CHƯƠNG I TỔNG QUAN NGHIÊN CỨU QUẢN LÝ LŨ LỚN
2. Nghiên cứu về tính toán lũ lớn, giải pháp quản lý lũ lớn
Nghiên cứu về lũ lớn ở nước ta hiện nay tập trung nghiên cứu về nguyên nhân hình thành, diễn biến lũ trên hệ thống sông, ảnh hưởng của nó đến kinh tế, xã hội và các giải pháp quản lý lũ. Trong mấy chục năm qua nhiều đơn vị, cá nhân đã thực hiện rất nhiều nghiên cứu về lũ trên các lưu vực sông Việt Nam, trong đó tập trung nhiều nghiên cứu nhất về lũ trên hệ thống sông Hồng - sông Thái Bình, các nghiên cứu ở đây đã khá hoàn chỉnh cả về phương pháp và nội dung. Trên hệ thống
sông này, các loại biện pháp phòng chống lũ, quản lý lũ là đầy đủ, kể cả nghiên cứu phương án chủ động cho tràn đê khi lũ lớn vượt thiết kế để tránh vỡ gây thảm hoạ.
Do vậy đến nay trên hệ thống sông Hồng các nghiên cứu đang tiếp tục đi sâu và hoàn chỉnh về dự báo trung hạn và vấn đề điều hành các công trình chống lũ trên hệ thống hiệu quả hơn.
Các sông ven biển miền Trung và Tây Nguyên trong những năm gần đây vấn đề lũ cũng được nghiên cứu khá bài bản, đặc biệt là các nghiên cứu liên quan đến thoát lũ, chỉnh trị lòng sông, cửa sông. Những năm gần đây do phát triển các bậc thang thủy điện trên các lưu vực sông đã đặt ra nhiều vấn đề cần nghiên cứu về quản lý lũ lớn hiệu quả như điều hành liên hồ chứa. Một loạt các nghiên cứu đã được triển khai trên các sông Hương, Vu Gia - Thu Bồn, sông Ba, Sê San, SrêPok.
Hệ thống sông Sài Gòn - Đồng Nai hiện nay đang đặt ra các bài toán phức tạp về lũ với hàng loạt công trình thuỷ điện và vấn để chống ngập cho thành phố Hồ Chí Minh. Đồng bằng sông Cửu Long do bị tác động của lũ từ ngoài lãnh thổ Việt Nam nên đặt ra các nghiên cứu xây dựng các quy hoạch chống lũ và sử dụng khai thác hiệu quả nguồn nước lưu vực Mê Công. Uỷ hội sông Mê Công quốc tế (MRC) đã đầu tư trang thiết bị đo đạc, xây dựng cơ sở dữ liệu, công cụ tính toán như khung hỗ trợ ra quyết định (Decision Support Framework - DSF) dùng chung cho các nước thành viên của MRC.
Các nghiên cứu tính toán lũ hiện nay chủ yếu sử dụng hai phương pháp, đó là phương pháp thống kê dùng cho đánh giá tiềm năng lũ, phục vụ thiết kế các công trình, và phương pháp mô hình toán thủy văn thuỷ lực dùng cho nghiên cứu diễn biến lũ, tác động của các công trình đến lũ, dự báo lũ, quản lý lũ. Sử dụng mô hình toán là hướng đúng đắn, hiệu quả và phù hợp với mọi lưu vực sông. Mô hình toán thủy văn thủy lực được ứng dụng tại Việt Nam từ những năm 1960 với các mô hình thuỷ văn mưa-dòng chảy như mô hình TANK hay đường lưu lượng đơn vị SCS cho đến các mô hình lưu vực như SSARR, HEC… Đến nay có rất nhiều mô hình hiện đại, tích hợp nhiều tính năng và có nhiều mô đun tính toán cả số lượng lẫn chất lượng nước như bộ mô hình MIKE, HEC…cũng đã được sử dụng rộng rãi.
Bộ mô hình MIKE được phổ biến và sử dụng rộng rãi ở Việt Nam trong những năm gần đây cho các bài toán liên quan đến tài nguyên nước, trong đó có riêng một phiên bản ứng dụng cho tính toán lũ “MIKE FLOOD”. Các đơn vị ở nước ta có nhiều công trình nghiên cứu về tính toán lũ là Trung tâm KTTV quốc gia, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và môi trường, Trường Đại học Thủy lợi, Trường Đại học Khoa học tự nhiên, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam, Viện Quy hoạch Thủy lợi,…Những kết quả nghiên cứu này đã phục vụ có hiệu quả cho khai thác, quản lý tài nguyên nước trên các lưu vực sông.
Nghiên cứu về giải pháp quản lý lũ lớn ở nước ta nhìn chung đã được triển khai trên cơ sở kinh nghiệm và những kết quả nghiên cứu về lũ, từ đó sử dụng các giải pháp phòng chống, giảm nhẹ thiệt hại khác nhau phù hợp cho từng khu vực, lưu vực sông. Những giải pháp cụ thể gồm:
1)- Giải pháp về cơ chế, chính sách, khoa học công nghệ: Thủ tướng Chính phủ cũng đã ra Quyết định số 172/2007/QĐ-TTg ngày 16/11/2007 phê duyệt “Chiến lược quốc gia về phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai đến năm 2020”. Trong đó bao gồm các nhiệm vụ và giải pháp đối với lũ cho từng vùng [37]:
- Đồng bằng Bắc Bộ và Bắc Trung Bộ thực hiện phương châm “phòng, chống lũ triệt để”.
- Duyên hải miền Trung, miền Đông nam bộ và hải đảo phương châm là “chủ động phòng, tránh, thích nghi để phát triển”.
- Đồng bằng sông Cửu Long, phương châm chính là “sống chung với lũ”.
- Khu vực Tây Nguyên phương châm là “chủ động phòng tránh lũ”.
Ngoài ra “Định hướng Chiến lược phát triển thủy lợi đến năm 2020” đã chỉ ra cần củng cố phát triển các giải pháp phòng chống, giảm nhẹ thiên tai bão lụt.
Để thể hiện quyết tâm trong quản lý lũ lớn, ngày 21 tháng 6 năm 2007, Thủ tướng Chính phủ đã ra Quyết định số 92/2007/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch phòng, chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình. Phạm vi quy hoạch gồm các tỉnh thượng nguồn và các tỉnh, thành phố có đê thuộc hệ thống sông Hồng, sông
Thái Bình. Nghị định 04/2011/NĐ-CP ngày 14/01/2011 bãi bỏ việc sử dụng khu phân lũ, làm chậm lũ thuộc hệ thống sông Hồng [44].
Đối với khu vực miền Trung trong thời gian gần đây, một số nghiên cứu và triển khai phục vụ quản lý lũ lớn đã được thực hiện có hiệu quả như: “Xây dựng bản đồ ngập lụt tỷ lệ 1/500.000 cho đồng bằng ven biển miền Trung, bản đồ dự báo ngập lụt tỷ lệ 1/50.000 cho 2 lưu vực sông Hương, sông Thu Bồn-Vu Gia” [67] hay
“chương trình dự báo lũ và ngập lụt cho lưu vực sông Kiến Giang, sông Thạch Hãn, sông Hương, sông Thu Bồn, sông Ba”.
Đồng bằng sông Cửu Long - mục tiêu của việc quản lý lũ lụt là trước hết phục vụ công tác phòng, tránh và sống chung với lũ, trong đó cần né tránh những mặt tác hại của lũ, thích nghi với điều kiện ngập lụt. Sau trận lũ lịch sử năm 2000, Chính phủ đã quan tâm chỉ đạo việc rà soát, thực hiện quy hoạch kiểm soát lũ đồng bằng sông Cửu Long. Nhiều công trình kiểm soát lũ (điển hình là công trình thoát lũ ra biển Tây) và hệ thống cụm tuyến dân cư được tiếp tục xây dựng theo các thông số mới nên đã góp phần đáng kể trong việc phòng tránh lũ [36], [50].
Một số nghiên cứu giải pháp hỗ trợ dự báo, cảnh báo lũ như xây dựng phương án cảnh báo lũ lụt ở các lưu vực sông; nhận dạng lũ đặc biệt lớn và lũ quét khu vực ven biển miền Trung từ việc phân tích các hình thế thời tiết cơ bản gây mưa, lũ đặc biệt lớn trong vòng 20 năm, từ 1990 trở về trước [33], [34]; hay xây dựng cơ sở dữ liệu phục vụ nghiên cứu và tác nghiệp, phân tích các nhân tố gây lũ và tính toán lũ lụt, nghiên cứu các phương án cảnh báo, dự báo lũ lụt cho các lưu vực sông Hương, Thu Bồn-Vu Gia, Trà Khúc-Vệ, và Kôn - Hà Thanh; hay nghiên cứu đánh giá lũ lụt làm cơ sở cho quản lý lũ, lựa chọn phương pháp tính lũ phù hợp và tính toán các đặc trưng thiết kế…
2)- Các giải pháp đầu tư và công trình: Trong quản lý lũ lớn, khả năng đầu tư cho trồng, bảo vệ rừng và xây dựng các công trình có vai trò rất quyết định, Việt Nam đã thực hiện hiệu quả các giải pháp cụ thể sau đây.
- Trồng và bảo vệ rừng đầu nguồn, nước ta có khoảng 19 triệu ha đất rừng nhưng chỉ có khoảng một nửa là có rừng, còn lại là cỏ, bụi cây. Rừng có ý nghĩa cực kỳ quan trọng nhằm hạn chế lũ. Hiện nay các vùng như Tây Bắc, Tây Nguyên rừng bị tàn phá rất nhiều, tạo nhiều cơ hội cho lũ lớn, lũ quét xảy ra.
- Hồ chứa nước điều tiết lũ ở thượng nguồn các sông, trên các sông lớn chúng ta đã xây dựng hàng chục hồ chứa có nhiệm vụ phát điện và điều tiết chống lũ cho hạ du như các hồ: Hoà Bình, Sơn La (trên sông Đà), Thác Bà (trên sông Chảy), Tuyên Quang (trên sông Lô), Cửa Đạt (trên sông Mã), Trị An (trên sông Đồng Nai),… Ngoài ra còn hàng trăm hồ chứa cấp nước tưới. Hiệu quả giảm lũ của các hồ chứa lớn thượng lưu là rất to lớn. Tuy nhiên nếu an toàn cho công trình không được đảm bảo thì tai họa lại khó lường hết được, đặc biệt là hệ thống hồ chứa bậc thang trên lưu vực sông.
- Phân và chậm lũ, được sử dụng trên hệ thống sông Hồng, trước năm 2010 công trình phân lũ sông Đáy và một số khu chậm lũ như Tam Thanh, Lập Thạch, Lương Phú, Quảng Oai được sử dụng để phân và chậm lũ đảm bảo mực nước Hà Nội không vượt quá +13,40 m. Nhưng với hệ thống các hồ chứa thượng lưu đã có, hiện nay đã bãi bỏ giải pháp này. Còn các sông lớn khác như sông Mã, sông Lam giải pháp này vẫn đang được sử dụng trong qui hoạch và cả trong thực tế.
- Giải pháp thoát lũ, diễn biến lòng sông và vùng cửa sông, là giải pháp tăng khả năng thoát lũ của lòng dẫn. Thực tế giải pháp này rất khó khăn vì khối lượng nạo vét lớn và dễ bị bồi lấp lại, chủ yếu hiện nay là làm kè bảo vệ chống xói lở và bồi lấp những đoạn sông xung yếu.
- Hệ thống đê chống lũ, là giải pháp truyền thống lâu đời nhất, hiện tiêu chuẩn thiết kế đê của các hệ thống sông đồng bằng trung du Bắc bộ và Bắc miền Trung có thể chống được mức lũ lịch sử sau khi đã được điều tiết bởi các hồ chứa thượng lưu.
Tuy nhiên các tuyến đê còn tồn tại là nền đê nhiều nơi yếu do được đắp từ lâu đời không có xử lý nền, do đó nhiều nơi có mạch đùn, mạch sủi dễ gây sự cố. Hiện nay và mãi về sau đê vẫn là biện pháp chống lũ chủ yếu và có hiệu quả nhất.
1.3.3. Quá trình phát triển quan điểm chiến lược quản lý lũ lớn ven biển miền Trung Chiến lược quốc gia về phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai đến năm 2020 của Việt Nam đối với công tác phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai lũ của vùng duyên hải miền Trung, miền Đông Nam bộ và hải đảo phải theo tinh thần “chủ động phòng, tránh, thích nghi để phát triển” với nhiệm vụ và các biện pháp cụ thể sau:
- Quy hoạch khu dân cư, khu công nghiệp, khu du lịch; quy hoạch, xây dựng công trình phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai, công trình hạ tầng giao thông bảo đảm chống ngập và tiêu thoát lũ.
- Thực hiện chương trình củng cố, nâng cấp đê, tận dụng và bảo tồn các cồn cát tự nhiên để ngăn sóng thần, ngăn nước biển, ngăn mặn; xây dựng các hồ chứa, tăng cường trồng rừng,…; xây dựng các công trình phòng, chống sạt lở bờ sông, bờ biển,…
- Tăng cường nghiên cứu các giải pháp chống bồi lấp cửa sông, nạo vét lòng dẫn tăng cường khả năng thoát lũ.
Quá trình phát triển quan điểm chiến lược quản lý lũ cho khu vực ven biển miền Trung có thể chia thành 3 giai đoạn theo nhận thức, trình độ khoa học công nghệ và các điều kiện kinh tế, xã hội:
- Trước năm 1980, quan điểm chung là “sống thích nghi với lũ, né tránh lũ”, chưa có các công trình hồ chứa điều tiết lũ, công trình cấp nước chủ yếu là đập dâng.
- Từ năm 1980 đến năm 1999, quan điểm chiến lược là “chung sống với lũ chính vụ, kiểm soát lũ tiểu mãn”. Ngoài các đập dâng, trạm bơm, đã xây dựng các đê vùng, đê bao, hồ chứa nhỏ vừa cấp nước và cắt lũ tiểu mãn.
- Sau năm 1999 đến nay, quan điểm chiến lược là “kiểm soát lũ tiểu mãn, giảm nhẹ lũ chính vụ”. Đã xây dựng các hồ chứa lớn cắt lũ kết hợp cấp nước và phát điện như hồ Bản Vẽ, Cửa Đạt, Rào Quán, Tả Trạch, A Vương, Nước Trong, Định Bình, sông Ba Hạ,…
1.4. Hiện trạng về nghiên cứu quản lý lũ lớn lưu vực sông Lam 1.4.1. Tình hình chung
Các sông thuộc lưu vực sông Lam đều bắt nguồn từ núi cao với địa hình chia thành 3 vùng chính [1] rất rõ rệt là núi cao; gò đồi trung du; đồng bằng và ven biển.
Độ dốc lòng sông và độ dốc lưu vực lớn, diện tích lưu vực nhỏ, chiều dài sông ngắn. Diện tích đất chưa sử dụng chiếm khoảng 20% đất tự nhiên [62], phần lớn là đất trống, đồi núi trọc. Vì thế yếu tố địa hình ở đây ảnh hưởng rất lớn đến chế độ lũ lưu vực sông.
Khả năng điều tiết lũ của lưu vực kém nên thời gian tập trung lũ ngắn, cường suất lũ lên lớn. Lượng nước mùa lũ chiếm từ 70÷80% lượng dòng chảy năm. Sự phân bố dòng chảy năm rất không đều giữa các mùa, các tháng trong năm. Lưu vực sông Lam nằm trong khu vực chuyển tiếp từ chế độ lũ hè thu sang chế độ lũ thu đông và là vùng có nhiều bão gây mưa lũ lớn. Nhiều trận lũ lớn rất khốc liệt đã xảy ra như năm 1978, 1984, 1988, 1990, 1992, 1993, 1996, 2002, 2007, 2008, 2010 và 2011 [14].
Hiện nay trên lưu vực sông Lam chưa có hồ chứa lớn nào để cắt lũ triệt để, công trình chống lũ duy nhất là hệ thống đê. Diễn biến lòng sông giữa hai đê phức tạp, uy hiếp chân đê. Đoạn sông từ Nam Đàn đến Chợ Tràng thường gây cản trở khả năng thoát lũ của sông. Trong khi đó các hoạt động phát triển kinh tế xã hội đã tạo nên sức ép rất lớn cho quản lý lũ lớn như:
- Khai thác rừng, trồng rừng không theo quy hoạch, sử dụng đất, quy hoạch sử dụng đất vào các mục đích phát triển công nghiệp như các khu công nghiệp Bắc Vinh, Nghi Lộc, Tây Nghệ An, Thị xã Cửa Lò, Nghĩa Đàn…
- Các chương trình phát triển kinh tế phía Tây Nghệ An, chính sách dân tộc, chương trình về định canh định cư, khai thác tài nguyên khoáng sản tập trung chủ yếu ở vùng núi, vùng thượng nguồn - vùng sinh lũ. Thách thức lớn nhất là phát triển kinh tế mất cân đối giữa các khu vực với nhau, giữa thượng lưu với hạ lưu, tạo sức ép lớn về quản lý lũ lớn cho lưu vực sông.
Ngoài ra, sự tác động của biến đổi khí hậu ngày càng có xu thế bất lợi như mực nước biển dâng dẫn đến nguy cơ nhiễm mặn, thoát lũ kém ngày càng gia tăng
trong khi hệ thống quản lý lũ lớn như đê điều được xây dựng đã lâu chưa được nâng cấp hoàn chỉnh.