- Trang Chủ
- Môi trường
- Nghiên cứu xây dựng bản đồ ngập lụt lưu vực sông Cái – Ninh Hòa trong bối cảnh biến đổi khí hậu
Xem mẫu
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8
NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT LƯU VỰC
SÔNG CÁI – NINH HÒA TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Vũ Thanh Tú1, Nguyễn Hoàng Sơn1, Vũ Thị Minh Huệ1
1
Trường Đại học Thủy lợi, email: vutu@tlu.edu.vn
TỔNG QUAN trong mùa lũ do Viện Quy hoạch Thủy lợi
năm 2014; Gói thầu “Xây dựng bản đồ ngập
Lưu vực sông Cái Ninh Hòa gần như bao
lụt do nước biển dâng trong tình huống bão
trùm hết diện tích Thị xã Ninh Hòa với tổng
mạnh, siêu bão các tỉnh Khánh Hòa, Ninh
diện tích khoảng 964 km2. Mạng lưới sông có Thuận, Bình Thuận”, năm 2017 [2]. Các
dạng hình nan quạt, chiều dài lưu vực là 38 nghiên cứu trên đều đã tiến hành mô phỏng
km. Hàng năm, sông đổ ra biển với tổng ngập lụt trên lưu vực sông theo các kịch bản
lượng trung bình là 0,96 tỉ m3 với moduyn lũ, tuy nhiên còn có những hạn chế nhất định,
dòng chảy là 35,7 l/s/km2. Sông Cái Ninh ví dụ như nghiên cứu (NC) [1] chỉ xét tới các
Hoà có các phụ lưu: sông Đá Bàn, Tân Lâm, kịch bản (KB) lũ ứng với các tần suất thiết kế
Chư Chay, Bông và sông Trầu. Mặc dù trên mà chưa đề cập tới BĐKH. NC [2] chỉ xét
lưu vực sông có một số trạm KTTV, tuy đến nước biển dâng (NBD) do bão mà chưa
nhiên cho đến nay thì chỉ có 1 trạm đo mưa xét tới điều kiện lũ ở thượng lưu.
và mực nước Ninh Hòa còn hoạt động. Chính vì vậy, để phục vụ cho việc lập kế
hoạch phòng chống thiên tai (PCTT) trong
giai đoạn 2020-2025 và xây dựng Kế hoạch
phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) của địa
phương có lồng ghép các giải pháp PCTT có
xét đến KB BĐKH, nghiên cứu đã tiến hành
ứng dụng mô hình thủy văn thủy lực nhằm
mô phỏng đánh giá hiện trạng ngập lụt trên
lưu vực sông Cái – Ninh Hòa với dữ liệu khí
tượng thủy văn và điều kiện địa hình được
cập nhật mới theo các kịch bản lũ và xét đến
BĐKH theo các KB phát thải RCP 4.5 và 8.5.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Để thực hiện mục tiêu đã đề cập ở trên,
Hình 1. Bản đồ lưu vực sông Cái - Ninh Hòa
nghiên cứu đã thực hiện theo trình tự với các
Trong các năm trước, trên lưu vực sông phương pháp nghiên cứu sau:
cũng đã có một số nghiên cứu điển hình như: Phương pháp thu thập, phân tích thống
Dự án "Lập bản đồ ngập lụt khu vực sông kê: Thu thập các số liệu KTTV đến năm
Cái Ninh Hoà và sông Cái Nha Trang” được 2019, cập nhật tài liệu địa hình năm 2019,
Đài KTTV Nam Trung Bộ thực hiện năm điều chỉnh quy hoạch xây dựng đô thị Ninh
2011 [1]; Đề tài xây dựng Quy trình vận hành Hoà đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030;
liên hồ chứa Đá Bàn, Suối Trầu, Ea Krông Rou Kịch bản BĐKH năm 2016. Các tài liệu này
543
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8
được sử dụng để tính toán các đặc trưng mưa Trường hợp xét đến BĐKH, nghiên cứu
lũ thiết kế, triều thiết kế, thiết lập mạng thủy xem xét trường hợp lũ 5% và 10% cùng với
văn, thủy lực và xây dựng các kịch bản lũ NBD theo các KB phát thải RCP 4.5 (13cm,
trong bối cảnh BĐKH. 15cm, 18cm) và RCP 8.5 (13cm, 15cm,
Phương pháp tính toán thử sai: được sử 25cm) tương ứng năm 2025, 2035 và 2050.
dụng trong tính toán điều tiết dòng chảy qua
KẾT QUẢ TÍNH TOÁN
các hồ chứa
Phương pháp mô hình toán: Dựa trên tài liệu đo mưa tại trạm Ninh Hòa
Trong phạm vi lưu vực chỉ có trạm Đá Bàn từ năm 1977 – 2019, lượng mưa 1, 3, 5 ngày
là trạm đo lưu lượng nhưng chỉ thực hiện đo từ max thiết kế được xác định theo P-III và thu
năm 1976-1981. Vì vậy, để tính toán xác định phóng theo mô hình mưa năm 1986 (mưa lũ
dòng chảy làm biên đầu vào cho mô hình thủy lịch sử).
văn - thủy lực, nghiên cứu đã thiết lập mô hình Do mực nước triều tại trạm Ninh Phú cửa
MIKE NAM, phân chia 22 lưu vực bộ phận từ sông Cái đã dừng đo, vì vậy để xác định mực
bản đồ địa hình 1:10.000 và DEM30m. nước triều tại Ninh Phú, nghiên cứu đã sử
Để tính toán mô phỏng lũ trong sông và dụng quan hệ mực nước triều tại Ninh Phú
ngập lụt trên toàn lưu vực, nghiên cứu đã ứng với trạm Nha Trang do Đài KTTV khu vực
Nam Trung Bộ xây dựng. Kết quả đường quá
dụng mô hình MIKE FLOOD (kết hợp MIKE
trình triều thiết kế theo các tần suất 1%, 5%
11 và MIKE21) với các điều kiện biên, trong
và 10% được xác định.
đó biên trên là quá trình Q~t tại: xả tràn Hồ Ea Để xác định các thông số mô hình MIKE
Krông Rou thượng nguồn sông Dinh; xả tràn NAM nghiên cứu sử dụng số liệu của trạm
hồ Đá Bàn sông Đá Bàn; xả tràn hồ Suối Trầu thủy văn Đá Bàn (1976-1981). Trong đó, các
trên suối Trầu nhập lưu vào sông Dinh; tại xã trận lũ tháng 9/1978, 10/1980 và trận lũ tháng
Ninh Thượng thượng nguồn sông Tân Lâm; 11/1981 được lựa chọn để hiệu chỉnh và kiểm
tại xã Ninh Tân thượng nguồn sông Cầu Lâm; định. Kết quả cho thấy hình dạng lũ tính toán
tại xã Ninh An thượng nguồn sông Đá Hàn; phù hợp với thực đo. Sai số tổng lượng nhỏ
Biên dưới là mực nước triều tại Ninh Phú. và sai số đỉnh khoảng 0.6%, hệ số NASH đạt
Nhập lưu khu giữa được xác định từ mô hình từ 0.77 - 0.93.
MIKE NAM đã đề cập ở trên. Mạng lưới mô Để hiệu chỉnh và kiểm định mô hình trạm
phỏng ngập bãi tràn được xây dựng từ bản đồ Ninh Hòa đo mực nước được sử dụng làm
địa hình 1:10.000 với DEM10m. Lưới tính trạm kiểm tra. Nghiên cứu đã sử dụng các
toán bao gồm 70973 ô lưới tam giác. Mỗi ô trận lũ tháng 11/2009, 11/2010, 11/2013,
tam giác có diện tích từ 1.000-10.000 m2 11/2017, 11/2018, 11/2019 để hiệu chỉnh và
Phương pháp phân tích bản đồ: sử dụng kiểm định, kết quả cho thấy dạng lũ tính toán
công cụ GIS để xây dựng bản đồ ngập lụt và thực đo phù hợp, đỉnh lũ tính toán và thực
theo các kịch bản tính toán. đo không chênh lệch nhiều, hệ số tương quan
Xây dựng các kịch bản mô phỏng: Do đạt trên 0.8, chỉ tiêu NASH đạt 0,67 - 0.82,
tính chất đặc thù của các lưu vực nhỏ, nghiên chênh lệch mực nước vết lũ tại 40 điểm trên
cứu này đã đề xuất các kịch bản tính. lưu vực dao động từ 0.01m - 0.35m.
Nhìn chung, với các chỉ tiêu sai số sau khi
Bảng 1: Các kịch bản hiện trạng hiệu chỉnh và kiểm định các mô hình, các mô
hình này có thể sử dụng để mô phỏng cho các
KB Tần suất lũ Tần suất mưa Triều
kịch bản nghiên cứu.
KB 1 1% 1% 5% Từ kết quả mô phỏng mưa - dòng chảy,
KB 2A 5% 5% 5% các trận lũ ứng với các tần suất thiết kế đến
các hồ Đá Bàn, Suối Trầu, Ea Krông Rou
KB 2B 5% 5% 10%
được xác định và tính điều tiết qua các hồ
KB 3 10% 10% 10% chứa làm biên đầu vào để mô phỏng.
544
- Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8
Theo kết quả mô phỏng ngập lụt trên lưu ngập theo các KB không có nhiều biến động,
vực theo kịch bản lũ thiết kế cho thấy: trong mức độ tăng không đáng kể.
phạm vi lưu vực nghiên cứu, xã Ninh Lộc và
Ninh Hà có diện tích ngập lớn nhất, hơn 1000
ha, khu vực có độ sâu ngập lớn hơn 2.5m
chiếm khoảng trên 70% diện tích, cá biệt có
khu vực (3.5ha) độ sâu ngập lên tới 4.5m. Kế
đến là các xã Ninh Xuân, Ninh Đa, Ninh
Phụng, Ninh An, Ninh Quang là các xã có
diện tích ngập khoảng 700ha, tuy nhiên độ
sâu ngập trên 2.5m chỉ chiếm khoảng 30% và
20% là độ sâu ngập từ 1 - 2.5m. Các xã có Hình 4. Diện tích ngập theo các KB lũ
diện và độ sâu ngập nhỏ là các xã Ninh Tây,
Ninh Sơn khu vực thượng lưu của lưu vực. KẾT LUẬN
Nghiên cứu đã thu thập, cập nhật các tài
liệu phục vụ mô phỏng ngập lụt trên lưu vực
sông Cái - Ninh Hòa trong điều kiện mới và
bối cảnh BĐKH. Các tài liệu này được thu
thập từ các Sở, Ban ngành tại Thị xã Ninh
Hòa, Khánh Hòa với các nguồn tài liệu tin
cậy để cho kết quả phù hợp nhất có thể.
Theo kết quả mô phỏng cho 10 kịch bản
bao gồm các tần suất lũ khác nhau và các kịch
Hình 2. Diện tích ngập theo các KB lũ bản BDKH, cho thấy vùng hạ lưu sông Cái -
Ninh Hòa thường xuyên bị ngập lụt với độ sâu
ngập phổ biến từ 1-2.5m, diện ngập trên 2.5m
cũng chiếm khá lớn. Các xã Ninh Lộc, Ninh
Hà, Ninh Xuân, Ninh Phụng, Ninh An nằm
trong vùng rốn lũ nên ngập lụt thường xuyên.
Mặc dù dưới tác động mực NBD do BĐKH
nhưng diện tích ngập và độ sâu ngập cũng
không thay đổi đáng kể trong phạm vi lưu vực.
Các kết quả này có thể được sử dụng để
tính toán thiệt hại và đề xuất các giải pháp để
giảm phạm vi ảnh hưởng của lũ lụt cũng như
lên được các kế hoạch ứng phó khi lũ lụt xảy
ra tại địa phương, nhằm có kế hoạch phát
triển KT-XH phù hợp trong giai đoạn tới.
TÀI LIỆU THAM KHẢO
Hình 3. Bản đồ ngập lụt ứng với tần suất 1% [1] Đài KTTV khu vực Nam Trung Bộ (2011).
Lập bản đồ ngập lụt khu vực sông Dinh
Theo các KB BĐKH, sự phân bố vị trí Ninh Hoà và sông Cái - Nha Trang.
ngập lụt tại các xã trên toàn lưu vực không có [2] Trường Đại học Thủy lợi (2017). Báo cáo
nhiều thay đổi, các xã Ninh Lộc, Ninh Hà Xây dựng bản đồ ngập lụt do nước biển dâng
vẫn là các xã bị ngập lớn nhất. Về diện tích trong tình huống bão mạnh, siêu bão các
ngập, mặc dù do NBD nhưng tổng diện tích tỉnh Khánh Hòa, Ninh Thuận, Bình Thuận.
545
nguon tai.lieu . vn
