Luận văn Thạc sĩ Kinh tế tài nguyên thiên nhiên và môi trường: Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định giá trị kinh tế phòng lũ và ứng dụng cho lưu vực sông Đáy

Chia sẻ: _ _ | Ngày: | Loại File: PDF | Số trang:104

Thêm vào BST

Báo xấu

47
lượt xem 7
download

Download Vui lòng tải xuống để xem tài liệu đầy đủ

Nội dung chính của khóa luận trình bày việc xây dựng các mô hình cung và phát triển các hàm thiệt hại do lũ dựa vào đó để tổng hợp các quan hệ chi phí và quan hệ cầu của việc phòng lũ và ứng dụng vào điều kiện hệ thống sông Đáy. Trên cơ sở mô hình cung-cầu của hoạt động phòng lũ sông Đáy và tài liệu tham khảo về quy hoạch phòng lũ sông Đáy, phát triển phương pháp tính toán giá trị kinh tế của hoạt động phòng lũ nói chung và áp dụng tính toán giá trị kinh tế của phòng lũ sông Đáy để lựa chọn phương án trong quy hoạch phòng lũ hợp lý.

Chủ đề:

Bình luận(0) Đăng nhập để gửi bình luận!

Lưu

Nội dung Text: Luận văn Thạc sĩ Kinh tế tài nguyên thiên nhiên và môi trường: Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định giá trị kinh tế phòng lũ và ứng dụng cho lưu vực sông Đáy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP & PTNT TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI NGUYỄN THỊ THU HÀ ĐỀ TÀI : NGHIÊN CỨU TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN TRONG QUY HOẠCH PHÒNG LŨ KHU VỰC SÔNG ĐÁY Chuyên ngành : Kinh tế Tài Nguyên Thiên nhiên & Môi trường Mã số : 60.31.16 LUẬN VĂN THẠC SĨ Người hướng dẫn khoa học : Ts. LÊ VIẾT SƠN : PGs. Ts. NGUYỄN TRỌNG HÀ Hà Nội, năm 2012
2 LỜI CẢM ƠN Tác giả xin chân thành cảm ơn tới các thầy cô giáo đã góp phần giảng dạy chương trình cao học kinh tế 17, các thầy cô giáo, bạn bè và gia đình. Tác giả đặc biệt bày tỏ lòng biết ơn chân thành tới Ts. Lê Viết Sơn, PGs.Ts. Nguyễn Trọng Hà, Ths. Bùi Thu Hoà đã giúp đỡ trong quá trình nghiên cứu và làm luận văn. Tác giả cũng xin gửi lời cảm ơn trân trọng tới Viện Quy hoạch thuỷ lợi, các đồng nghiệp trong Viện đã giúp đỡ và động viên tác giả trong quá trình làm luận văn. Hà Nội, ngày 07 tháng 3 năm 2012
3 LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan tất cả các nội dung của Luận văn này hoàn toàn được hình thành và phát triển từ những quan điểm của chính cá nhân tôi, dưới sự hướng dẫn khoa học của Ts. Lê Viết Sơn, PGS.Ts Nguyễn Trọng Hà. Các số liệu và kết quả có được trong Luận văn tốt nghiệp là hoàn toàn trung thực. Hà Nội, ngày 07 tháng 3 năm 2012
4 DANH MỤC TỪ VIẾT TẮT CBA Chi phí lợi ích ESCAP Uỷ ban kinh tế Châu Mỹ La tinh và vùng Caribê EU Châu âu GIS Hệ thống thông tin địa lý O&M Chi phí vận hành và bảo dưỡng RS Viễn thám SAR Ảnh vệ tinh
5 DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Phân bố diện tích ruộng đất theo cao độ của lưu vực sông Đáy 3 Bảng 1.2: Thống kê các loại đất lưu vực sông Đáy 5 Bảng 1.3: Tần suất lượng mưa 1, 3, 5 ngày max vụ mùa tại một số trạm 7 Bảng 1.4: Khả năng xảy ra lũ lớn nhất năm vào các tháng trong năm 10 Bảng 1.5: Phân vùng bảo vệ hệ thống sông Đáy 11 Bảng 1.6: Dân sinh kinh tế vùng ngập khi phân lũ huyện Chương Mỹ, Mỹ Đức 12 Bảng 1.7: Dân sinh kinh tế vùng lòng hồ Vân Cốc, khu Lương Phú, bãi sông Đáy 12 Bảng 1.8: Tổng hợp hiện trạng các tuyến đê chính lưu vực 13 Bảng 2.1. Kết hợp hai tiêu chuẩn phân biệt và một số ví dụ cho mỗi phân loại 30 Bảng 2.2: Chỉ tiêu cơ bản của các lưu vực gia nhập khu giữa 44 Bảng 2.3: Mực nước lớn nhất thực đo và mô phỏng tại các vị trí kiểm tra 48 Bảng 2.4: Chiều sâu ngập (m) theo thời gian trong các ô phân lũ 2.500m3/s 58 Bảng 2.5: Chiều sâu ngập (m) theo thời gian trong các ô phân lũ 2000m3/s 58 Bảng 2.6: Chiều sâu ngập (m) theo thời gian trong các ô phân lũ 1.500m3/s 59 Bảng 2.7: Chiều sâu ngập (m) theo thời gian trong các ô phân lũ 1000m3/s 59 Bảng 2.8: Chiều sâu ngập (m) theo thời gian trong các ô phân lũ 500m3/s 60 Bảng 3.1: Giá trị các loại đất vùng chậm lũ Chương Mỹ - Mỹ Đức 72 Bảng 3.2: Tỷ lệ thiệt hại của lúa theo thời gian và độ sâu ngập 74 Bảng 3.3: Tỷ lệ thiệt hại của màu theo thời gian và độ sâu ngập 75 Bảng 3.4: Tỷ lệ thiệt hại của thuỷ sản theo thời gian và độ sâu ngập 82 Bảng 3.5: Bảng số liệu cơ sở hạ tầng và dân sinh kinh tế 85 Bảng 3.6: Thiệt hại ứng với lưu lượng 2500 m3/s 83 Bảng 3.7: Thiệt hại ứng với lưu lượng 2000 m3/s 83 Bảng 3.8: Thiệt hại ứng với lưu lượng 1500 m3/s 84 Bảng 3.9: Thiệt hại ứng với lưu lượng 1000 m3/s 84 Bảng 3.10: Thiệt hại ứng với lưu lượng 500 m3/s 85
6 DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ Hình 1.1: Bản đồ hành chính Lưu vực sông Đáy 2 Hình 1.2: Bản đồ phân khu chậm lũ Chương Mỹ - Mỹ Đức 16 Hình 2.1: Đường xác suất thiệt hại 27 Hình 2.2: Lợi ích bảo vệ lũ với các sự kiện lũ với tần suất xuất hiện năm 1/100 28 Hình 2.3: Ví dụ về dòng thu nhập của một công ty bị thiệt hại do lũ 34 Hình 2.4: Nguồn các bất định trong quản lý rủi ro lũ 38 Hình 2.5: Khung sinh kế bền vững 41 Hình 2.6: Sơ đồ mạng sông tính toán theo mô hình MIKE 11 46 Hình 2.7: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Sơn Tây 49 Hình 2.8: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Hà Nội 50 Hình 2.9: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Thượng Cát 50 Hình 2.10: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Bến Hồ 51 Hình 2.11: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Phả Lại 51 Hình 2.12: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Đồ Sơn 52 Hình 2.13: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Do Nghi 52 Hình 2.14: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Kiến An 53 Hình 2.15: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Trung Trang 53 Hình 2.16: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Cát Khê 54 Hình 2.17: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Bến Bình 54 Hình 2.18: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Nam Định 55 Hình 2.19: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Cửa Cấm 55 Hình 2.20: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Cao Kênh 56 Hình 2.21: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Phú Lương 56 Hình 2.22: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Ba Thá 57 Hình 2.23: Đường quá trình mực nước thực đo và tính toán lũ 8/1996 tại Phủ Lý 57 Hình 3.1: Kết hợp ngăn lũ bằng hồ và kênh 67 Hình 3.2: Đường cong thiệt hại lũ - độ sâu do tài sản đô thị 79 Hình 3.3: Biểu đồ % về loại tài sản nhà ở 80 Hình 3.4: Biểu đồ % về sở hữu tài sản 81 Hình 3.5: Biểu đồ % số hộ theo mức thu nhập 81
7 Hình 3.6: Thiệt hại ngập lũ ô số 1 86 Hình 3.7: Thiệt hại ngập lũ ô số 2 86 Hình 3.8: Thiệt hại ngập lũ ô số 3 86 Hình 3.9: Thiệt hại ngập lũ ô số 4 87 Hình 3.10: Thiệt hại ngập lũ ô số 5 87 Hình 3.11: Thiệt hại ngập lũ ô số 6 87 Hình 3.12: Thiệt hại ngập lũ ô số 7 88 Hình 3.13: Thiệt hại ngập lũ ô số 8 88 Hình 3.14: Thiệt hại ngập lũ ô số 9 88 Hình 3.15: Thiệt hại ngập lũ ô số 10 89 Hình 3.16: Thiệt hại ngập lũ ô số 11 89 Hình 3.17: Thiệt hại ngập lũ ô số 12 89 Hình 3.18: Thiệt hại ngập lũ ô số 13 90 Hình 3.19: Quan hệ giữa hàm thiệt hại và lưu lượng 90
8 MỤC LỤC MỞ ĐẦU DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ CHƯƠNG 1: QUY HOẠCH PHÒNG LŨ LƯU VỰC SÔNG ĐÁY 1 1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU ................................................................ 1 1.1.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1 1.1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN 5 1.1.3. HIỆN TRẠNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI 11 1.1.4. HIỆN TRẠNG PHÒNG CHỐNG LŨ-HỆ THỐNG ĐÊ ĐIỀU 13 1.2. SỰ CẦN THIẾT VÀ MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU ........................................................ 15 1.2.1. SỰ CẦN THIẾT PHẢI NGHIÊN CỨU 15 1.2.2. MỤC TIÊU NGHIÊN CỨU 15 1.3. CÁC PHƯƠNG ÁN QUY HOẠCH TIÊU THOÁT LŨ ............................................... 15 1.3.1. GIỚI HẠN VÙNG NGHIÊN CỨU 15 1.3.2. CÁC PHƯƠNG ÁN PHÂN LŨ SÔNG HỒNG VÀO SÔNG ĐÁY 16 1.4. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ......................................................................................... 16 CHƯƠNG 2: CƠ SỞ KHOA HỌC TRONG TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ KINH TẾ 18 2.1 TÌNH HÌNH NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ KINH TẾ PHÒNG LŨ ............ 18 2.1.1. NGHIÊN CỨU, ĐÁNH GIÁ TRÊN THẾ GIỚI 18 2.1.2. NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ CỦA VIỆT NAM 22 2.2 NGHIÊN CỨU, TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ KINH TẾ PHÒNG LŨ SÔNG ĐÁY ............. 23 2.2.1. NHỮNG VẤN ĐỀ CƠ BẢN TRONG TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA THIỆT HẠI LŨ 23 2.2.2. NHỮNG NGUYÊN TẮC THEN CHỐT TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ KINH TẾ 31 2.2.3. LÀM VIỆC VỚI BẤT ĐỊNH 37 2.2.4. ẢNH HƯỞNG THIỆT HẠI LŨ ĐẾN XÃ HỘI- MÔI TRƯỜNG 39 2.2.5. CƠ SỞ SỐ LIỆU TÍNH TOÁN LŨ HỆ THỐNG SÔNG ĐÁY 42 2.3 NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ .......................................................................................... 60 CHƯƠNG 3: PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH CUNG - CẦU TRONG TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ KINH TẾ 61 3.1 QUAN HỆ CHI PHÍ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN PHÒNG LŨ VÀ TÍNH TOÁN CHI PHÍ ........................................................................................................................................ 61 3.1.1. THIỆT HẠI ĐỐI VỚI DÂN SỐ 61 3.1.2. THIỆT HẠI ĐỐI VỚI NHÀ 61 3.1.3. THIỆT HẠI TRONG NGÀNH GIÁO DỤC VÀ VĂN HOÁ 63 3.1.4. THIỆT HẠI TRONG LĨNH VỰC Y TẾ 63 3.1.5. THIỆT HẠI TRONG LĨNH VỰC ĐIỆN 64 3.1.6. THIỆT HẠI TRONG CẤP NƯỚC SINH HOẠT 64 3.1.7. THIỆT HẠI ĐỐI VỚI GIAO THÔNG VÀ VIỄN THÔNG 65 3.1.8. THIỆT HẠI TRONG NÔNG NGHIỆP 65 3.2. PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH CUNG CHO CÁC PHƯƠNG ÁN PHÒNG LŨ SÔNG ĐÁY ............................................................................................................................................... 66 3.2.1. XÂY DỰNG LÝ THUYẾT MÔ HÌNH CUNG 66 3.2.2. TÍNH TOÁN MÔ HÌNH CUNG 71 3.3. TÍNH TOÁN THIỆT HẠI CHO CÁC PHƯƠNG ÁN PHÒNG LŨ SÔNG ĐÁY........ 73 3.3.1. THIỆT HẠI TÀI SẢN CỐ ĐỊNH 73 3.3.2. THIỆT HẠI TRONG NÔNG NGHIỆP 74 3.3.3. THIỆT HẠI TRONG CÔNG NGHIỆP 75 3.3.4. THIỆT HẠI VỀ DỊCH VỤ, DU LỊCH 76 3.3.5. THIỆT HẠI VỀ TỔNG TÀI SẢN 76 3.4. PHÁT TRIỂN MÔ HÌNH CẦU CHO CÁC PHƯƠNG ÁN PHÒNG LŨ SÔNG ĐÁY76 3.4.1. TÍNH KHỐC LIỆT CỦA LŨ 76
9 3.4.2. NHỮNG THIỆT HẠI LŨ 77 3.5. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH CUNG CẦU TRONG TÍNH TOÁN GIÁ TRỊ KINH TẾ CỦA CÁC PHƯƠNG ÁN PHÒNG LŨ SÔNG ĐÁY.................................................................... 80 3.5.1. BẢNG SỐ LIỆU VÙNG NGHIÊN CỨU 80 3.5.2. THIỆT HẠI KHI PHÂN LŨ ỨNG VỚI CÁC MỨC LƯU LƯỢNG 83 3.5.3. XÂY DỰNG MỨC NGẬP - THỜI GIAN-THIỆT HẠI TẠI TỪ Ô CHỨA 86 3.5.4. QUAN HỆ THIỆT HẠI VÀ LƯU LƯỢNG PHÂN LŨ 90 3.6. NHẬN XÉT VÀ ĐÁNH GIÁ ......................................................................................... 91 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 92 TÀI LIỆU THAM KHẢO 93
10 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Trong những năm gần đây, nhiều những con lũ cực đoan đã xảy ra trên khắp thế giới cho thấy lũ lụt tiếp tục đặt ra những rủi ro nghiêm trọng trong nhiều quốc gia, vùng miền lãnh thổ. Những bằng chứng là lũ lụt đang trở nên ngày càng nghiêm trọng theo thời gian, theo tần suất xuất hiện ngày càng nhiều cũng như mức độ thiệt hại và mất mát sinh mạng do lũ lụt gây ra ngày càng lớn. Mục đích của quản lý rủi ro lũ là làm giảm các thiệt hại lũ. Do các chiến lược quản lý rủi ro lũ có thể yêu cầu huy động nhiều nguồn lực khỏi các mục đích khác, một điều đáng mong muốn là xác định liệu việc làm giảm các thiệt hại lũ có biện minh cho các tài nguyên được chi tiêu như vậy hay không? Một cách tương đương, nếu chúng ta ở vị thế tính toán các chiến lược can thiệp thay thế lẫn nhau theo nghĩa các lợi ích và chi phí tương đối, chúng ta có khả năng thực hiện các lựa chọn ‘tốt hơn’ và đưa ra các chiến lược quản lý rủi ro lũ hiệu lực hơn. 2. Mục đích của đề tài Luận văn này hình thành trên cơ sở Đề tài Nghiên cứu cơ sở khoa học xác định giá trị kinh tế phòng lũ và ứng dụng cho lưu vực sông Đáy do Ths. Bùi Thu Hoà Trường Đại học Thuỷ lợi cùng các cộng sự thực hiện với các mục tiêu như sau: - Xây dựng các mô hình cung và phát triển các hàm thiệt hại do lũ dựa vào đó để tổng hợp các quan hệ chi phí và quan hệ cầu của việc phòng lũ và ứng dụng vào điều kiện hệ thống sông Đáy. - Trên cơ sở mô hình cung-cầu của hoạt động phòng lũ sông Đáy và tài liệu tham khảo về quy hoạch phòng lũ sông Đáy, phát triển phương pháp tính toán giá trị kinh tế của hoạt động phòng lũ nói chung và áp dụng tính toán giá trị kinh tế của phòng lũ sông Đáy để lựa chọn phương án trong quy hoạch phòng lũ hợp lý. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu Đối tượng chủ yếu là bài toán quy hoạch phòng lũ ở vùng châu thổ sông Hồng, tuy nhiên cách tiếp cận của đề tài có thể áp dụng cho một số lưu vực khác ở Việt Nam. Việc xây dựng mô hình hoá của bài toán quy hoạch chỉ tập chung vào tính toán thiệt hại kinh tế có tính tới yếu tố tác động của môi trường trong Lưu vực sông Đáy.
11 4. Tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Tiếp cận chính của đề tài được dựa trên phương pháp luận nghiên cứu Kinh tế Tài nguyên và Môi trường. Đây là một lĩnh vực mới đang phát triển trong những thập kỷ gần đây đầy rẫy những thất bại thị trường như ngoại ứng, thông tin phi đối xứng, và những vẫn đề phát triển bền vững. Do tính đa đạng và phức tạp nghiên cứu phải sử dụng nhiều công cụ như các mô hình toán học, các phương pháp khoa học thống kê, các khoa học xã hội như kinh tế, xã hội học, lý thuyết thể chế…. Nên đề tài sẽ sử dụng một số tài liệu tham khảo của các cơ quan hữu quan.
1 CHƯƠNG 1: QUY HOẠCH PHÒNG LŨ LƯU VỰC SÔNG ĐÁY 1.1 TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 1.1.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN 1.1.1.1 Phạm vi nghiên cứu Lưu vực sông Đáy nằm ở phía Tây Nam đồng bằng Bắc Bộ, toạ độ địa lý: Từ 20021020’ vĩ độ Bắc và từ 1050106030’ kinh độ Đông, bao gồm địa phận 4 tỉnh và 1 thành phố là: thành phố Hà Nội (gồm các quận, huyện phía hữu sông Hồng), tỉnh Hà Nam, Nam Định, Ninh Bình và Hoà Bình (huyện Kim Bôi, Lạc Thủy, Yên Thủy, Lương Sơn). Toàn lưu vực được giới hạn: - Phía Bắc và phía Đông là sông Hồng kể từ ngã ba Trung Hà tới cửa Ba Lạt với chiều dài 242 km. - Phía Tây Bắc là sông Đà từ Ngòi Lát tới Trung Hà với chiều dài 33 km. - Phía Tây và Tây Nam là đường phân lưu giữa lưu vực sông Hồng và lưu vực sông Mã bởi các dãy núi Cúc Phương, Tam Điệp, núi Mai An Tiêm đến sông Càn, phân chia ranh giới giữa tỉnh Ninh Bình và Thanh Hoá. Ranh giới lưu vực kết thúc tại cửa sông Càn đổ ra biển. - Phía Đông và Đông Nam là biển Đông có chiều dài bờ biển khoảng 95 km từ cửa Ba Lạt đến cửa sông Càn. Bản đồ Hành chính Lưu vực sông Đáy được trình bày ở hình 1.1.
2 Hình 1.1. Bản đồ hành chính Lưu vực sông Đáy 1.1.1.2. Đặc điểm địa hình Nhìn chung toàn lưu vực có địa hình biến đổi khá phức tạp, chia cắt mạnh nhất là khu vực đầu nguồn thuộc các chi lưu như sông Bôi, sông Đập, sông Lãng, sông Tích,
3 sông Thanh Hà. Cao độ biến đổi thấp dần từ Tây Bắc xuống Đông Nam và từ Tây sang Đông. Có thể chia địa hình khu vực nghiên cứu thành 3 dạng: Vùng núi, vùng bán sơn địa và vùng đồng bằng. Bề rộng trung bình của lưu vực khoảng 60km. Các khu vực nằm ở bờ tả sông Tích và bờ tả sông Đáy hầu hết là đồng bằng phì nhiêu, cao độ biến đổi cao thấp không đều nhưng hướng chính là thấp dần ra biển và cũng hình thành những vùng trũng theo dạng lòng máng như sông Nhuệ, sông Sắt và cao dần ra phía sông Đáy, sông Hồng. Cao độ ruộng đất từ sông Hồng đến quốc lộ 6 trung bình là (46)m, nơi cao nhất (910)m. Từ quốc lộ 6 đến Phủ Lý cao độ trung bình từ (1,53)m, từ Phủ Lý ra biển trung bình từ (0,53,0)m nhưng cao độ phổ biến nhất là (0,51,5)m, tuy nhiên có nơi khá trũng. Bên hữu ngạn sông Đáy và sông Tích, sông Bùi bao gồm cả 3 dạng địa hình đồi núi, bán sơn địa và đồng bằng, địa hình chia cắt mạnh, cao độ ruộng đất biến đổi lớn từ (250,5)m. Vùng đồi núi chiếm (6070)% diện tích tự nhiên, các dãy núi có cao độ từ (5001500)m, có nhiều núi đá vôi với các hang động Karster phát triển mạnh. Dải đồng bằng ven bờ hữu cũng bị chia cắt khá phức tạp do các nhánh sông suối. Sau dải đồng bằng là vùng bán sơn địa giầu tiềm năng trải dài từ Ba Vì cho tới Tam Điệp. Bảng 1.1: Phân bố diện tích ruộng đất theo cao độ của lưu vực sông Đáy Cao độ Diện tích Cao độ Diện tích Số TT Số TT (m) (ha) (m) (ha) 1 0,0  1,0 72.047 5 3,0  5,0 51.763 2 1,0  1,5 45.680 6 5,0  10,0 49.941 3 1,5  2,0 39.676 7 > 10,0 180.045 4 2,0  3,0 43.114 8 (Nguồn: Dự án Rà soát Quy hoạch phòng chống lũ và đê điều sông Đáy - Viện Quy hoạch Thuỷ lợi) Về cao độ đất nông nghiệp ở vùng núi và bán sơn địa có điều kiện cấp và thoát nước bằng tự chảy bởi các công trình đập dâng, hồ chứa, kênh tách lũ núi vv... Các khu vực đồng bằng về mùa khô hầu hết phải dùng động lực để cấp nước trừ một số diện tích đầu nguồn sông Đáy và khu vực giáp biển lợi dụng thủy triều. Mùa mưa tiêu úng hầu hết phải dùng động lực, tuy nhiên vẫn có thể lợi dụng tự chảy tuỳ theo thời gian và điều kiện khí tượng thủy văn. 1.1.1.3. Đặc điểm địa chất
4 Lưu vực sông Đáy là một lưu vực mà phần lớn diện tích là thuộc đồng bằng châu thổ sông Hồng. Do quá trình chuyển động kiến tạo đã qua với các kỷ Permier, Trias, Đệ tam, Đệ tứ; cùng với tác động mạnh mẽ của điều kiện tự nhiên, nhiệt độ, nóng, ẩm, mưa làm phong hoá tạo ra nền địa chất nham thạch, đất đai không đồng nhất trên toàn bộ lưu vực sông. Với các lớp bồi tích, trầm tích, phù sa khá dày thể hiện một bồn địa mới được hình thành. Trải qua thời kỳ biển lấn lần 1, lần 2 và thời kỳ phát triển kế thừa, biển lùi, miền trũng võng chuyển sang một thời kỳ bình ổn và lấp đầy tạo ra một đồng bằng rộng lớn ngập nước đó là đồng bằng sông Hồng trong đó có phần thuộc lưu vực sông Đáy. Với điều kiện địa mạo và cấu tạo địa chất có thể nói lưu vực sông Đáy về địa chất thủy văn được chia làm 2 hệ chứa nước khác nhau. - Thành hệ chứa nước trong trầm tích đệ tứ và trong mácma. - Nước chứa trong trầm tích hạt thô. Nói chung nước chứa trong hệ thứ nhất có thể khai thác quy mô nhỏ tưới cho hoa màu và cây trái, nước trong hệ thứ 2 trữ lượng phong phú phân bố khắp nơi có thể khai thác dùng cho sinh hoạt. 1.1.1.4. Đất đai thổ nhưỡng Đất đai trong lưu vực rất đa dạng, nhìn chung có một số loại chủ yếu là: đất phù sa (có 9 loại), đất mặn (có 3 loại), đất nâu vàng, đất đỏ vàng (có 8 loại) và núi đá. Tất cả các loại đất đều có khả năng khai thác song cần chú ý đất vùng đồi bị xói mòn mạnh, đất vùng trũng bị chua, đất ven biển lại bị chua mặn. Trên tổng thể có thể phân một số vùng thổ nhưỡng sau: + Vùng kẹp giữa sông Hồng-sông Tích và từ Vân Đình trở lên, đây là vùng đất đai được bổ sung bởi phù sa sông Hồng, thành phần cơ giới trung bình, độ pH=5,57,0; lượng mùn khá từ 1,42,8 thuộc loại đất màu mỡ trong khu vực cho năng suất cây trồng cao. + Vùng Nam Vân Đình-Phú Xuyên xuống giáp sông Nam Định hầu hết là ruộng đất trũng, đất từ glây trung bình đến mạnh, hàng năm được bổ sung phù sa nhưng không nhiều thành phần cơ giới từ thịt nặng hoặc sét, tăng cường cải tạo cũng cho năng suất cao. + Vùng ven biển chủ yếu là loại đất mặn và chua mặn, thành phần cơ giới là từ thịt nặng đến sét. Vùng đất này do được cải tạo bằng nguồn nước ngọt nên cũng cho năng suất cao và đa dạng sản phẩm.
5 + Vùng đồi núi phía hữu ngạn sông Đáy bao gồm: - Vùng giáp sông là những cánh đồng bằng phẳng bị chia cắt mạnh trải ra tới biển phù hợp cho việc trồng cây hàng năm (lúa màu). - Vùng đồi thấp trên nền phù sa cổ bị bào mòn nhiều, có nhiều khu vực đã bị đá ong hoá, thích hợp cho trồng cây công nghiệp dài ngày, cây ăn quả và trồng rừng. - Các loại đất đồi feralit theo dạng địa hình dốc phân bố rải rác cũng thích hợp cho hoa màu và cây công nghiệp. Bảng 1.2: Thống kê các loại đất Lưu vực sông Đáy Số Ký Diện tích Tỷ lệ Loại đất TT hiệu (ha) (%) Tổng diện tích điều tra 518.350 100 1 Đất phù sa ngòi suối Py 455 0,09 2 Đất cát biển, sông C 1.854 0,36 3 Đất mặn dừa, đước Mm 1.921 0,37 4 Đất mặn nhiều Mn 1.989 0,38 5 Đất mặn trung bình M 29.352 5,66 6 Đất phèn ít mặn, trung bình SiM 160 0,03 7 Đất phù sa được bồi hàng năm Phb 21.459 4,14 8 Đất phù sa không được bồi, không glây loang lổ Ph 37.775 7,29 9 Đất phù sa glây của sông Hồng Phg 143.395 27,66 10 Đất phù sa glây của sông khác Pg 224.107 43,23 11 Đất phù sa có tầng loang lổ của sông khác Pf 8.793 1,70 12 Đất phù sa úng nước Pj 44.787 8,64 13 Đất lầy thụt J 553 0,10 14 Đất xám bạc màu trên phù sa cổ B 2.499 0,48 15 Đất đỏ nâu trên đá vôi Fv 17.410 3,36 16 Đất nâu vàng trên đá vôi Fn 8.264 1,60 17 Đất đỏ vàng trên đá sét Fs 38.391 7,41 18 Đất vàng nhạt trên đá cát Fq 6.660 1,28 19 Đất nâu vàng trên phù sa cổ Fp 8.875 1,71 20 Đất đỏ vàng biến đổi do trồng lúa Fl 12.633 2,44 21 Đất thung lũng do sản phẩm dốc tụ D 3.382 0,65 22 Đất xói mòn trở sỏi đá E 4.827 0,93 23 Đất đen trên sản phẩm Cacbonat Rv 1.492 0,29 24 Đất đỏ vàng trên đá biến chất Fj 3.487 0,67 25 Đất đỏ vàng trên đá macma axit Fa 2.050 0,40 26 Đất mùn vàng nhạt trên phù sa cổ Hq 13.374 2,58 27 Đất nâu đỏ trên đá macma bazo Fk 14.567 2,81 (Nguồn: Dự án Rà soát Quy hoạch phòng chống lũ và đê điều sông Đáy - Viện Quy hoạch Thuỷ lợi) 1.1.2. ĐẶC ĐIỂM KHÍ TƯỢNG THUỶ VĂN 1.1.2.1. Mạng lưới quan trắc khí tượng, thuỷ văn
6 1. Lưới trạm khí tượng và đo mưa Trên lưu vực sông Đáy có tổng só 13 trạm khí tượng và 25 điểm đo mưa nhưng tới nay chỉ còn 25 trạm trong đó có 8 trạm khí tượng còn hoạt động bao gồm: Ba Vì, Sơn Tây, Hà Nội, Hà Đông, Phủ Lý, Nho Quan, Ninh Bình, Nam Định. Nhiều trạm đo mưa đã được quan trắc sớm, tuy nhiên giai đoạn trước năm 1954 số liệu quan trắc thường bị gián đoạn bởi chiến tranh, vì thế tài liệu không liên tục, chất lượng không tốt nên hạn chế cho việc sử dụng. 2. Lưới trạm thuỷ văn + Trạm đo mực nước, lưu lượng: Trong lưu vực sông Đáy có 6 trạm đo lưu lượng nhưng cho tới nay chỉ còn 3 trạm: Lâm Sơn, Nam Định, Trực Phương còn đo lưu lượng một số tháng mùa lũ và kiệt từ 2001 tới nay, các trạm còn lại đã ngừng đo. + Trạm mực nước: Có 9 trạm đo mực nước cho tới nay còn 6 trạm đo liên tục. + Ngoài các trạm thủy văn trong lưu vực còn có các trạm đo trên các sông có liên quan tới lưu vực như : các trạm Hòa Bình (trạm cấp I), Trung Hà (trạm cấp III) trên sông Đà, Sơn Tây, Hà Nội (trạm cấp I), Hưng Yên (trạm cấp III) trên sông Hồng. + Trạm đo chất lượng nước: Các trạm khảo sát chất lượng nước bao gồm các trạm Bến Ngọc trên sông Đà, Sơn Tây, Hà Nội trên sông Hồng. Các trạm đo mặn gồm có Phú Lễ trên sông Ninh Cơ, Như Tân trên sông Đáy. 1.1.2.2. Đặc trưng khí hậu 1. Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình nhiều năm của khu vực nghiên cứu là (23,3023,50)C. Nhiệt độ trung bình tháng I thấp nhất trong năm đạt từ (15016,70)C, nhiệt độ trung bình tháng cao nhất tháng VII từ (280 29,40)C. 2. Độ ẩm: Độ ẩm tương đối trung bình trong các tháng đều vượt trên 80%. Độ ẩm giữa tháng ẩm nhất và tháng khô nhất chỉ chênh nhau từ (510)%. Những ngày mùa đông khô hanh, độ ẩm có thể giảm xuống dưới 20%, những ngày mưa phùn, độ ẩm không khí có thể tăng lên đến trên 90%. 3. Mưa: + Mưa chia làm hai mùa trong năm mùa khô bắt đầu từ tháng XI năm trước đến hết tháng IV năm sau, trong các tháng này có số ngày mưa rất ít và lượng mưa tháng cũng rất nhỏ. Mùa mưa từ tháng V đến tháng X trong thời kỳ này hay xảy ra những trận mưa từ mưa vừa đến mưa to, có khi mưa rất to.
7 + Xem xét quy luật phân bố mưa gây úng thời đoạn 1, 3, 5, 7 ngày max trong lưu vực sông Đáy cho thấy: số lần mưa 1 ngày max nằm trong 3 ngày max chiếm khoảng 30%, trường hợp 3 ngày max trong 5 ngày max chiếm 70% và 5 ngày max nằm trong 7 ngày max chiếm 85%. Bảng 1.3: Tần suất lượng mưa 1, 3, 5 ngày max vụ mùa tại một số trạm XP% Trạm Đặc trưng Xmaxo Cv Cs 1 3 5 10 20 1 ngày max 131 0,41 1,22 302 256 234 203 170 Ba Thá 3 ngày max 192 0,43 1,61 474 392 353 301 247 5 ngày max 228 0,45 1,21 549 463 421 363 301 1 ngày max 111 0,42 2,08 282 228 204 171 139 Hà Đông 3 ngày max 169 0,40 1,23 382 325 297 258 218 5 ngày max 193 0,43 1,07 447 380 349 303 255 1 ngày max 133 0,45 1,16 322 271 247 213 177 Phủ Lý 3 ngày max 202 0,44 0,89 467 400 368 321 271 5 ngày max 230 0,42 0,88 516 444 410 360 305 1 ngày max 150 0,52 2,30 439 345 302 246 192 Nho Quan 3 ngày max 222 0,55 2,41 685 531 463 372 286 5 ngày max 252 0,54 2,59 778 599 519 416 320 1 ngày max 140 0,49 1,16 355 298 270 231 190 Nam Định 3 ngày max 205 0,45 1,24 501 420 382 328 272 5 ngày max 236 0,45 1,20 572 481 438 378 313 1 ngày max 157 0,43 1,03 362 309 284 247 208 Kim Bôi 3 ngày max 234 0,43 1,33 558 468 426 367 305 5 ngày max 261 0,43 1,50 632 527 477 408 337 1 ngày max 159 0,52 1,51 435 356 319 268 215 Ninh Bình 3 ngày max 223 0,51 1,36 593 490 441 373 303 5 ngày max 260 0,48 1,31 666 555 502 428 350 (Nguồn: Dự án Rà soát Quy hoạch phòng chống lũ và đê điều sông Đáy - Viện Quy hoạch Thuỷ lợi) + Lượng mưa lũ rất lớn, lượng mưa 1 ngày lớn nhất đạt từ (300550) mm, ba ngày lớn nhất đạt (450770) mm, lượng mưa 5 ngày lớn nhất đạt từ (500836) mm. Năm xuất hiện mưa lớn thường không đồng bộ giữa các vùng. Vùng thượng và trung lưu sông Đáy lượng mưa 5 ngày lớn nhất xuất hiện vào tháng XI năm 2008 và tháng XI/1984, vùng hạ du lượng mưa 5 ngày lớn nhất xuất hiện vào năm 1980, vùng lưu vực sông Hoàng Long lượng mưa 5 ngày lớn nhất xuất hiện vào tháng IX/1985 gây nên lũ lịch sử trên sông Hoàng Long. 1.1.2.3. Mạng lưới sông ngòi 1. Sông Đáy: Trước đây, sông Đáy là phân lưu của sông Hồng, từ năm 1937 đến
8 nay sông Đáy chỉ được phân lũ sông Hồng vào các năm 1940, 1945, 1969, 1971. Chiều dài sông 240km, lòng sông hẹp và nông do bồi lắng, sông có bãi rộng và nhiều khu trũng có bụng chứa lớn, nên có khả năng điều tiết rất lớn, hệ số uốn khúc khá lớn 1,7. 2. Sông Tích: Lòng hẹp và nông lại quanh co nhiều, hệ số uốn khúc là 1,79 nên khả năng tải nước kém, nhưng thềm sông phía bờ hữu rộng và nhiều khu đất trũng, nên lũ bị điều tiết nhiều có khả năng kéo dài nhiều ngày. 3. Sông Bùi: Bắt nguồn từ huyện Lương Sơn tỉnh Hòa Bình, đoạn thượng lưu chảy theo hướng Tây - Đông đến Tân Trượng thì nhập với sông Tích, chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam và nhập vào sông Đáy tại Ba Thá. Sông Bùi đoạn chảy qua địa phận Hà Nội có chiều dài khoảng 30 km. 4. Sông Mỹ Hà: Là con sông đào có chiều dài 12,7 km bắt nguồn từ Cầu Dậm xã Hợp Tiến, huyện Mỹ Đức chảy theo hướng Bắc-Nam và nhập với sông Đáy tại Đục Khê. 5. Sông Nhuệ: Nhiệm vụ chính của nó là lấy nước sông Hồng vào qua cống Liên Mạc phục vụ lấy nước tưới cho vùng đất rộng phía hữu sông Hồng và tả sông Đáy từ Hà Nội đến Hà Nam và dẫn nước tiêu thoát nước cho vùng đất khoảng 107.530 ha. 6. Sông Đào Nam Định: là một phân lưu của sông Hồng chảy đổ vào sông Đáy ở Độc Bộ, b=(200300) m nhưng lòng sông dốc và sâu, độ sâu trung bình khoảng 10m, sông chuyển một lượng nước khá lớn về mùa lũ gây ra lũ lớn ở hạ lưu sông Đáy (theo số liệu thực đo năm 1971, lưu lượng lớn nhất ở Nam Định là 6.700 m3/s). 7. Sông Hoàng Long: Dài 125km bắt nguồn từ Hoà Bình, chảy qua Ninh Bình và nhập với sông Đáy tại Gián Khẩu. Chế độ dòng chảy của sông Hoàng Long rất phức tạp: + Mực nước mùa kiệt phụ thuộc vào nước dềnh lên từ sông Đáy do ảnh hưởng thuỷ triều và lượng nước bổ sung vào sông Đáy từ sông Đào Nam Định. + Mùa lũ, nước lũ từ thượng du đổ về đến khu vực nghiên cứu thường bị dồn ứ do mực nước lũ trên sông Đáy. Khi mực nước lũ trên sông Hoàng Long dâng cao để bảo vệ hệ thống đê hạ du sông Hoàng Long thì phải phân lũ vào các khu phân chậm lũ. 8. Các sông trục nội đồng như: sông Sui, Rịa, sông Bến Đang, Ghềnh, Chanh, Hệ Dưỡng, Vân, Thắng Động, Đức Hậu, Mới, Trinh Nữ, Cầu Hội... 1.1.2.4. Sự hình thành lũ trên lưu vực sông Đáy 1. Lũ do nội tại sông Đáy
9 + Lũ nội tại sông Đáy xảy ra hàng năm, thường do lũ từ các chi lưu (sông Tích, sông Thanh Hà, sông Hoàng Long,…) và lượng nước tiêu ra từ các hệ thống thuỷ lợi bằng các cống và trạm bơm. + Mùa lũ các sông vùng hữu Đáy chủ yếu là sông Tích và sông Hoàng Long thường kéo dài từ tháng 6 đến tháng 10 với tổng lượng nước chiếm 80% lượng nước cả năm. Các trận lũ lớn thường xuất hiện vào tháng 8 và tháng 9 phù hợp với chế độ mưa ở vùng này, lũ trên lưu vực sông Tích thường xảy ra vào tháng 9. Lũ lớn trên các sông nhánh vùng hữu Đáy đều do hội tụ, áp thấp, front và bão sinh ra, đặc biệt bão là nguyên nhân chính gây ra (8090)% các trận lũ lớn. 2. Đối với lũ do phân lũ sông Hồng vào sông Đáy + Trước năm 1937 sông Đáy cũng là phân lưu của sông Hồng, nhưng từ khi đập Đáy hoàn thành phân lưu này chỉ liên hệ với sông Hồng khi có phân lũ. Đập Đáy đã được sử dụng 5 lần để phân lũ sông Hồng đó là vào các năm 1940, 1945, 1947, 1969 và 1971 (năm 1945 lưu lượng lũ phân lớn nhất khoảng (2.2002.300) m3/s, năm 1971 lưu lượng lũ phân lớn nhất là 2.570 m3/s). + Từ sau năm 1971 đến nay nhiều hồ chứa đã được xây dựng trên các chi lưu của hệ thống sông Đáy, các hệ thống đê và đê bao cũng được tôn tạo, các công trình cống và trạm bơm tiêu úng được xây dựng hàng loạt, hầu hết các vùng đã có đê và đê bao kể cả khu vực phân chậm lũ cũng đều được bảo vệ với lũ bản thân sông Đáy (lũ 1978, 1985). Cho nên, dù không có phân lũ nhưng mực nước trên sông Đáy cũng đã tăng lên rất cao + Lòng sông Đáy quanh co, nông, bãi rộng, nhiều vùng trũng ven sông nên tốc độ chuyển lũ chậm, lượng điều tiết lớn. Có thể nhận xét qua kết quả vào năm phân lũ 1971: 1 giờ sáng ngày 20/8 bắt đầu phân lũ vào Vân Cốc, 5 giờ sau mới chuyển được tới Đập Đáy, 14 giờ sau mới ảnh hưởng tới Ba Thá, 20 giờ sau mới tới Tân Lang và 30 giờ sau mới chuyển ảnh hưởng tới Độc Bộ. 1.1.2.5. Tổ hợp lũ trên các sông + Khả năng xuất hiện lũ trên dòng chính sông Đáy, sông Hoàng Long xảy ra vào tháng IX là lớn nhất chiếm 33,6% tại Ba Thá, 40% tại Phủ Lý, 34% tại Bến Đế. Khả năng xuất hiện lũ lớn nhất trong năm vào tháng VIII chiếm 16,7 % tại Ba Thá, 28% tại Phủ Lý và 23,4% tại Bến Đế.