Các nghiên cứu liên quan đến lũ lụt trên lƣu vực sông Lam trong những năm gần đây đƣợc thực hiện thƣờng tập trung vào những mục đích và yêu cầu của từng công việc cụ thể nên tính tổng hợp và tính hệ thống chƣa cao. Một số công trình nghiên cứu điển hình gần đây nhất về lũ, lụt sông Lam có thể kể đến nhƣ sau: 1) Viện Quy hoạch thủy lợi thực hiện Dự n “Quy hoạch thủy lợi sông Cả”
năm 2004. Đó là nghiên cứu mà kết quả đạt đƣợc cụ thể hơn so với các nghiên cứu đã có, quy hoạch này giải quyết đƣợc 3 nội dung lớn gồm:
- Quy hoạch phát triển nguồn nƣớc trên dòng chính sông Cả; - Quy hoạch tƣới cấp nƣớc
23
Các giải pháp phòng, chống lũ đƣợc đề xuất là trồng rừng, bảo vệ rừng phòng hộ; dự báo lũ; công tác tổ chức, chỉ huy chống lụt bão; dự kiến khả năng chậm lũ, phân lũ; phƣơng án đắp đê; đê kết hợp hồ chứa cắt lũ thƣợng nguồn. Tuy nhiên, cũng còn những nội dung chƣa đƣợc đề cập giải quyết đối với lũ lƣu vực sông am nhƣ thiếu tổ hợp lũ theo nguồn nƣớc lũ của các lƣu vực, chƣa có nghiên cứu sự ảnh hƣởng của biến đổi khí hậu đến lũ lớn lƣu vực sông; hay mới chỉ đề cập phân vùng chống lũ theo cấp đê chứ chƣa xem xét tiêu chí và quản lý theo nguy cơ lũ lớn của từng vùng cụ thể.
2) Nghiên cứu dự b o mưa, lũ trung hạn cho vận hành hệ thống hồ chứa
phòng lũ- ứng dụng cho lưu vực sông Cả của TS Hoàng Thanh Tùng năm
2011. Nghiên cứu này đã xây dựng cơ sở khoa học cho việc vận hành phối hợp các hồ chứa phòng lũ trên sông Cả; tích hợp đƣợc mô hình dự báo mƣa, lũ với mô hình vận hành hệ thống hồ chứa tạo tiền đề cho việc vận hành phối hợp các hồ chữa phòng lũ trên lƣu vực sông theo thời gian thực. Tuy nhiên đây mới chỉ là nghiên cứu ứng dụng bƣớc đầu cho lƣu vực sông Cả, chƣa mở rộng cho Sông La và lƣu vực sông Lam.
3) Nghiên cứu quản l lũ lớn lưu vực sông Lam của TS Trần Duy Kiều năm
2012. Nghiên cứu này đã đƣa ra cơ sở khoa học và thực tiễn trong quản lý lũ lớn lƣu vực sông am. Đề xuất các giải pháp quản lý lũ lớn lƣu vực Sông Lam. Tuy nhiên nghiên cứu chƣa đi sâu đánh giá khả năng phòng chống lũ, lụt của hệ thống đê dọc sông Lam với trận lũ lịch sử và đề xuất giải pháp giảm thiểu.
4) Quyết định số 78/2010/ QĐ-UBND ngày 11/10/2010 của tỉnh Nghệ An “phê duyệt điều chỉnh, bổ sung quy hoạch thủy lợi tỉnh Nghệ An đến năm 2020” đã nêu rõ về quy hoạch đê phòng lũ:
- Đê Tả Lam cấp III hiện tại: âng đê Tả Lam cấp III hiện nay thành đê cấp II, tần suất chống lũ từ 1,5% lên 1%. Tiếp tục kiên cố hóa mặt đê 45,9km
24
chƣa đƣợc kiên cố, xử lý 753 m nền đê xung yếu chƣa đƣợc xử lý, đắp cơ cho 12km chƣa có đê.
- Đê cấp IV Tả Lam hiện tại, đê Hữu Lam: Tu sửa, nâng cấp các tuyến đê cấp IV hiện tại, làm mới đê Bích Hào (Thanh Chƣơng) có tổng chiều dài 81,3 km thành đê cấp III, đảm bảo chống lũ tần suất P = 2%, từng bƣớc xóa bỏ các vùng chậm lũ.
- Đê biển và đê cửa sông: Đê biển có 9 tuyến dài 58,5 km; Cần đƣợc nâng cấp 6 tuyến dài 34 km đảm bảo chống bão cấp 9, 10 triều cƣờng tần suất 5%; Đê cửa sông có 17 tuyến dài 140,9 km; cần đƣợc nâng cấp 13 tuyến dài 122 km đảm bảo chống bão cấp 9,10 triều cƣờng tần suất 5%.
Đứng trƣớc tính chất nguy hiểm của lũ lụt đã, đang và sẽ tiếp tục xảy ra, công tác nghiên cứu lũ và đề xuất giải pháp phòng tránh lũ, lụt ngày càng trở nên quan trọng. Chính vì vậy, học viên đã lựa chọn đề tài này để nghiên cứu lũ lƣu vực sông Lam nhằm đƣa ra các giải pháp phòng, tránh và giảm nhẹ thiệt hại do lũ lụt gây ra.
Kết luận chƣơng 1
Tùy theo điều kiện cụ thể về đặc điểm lũ cũng nhƣ tình hình dân sinh kinh tế của các lƣu vƣc ở các quốc gia khác nhau mà tình hình nghiên cứu kiểm soát lũ, lụt có những điểm khác nhau. Ở Việt am, tùy theo đặc điểm lũ ở từng khu vực mà các nhà quản lý cũng đƣa ra những biện pháp kiểm soát lũ khác nhau nhằm nâng cao đƣợc hiệu quả phòng chống lũ, lụt.
Tình hình lũ lụt trên lƣu vực sông Lam là khá phức tạp. ũ lớn ở Việt am nói chung và trên lƣu vực sông am nói riêng đƣợc hình thành từ nhiều yếu tố khác nhau, bao gồm các yếu tố nhƣ: điều kiện khí tƣợng, thời tiết, địa hình, thổ nhƣỡng, thực vật, mạng lƣới sông ngòi…Mỗi yếu tố sẽ có ảnh hƣởng khác nhau đến quá trình hình thành lũ. Phân tích các đặc điểm địa lý,
25
tự nhiên ảnh hƣởng đến sự hình thành lũ và đặc điểm lũ, lụt trên lƣu vực sông Lam sẽ là nội dung đƣợc giải quyết trong chƣơng 2 của luận văn.
Một số trận lũ điển hình đã xảy ra trên lƣu vực sông Lam cho thấy những thiệt hại nặng nề về ngƣời và của, chứng tỏ sự tàn phá ác liệt của lũ lớn đối với xã hội và con ngƣời trên lƣu vực. Để giảm thiểu những thiệt hại do lũ gây ra, con ngƣời cần có những biện pháp phòng chống lũ, lụt. Hệ thống công trình phòng chống lũ, lụt trên lƣu vực sông Lam bao gồm: hệ thống đê dọc sông Lam, hồ chứa thƣợng nguồn, các khu phân chậm lũ…Tuy nhiên có một bất cập là các hồ chứa lớn đã hoặc sẽ có chƣa đủ khả năng phòng chống lũ triệt để hoặc không có dung tích phòng lũ cho hạ du nên khả năng điều tiết lũ là chƣa cao; Các khu phân chậm lũ sẽ dần đƣợc xóa bỏ theo quyết định số 1588 của Thủ tƣớng chính phủ về việc phê duyệt Quy hoạch thủy lợi miền rung giai đoạn 2012 – 2020 v định hướng đến 2050 trong điều kiện biến
đổi khí hậu, nước biển dâng. hƣ vậy công trình chống lũ đóng vai trò quan
trọng hiện nay trên lƣu vực sông Lam là hệ thống đê điều. Lựa chọn phƣơng pháp để lƣợng hóa ảnh hƣởng của lũ lụt trên lƣu vực sông am và đánh giá đƣợc khả năng phòng, chống lũ của hệ thống đê ứng với các tần suất lũ khác nhau để có cơ sở xây dựng các phƣơng án, đề xuất các giải pháp phòng, chống và giảm nhẹ thiên tai, giúp công tác kiểm soát lũ trên lƣu vực sông am đƣợc hiệu quả hơn. Đó là nội dung sẽ đƣợc nghiên cứu trong chƣơng 3 và chƣơng 4 của luận văn.
26
CHƢƠNG 2: LŨ LỤT TRÊN LƢU VỰC SÔNG LAM 2.1. Khái quát về lƣu vực sông Lam
2.1.1. Vị trí địa lý
Hệ thống sông am là một trong 9 hệ thống sông lớn của nƣớc ta. Sông chính bắt nguồn từ ào, chảy qua địa phận tỉnh ghệ An, đƣợc gọi là sông Cả. Đến hạ lƣu sông tiếp nhận phụ lƣu sông a từ Hà Tĩnh chảy sang tại Trƣờng Xá (1050
37'20’’ kinh độ Đông; 18034'10’’ vĩ độ Bắc). Từ ngã ba này ra tới biển sông đƣợc gọi là sông am.
ƣu vực sông am nằm ở vùng có toạ độ địa lý từ 1030
45'20'' đến 105015'20’’ kinh độ Đông; 18015' đến 200
10'30’’ vĩ độ Bắc. Điểm sông Cả chảy vào đất Việt am tại Biên giới Việt ào tại xã Tà Kạ huyện Kỳ Sơn, trên dòng ậm Mộ có toạ độ: 104004'12’’ kinh độ Đông; 190
24'59’’ độ vĩ Bắc. Cửa ra của lƣu vực nằm ở toạ độ 105046'40” kinh độ Đông; 180
45'27” độ vĩ Bắc. ƣu vực sông am nằm trên hai quốc gia, phần thƣợng nguồn nằm trên đất tỉnh Phông Sa Vẳn và Sầm ƣa của nƣớc Cộng hoà dân chủ nhân dân ào. Ở Việt am, lƣu vực sông nằm trên địa phận của 3 tỉnh Thanh Hoá, Nghệ An, Hà Tĩnh (Hình 2-1).
Diện tích tự nhiên lƣu vực hệ thống sông am là 27.200 km2
và phân bố trên các địa dƣ hành chính nhƣ trong bảng 2-1
Bảng 2-1: Phân bố diện tích theo địa bàn hành chính [16]
Lƣu vực sông Lam Diện tích tự nhiên (km2) Diện tích lâm nghiệp (ha) Diện tích nông nghiệp (ha) Diện tích khác (ha) Tổng lƣu vực 27.200 1.798.830 449.266 471.910 Lào 9.470 681.840 66.290 198.870 Việt am 17.730 1.116.990 382.976 273.034
27 Lƣu vực sông Lam Diện tích tự nhiên (km2) Diện tích lâm nghiệp (ha) Diện tích nông nghiệp (ha) Diện tích khác (ha) Thanh Hóa 441.21 32.400 1.500 10.221 ghệ An 13860.79 884.410 331.734 168.935 Hà Tĩnh 3.428 200.180 49.742 92.878
28
2.1.2. Địa hình, địa mạo
Với ba vùng địa hình là vùng núi cao, trung du và đồng bằng, hƣớng dốc chính theo Tây Bắc – Đông am. Trên địa phận Việt am khoảng 80% diện tích là đồi núi, phía Bắc và Tây Bắc lƣu vực sông am là vùng đồi núi thấp có độ cao trung bình từ 400 m – 600 m, vùng núi Hà Tĩnh, độ cao giảm dần từ 400 m – 600 m.
Với nền địa hình vừa là núi cao vừa là hƣớng đón ẩm khá trực diện nên thƣờng gây ra những trận mƣa lớn ở thƣợng nguồn của lƣu vực sông. Diện tích vùng đồng bằng chiếm khoảng 19% so với tổng diện tích, chiều dài sông lại ngắn nên độ dốc các sông rất lớn, vùng đồi núi trung du là vùng chuyển tiếp rất hẹp. Vì thế khi mƣa lớn, khả năng điều tiết lũ kém, lũ tập trung nhanh dẫn đến nƣớc lũ dồn về hạ lƣu nhanh và dữ dội.
Địa hình sông a bị chia cắt mạnh hơn sông Cả, vì thế khi có mƣa lớn, lũ đƣợc hình thành rất nhanh, tạo nên những trận lũ lớn. Các sông nhánh thuộc sông La, độ dốc bình quân lƣu vực lớn hơn so với sông Cả. Trên sông Cả trừ Khe Choang, độ dốc bình quân lƣu vực thấp nhất là 10,6% ( ạm Hát) đến cao nhất là 20,1 % (sông Con). Trên sông a, độ dốc bình quân lƣu vực thấp nhất là 22,6% (sông Tiêm), cao nhất là 28,2% (thƣợng nguồn sông gàn Phố). Với độ dốc bình quân lƣu vực lớn hơn cộng với lƣợng mƣa lũ nhiều hơn mà chiều dài sông La lại ngắn hơn, dẫn đến lũ lớn diễn ra trên sông a thƣờng nguy hiểm hơn so với sông Cả và sông Hiếu.
Cấu trúc địa hình của lƣu vực sông am nhƣ một mái nhà nghiêng có đỉnh là dãy núi Trƣờng Sơn phía Tây và phía Đông là dải đồng bằng hẹp, thấp ven biển rất thuận lợi cho dòng chảy lũ tập trung về phía hạ lƣu nhanh và tạo nên các trận lũ lớn.
29
2.1.3. Địa chất, thổ nhưỡng
ƣu vực sông am thuộc khối địa chất Bắc Trung Bộ, là phần lớn cấu trúc nếp lõm cùng tên và một phần của đới phức nếp lồi Phu Hoạt và võng Sầm ƣa. hìn chung cấu trúc phát triển chủ đạo theo hƣớng Tây Bắc – Đông am với hàng loạt đứt gãy phát triển, chia cấu trúc của lƣu vực sông thành nhiều bộ phận khác nhau. ƣu vực sông am có cấu trúc địa chất khá đa dạng và phức tạp, với sự đa dạng về thành phần đá gốc dẫn đến sự phong phú về các dạng địa hình.
Sự đa dạng về thành phần đá gốc đã tạo ra những nét khác biệt về đặc điểm thổ những với 4 nhóm đất (đất phù sa, đất feralit vàng đỏ, đất ngập mặn ven biển). Sự bảo tồn của các nhóm đất này phụ thuộc vào sự tồn tại của lớp phủ thực vật. Một trong những yếu tố ảnh hƣởng tới lũ là khả năng giữ nƣớc của tầng thổ nhƣỡng.
2.1.4. Thảm phủ thực vật.
Độ che phủ rừng chung cho cả lƣu vực sông lên khoảng 52% (năm 2010). Trong đó rừng tự nhiên là 689.077 ha (chiếm khoảng 42% so với tổng diện tích tự nhiên) tập trung chủ yếu ở 2 vƣờn quốc qua là Pù Mát diện tích 911km2 ( ghệ An) và vƣờn quốc gia Vũ Quang (Hà Tĩnh), tổng diện tích là 551 km2 thuộc hệ rừng kín thƣờng xanh á nhiệt đới chiếm 96% diện tích đất tự nhiên, trong đó rừng nguyên sinh chiếm trên 70%.
Diện tích đất trống đồi núi trọc trên lƣu vực sông khá cao, khoảng 20% diện tích đất tự nhiên. Do vậy khi mƣa xuống khả năng giữ nƣớc ở các sƣờn dốc kém đi đồng thời làm gia tăng tập trung nƣớc nhanh xuống các dòng sông và tạo nên dòng chảy lũ có cƣờng độ lớn. hiệm vụ phát triển đất lâm nghiệp của ghệ An là phấn đấu trồng rừng mỗi năm từ 10.000 – 12.000 ha đế đạt tỷ lệ che phủ rừng là 55% vào năm 2015.
30
2.1.5. Đặc điểm mạng lưới sông suối
Dòng chính sông Lam có chiều dài 531 km, diện tích lƣu vực 27.200 km2, trên lãnh thổ Việt Nam chiếm khoảng 66%. Hệ thống sông Lam có 2 sông lớn là sông Cả và sông La.
Trong 44 sông nhánh cấp 1 của hệ thống sông Lam thì Khe Hói có diện tích lƣu vực nhỏ nhất với 20,5 km2
và lớn nhất là sông Hiếu có diện tích lƣu vực 5.417 km2. Sông Hiếu bắt nguồn từ bản Chiềng có vị trí 104037’30’’kinh độ Đông và 19036’50’’ vĩ độ Bắc, nhập vào sông Cả tại Đào Giàng có vị trí là 104058’20’’ kinh độ Đông và 19002’00’’ vĩ độ Bắc, chiều dài sông chính là 228 km, hệ số uốn khúc là 3,0. Sông nhánh lớn thứ hai là sông ậm Mộ có diện tích lƣu vực là 3.930 km2 bắt nguồn từ Lào, đổ vào thƣợng nguồn sông Cả tại Cửa Rào có vị trí 104025’20’’ kinh độ Đông và 19017’00’’ vĩ độ Bắc; chiều dài sông chính 173 km; hệ số uốn khúc 3,94.
Bảng 2-2:Đặc trƣng hình thái cơ bản lƣu vực sông Lam [18]
Tên sông Flv (km2) Độ cao Bqlv (m) Độ dốc Bqlv (%) Chiều rộng Bqlv (m) Mật độ L. sông (km/km2) Hệ số không đối xứng Hệ số hình dạng lƣu vực sông Hệ số không cân bằng lƣới sông Sông Lam 27.200 294 18,3 89,0 0,6 -0,14 0,29 1,34 ậm Mộ 3.930 960 25,7 38,2 - 0,22 0,27 - Sông Giăng 1.050 492 17,2 15,3 - -0,09 0,24 - Sông Hiếu 5.417 303 13,0 32,5 0,71 0,02 0,20 1,35
31 Tên sông Flv (km2) Độ cao Bqlv (m) Độ dốc Bqlv (%) Chiều rộng Bqlv (m) Mật độ L. sông (km/km2) Hệ số không đối xứng Hệ số hình dạng lƣu vực sông Hệ số không cân bằng lƣới sông Sông La 3.234 360 28,2 46,6 0,87 0,53 0,68 2,90
Sông La là sông nhánh cấp 1 lớn thứ 3 có dòng chính là sông Ngàn Sâu, bắt nguồn từ núi ông Giao ở cao độ 1100 m, có vị trí là 105036’40’’ kinh độ Đông và 18000’50’’ vĩ độ Bắc. Dòng chính sông Ngàn Sâu có chiều dài sông là 159 km; hệ số uốn khúc 2,2. Sông La có sông nhánh lớn nhất là sông Ngàn Phố. Sông Ngàn Phố bắt nguồn từ sƣờn Đông của dãy Trƣờng Sơn có độ cao nguồn sông 700 m tại vị trí 105007’40’’ kinh độ Đông và 18025’30’’ vĩ độ Bắc và nhập vào sông La tại Vĩnh Khánh có vị trí là 105030’50’’ kinh độ Đông và 18031’30’’ vĩ độ Bắc; chiều dài sông là 70 km, hệ số uốn khúc là 1,52.
Sông Giăng là sông nhánh cấp 1 bắt nguồn từ núi Trƣờng Sơn có độ cao 400m, tại điểm có 104052’30’’ kinh độ Đông; 18047’20’’ vĩ độ Bắc; có vị trí cửa ra tại La Mạc có 105016’30’’ kinh độ Đông; 18050’10’’ vĩ độ Bắc. Sông Giăng dài 77 km, chiều dài lƣu vực 66 km, hệ số uốn khúc 1,81.
Mật độ lƣới sông của sông Lam là 0,6 km/km2 xấp xỉ với mật độ lƣới sông các sông miền Trung (0,67 km/km2). Mật độ lƣới sông có vai trò lớn ảnh hƣởng đến tập trung dòng chảy lũ trên lƣu vực, mật độ lƣới sông càng cao càng làm tăng nguy cơ dòng chảy lũ.
Thƣợng nguồn sông La, mật độ lƣới sông từ 0,87 km/km2 (sông Ngàn Phố) đến 0,91 km/km2
(sông Ngàn Sâu) trong khi ở thƣợng nguồn sông Hiếu là 0,71 km/km2, thƣợng nguồn sông Cả 0,60 km/km2. hƣ vậy mạng lƣới
32
sông La phát triển dày đặc hơn so với sông Cả. Vì thế có thể trong cùng một