưu dùng sơ đồ tính lưu lượng xả hồ Dầu Tiếng, Trị An, Phước Hòa (bảng 1) lưu lượng sông Vàm Cỏ Đông trạm thủy văn Cần Đăng Các số liệu mưa, biên triều, biên mực nước triều Bảng Lưu lượng xả hồ Đơn vị: m³/s Tên hồ Lưu lượng xả hồ chứa (m³/s) P5% P1% P0,5% 960 1.835 2.200 8.000 13.000 2.400 3.688 4.056 P10% 650 6.000 1.850 Dầu Tiếng Trị An Phước Hịa Biên mực nước triều có tính tới BĐKH: Theo kịch BĐKH nước biển dâng (NBD) Bộ TN&MT ban hành năm 2016, có nêu kịch RCP4.5 khuyến cáo nhiều khả xảy Theo kịch RCP4.5, khu vực nghiên cứu mực nước biển dâng so với tại khu vực biển Vũng Tàu tăng P0,1% 2.800 15.623 6.000 23cm vào năm 2050 tăng 54 cm vào năm 2100 Biên mưa có xét đến BĐKH: Ngồi mực nước biển dâng cao lượng mưa dự báo thay đổi lượng mưa mùa lũ có xu tăng cao (Bảng 2) Bảng Biến đổi lượng mưa năm (%) so với thời kì sở theo kịch RCP4.5 [2] Tên trạm Tọa độ Kinh độ Địa điểm Vĩ độ Mức độ gia tăng lượng mưa so với (%) 2016-2035 2046-2065 2080-2099 Tân Sơn Hòa 106º 40' 10º 49' TP.HCM 16,70 % 18,80 % 22,70 % Long Thành 106º 56' 10º 45' Đồng Nai 14,40 % 16,10 % 18,90 % Biên Hòa 106º 49' 10º 55' Đồng Nai 14,40 % 16,10 % 18,90 % Trị An 106º 58' 11º 00' Đồng Nai 14,40 % 16,10 % 18,90 % Vũng Tàu 106º 05' 10º 22' Vũng Tàu 17,50 % 14,50 % 17,50 % Lộc Ninh 106º 35' 11º 49' Tây Ninh 9,40 % 14,10 % 16,00 % Đồng Phú 106º 54' 11º 32' Bình Phước 8,70 % 12,10 % 15,10 % Phước Long 106º 59' 11º 50' Bình Phước 8,70 % 12,10 % 15,10 % Hồ Dầu Tiếng 106º 14' 11º 23' Bình Phước 8,70 % 12,10 % 15,10 % Tây Ninh 106º 07' 11º 20' Tây Ninh 9,40 % 14,10 % 16,00 % Tân An 106º 25' 10º 34' Long An 11,70 % 20,60 % 16,70 % Cần Đăng 106º 00' 11º 32' Tây Ninh 9,40 % 14,10 % 16,00 % Gò Dầu 106º 16' 11º 04' Tây Ninh 9,40 % 14,10 % 16,00 % Mộc Hóa 105º 56' 10º 47' Long An 11,70 % 20,60 % 16,70 % TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC Tên trạm CÔNG NGHỆ Tọa độ Kinh độ Vĩ độ Mức độ gia tăng lượng mưa so với (%) Địa điểm 2016-2035 2046-2065 2080-2099 Phước Hòa 106º 46' 11º 15' Bình Phước 8,70 % 12,10 % 15,10 % Tà Lai 107º 22' 10º 23' Đồng Nai 14,40 % 16,10 % 18,90 % 2.4 Sơ đồ nghiên cứu tính tốn Hình Sơ đồ nghiên cứu tính tốn thủy lực ngập lụt Phương pháp mơ hình tốn sử dụng để tính tốn mơ ngập lụt, nhóm nghiên cứu chọn module MIKE NAM để tính tốn mưa dịng chảy module MIKE11, MIKE21FM, MIKE FLOOD thuộc phần mềm MIKE (DHI) để mô ngập lụt, phần Hình Các tiểu lưu vực vùng hạ du Sài Gòn – Đồng Nai Lưu lượng nhập lưu cho tồn lưu vực sơng suối tính tốn từ mơ hình thủy văn mưa dịng chảy NAM (Railfall – Runoof) Lưu vực sông suối mơ hình cho tồn mềm ArcGIS sử dụng để xử lý số liệu đầu vào, phân tích nguy ngập lụt biểu diễn lên đồ a Tính tốn mưa dịng chảy nhập lưu cho mơ hình Hình Tính tốn cho lưu vực theo phương pháp đa giác Thiessen hạ lưu lưu vực chia nhỏ dựa theo tính chất khí hậu, hệ thống tưới, hệ thống cấp nước, lưu vực sông nhỏ, hồ chứa trạm đo Khu vực hạ lưu Sài Gịn - Đồng Nai TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC chia thành 213 tiểu lưu vực (kế thừa kết tính tốn Phạm Thế Vinh [1]) Vùng đô thị tiểu lưu vực chia nhỏ để tăng độ xác Mưa dùng tính tốn cho các tiểu lưu vực trạm mưa phân bố khu vực nghiên cứu vùng lân cận có ảnh hưởng, Vùng ngồi thị dùng tài liệu mưa ngày để tính tốn dịng chảy, tiểu lưu vực đô thị dùng tài liệu mưa trận thời đoạn 15 phút để tính tốn Tài liệu mưa đầu vào cho lưu vực tính tốn theo phương pháp đa giác Thiessen b Sơ đồ tính tốn thủy lực Do chế độ thủy văn thủy lực, sơng Sài Gịn chịu ảnh hưởng mạnh triều biển Đông, lượng xả hồ chứa lưu vực Chính mối liên quan mật thiết hệ thống sơng ngồi khu vực nghiên cứu sơ đồ tính mở rộng sang lưu vực sông Đồng Nai, sông Bé…Vùng nghiên cứu nằm hạ lưu lưu vực Đồng Nai - Sài Gòn giới hạn biên thượng từ hồ Dầu Tiếng, Trị An, hồ Phước Hịa, Mộc Hóa Cần Đăng Trên sở kế thừa kết nghiên cứu Phạm Thế Vinh [1], sơ đồ tính từ phía sau đập hồ Dầu Tiếng sơng Sài Gịn, phía sau chân đập hồ thủy điện Trị An sơng Đồng Nai, sơng Bé tới vị trí xây dựng đập hồ Phước Hịa, sơng Vàm Cỏ Đơng lấy từ sau trạm thủy văn Cần Đăng, sông Vàm Cỏ Tây từ Mộc Hóa tới biển Đơng (cửa Sồi Rạp, Lịng Tàu…) Các biên cho mơ hình tính lưu lượng, mực nước, mưa cập nhật, kéo dài theo liệt tài liệu đến năm 2014 Để nghiên cứu tính tốn mơ thủy lực, xây dựng hai sơ đồ tính: Sơ đồ thủy lực với địa hình trạng sơ đồ thủy lực với địa hình theo CƠNG NGHỆ quy hoạch định hướng phát triển khơng gian đô thị năm 2025, kết nối với lưu vực tính tốn mưa Sơ đồ thủy lực trạng bao gồm 255 nhánh sông với tổng chiều dài 2.342km, tổng số mặt cắt ngang sử dụng mơ hình 1.076 mặt cắt Sơ đồ thuỷ lực giai đoạn quy hoạch năm 2025 bao gồm 384 nhánh sông với tổng chiều dài 2.490km Tổng số mặt cắt sử dụng mơ hình 1.334 mặt cắt Các kênh bổ sung thêm thuộc khu sản xuất nông nghiệp giai đoạn quy hoạch Tổng số kênh bổ sung thêm 129 kênh Sơ đồ nhóm tác giả xây dựng bổ sung sở cập nhật số liệu địa hình từ số dự án chống ngập úng Tp.HCM Hình Sơ đồ thủy lực 1D (MIKE 11) Để mô tương tác dịng chảy bãi, mơ hình chiều MIKE 21FM thiết lập cho toàn vùng hạ du (diện tích khoảng: 6.585 km²) đảm bảo bao phủ vùng có khả bị ngập Phạm vi vùng tính tốn xây dựng dạng lưới tam giác bất quy tắc với 523.627 997.612 điểm, kích thước lớn 10.000 m2 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Hình Sơ đồ thủy lực 2D – MIKE21 Hình Sơ đồ thủy lực 1D kết hợp 2D - MIKE FLOOD Kết nối mô hình chiều (1D) chiều (2D) module MIKE FLOOD để mơ ngập lụt cho tồn vùng nghiên cứu mực nước cho kết tốt pha, giá trị đỉnh với hệ số tương quan tốt (R2>0,95) Để đảm bảo tính xác kết tính tốn mơ hình MIKE FLOOD sau hồn thiện xây dựng, mơ hình tiến hành hiệu chỉnh kiểm định với tài liêu thực Sử dụng năm 2013 để hiệu chỉnh mơ hình thủy lực 3.1 Các kịch tính tốn Kết hiệu chỉnh mực nước cho kết tốt pha, giá trị đỉnh với hệ số tương quan tốt (R2>0,95) Sau hiệu chỉnh mơ hình dùng thông số để kiểm định với năm 2000, 2007, 2012, 2016 Kết kiểm định KẾT QUẢ TÍNH TỐN VÀ THẢO LUẬN Tổng cộng có 13 kịch (KB) thủy lực phân tách sau: Tổ hợp (Bảng 3) có mức xả 2.800 (m3/s) Tên gọi kịch (KB) thủy lực sau: KB1.0 tổ hợp 1, mức xả m³/s, KB1.1 mức xả 2.800 m³/s Tương tự tổ hợp 5, ký hiệu: KB5.0 (mức xả m³/s), KB5.1 (mức xả 2.800 m³/s) Tổ hợp có KB7.0 (hồ Dầu Tiếng bị vỡ - vỡ đập) Bảng Các trường hợp tính tốn thủy lực Tổ hợp Địa hình Cơng trình Hiện trạng Hiện trạng 2025 Hiện trạng 2025 QH 1547 2025 QH1547 GĐ1 2025 QH1547 GĐ1 2025 QH1547 GĐ1 2025 QH1547 GĐ1 Lưu lượng xả thượng lưu (m3/s) Dầu Tiếng Phước Hịa Trị An ÷ 2800 10% 10% ÷ 2800 10% 10% ÷ 2800 10% 10% ÷ 2800 10% 10% ÷ 2800 10% 10% ÷ 2800 10% 10% Vỡ đập TBNN TBNN 3.2 Kết tính tốn thủy lực cho trường hợp xả lũ hồ Dầu Tiếng Vùng nghiên cứu chịu tác động nhiều yếu tố tương ứng với nhiều trường hợp, tổ hợp tính Ghi Mưa, triều BĐKH2050 Mưa, triều BĐKH2100 tính tốn, nhiên khn khổ báo tập trung sâu phân tích ảnh hưởng việc xả lũ hồ Dầu Tiếng tới sơng Sài Gịn ngập lụt Tp.HCM TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Bảng Mực nước sơng Sài Gịn với số trường hợp xả lũ hồ Dầu Tiếng Đơn vị: m Mực nước STT Kịch Qxả Chân Sóc Thai Bến Bến Thị đập Lào Thai Súc Đình Tính 0,1 26,0 39,0 43,8 64,5 76,0 (m³/s) K/c tính từ chân đập DT (km) Thủ Rạch Vàm Phú Đèn Tra Thuật An Đỏ 88,0 94,6 111,1 130,2 142,9 Dầu Một KB 1.0 1,38 1,35 1,32 1,31 1,34 1,39 1,47 1,53 1,68 1,74 1,73 KB 1.1 2.800 6,82 6,09 5,25 5,04 3,53 2,75 2,11 1,90 1,77 1,77 1,76 KB 2.0 1,46 1,42 1,39 1,38 1,43 1,51 1,68 1,75 1,91 1,88 1,80 KB 2.1 2.800 6,82 6,34 5,49 5,27 3,71 3,02 2,28 2,01 1,97 1,92 1,84 KB 3.0 1,66 1,57 1,58 1,58 1,77 1,85 1,92 1,95 1,98 1,95 1,87 KB 3.1 2.800 7,45 6,46 5,62 5,41 3,99 3,22 2,48 2,23 2,15 2,04 1,91 KB 4.0 1,45 1,41 1,39 1,38 1,43 1,51 1,68 1,75 1,91 1,89 1,82 KB 4.1 2.800 7,45 6,35 5,47 5,25 3,71 3,02 2,27 2,01 1,94 1,92 1,85 KB 5.0 1,62 1,59 1,57 1,55 1,57 1,63 1,74 1,82 2,03 2,03 1,94 10 KB 5.1 2.800 7,68 6,12 5,38 5,18 3,72 3,07 2,41 2,16 2,03 2,04 1,97 11 KB 6.0 1,80 1,79 1,78 1,76 1,77 1,80 1,85 1,88 2,11 2,18 2,15 12 KB 6.1 2.800 7,89 6,48 5,64 5,33 3,83 3,21 2,58 2,34 2,21 2,19 2,17 13 KB 7.0 V đập 12,52 9,79 8,44 8,06 5,8 4,58 3,68 3,35 2,51 2,04 1,96 Trường hợp trạng: Địa hình cơng trình trạng Chênh lệch mực nước cấp xả nhỏ dần dọc theo chiều dòng chảy từ thượng lưu hạ lưu Mực nước chân đập hồ Dầu Tiếng không xả (KB1.0), Zmax = 1,38 m hồ xả tràn với lưu lượng thiết kế (KB1.1), Zmax = +6,82 m Mực nước dâng cao so với không xả lên đến 5,36m Tương tự, cầu Bến Súc 3,73m, Thủ Dầu Một 0,64m Hình Mực nước Thủ Dầu Một với cấp xả hồ Dầu Tiếng Càng xi phía hạ lưu sơng Sài Gịn chênh lệch mực nước mức xả gia tăng không lớn So sánh mực nước kịch (KB1.0) hồ xả tràn với lưu lượng thiết kế (KB1.1), vị trí ngã ba Vàm Thuật tăng khoảng cm, trạm thủy văn Phú An (Quận TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ 1) Ngã ba Mũi Đèn Đỏ (Quận 7) tăng khoảng cm Từ kết tính tốn cho thấy, với địa hình trạng, việc gia tăng mực nước vùng trung tâm Sài Gòn (từ ngã ba Vàm Thuật biển) phụ thuộc chặt chẽ vào thủy triều, dòng triều chiếm ưu thế, xả lũ hồ Dầu Tiếng khơng nhân tố gây ngập khu vực Tp.HCM đoạn từ ngã ba sông Vàm Thuật (quận 12) biển Hình Mực nước Phú An với cấp xả hồ Dầu Tiếng Hình 10 Mực nước lớn dọc sơng Sài Gịn địa hình trạng Trường hợp địa hình Tp.HCM nâng cao cốt theo đồ quy hoạch phát triển khơng gian thị đến năm 2025 (địa hình 2025), cơng trình (thủy) Với quy hoạch đô thị, không gian kiến trúc đến năm 2025 nhiều khu vực Tp HCM thị hóa, đặc biệt khu vực thấp trũng phía Nam thành phố xưa vùng trũng trữ nước san lấp để phát triển thị Kết tính tốn cho thấy, mực nước sơng Sài Gịn tăng lên so với địa hình trạng So sánh trường hợp địa hình theo quy hoạch 2025 địa trạng, mực nước sơng Sài Gịn gia tăng từ 7cm (Ngã ba Đèn đỏ) đến 23cm (Ngã Ba Vàm Thuật), mực nước Phú An tăng 14cm So sách mực nước sơng Sài Gịn kịch xả hồ Dầu Tiếng (KB2.1) (KB2.0) cho thấy chênh lệch mực nước khu vực chịu ảnh hưởng lũ (vùng giáp hồ Dầu Tiếng) tăng mạnh từ 2,28÷6,64 m, vùng trung tâm Tp.HCM khu Nam thành phố mức độ ảnh hưởng hơn, mực nước ngã ba Đèn Đỏ chênh lệch khoảng 4cm Trường hợp địa hình 2025, cơng trình chống ngập xây dựng theo QH1547GĐ1 Hiện nay, cơng trình chống ngập triều TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC thành phố thực Giai đoạn (QH1547-GĐ1) dự kiến hoàn thành ngăn triều vào năm 2019 Trong điều kiện địa hình 2025, cơng trình chống ngập xây dựng theo QH 1547- GĐ1 mực nước sơng Sài Gịn tăng cao so với điều kiện địa hình trạng Khu vực phía Nam thành phố tăng so với phía Bắc (tăng 9cm - ngã ba Đèn Đỏ, đến 23cm - Vàm Thuật), vị trí trạm Phú An tăng 15cm Qua kết tính tốn cho thấy mức độ gia tăng mực nước sơng Sài Gịn tác động san lấp để xây dựng đô thị lớn nhiều so với tác động việc xả lũ hồ Dầu Tiếng Trường hợp tính tốn có xét tới BĐKH năm 2050 2100 Vùng hạ du Sài Gòn – Đồng Nai nhiều khu vực thấp trũng nhạy cảm chịu tác động mạnh với BĐKH đặc biệt nước biển dâng cao Với kịch có tính tới ảnh hưởng BĐKH lượng mưa gia tăng (bảng 4), mực nước biển dâng mực nước sơng Sài Gịn co xu dâng cao làm ngập sâu nhiều vùng thấp trũng thuộc huyện Cần Giờ, Nhà Bè, Bình Chánh Với điều kiện địa hình theo quy hoạch 2025, trường hợp BĐKH, mực nước ngã ba Mũi Đèn Đỏ ứng với BĐKH2050 tăng 12,0cm BĐKH 2100 tăng 30cm so với kịch chưa có BĐKH Trường hợp hồ Dầu Tiếng xảy cố vỡ đập Hồ Dầu Tiếng có vai trị quan trọng việc cấp nước cho nơng nghiệp, sinh hoạt cho tồn vùng khả cắt lũ, giảm lũ lớn cho vùng hạ du sơng Sài Gịn Đập Dầu Tiếng thiết kế với tần suất (mức độ an toàn) 1.000 năm Như vậy, với dung tích hồ chứa hàng tỷ mét khối cách Tp.HCM khoảng 100 km (tính tới khu vực trung tâm thành phố), câu hỏi đặt CÔNG NGHỆ xảy cố vỡ đập, mức độ ngập úng nào, đe dọa an toàn khu vực hạ du sơng Sài Gịn nói chung đặc biệt TP HCM Qua xác định mực độ ảnh hưởng đưa giải pháp phòng tránh hữu hiệu nhằm giảm thiệt hại xảy mức thấp Kịch vỡ đập giả thiết báo cáo cố kẹt cửa van, không mở được, nước lũ tràn qua đỉnh đập, lũ đến hồ với tần suất 10.000 năm, khoảng 6.900 m³/s, lưu lượng lớn thời điểm vỡ đập khoảng 7.150 m³/s liên tục vòng ngày Theo kết tính tốn, trường hợp hồ Dầu Tiếng xảy vỡ đập (KB7.0) mực nước chân đập dâng cao tới 12,62 m, Bến Súc: 8,06m, Thủ Dầu Một: 3,68m, Ngã Ba Vàm Thuật: 2,51m; Phú An: 2,04m, Ngã Ba Đèn Đỏ: 1,96m Như vậy, trường hợp xảy vỡ đập, khu vực bên bờ sơng Sài Gịn đoạn qua Tây Ninh, Bình Dương, Củ Chi ngập sâu hàng chục mét (đoạn gần đập) đến gần 1m – ngã ba Vàm Thuật Về đến Phú An ngã Ba Đèn Đỏ chênh lệch khoảng 20-30cm 3.3 Xây dựng đồ nguy ngập tính tốn diện tích ngập lụt Từ kết tính tốn thủy lực, ứng dụng phần mềm ArcGis ta xây dựng đồ nguy ngập xác định diện tích ngập, mức độ ngập, phạm vi ngập Bản đồ ngập tính tốn diện tính ngập lụt xây dựng tính tốn cho toàn phạm vi vùng nghiên cứu thuộc hạ du Sài Gịn – Đồng Nai Trong khn khổ báo cáo nhóm tác giả trình bày giới thiệu số kết đại diện trường hợp tính tốn phân tích tính tốn cho khu vực diện tích thuộc Tp.HCM Riêng phần diện tính ngập huyện Cần Giờ khơng tính đến phần lớn rừng ngập mặn (cần ngập mặn để phát triển) TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Bản đồ ngập hồ Dầu Tiếng khơng xả, địa hình trạng Bản đồ ngập hồ Dầu Tiếng không xả, địa hình 2025 Bản đồ ngập hồ Dầu Tiếng khơng xả, địa hình 2025, quy hoạch 1547 GĐ1 Bản đồ ngập hồ Dầu Tiếng xả Q = 2.800m³/s, địa hình 2025, quy hoạch 1547 GĐ1 Hình 11 Bản đồ ngập lụt theo kịch tính tốn Kết tính tốn diện tích ngập, độ sâu ngập tài liệu quan trọng để đánh giá thiệt hại 10 ngập úng gây cho vùng hạ du Sài Gịn – Đồng Nai có Tp HCM TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Bảng Diện tích ngập lụt khu vực Tp Hồ Chí Minh STT Kịch 10 11 12 13 KB1.0 KB1.1 KB2.0 KB2.1 KB3.0 KB3.1 KB4.0 KB4.1 KB5.0 KB5.1 KB6.0 KB6.1 KB7.0 Qxả (m³/s) 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 2.800 Vỡ đập 0-0,5m 34.732 31.087 11.412 12.294 5.549 7.448 10.056 10.988 12.536 13.013 15.247 14.013 17.621 Kết tính tốn cho thấy trường hợp điều kiện địa nay, triều cường (10%), mưa (10%), hồ Dầu Tiếng khơng xả (KB1.0), diện tích ngập 49.679ha Hồ Dầu Tiếng xả (KB1.1) diện tích ngập tăng thêm so Diện tích ngập theo độ sâu (ha) 0,5-1,0m 1,0-1,5m >1,5m 14.115 831 20.735 3.535 2.823 2.490 163 4.396 1.015 2.174 677 51 1.727 761 2.220 1.880 88 3.786 803 2.131 3.005 274 4.872 1.567 2.289 4.552 851 24 4.845 2.988 2.528 8.324 4.984 9.518 Tổng 49.678 58.180 14.068 19.879 6.277 12.156 12.024 17.708 15.820 21.741 20.674 24.374 40.447 với không xả khoảng 8.500 Qua kết tính tốn cho thấy diện tích ngập Tp.HCM chủ yếu triều mưa nội vùng Ngập xả lũ chiếm tỷ trọng không lớn (chiếm khoảng 15% diện tích) Hình 12 So sánh diện tích ngập – KB địa Hình 13 So sánh diện tích ngập – KB địa hình trạng hình 2025, QH1547-GĐ1 Khi Tp.HCM hồn thành quy hoạch thị (2025) diện tích ngập giảm đáng kể, cịn ngập khoảng 14.068 Khi thực cơng trình quy hoạch 1547-GĐ1 diện tích ngập 12.025ha (KB4.0) xả 2.800m³/s (KB4.1) diện tích ngập 17.708ha, chênh lệch diện tích hai mức xả 5.683ha Diện tích ngập Tp.HCM giảm mạnh địa hình thực theo quy hoạch 2025, phần lớn diện tích ngập huyện Bình Chánh, Quận Nhà Bè nâng cao Khi có cơng trình chống ngập diện tích ngập giảm nhiều TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 11 KHOA HỌC CÔNG NGHỆ Cơng trình chống ngập thực theo QH1547- GĐ1 diện tích ngập giảm so với địa hình quy hoạch 2025 Với kịch BĐKH 2050 2100 diện tích ngập trường hợp xây dựng cơng trình ngăn triều theo QH1547- GĐ1 gia tăng khoảng 3.800-4.000 tương ứng với trường hợp hồ không xả xả, diện tích ngập tăng lên tập trung chủ yếu vùng bảo vệ dự án QH1547- GĐ1 Trong tính tốn nhóm nghiên cứu tính toán cho trường hợp cực đoan trường hợp vỡ đập Trong trường đập bị vỡ cơng trình ngăn triều xây dựng theo QH1547- GĐ1 diện tích ngập tăng lên lớn khoảng 28.000 hàng chục ngàn có mức ngập m KẾT LUẬN Việc xả lũ hồ Dầu Tiếng có tác động tới việc gia tăng mực nước sông Sài Gịn nhiên tác động mạnh tới đoạn sơng thượng lưu sơng Sài Gịn từ chân đập hồ Dầu Tiếng đến Bến Đình, Củ Chi (cách chân đập khoảng 60km) vùng chịu ảnh hưởng từ lũ, với chênh lệch mực nước lớn gia tăng lưu lượng xả Đoạn hạ lưu sơng Sài Gịn từ ngã ba sông Vàm Thuật đến ngã ba mũi Đèn Đỏ (chiều dài khoảng 33km) tác động dòng triều chiếm ưu Mực nước gia tăng trường hợp xả lũ khơng nhiều (từ 3-5cm) Qua kết luận việc xả lũ hồ Dầu Tiếng ảnh hưởng tới việc gia tăng mực nước sông Sài Gòn ngập úng khu vực trung tâm quận nội thành Tp.HCM Đoạn từ Củ Chi đến ngã ba sông Vàm Thuật (chiều dài khoảng 50km) chịu ảnh hưởng triều lũ mực nước có chênh lệch giảm dần so với đoạn thượng lưu Đô thị hóa khu vực Tp.HCM có tác động mạnh đến chế độ mực nước sơng Sài Gịn Trường hợp thị hóa phát triển theo đồ quy hoạch phát triển khơng gian thị đến 2025 (địa hình 2025), mực nước gia tăng lớn khu vực trung tâm thành phố, mực nước tăng lên khoảng 8cm (ngã ba Đèn Đỏ) đến 23cm (Vàm Thuật) Điều giải thích phần nguyên nhân mực nước triều trạm Phú An khoảng 20 năm trở lại liên tục tăng cao mực nước triều Vũng Tàu tăng không đáng kể Việc xây dựng cơng trình ngăn triều theo Quy hoạch 1547-GĐ1 khơng làm mực nước sơng Sài Gịn gia tăng nhiều (so với địa hình 2025), quy trình vận hành, cống bơm trước gạn triều trước mưa để tạo dung tích trống đón mưa, nên mưa tới, sông, rạch vùng chống ngập biến thành vùng trữ nước tự nhiên Nguy ngập lụt khu vực Tp.HCM xả lũ hồ Dầu Tiếng chiếm tỷ lệ nhỏ so với yếu tố thủy triều (chiếm khoảng 15%) Diện tích ngập lụt Tp.HCM giảm đáng kể tiến trình thị hóa thành phố theo quy hoạch dự án chống ngập giai đoạn (QH1547-GĐ1) thực hoàn thành (giảm đến 65%) TÀI LIỆU THAM KHẢO [1] Viện Khoa học Thủy lợi miền Nam, “Báo cáo kết tính tốn thủy văn, thủy lực cho tồn dự án chống ngập” 2009 – 2012 [2] Kịch BĐKH nước biển dâng cho Việt Nam năm 2016 - Bộ Tài nguyên Môi trường phát hành 2016 12 TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CƠNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 ... hưởng việc xả lũ hồ Dầu Tiếng tới sông Sài Gịn ngập lụt Tp.HCM TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ THỦY LỢI SỐ 49 - 2018 KHOA HỌC CƠNG NGHỆ Bảng Mực nước sơng Sài Gịn với số trường hợp xả lũ hồ Dầu Tiếng... hình cơng trình trạng Chênh lệch mực nước cấp xả nhỏ dần dọc theo chiều dòng chảy từ thượng lưu hạ lưu Mực nước chân đập hồ Dầu Tiếng không xả (KB1.0), Zmax = 1,38 m hồ xả tràn với lưu lượng... 23cm - Vàm Thuật), vị trí trạm Phú An tăng 15cm Qua kết tính tốn cho thấy mức độ gia tăng mực nước sơng Sài Gịn tác động san lấp để xây dựng đô thị lớn nhiều so với tác động việc xả lũ hồ Dầu