Tài liệu đánh giá ảnh hưởng của các công trình giao thông đến ngập lụt thành phố đà nẵng

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ NGUYỄN QUỐC DŨNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐẾN NGẬP LỤT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Đà Nẵng – Năm 2017 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HỒ NGUYỄN QUỐC DŨNG ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐẾN NGẬP LỤT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Chuyên ngành: Kỹ thuật Xây dựng công trình thủy Mã số: 60.58.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT Người hướng dẫn khoa học: TS. LÊ HÙNG Đà Nẵng – Năm 2017 i LỜI CAM ĐOAN Tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu khoa học của riêng tôi. Các số liệu sử dụng phân tích trong luận án có nguồn gốc rõ ràng, đã công bố theo đúng quy định. Các kết quả nghiên cứu trong luận án do tôi tự tìm hiểu, phân tích một cách trung thực, khách quan và phù hợp với thực tiễn của Việt Nam. Các kết quả này chưa từng được công bố trong bất kỳ nghiên cứu nào khác. TÁC GIẢ Hồ Nguyễn Quốc Dũng ii ĐÁNH GIÁ ẢNH HƯỞNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐẾN NGẬP LỤT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG Học viên: Hồ Nguyễn Quốc Dũng Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Mã số: 60.58.02.02 Khóa: K31.CTT Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt – Hiện nay, tốc độ đô thị hóa ở Đà Nẵng diễn ra rất nhanh. Do đó, việc phát triển hạ tầng giao thông là phù hợp xu thế phát triển chung của thành phố nhưng cũng sẽ ảnh hưởng đến tình hình ngập lụt của thành phố Đà Nẵng. Nghiên cứu “Đánh giá ảnh hưởng của các công trình giao thông đến ngập lụt thành phố Đà Nẵng” tập trung đánh giá tác động của các công trình đường giao thông đến khả năng ngập lụt hạ du sông Vu Gia – Thu Bồn trên địa bàn thành phố Đà Nẵng. Sử dụng bộ mô hình MIKE 21 để mô phỏng ngập lụt thành phố Đà Nẵng khi xây dựng các đường giao thông lớn. Phân tích kết quả mô phỏng cho thấy: việc xây dựng các công trình đường giao thông đã làm ảnh hưởng lớn đến mức độ ngập lụt trên địa bàn thành phố Đà Nẵng, gây cản trở tiêu thoát lũ, làm phân bố lại khu vực ngập lụt. Đồng thời kết quả mô phỏng cũng cho ta biết được mức độ ảnh hưởng lũ trong tương lai. Từ đó, đề xuất các giải pháp phù hợp giảm thiểu thiệt hại đến mức thấp nhất về người và tài sản cho người dân. Từ khóa: Ngập lụt, Giao thông, Mô phỏng, Thành phố Đà Nẵng, Tiêu thoát lũ Abstract - Nowadays, the pace of urbanization in Da Nang has been very fast. Therefore, the development of transportation infrastructure is suitable to the general development trend of the city but will also affect the inundation situation of Da Nang city. Research on "Evaluate the influence of traffic works on the inundation in Da Nang city" focuses on assessing the impacts of traffic works on the inundation potential of the downstream of Vu Gia - Thu Bon river in DaNang city. By using the MIKE 21 model to simulate flooding in Da Nang city when constructing large roads, the analysis of the simulation results shows that the construction of roads has greatly affected the level of flooding in Da Nang city, which obstructs flood drainage and redistributing flooded areas. Moreover, simulation results also show the future impact of floods, so that we can propose appropriate solutions which can minimize the damage to people and property for people. Keywords: Inundation, Traffic, Simulation, Danang City, Flood drainage iii MỤC LỤC MỞ ĐẦU .....................................................................................................................................................1 CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH TRẠNG NGẬP LỤT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG VÀ CÁC MÔ HÌNH MÔ PHỎNG NGẬP LỤT...............................................3 1.1. HIỆN TRẠNG NGẬP LỤT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ...............................................3 1.1.1. Hiện trạng ngập úng ........................................................................................................3 1.1.2. Hiện trạng ngập lụt thành phố Đà Nẵng do lũ thượng nguồn gây ra trong những năm qua: ......................................................................................................................................4 1.2. TỔNG QUAN CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU NGẬP LỤT Ở MIỀN TRUNG 10 1.3. TỔNG QUAN VỀ CÁC MÔ HÌNH MÔ PHỎNG NGẬP LỤT ...................................... 11 1.3.1. Khái niệm về bản đồ ngập lụt .................................................................................... 11 1.3.2. Các phương pháp xây dựng bản đồ ngập lụt: ..................................................... 11 1.3.3. Tổng quan về các mô hình thủy văn, thủy lực tính toán ngập lụt ............... 12 CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN, ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI VÀ MẠNG LƯỚI SÔNG NGÒI TẠI THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG................................................................... 19 2.1. ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN ............................................................................................................ 19 2.1.1. Vị trí địa lí .......................................................................................................................... 19 2.1.2. Đặc điểm địa hình ........................................................................................................... 20 2.1.3. Đặc điểm địa chất ........................................................................................................... 20 2.1.4. Đặc điểm khí hậu ............................................................................................................ 21 2.1.5. Đặc điểm thủy văn .......................................................................................................... 25 2.1.6. Nguồn nước....................................................................................................................... 33 2.1.7. Sinh vật ............................................................................................................................... 33 2.1.8. Tài nguyên ......................................................................................................................... 34 2.2. ĐIỀU KIỆN KINH TẾ - XÃ HỘI ............................................................................................ 35 2.1.1. Dân cư và nguồn nhân lực .......................................................................................... 35 2.1.2. Tình hình phát triển kinh tế - xã hội thành phố Đà Nẵng .............................. 37 iv 2.1.3. Tài nguyên du lịch .......................................................................................................... 37 2.3. MẠNG LƯỚI SÔNG NGÒI LIÊN QUAN ĐẾN NGẬP LỤT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ........................................................................................................................................................ 39 2.3.1. Tổng quan chung lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn.............................................. 39 2.3.2. Mạng lưới sông thuộc thành phố Đà Nẵng .......................................................... 41 CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỦY LỰC CHO HẠ LƯU SÔNG VU GIA – THU BỒN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG BẰNG MÔ HÌNH MIKE 21 ..................................... 45 3.1. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT BẰNG MÔ HÌNH MIKE 21 ................................. 45 3.1.1. Giới thiệu chung ................................................................................................................ 45 3.1.2. Cơ sở lý thuyết của mô hình MIKE 21 FM:.............................................................. 46 3.1.3. Cấu trúc mô hình .............................................................................................................. 49 3.1.4. Khả năng ứng dụng của mô hình ............................................................................... 49 3.1.5. Các Input, Output của mô hình ................................................................................... 49 3.1.6. Phân tích lựa chọn mô hình ......................................................................................... 51 3.2. XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT CHO LƯU VỰC VU GIA THU BỒN – THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG ..................................................................................................................................... 51 3.2.1. Thiết lập mô hình MIKE 21 ......................................................................................... 51 3.2.2. Phạm vi và miền tính toán của mô hình ................................................................ 52 3.2.3. Xác định các trường hợp lũ tính toán: ................................................................... 53 3.2.4. Thu thập số liệu, khảo sát, xây dựng cơ sở dữ liệu ........................................... 53 3.2.5. Xây dựng bản đồ thông tin địa lý, địa hình và thủy văn.................................. 54 3.2.6. Thiết lập địa hình tính toán ........................................................................................ 55 3.2.7. Thiết lập lưới tính toán ................................................................................................ 56 3.2.8. Điều kiện biên và điều kiện ban đầu của mô hình ............................................. 57 3.3. HIỆU CHỈNH MÔ HÌNH MIKE 21 CHO HẠ LƯU VU GIA – THU BỒN, TRẬN LŨ 2007................................................................................................................................................... 58 3.4. KIỂM ĐỊNH MÔ HÌNH MIKE 21 CHO HẠ LƯU VU GIA – THU BỒN, TRẬN LŨ 2009................................................................................................................................................... 63 v CHƯƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MIKE 21 MÔ PHỎNG NGẬP LỤT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KHI XÉT TÁC ĐỘNG CỦA CÁC CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ........ 68 4.1. MÔ PHỎNG NGẬP LỤT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG KHI CÓ CÁC CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ........................................................................................................................................ 68 4.1.1. Các trường hợp tính toán mô phỏng: ..................................................................... 68 4.1.2. Kết quả mô phỏng ứng với 4 trường hợp cụ thể................................................ 68 4.2. ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CÔNG TRÌNH GIAO THÔNG ĐẾN NGẬP LỤT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG.................................................................................................................... 71 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ............................................................................................................. 74 TÀI LIỆU THAM KHẢO .................................................................................................................... 76 vi DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1. Thống kế số điểm ngập úng trên địa bàn thành phố Đà Nẵng......................3 Bảng 2.1. Nhiệ t độ khô ng khı́ bı̀nh quâ n thá ng, năm ......................................................... 22 Bảng 2.2. So giờ nang hà ng thá ng (giờ) ................................................................................... 22 Bảng 2.3. Độ am trung bı̀nh và thap nhat trạm Đà Nẵng .................................................. 22 Bảng 2.4. Lượng boc hơi bı̀nh quâ n thá ng, năm .................................................................. 23 Bảng 2.5. Toc độ gió bı̀nh quâ n và lớn nhat, hướng cá c vị trı́ ........................................ 23 Bảng 2.6. Danh mục các sông được đánh giá dòng chảy .................................................. 26 Bảng 2.7. Số liệu lưu lượng dòng chảy trung bình năm các sông ................................. 27 Bảng 2.8. Tổng lượng dòng chảy trung bình nhiều năm .................................................. 27 Bảng 2.9. Đı̉nh lũ lớn nhat đã quan trac được tạ i cá c trạ m thuỷ vă n (1976-2000) ..................................................................................................................................................................... 29 Bảng 2.10. Đặ c trưng biê n độ trieu thá ng, nă m tạ i cá c trạ m .......................................... 30 Bảng 2.11. Hiện trạng sử dụng đất rừng thành phố Đà Nẵng năm 2015 .................. 34 Bảng 2.12. Diện tích, dân số, mật độ dân số tại thành phố Đà Nẵng ........................... 35 Bảng 2.13. Bảng thống kê dân số và nguồn lao động từ năm 2010-2015 ................ 36 Bảng 2.14. Bảng chuyển dịch cơ cấu lao động từ năm 2011–2015 theo ngành kinh tế ....................................................................................................................................................... 36 Bảng 2.15. Tài nguyên du lịch tại thành phố Đà Nẵng ...................................................... 38 Bảng 3.1. Bảng so sánh độ sâu ngập lụt năm 2007 ............................................................. 63 Bảng 3.2. Bảng so sánh độ sâu ngập lụt năm 2009 ............................................................. 67 vii DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1.1. Bản đồ ngập úng thành phố Đà nẵng năm 2014 chạy bằng phần mềm....3 thủy lực hệ thống cống MIKE URBAN ...........................................................................................3 Hình 1.2. Bản đồ hiện trạng phía Nam thành phố Đà Nẵng năm 2007 .........................4 Hình 1.3. Bản đồ hiện trạng phía Nam thành phố Đà Nẵng năm 2011 .........................5 Hình 1.4. Bản đồ hiện trạng phía Nam thành phố Đà Nẵng năm 2015 .........................5 Hình 1.5. Bản đồ ngập lụt trận lũ năm 2009 với bản đồ hiện trạng năm 2011 .........6 Hình 1.6. Bản đồ hướng truyền lũ khu vực phía nam thành phố Đà Nẵng .................6 Hình 1.7. Một số hình ảnh về lũ lụt trên địa bàn thành phố Đà Nẵng năm 2009 .....7 Hình 1.8. Bản đồ quy hoạch thành phố đến năm 2020 và năm 2030 ............................9 Hình 2.1. Bản đồ hành chính thành phố Đà Nẵng ................................................................ 19 Hình 2.2. Phân bố mưa năm lưu tại thành phố Đà Nẵng và tỉnh Quảng Nam ........ 25 Hình 2.3. Mạng lưới trạm KTTV lưu vực sông Vu Gia- Thu Bồn, Túy Loan.............. 32 và sông Cu Đê phục vụ công tác dự báo, phòng chống lũ lụt hiện nay ........................ 32 Hình 2.4. Mạng lưới sông thành phố Đà Nẵng phục vụ công tác dự báo,phòng chống lũ lụt............................................................................................................................................. 32 Hình 2.5. Sơ đồ hệ thống sông của Đà Nẵng........................................................................... 42 Hình 3.1. Hệ thong lưới phi cau trú c trong mô hı̀nh MIKE 21 FM ............................... 45 Hình 3.2. Cá c thà nh phan theo phương x và y....................................................................... 48 Hình 3.3. Phạ m vi tı́nh toá n củ a mô hı̀nh ................................................................................ 52 Hình 3.4. Mien tı́nh toá n củ a mô hı̀nh ....................................................................................... 53 Hình 3.5. Bản đồ DEM thành phố Đà Nẵng năm 2013 ....................................................... 55 Hình 3.6. Thiet lậ p địa hı̀nh ........................................................................................................... 56 Hình 3.7. Thiet lậ p lưới tı́nh toá n Flexible Mesh.................................................................. 57 Hình 3.8. Sơ đo duoi thang cá c biê n........................................................................................... 57 Hình 3.9. Biên lưu lượng tại các nhánh thượng lưu và nhập bên năm 2007 .......... 59 Hình 3.10. Biên mực nước Cửa Hàn, Cửa Đại và Cửa Lở năm 2007............................ 59 viii Hình 3.11. Thiết lập mô hình mô phỏng MIKE 21 ứng với trận lũ năm 2007 ........ 60 Hình 3.12. Kết quả cao độ mực nước max lũ nă m 2007................................................... 60 Hình 3.13. Kết quả độ sâ u mực nước tong cộ ng max lũ nă m 2007 ............................ 61 Hình 3.14. Kết quả vậ n toc lớn nhat theo phương U nă m 2007 ................................... 61 Hình 3.15. Kết quả vậ n toc lớn nhat theo phương V nă m 2007.................................... 62 Hình 3.16. Bản đồ so sánh kết quả mô phỏng và số liệu điều tra năm 2007 tại Đà Nẵng .......................................................................................................................................................... 62 Hình 3.17. Bản đồ hệ số nhám ..................................................................................................... 63 Hình 3.18. Các biên thượng lưu và biên bên năm 2009 (trích nguồn tài liệu [11]) ..................................................................................................................................................................... 64 Hình 3.19. Biên hạ lưu tại cửa Hàn năm 2009(trích nguồn tài liệu [11])................. 64 Hình 3.20. Kết quả cao độ mực nước max lũ nă m 2009................................................... 64 Hình 3.21. Kết quả độ sâ u mực nước tong cộ ng max lũ nă m 2009 ............................. 65 Hình 3.22. Kết quả vậ n toc lớn nhat theo phương U nă m 2009 ................................... 65 Hình 3.23. Kết quả vậ n toc lớn nhat theo phương V nă m 2009.................................... 66 Hình 3.24. Bản đồ so sánh kết quả mô phỏng và số liệu điều tra năm 2009 tại Đà Nẵng .......................................................................................................................................................... 66 Hình 4.1. Kết quả mô phỏng trận lũ 2007 (DEM 2007) .................................................... 68 Hình 4.2. Chia lưới có đường Hòa Tiến băng qua sông Yên và đường Vành Đai băng qua sông Vĩnh Điện ................................................................................................................. 69 Hình 4.3. Kết quả mô phỏng trận lũ 2007 (DEM 8/2014) ............................................... 69 Hình 4.4. Kết quả mô phỏng trận lũ 2007 (DEM 8/2014 có thêm đường Hòa Phước – Hòa Khương)....................................................................................................................... 70 Hình 4.5. Kết quả ngập lụt khu vực Hòa Phước – Hòa Khương ứng với DEM 8/2014 ..................................................................................................................................................... 70 Hình 4.6. Kết quả ngập lụt khu vực Hòa Phước – Hòa Khương ứng DEM 8/2014 có thêm đường Hòa Phước - Hòa Khương ............................................................................... 70 Hình 4.7. Kết quả ngập lụt khu vực khi có thêm đường cao tốc.................................... 71 Đà Nẵng – Quảng Ngãi. ...................................................................................................................... 71 ix Hình 4.8. Kết quả mô phỏng trận lũ 2007 trước khi có đường Vành Đai (DEM 8/2014) ................................................................................................................................................... 72 Hình 4.9. Kết quả mô phỏng trận lũ 2007 sau khi có đường Vành Đai (DEM 8/2014) ................................................................................................................................................... 72 Hình 4.10. Mực nước trước khi có đường Hòa Tiến .......................................................... 72 Hình 4.11. Mực nước sau khi có đường Hòa Tiến ............................................................... 72 Hình 4.12. Mực nước trước khi có đường Vành Đai phía Nam ..................................... 72 Hình 4.13. Mực nước sau khi có đường Vành Đai phía Nam .......................................... 72 Hình 4.14. Mực nước thượng và hạ lưu trượng hợp không có đường Hòa Phước Hòa Khương ........................................................................................................................................... 73 Hình 4.15. Mực nước thượng và hạ lưu trượng hợp có đường Hòa Phước - Hòa Khương .................................................................................................................................................... 73 1 MỞ ĐẦU 1. Lý do chọn đề tài Thành phố Đà Nẵng là trung tâm kinh tế, khoa học, giáo dục và công nghệ của khu vực Miền Trung- Tây Nguyên. Là đô thị loại I trực thuộc Trung ương. Trong những năm qua Thành phố đã có bước phát triển vượt bậc về tăng trưởng kinh tế và xây dựng đô thị để trở thành một trong những đô thị hiện đại nhất Việt Nam. Tuy nhiên, do vị trí địa lý, Đà Nẵng là một trong những thành phố ở Việt Nam bị ảnh hưởng nghiêm trọng nhất bởi thiên tai (bão, lũ lụt, hạn hán, xói mòn, xâm nhập mặn,…) và thời tiết khắc nghiệt (thời tiết cực nóng, mưa lớn,…), đặc biệt ảnh hưởng nghiêm trọng về lũ lụt của lưu vực Vu Gia – Thu Bồn. Trong những năm gần đây, cơ sở hạ tầng từng bước được mở rộng theo sự phát triển đô thị, trong đó hệ thống giao thông ngày càng phát triển và mở rộng, nhất là phía Nam thành phố - nơi trước đây là tuyến thoát lũ tự nhiên của hệ thống sông Vu Gia – Thu Bồn qua cửa Hàn (phía Nam qua cầu Cửa Đại). Do đó, việc tính toán dự báo lũ lụt là vấn đề hết sức cần thiết và cấp bách; mô phỏng ngập lũ và thời gian lũ bằng mô hình toán sẽ là cơ sở quan trọng đối với các cơ quan chức năng trong việc tham mưu lãnh đạo Ủy ban nhân dân thành phố chỉ đạo, điều hành ra các quyết định đúng đắn, kịp thời khi mưa lũ lớn xảy ra trên địa bàn thành phố Đà Nẵng, góp phần giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản cho bà con vùng ngập lụt. Và đây chính là lý do tôi chọn đề tài “Đánh giá ảnh hưởng của các công trình giao thông đến ngập lụt thành phố Đà Nẵng”. 2. Mục đích nghiên cứu Áp dụng mô hình thủy lực MIKE 21 để mô phỏng quá trình ngập lụt khi xây dựng các công trình giao thông nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng của các công trình giao thông này đối với tình trạng ngập lụt hiện nay trên địa bàn thành phố Đà Nẵng. 3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: mức độ ngập lụt trên địa bàn thành phố Đà Nẵng do ảnh hưởng của các công trình giao thông. - Phạm vi nghiên cứu: do hạn chế về thời gian nên phạm vi nghiên cứu của đề tài chủ yếu là ảnh hưởng của của các đường giao thông lớn đã và đang được xây dựng đến tình trạng ngập lụt ở khu vực phía Nam của thành phố Đà Nẵng (địa bàn huyện Hòa Vang và quận Cẩm Lệ). 4. Cách tiếp cận, phương pháp nghiên cứu a) Cách tiếp cận: - Cách tiếp cận lịch sử: 2 + Sưu tập các tư liệu về lý thuyết cũng như các giải pháp xử lý, các mô hình toán về tính toán thủy văn hiện đang sử dụng rộng rãi trong nước cũng như thế giới liên quan để tham khảo, chọn lọc. + Sưu tập đầy đủ các số liệu đo đạc về dòng chảy, các bản đồ địa hình, sông ngòi, thảm phủ thực vật, quy hoạch sử dụng đất,… đã có của khu vực nghiên cứu. - Tiếp cận theo phương pháp nghiên cứu lý thuyết, tổng hợp kinh nghiệm kết hợp số liệu thực đo để kiểm định. b) Phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp thống kê, tổng hợp theo quy trình, quy phạm của ngành khí tượng-thuỷ văn. - Phương pháp chuyên gia, kinh nghiệm thực tế trên cơ sở phân tích số liệu hiện trạng, quy hoạch được duyệt. - Phương pháp ứng dụng mô hình thủy văn, sử dụng phần mềm MIKE 21. 5. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài: Xây dựng được bản đồ ngập lụt phục vụ cho công tác định hướng trong quy hoạch các khu đô thị, khu sản xuất,…của thành phố, đồng thờigiúp các cơ quan chức năng trong việc tham mưu lãnh đạo Ủy ban nhân dân thành phố chỉ đạo, điều hành ra các quyết định đúng đắn, kịp thời khi mưa lũ lớn xảy ra trên địa bàn thành phố Đà Nẵng, góp phần giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản cho người dân vùng ngập lụt. 6. Bố cục của luận văn bao gồm: Mở đầu Chương 1: Tổng quan về tình trạng ngập lụt trên địa bàn thành phố Đà Nẵng Chương 2: Điều kiện tự nhiên, điều kiện kinh tế - xã hội và mạng lưới sông ngòi tại thành phố Đà Nẵng Chương 3: Thiết lập mô hình thủy lực cho hạ lưu sông Vu Gia - Thu Bồn (thành phố Đà Nẵng) bằng mô hình MIKE 21 Chương 4: Ứng dụng phần mềm MIKE 21mô phỏng ngập lụt thành phố Đà Nẵng khi xét tác động của các công trình giao thông Kết luận và kiến nghị Tài liệu tham khảo 3 CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH TRẠNG NGẬP LỤT TRÊN ĐỊA BÀN THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG VÀ CÁC MÔ HÌNH MÔ PHỎNG NGẬP LỤT 1.1. HIỆN TRẠNG NGẬP LỤT THÀNH PHỐ ĐÀ NẴNG 1.1.1. Hiện trạng ngập úng Theo số liệu của Công ty Thoát nước và Xử lý nước thải đến tháng 9/2015 Thành phố còn tổng cộng 58 điểm ngập úng ở mức độ khác nhau như sau: Bảng 1.1. Thống kế số điểm ngập úng trên địa bàn thành phố Đà Nẵng Tên quận Số điểm ngập úng Hải Châu 02 Thanh Khê 09 Sơn Trà 12 Ngũ Hành Sơn 8 Liên Chiểu 16 Cẩm Lệ 07 Hòa Vang 04 (Nguồn: Công ty Thoát nước và Xử lý nước thải) Hình 1.1. Bản đồ ngập úng thành phố Đà nẵng năm 2014 chạy bằng phần mềm thủy lực hệ thống cống MIKE URBAN (Nguồn: Trung tâm Phòng tránh và Giảm nhẹ rủi ro thiên tai) 4 1.1.2. Hiện trạng ngập lụt thành phố Đà Nẵng do lũ thượng nguồn gây ra trong những năm qua: Theo số liệu thống kê từ năm 1976 đến nay, hàng năm ở thành phố Đà Nẵng xuất hiện trung bình 2-3 đợt lũ. Trong 40 năm trên có 8 năm xuất hiện lũ trên mức báo động 3 tại Cẩm Lệ. Đó là các năm, xếp lần lượt từ lũ lớn đến nhỏ là 1999, 2007, 1998, 2009, 1980, 1983, 2013. Lũ năm 1998 làm cho 32 người chết, 27 người bị thương, sập trôi 158 ngôi nhà, ngập nặng 19.029 ngôi nhà, thiệt hại nặng nề về cơ sở hạ tầng. Lũ năm 1999 làm cho 37 người chết, 61 người bị thương, sập trôi 5.579 ngôi nhà, ngập nặng 46.333 ngôi nhà, thiệt hại nặng nề về cơ sở vật chất. Từ năm 1976 đến 1997, trong 22 năm chỉ xuất hiện có 02 đợt lũ trên báo động 3 ở mức vừa nhưng từ năm 1998 đến nay, chỉ trong 17 năm đã xuất hiện liên tiếp 06 đợt lũ đặc biệt lớn trên báo động 3. Trong đó, lũ 1999 xấp xỉ mức lũ lịch sử năm 1964 tại Cẩm Lệ. Đặc biệt xuất hiện lũ quét lịch sử trên sông Túy Loan. Như vậy, lũ lớn xuất hiện ngày càng nhiều hơn và lớn hơn. Những năm trước đây thì dòng chảy lũ có thể thoát thông qua đồng ruộng, chảy tự do.Tuy nhiên do quy hoạch đô thị, các dòng chảy bị ứ đọng gây ngập lụt. Đặc biệt với việc xây dựng đường cao tốc, các đường vành đai,... thì tình trạng ngập lụt tại các khu vực này ngày càng tăng lên. Hơn thế nữa, phạm vi ngập lụt có thể mở rộng ra và thời gian ngập lụt ngày càng kéo dài hơn, từ 5-6 ngày mới thoát được hết nước. Mặc dù trận lụt 2007, 2009, 2013 không lớn so với mức lũ 1999 nhưng gây mức ngập lớn. Một nguyên nhân khác là do xả nước của các công trình thuỷ điện gia tăng vận tốc dòng chảy, không dự báo được thời gian nước lên. Hình 1.2. Bản đồ hiện trạng phía Nam thành phố Đà Nẵng năm 2007 (Nguồn: Google Earth) 5 Hình 1.3. Bản đồ hiện trạng phía Nam thành phố Đà Nẵng năm 2011 (Nguồn: Google Earth) Hình 1.4. Bản đồ hiện trạng phía Nam thành phố Đà Nẵng năm 2015 (Nguồn: Google Earth) 6 Hình 1.5. Bản đồ ngập lụt trận lũ năm 2009 với bản đồ hiện trạng năm 2011 (Nguồn: Sở Xây dựng) Hình 1.6. Bản đồ hướng truyền lũ khu vực phía nam thành phố Đà Nẵng (Nguồn: Trung tâm Phòng tránh và Giảm nhẹ rủi ro thiên tai) 7 Hình 1.7. Một số hình ảnh về lũ lụt trên địa bàn thành phố Đà Nẵng năm 2009 1.1.3.1. Đánh giá tình hình ngập lụt phía Nam thành phố Đà Nẵng do các trận lũ lịch sử (năm 1999, 2007, 2009) gây ra a) Trận lũ lịch sử năm 1999 - Cao độ mực nước Cẩm Lệ với địa hình hiện trạng năm 2007 là khoảng 4.28, với địa hình năm 2014 khoảng 4.43 (cao hơn địa hình 2007 là 0,15m). Khu vực phía Nam thành phố ngập trên diện rộng, độ sâu ngập bình quân khu vực này từ 1m đến 3,5m tùy theo cao trình hiện trạng tại khu vực. b) Trận lũ năm 2007 - Cao độ mực nước Cẩm Lệ với địa hình hiện trạng năm 2007 là khoảng 3.98m, với địa hình năm 2014 khoảng 4.14m (cao hơn địa hình 2007 là 0,16m). - Đối với những khu vực đô thị cũ như Hải Châu, Thanh Khê và những khu vực đô thị mới đã được quy hoạch xây dựng cao độ nền (Liên Chiểu; Nam Cẩm Lệ; Hòa Xuân, Sơn Trà; Ngũ Hành Sơn) hầu hết đảm bảo không ngập chỉ có một số khu vực nhỏ ảnh hưởng: + Khu Đầm Rong- Hải Hồ: Có cốt xây dựng thấp hơn so với mực nước lũ từ 15cm-20cm. 8 + Khu vực phường Hòa Cường Nam: Khu vực đường Nguyễn Bình; Trần Đăng Ninh; Nguyễn Xuân Nhĩ có cốt xây dựng thấp hơn mực nước lũ từ 1,0m-1,5m. + Khu vực Hòa Thọ Đông (giáp cầu Đỏ): Khu vực này một số nơi có cao độ san nền thấp hơn mực nước lũ khoảng 0,5m-1,5m. + Khu đô thị phía Nam cầu Cẩm Lệ (giáp sông Cẩm lệ): có cao độ xây dựng thấp hơn mực nước lũ từ 0,5m-1,0m. + Khu vực Hòa Xuân và Ngũ hành Sơn (2 bên sông Cổ Cò); có cao độ nền xây dựng thấp hơn mực nước lũ từ 30cm-50cm - Đối với khu vực chưa được quy hoạch cao độ nền, khu dân cư hiện trạng lâu đời: Khu vực Hòa Vang (Khu vực phía Nam thành phố) ngập trên diện rộng, các khu vực ven sông có cao trình thấp hơn mực nước sẽ bị ngâp, cụ thể như sau: + Xã Hòa Tiến, Hòa Khương, Hòa Châu, Hòa Phong, Hòa Nhơn: Các khu vực ven sông Cẩm Lệ, sông Yên, sông Túy Loan ngập úng trên diện rộng, độ sâu ngập từ 1m-3m tùy theo cao trình hiện trạng của từng khu vực. + Đối với lưu vực sông Cu Đê : Khu vực phía hạ lưu sông Cu Đê từ cầu Nam Ô đến đường dẫn lên hầm Hải Vân mực nước lũ dâng lên từ +2,40m đến +4,40m; khu vực từ cầu Thượng Nam Ô đến cầu Trường Định mực nước lũ dâng lên từ +4,40m đến +5,70m một số khu vực các khu vực ven sông ảnh hưởng; khu vực từ cầu Trường Định đến thượng lưu sông Cu Đê mực nước lũ dâng từ 5,70m đến +8,50m. c) Trận lũ năm 2009 - Cao độ mực nước Cẩm Lệ với địa hình hiện trạng năm 2007 là khoảng 3.85m, với địa hình năm 2015 khoảng 4.00m (cao hơn địa hình 2007 là 0,15m). - Đối với những khu vực đô thị cũ như Hải Châu, Thanh Khê và nhưng khu vực đô thị mới đã được quy hoạch xây dựng cao độ nền (Liên Chiểu; Nam Cẩm Lệ; Hòa Xuân, Sơn Trà; Ngũ Hành Sơn) đảm bảo không ngập. - Đối với khu vực chưa được quy hoạch cao độ nền: Khu vực Hòa Vang (khu vực phía Nam thành phố), các khu vực ven sông có cao trình thấp hơn mực nước sẽ bị ngâp, cụ thể: các xã Hòa Tiến, Hòa Khương, Hòa Châu, Hòa Phong, Hòa Nhơn; các khu vực ven sông Cẩm Lệ, sông Yên, sông Túy Loan ngập úng trên diện rộng. - Đối với lưu vực sông Cu Đê mực nước lũ dâng lên đối với các khu vực như sau: Khu vực phía hạ lưu sông Cu Đê từ cầu Nam Ô đến đường dẫn lên hầm Hải Vân mực nước lũ dâng lên từ +2,0m đến 3,70m; khu vực từ cầu Thượng Nam Ô đến cầu Trường Định mực nước lũ dâng lên từ +3,70m đến +4,80m một số khu vực các khu vực ven sông ảnh hưởng; khu vực từ cầu Trường Định đến thượng lưu sông Cu Đê mực nước lũ dâng từ +4,80m đến +7,50m. 9 1.1.3.2. Một số nguyên nhân ngập lụt trên địa bàn thành phố Đà Nẵng - Do biến đổi khí hậu lượng mưa tăng, mực nước biển dâng kết hợp lũ lên đột ngột. - Việc vận hành thủy điện ở lưu vực Vu Gia – Hàn không đúng qui trình (không chịu xả sớm vì yếu tố kinh tế) dẫn đến lưu lượng lũ tăng đột ngột. - Việc khai thác vàng, chặt phá rừng dẫn đến hệ số mặt phủ tăng, vận tốc dòng chảy tăng, lưu lượng tăng đột ngột. - Việc phát phát triển đô thị tại những khu vực trũng thấp ở Quảng Nam, Đà Nẵng vốn dĩ đóng vai trò chứa làm gia tăng mực nước lũ. - Việc phát triển đô thị ở thành phố Đà Nẵng còn thiếu các hồ điều tiết tham gia tích lũ. - Các công trình thoát nước của các tuyến đường đi qua các dòng chảy lũ chưa phù hợp (thiếu khẩu độ, cao trình chưa phù hợp...). Hiện nay, tốc độ đô thị hóa ở thành phố Đà Nẵng diễn ra rất nhanh, việc thay đổi, bổ sung các công trình giao thông, quy hoạch sử dụng đất là phù hợp nhu cầu phát triển đô thị năng động của thành phố nhưng cũng ảnh hưởng lớn đến tình hình ngập lụt của thành phố Đà Nẵng. Một số đường giao thông ảnh hưởng đến ngập lụt đô thị, cụ thể như sau: + Tuyến đường cao tốc Đà Nẵng – Quảng Ngãi. + Tuyến đường Hòa Tiến – Hòa Khương (đường ADB5). + Tuyến đường Hòa Phước – Hòa Khương (đường vành đai phía Nam nối dài). Quy hoạch đến năm 2020 (phê duyệt năm 2002) Quy hoạch đến năm 2030 (phê duyệt năm 2013) Hình 1.8. Bản đồ quy hoạch thành phố đến năm 2020 và năm 2030 (Nguồn: Sở Xây dựng)