Bài giảng Quy hoạch phòng lũ - TS. Nguyễn Mai Đăng

QUY HOẠCH PHÒNG LŨ (Flood Control Planning)

Nguyễn Mai Đăng Bộ môn Thủy văn & Tài nguyên nước Email: dang@wru.vn

Nội dung môn học

Chương 1. Giới thiệu chung (Introduc;on) §  Lũ và phân loại lũ (Flood and Type of Flood) §  Một số khái niệm (concepts) §  Quản lý lũ (Flood Management) §  Những thách thức (Challenges)

Chương 2. Một số nguyên lý chung về quy họạch phòng lũ •  Phương pháp dếp cận quản lý lưu vực trong quy hoạch phòng lũ •  Các nghiên cứu về lũ •  Tần suất lũ thiết kế •  Xem xét yếu tố kinh tế trong QHPL •  Xem xét yếu tố xã hội trong QHPL •  Xem xét yếu tố môi trường trong QHPL •  Biện pháp phòng chống và quản lý lũ toàn diện

–  Giải pháp công trình –  Giải pháp phi công trình

Nội dung môn học (;ếp theo)

Chương 3. Lập quy hoạch phòng lũ chi ;ết

•  Quan điểm, mục dêu, nhiệm vụ quy hoạch •  Các dêu chuẩn kỹ thuật phòng chống lũ •  Tính toán, quy hoạch phòng chống lũ •  Đánh giá tác động môi trường chiến lược •  Kinh phí đầu tư và hiệu quả phòng chống lũ •  Các giải pháp tổ chức thực hiện quy hoạch

Chương 4. Đánh giá rủi ro lũ (Flood Risk Assessment)

§  Xác định rủi ro (risk deﬁnidon) §  Đánh giá quy mô nguy hiểm của lũ (hazard asessment) §  Phân (cid:128)ch tổn thương do lũ (vulnerability analysis) §  Đánh giá rủi ro (risk asessment)

Nội dung môn học (;ếp theo) Chương 5. Đánh giá thiệt hại lũ (ﬂood damage assessment)

§  Thiệt hại hữu hình (tangible damage) •  Thiệt hại trực dếp (direct damage) •  Thiệt hại gián dếp (indirect damage) §  Thiệt hại vô hình (intangibel damage)

Chương 6. Quản lý tổng hợp lũ (Integradted Flood Management)

§  Quản lý lũ truyền thống. §  Những thách thức của quản lý lũ. §  Khái niệm về quản lý tổng hợp lũ §  Đưa quản lý tổng hợp lũ vào thực tế.

Chương 7. Ví dụ -‐ quy hoạch phòng lũ cho vùng hạ lưu sông Trà Khúc

Tài liệu tham khảo Goodman, A. S. (1984). Principles of Water Resources Planning. Prendce-‐Hall, Inc. United States of America.

APFM (Associated Program on Flood Management) (2009). Integrated Flood Management. The Wold Meteorological Organizadon (WMO) and the Global Water Partnership (GWP). Available via DIALOG: h(cid:142)p://www.APFM.info/[df/concept_paper_e.pdf.

Duivendijk, J. V. (2000). Assessment of Flood Management Op;ons. The World Commission on Dams, Cape Town, South Africa. Available via DIALOG:

h(cid:142)p://oldwww.wii.gov.in/eianew/eia/dams%20and%20development/kbase/contrib/ opt173.pdf

Green C H, Parker D J, Tunstall S M (2000) Assessment of ﬂood control and management opdons, report. The World Commission on Dams, Cape Town, South Africa. Available via DIALOG: h(cid:142)p://www.swissdams.ch/Commi(cid:142)ee/Dossiers/wcd/Themadc%20review/ tr44_ﬁnaldra(cid:153).pdf

Hà Văn Khối và nnk (2005). Phân qch hệ thống tài nguyên nước trong kiểm soát lũ đồng bằng sông Hồng, Nghiên cứu điển hình. NXB Nông nghiệp, Hà Nội.

Hà Văn Khối, Lê Đình Thành, Ngô Lê Long (2007). Quy hoạch và phân qch hệ thống tài nguyên nước. NXB Giáo dục.

Giới thiệu chung

Lũ là gì? §  Lũ là một hiện tượng (có thể do tự nhiên hoặc do nhân tạo) khi nước được đưa vào một khu vực nào đó mà lại không xả đủ nhanh ra ngoài thông qua hệ thống dêu thoát. Hậu quả là nước sẽ tràn qua hệ thống dêu thoát và tạo nên “lũ”

§  Lũ có thể xuất hiện ở bất cứ nơi nào mà có sự quá thừa nước tại

một địa điểm và tại thời điểm nhất định

§  Ngược lại với lũ là hạn ‒ một thời kỳ thiếu nước do không có mưa

tạo nên ⁄nh trạng khô hạn kéo dài có thể đến vài năm

§  Lũ luôn là một phần của tự nhiên và của thế giới chúng ta. Lũ tạo

nên nhiều thiệt hại, nhưng cũng mang lại nhiều điều có ích •  Lũ để lại các chất dinh dưỡng trên vùng ngập lụt rất lý tưởng cho

canh tác

•  Lũ còn mang nước về cho các vùng đầm lầy -‐ nơi sinh sống của nhiều

loài động thực vật

Phân loại lũ

§  Lũ sông

•  Xuất hiện khi nước lũ từ sông suối tràn qua bờ hoặc đê •  Được tạo ra bởi mưa lớn và kéo dài hoặc tuyết tan quá nhanh trong thời gian mùa

xuân

§  Lũ quét

•  Loại này thường kéo dài vài ngày đến hàng tuần, thậm chí hàng tháng

§  Lũ đô thị

•  Thường xảy ra ở vùng đồi núi với độ dốc lớn •  Nước lên nhanh rồi lại xuống nhanh trong vài giờ •  Vận tốc dòng lũ nhanh, thời gian ngắn nên rất nguy hiểm

•  Lũ xuất hiện trong các TP, nơi mà bê tông hóa mặt đường, nhà cửa, công trình công

cộng làm hạn chế nước mưa thấm vào lòng đất

•  Hệ thống dêu trong TP được xây dựng để chuyển lượng nước mưa ra khỏi TP,

§  Lũ ven biển

nhưng không phải lúc nào cũng đáp ứng được

•  Xuất hiện khi nước biển dâng cao hơn mức triều cường bình thường (normal high

dde) tạo nên ngập lụt vùng ven biển

•  Đôi khi bão gió (bão nhiệt đới hoặc gió lốc) đẩy một khối nước biển tràn vào bờ

được gọi là nước dâng do bão (storm surge)

•  Khi bề mặt đất bị phủ bởi nhựa đường và bê tông thì nước sẽ bị hạn chế thấm vào lòng đất. Ở các vùng đô thị, hệ thống dêu thoát sẽ chuyển tải lượng nước thừa này xuống hạ lưu và sẽ gây ngập lụt ở hạ lưu

Tính chất tự nhiên của lũ •  Khi lũ xuất hiện trong tự nhiên thì đất, cây và các loại thực vật khác giúp hấp thụ thêm nước giống như một miềng xốp hút nước

•  Khu vực đầm lầy đòng vai trò như các hồ chứa tự nhiên, chúng co thể (cid:128)ch nước từ mùa mưa để sử dụng cho mùa khô

•  Khi đất bão hòa thì nước trở thành dòng chảy và chảy xuống chỗ thấp hơn

Tính chất tự nhiên của lũ

•  Khi nước lũ rút đi

–  Thường để lại bùn cát, mảnh vụn, nước ô nhiễm, và nhà cửa đổ nát. Bệnh tật lan truyền. Mùa màng bị thiệt hại dẫn đến thiết hụt lương thực – thực phẩm. –  Tuy nhiên hấu hết các đồng ruộng về lâu dài sẽ trở nên màu mỡ hơn nhờ phù sa do lũ để lại.

•  Sự khác biệt

–  Ảnh hưởng của một trận lũ ở vùng tự nhiên là khác so với vùng đô thị.

–  Các khu rừng ở lưu vực sông Amazon bị ngập lụt 2 lần trong năm với 6–7 m: những loại sinh vật được bổ sung lượng thức ăn từ thảm thực vật phía trên.

Một số hình ảnh về lũ

Ở Trung Quốc

Tháng 7/2012 thủ đô Bắc Kinh đã phải hứng chịu đợt mưa lớn nhất trong 60 năm qua (trung bình 202 mm có nơi 460 mm) đã nhấn chìm nhiều tuyến phố và hầm, 37 người chết, hơn 500 chuyến bay bị hủy, hơn 66.000 người phải sơ tán

Ở Thái Lan

Mưa lớn bất thường và kéo dài cuối 2011 gây lụt lội nặng nề đến miền bắc Thái Lan:

•  500 người chết

•  GDP giảm từ 0,3 ÷ 0,4%

•  28 tỉnh bị ngập nặng

•  Một số địa phương ngập lụt trên 2

Thủ đô Bangkok hiện đại chìm trong biển nước mênh mông

tháng

Và ở Việt Nam thì sao?

Dải đất miền trung Việt nam thường xuyên hứng chịu những trận lũ lụt nặng nề. Nước lũ nhấn chìm tất cả: nhà cửa, đường sá, ruộng vườn ...

Lũ đến đột ngột, người dân không kịp sơ tán, phải trèo lên mái nhà, phá ngói để thoát ra ...

Thủ đô Hà Nội thì sao???

Trong trận lụt lịch sử tháng 10 năm 2008 do mưa lớn bất thường, nhiều tuyến phố ở Hà Nội trở thành sông, người dân phải di chuyển trên những con thuyền như thế này

Trẻ em, người lớn tranh thủ bắt cá ngay trên lòng đường để cải thiện bữa ăn trong điều kiện thực phẩm khan hiếm, giá cả tăng vọt do lũ lụt

Hà Nội tháng 10 và 11 năm 2008

Hệ thống giao thông đường bộ hoàn toàn bị tê liệt, người dân phải dắt bộ xe máy, xe đạp dò dẫm ⁄m đường về nhà

Ôtô cũng xuống mà “dắt bộ”

Hà Nội tháng 10 và 11 năm 2008

Chỉ còn xe buýt trở thành xe lội nước

Người dân di chuyển bằng phương dện tự chế

Hà Nội tháng 10 và 11 năm 2008

Phố Tây Sơn đoạn trước mặt trường Thủy Lợi

Đường Phạm Hùng cũng chìm trong nước

Hà Nội tháng 10 và 11 năm 2008

Ghế đá quanh bờ hồ Hoàn Kiếm vắng người ngồi

Vì mọi người còn bận đi bắt cá

Hà Nội tháng 10 và 11 năm 2008

Nhà cửa bị ngập

Tài sản bị phá hoại

Hà Nội tháng 10 và 11 năm 2008

Vệ sinh an toàn thực phẩm không đảm bảo

Ô nhiễm môi trường do lũ

Trận lũ ngày 30/10/2008 tại trung tâm của khu vực phân lũ sông Đáy

Lực lượng bộ đội gia cố đê chống lũ

Thủ tướng họp với Ủy ban phòng chống lụt bão trung ương

Dòng chảy tràn tại nhánh sông Bùi thuộc sông Đáy

Trận lũ ngày 30/10/2008 tại vùng trũng của khu vực phân lũ sông Đáy

Đập tràn Lạc Khoái Ủy ban xã Đức Long

Lũ tại trường học Lũ trong làng

Trận lũ ngày 05/10/2007 tại vùng trũng của khu vực phân lũ sông Đáy

Người dân phải đi sơ tán do lũ

Nguyên nhân của sự gia tăng lũ lụt

Vấn đề chung đang phải đối mặt

Biến đổi khí hậu

Đô thị hóa, và thay đổi sử dụng đất

Tăng trưởng dân số

Tăng trưởng kinh tế

Tăng rủi ro lũ

Tăng trưởng dân số

Tỷ người

Nước đang phát triển

Nước công nghiệp

2050 1900 1850 2000 1950 1800 1750

Biến đổi khí hậu

Bão

Lũ

Khô hạn

Tăng tần suất và độ lớn của lũ

Nhu cầu nước tăng lên do nhiệt độ tăng

Mực nước biển dâng (Sea level rise): Tổn thất đất màu mỡ, xâm nhập mặn (seawater intrusion)

Sơ đồ minh họa họ kịch bản biến đổi khí hậu SRES

•  Họ kịch bản A1 và A2 tập trung nhiều vào yếu tố kinh tế trong khi họ kịch bản B1 và B2 tập trung nhiều hơn vào yếu tố môi trường

•  Họ kịch bản A1 và B1 mang (cid:128)nh toàn cầu nhiều hơn trong khi họ kịch bản A2 và B2 mang (cid:128)nh vùng miền nhiều hơn

Sự thay đổi nhiệt độ trung bình toàn cầu (oC) tương ứng với 6 kịch bản BĐKH

Nước biển dâng tương ứng với các kịch bản BĐKH SRES (nguồn: IPCC, 2001)

Sự điều chỉnh tần suất dòng chảy theo độ nhạy của BĐKH (nguồn: MAFF, 2001)

CN hóa, Đô thị hóa và thay đổi sử dụng đất

Đô thị hóa, thay đổi sử dụng đât làm tăng diện (cid:128)ch bề mặt không thấm, giảm thời gian tập trung dòng chảy làm gia tăng nguy cơ ngạp lụt khi mưa lớn xảy ra

Công nghiệp hóa phát thải nhiều khói bụi, khí thải gây ô nhiễm môi trường và biến đổi khí hậu, dẫn đến mưa gió bão lũ bất thường xảy ra

Một số khái niệm và cách ;ếp cận trong phòng chống giảm nhẹ thiên tai lũ lụt

Một số khái niệm §  Giảm nhẹ lũ (ﬂood alleviadon): là giải pháp để giảm nhẹ (relieve or

midgate) những ảnh hưởng xấu của lũ

§  Kiểm soát lũ (Flood control):

•  Là sử dụng các kỹ thuật để thay đổi các đặc (cid:128)nh vật lý của lũ, gồm các công trình

điều khiển được xây dựng trên sông.

•  Quản lý dòng chảy lũ vào một khu vực cũng như xả ra ngoài để giữ cho lũ xuất

hiện nhỏ nhất (return period, extent) hoặc xuất hiện tại thời điểm (moment) quy hoạch và trong thời gian (period) quy hoạch.

§  Bảo vệ lũ (ﬂood protecdon):

•  Là bảo vệ để chống lại những ảnh hưởng gây thiệt hại của lũ. •  Bao gồm cả kiểm soát lũ và bảo vệ con người và các tài sản. Do đó bảo vệ lũ rộng

hơn kiểm soát lũ.

§  Quản lý lũ (ﬂood management): là tổ chức các giải pháp đối phó với các vấn

đề liên quan đến lũ

Quản lý lũ (Flood Magament) §  Con người chọn nơi sinh sống là ở các đồng bằng ven sông

(ﬂoodplain) bởi vì rất nhiều lợi ích •  đất đai màu mỡ cho canh tác •  dễ dàng lấy nước tưới •  có thể vận chuyển hàng hóa trên sông

§  Do vậy con người đã sử dụng rất nhiều cách để đảm bảo an toàn

cuộc sống ở các khu vực hay bị ngập lụt

1. Hệ thống quan trắc và sơ tán dân (monitorring systems and evacua;on)

•  Các nhà khoa học đã ứng dụng công nghệ để đo lượng mưa và mực nước ở

thượng lưu để dự báo ‘khi nào’ và ‘ở đâu’ lũ có thể xuất hiện.

•  Do vậy, nhân dân có thể chuẩn bị, và được cảnh báo để sơ tán tạm thời khỏi

vùng lũ.

2. Công tác truyền thông (oral tradi;on)

•  Trong vùng được bảo vệ lũ với tần suất 100 – 500 năm, người dân có thể

không bao giờ phải chứng kiến một trận lũ nào.

•  Vậy chỉ có thông qua truyền thông kể lại những câu truyện qua các thế hệ, thì

con người mới được cảnh báo về các vùng bị ngập lũ.

Quản lý lũ (;ếp theo) 3. Giải pháp di cư (migra;on)

•  Một ví dụ: hàng năm nhân dân ở vùng Barosaland ở phía tây nước Zambia luôn sơ tán khỏi vùng bằng ven sông lên khu vực cao hơn. Sau khi lũ rút họ lại trở về để hưởng những phù sa màu mỡ do lũ để lại.

4. Giải pháp ngăn lũ nhân tạo (human-‐made barriers)

•  Một con chạch (đê nhỏ) được xây dựng để hạn chế dòng chảy tràn qua bờ đê của

sông, hoặc hạn chế nước biển không làm ngập vùng ven biển.

5. Xây dựng đập (dams)

•  Là biện pháp ngăn giữ nước và điều khiển lượng nước xuống hạ lưu. •  Đập chứa nước có thể phục vụ nhiều mục đích bao gồm chống lũ, cấp nước sinh

hoạt, tưới, và thuỷ điện.

6. Giải pháp tránh lũ (ﬂoodprooﬁng)

•  Một số người dân hạn chế thiệt hại lũ đối với nhà của họ bằng cách nâng cao nền

nhà lên các cột để lũ có thể chảy qua.

7. Lập bản đồ nguy hiểm lũ (ﬂood hazard map)

•  Bản đồ này chỉ ra nhưng nơi sẽ bị ngập lụt trong khu vực dân cư hoặc vùng nghiên

cứu.

Quản lý lũ (;ếp theo) 8. Bảo hiểm lũ (ﬂood insurance programs)

•  Sau mỗi trận lũ, bảo hiểm sẽ giúp những người mua bảo hiểm một khoản dền để

khôi phục lại những thiệt hại.

9. Hệ thống cảnh báo sớm (early warning sytems)

•  Nhiều nước đã có các hệ thống cảnh báo sớm, bao gồm: còi báo động, khái báo

điện thoại nhà riêng, nhắn dn qua đài phát thanh địa phương, phát thanh của lực lượng an ninh được cảnh báo qua loa, thông báo trực dếp bởi lực lượng cứu hỏa ⁄nh nguyện.

10. Đánh dấu vết lũ (water mark)

•  Giúp cho cộng đồng nhận biết rủi ro lũ, các ký hiệu chuẩn hoặc đánh dấu các vết lũ

để lưu ý cho người dân biết mực nước lũ của các trận lũ đã xảy ra trước kia.

11. Bảo vệ các vùng đất thấp (wetlands)

•  Bởi vì các vùng đất thấp như là các hồ ao, đầm lầy (marshes) và các khu rừng ngập nước (swamps) có thể đóng vai trò giống như những tấm xốp tự nhiên hút nước trong thời gian lũ, đây là một giải pháp tự nhiên để giảm ngập lụt.