Tài liệu đánh giá tác động của hệ thống đập ngăn mặn đến ngập lụt hạ du sông trà bồng

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐẬP NGĂN MẶN ĐẾN NGẬP LỤT HẠ DU SÔNG TRÀ BỒNG Học viên: Nguyễn Ngọc Quang Mã số: 60.58.02.02 Chuyên ngành: Kỹ thuật xây dựng công trình thủy Khóa: K35.CTT Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt – Hiện nay, khu vực cửa biển sông Trà Bồng hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào sông xảy ra thường xuyên vào mùa kiệt. Khi lượng nước sông từ thượng nguồn đổ ra biển thấp, thủy triều từ biển sẽ mang nước mặn lấn sâu vào lòng sông làm nước sông bị nhiễm mặn, ảnh hưởng đến khoảng 1.400ha đất canh tác của người dân, nguồn cấp nước sinh hoạt và cấp nước khu công nghiệp Dung Quất. Vì vậy, chính quyền địa phương có chủ trương xây dựng hệ thống 3 đập ngăn mặn trên 3 nhánh sông Trà Bồng đổ ra cửa biển Sa Cần. Nghiên cứu “Đánh giá tác động của hệ thống đập ngăn mặn đến ngập lụt hạ du sông Trà Bồng” tập trung đánh giá tác động của hệ thống 3 công trình đập ngăn mặn được xây dựng trên 3 nhánh sông đổ ra cửa biển Sa Cần đến khả năng ngập lụt hạ du sông Trà Bồng. Sử dụng bộ mô hình MIKE 21 để mô phỏng ngập lụt hạ du sông Trà Bồng khi xây dựng hệ thống 3 công trình đập ngăn mặn. Phân tích kết quả mô phỏng cho thấy: việc xây dựng hệ thống 3 công trình đập ngăn mặn theo phương án UBND tỉnh Quảng Ngãi đã chọn không làm ảnh hưởng lớn đến mức độ ngập lụt vùng hạ du sông Trà Bồng. Đồng thời kết quả mô phỏng cũng cho ta biết được mức độ ảnh hưởng lũ đối với các phương án lựa chọn cao trình cửa cống các đập dâng. Từ đó, đề xuất các phương án phù hợp giảm thiểu thiệt hại đến mức thấp nhất về người và tài sản cho người dân trong mùa mưa lũ. Từ khóa: Ngập lụt, Ngăn Mặn, Mô phỏng, sông Trà Bồng. ASSESSING THE IMPACTS OF THE TRAP MELT TOURISM SYSTEM OF TRA BONG RIVER Trainee: Nguyen Ngoc Quang Code: 60.58.02.02 Specialized: Technical construction of waterway Course: K35.CTT Polytechnic University - Danang University Abstract - Currently, the area of the estuary of Tra Bong river, saline intrusion from the sea to the river occurs frequently in the dry season. When the amount of river water from the upstream to the sea is low, the tides from the sea will bring saltwater encroachment into the river bed, causing the river water to be salty, affecting about 1,400ha of cultivated land of the people, domestic water supply. and water supply in Dung Quat industrial park. Therefore, the local government has a policy to build a system of 3 saline prevention dams on 3 tributaries of Tra Bong river to Sa Can estuary. Research on "Assessing the impact of the saline prevention dam system on flooding downstream of Tra Bong river" focusing on assessing the impact of the system of 3 saline prevention dams built on 3 river branches to Sa Can estuary to the possibility of flooding down the Tra Bong river. Use MIKE 21 model to simulate flooding downstream of Tra Bong river when building 3 systems of saline prevention dams. Analysis of simulation results shows that the construction of the system of 3 saline prevention dams according to the plan selected by the People's Committee of Quang Ngai province does not significantly affect the extent of flooding in the downstream area of Tra Bong River. Simultaneously, the simulation results also show the level of flood influence on the options for elevation of the sluice gates. Since then, propose suitable plans to minimize damage to people and assets for people in the rainy season. Keywords: Flooding, saline prevention, Sim simulation, Tra Bong river MỤC LỤC MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1 CHƢƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ TÌNH TRẠNG NGẬP LỤT HẠ DU SÔNG TRÀ BỒNG VÀ CÁC MÔ HÌNH MÔ PHỎNG NGẬP LỤT ............................................5 1.1. Hiện trạng ngập lụt hạ du sông trà bồng ............................................................. 5 1.1.1. Hiện trạng ngập úng .......................................................................................5 1.1.2. Tình hình sạt lở bờ sông, bờ biển ...................................................................7 1.1.3. Tình Thiệt hại do lũ gây ra ............................................................................11 1.1.4. Đánh giá tình hình lũ lụt trên lƣu vực ........................................................... 13 1.2. Tổng quan các công trình nghiên cứu ngập lụt ở miền trung ........................ 14 1.3. Tổng quan về các mô hình mô phỏng ngập lụt ................................................17 1.3.1. Khái niệm về bản đồ ngập lụt ......................................................................17 1.3.2. Các phƣơng pháp xây dựng bản đồ ngập lụt: .............................................17 1.3.3. Tổng quan về các mô hình thủy văn, thủy lực tính toán ngập lụt ................18 CHƢƠNG 2: ĐIỀU KIỆN ĐỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ XÃ HỘI LƢU VỰC SÔNG TRÀ BỒNG ..................................................................................................................25 2.1. Điều kiện tự nhiên.................................................................................................25 2.1.1. Vị trí địa lí ....................................................................................................25 2.1.2. Đặc điểm địa hình ........................................................................................ 25 2.1.3. Đặc điểm địa chất và thổ nhƣỡng ................................................................ 27 2.1.4. Mạng lƣới sông ngòi ....................................................................................29 2.1.5. Đặc điểm khí tƣợng – khí hậu ......................................................................31 2.1.6. Đặc điểm thủy văn .......................................................................................47 2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội .....................................................................................66 2.2.1. Tổ chức hành chính trên lƣu vực .................................................................66 2.2.2. Dân cƣ và lao động ......................................................................................66 2.2.3. Tổ chức quản lý và khai thác nguồn nƣớc lƣu vực ......................................67 2.2.4. Nền kinh tế chung ......................................................................................... 67 2.2.5. Nhận xét ........................................................................................................70 CHƢƠNG 3: THIẾT LẬP MÔ HÌNH THỦY VĂN VÀ THỦY LỰC MÔ PHỎNG NGẬP LỤT HẠ DU SÔNG TRÀ BỒNG ..................................................................72 3.1. phƣơng pháp tiếp cận ........................................................................................... 72 3.2. Tính toán thủy văn ............................................................................................... 72 3.3. Mô hình thủy lực MIKE FLOOD .....................................................................77 3.3.1. Giới thiệu chung ........................................................................................... 77 3.3.2. Mô hình thủy lực một chiều MIKE 11 ......................................................... 78 3.3.3. Mô hình MIKE 21 ........................................................................................ 88 3.3.4. Mô hình MIKE Flood ..................................................................................89 CHƢƠNG 4: ỨNG DỤNG PHẦN MỀM MIKE 21 MÔ PHỎNG NGẬP LỤT HẠ DU SÔNG TRÀ BỒNG KHI XÉT TÁC ĐỘNG CỦA HỆ THỐNG ĐẬP NGĂN MẶN THEO CÁC KỊCH BẢN TÍNH TOÁN .......................................................... 95 4.1. Mô phỏng ngập lụt hạ du sông Trà Bồng khi có hệ thống đập ngăn mặn ..................................................................................................................... 95 4.1.1. Lựa chọn tần suất và trận lũ để mô phỏng lũ cho lưu vực sông Trà Bồng..95 4.1.2. Kết quả mô phỏng .......................................................................................96 4.2. Nhận xét kết quả mô phỏng ..................................................................... 99 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ ..................................................................................100 TÀI LIỆU THAM KHẢO.........................................................................................102 QUYẾT ĐỊNH GIAO ĐỀ TÀI LUẬN VĂN THẠC SĨ (BẢN SAO) DANH MỤC CÁC BẢNG Bảng 1.1: Kết quả điều tra vết lũ năm 1999, 2009 và 2013 ...........................................5 Bảng 1.2: Các khu vực sạt lở bờ sông, bờ biển trong vùng dự án ..................................8 Bảng 1.3: Tình hình thiệt hại do thiên tai gây ra trong 05 gần đây trên địa bàn tỉnh Quảng Ngãi ....................................................................................................................14 Bảng 2.1: Hình thái sông suối chính trong vùng nghiên cứu .......................................30 Bảng 2.2: Thống kê các trạm đo khí tƣợng, mƣa trong vùng .......................................31 Bảng 2.3: Đặc trƣng nhiệt độ trung bình năm .............................................................. 35 Bảng 2.4: Tần suất mƣa năm ở một số trạm .................................................................37 Bảng 2.5: Lƣợng mƣa trung bình tháng và t lệ so với lƣợng mƣa năm của một số trạm thuộc vùng nghiên cứu .......................................................................................... 38 Bảng 2.6: lƣợng mƣa mùa lũ, mùa kiệt và t lệ với lƣợng mƣa năm .......................... 38 Bảng 2 7: Đặc trƣng mƣa lớn nhất năm thời đoạn 1, 3, 5 ngày ....................................39 Bảng 2.8: Lƣợng mƣa ngày lớn nhất ở các vị trí .......................................................... 39 Bảng 2.9: Hệ số m tính bình quân cho vị trí trạm đo mƣa ...........................................40 Bảng 2.10: T lệ % lƣợng mƣa sinh lũ xuất hiện trong các tháng ............................... 40 Bảng 2.11: Bốc hơi piche bình quân tháng trung bình nhiều năm ............................... 42 Bảng 2.12: Độ m bình quân tháng trung bình nhiều năm ...........................................42 Bảng 2.13: Độ m trung bình thấp nhất tháng .............................................................. 42 Bảng 2 14: Độ m tuyệt đối trung bình nhiều năm.......................................................43 Bảng 2 15: Nhiệt độ bình quân tháng, năm vùng nghiên cứu ......................................43 Bảng 2 16: Nhiệt độ không khí tối cao trung bình tháng, năm .....................................43 Bảng 2 17: Nhiệt độ không khí tối thấp trung bình tháng, năm ..................................44 Bảng 2 18: Nhiệt độ không khí tối cao tuyệt đối tháng, năm .......................................44 Bảng 2 19: Nhiệt độ không khí tối thấp tuyệt đối tháng, năm .....................................44 Bảng 2 20: Số giờ n ng bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm ......................... 44 Bảng 2 21: Tốc độ gió trung bình tháng và lớn nhất ...................................................45 Bảng 2.22: Tần suất bão đổ bộ vào quảng ngãi (%) .....................................................46 Bảng 2 23: Thống kê các trạm đo thu văn trong vùng................................................47 Bảng 2 24: Cấp báo động các sông thuộc vùng nghiên cứu .........................................48 Bảng 2 25: Đặc trƣng dòng chảy các sông trong vùng .................................................49 Bảng 2 26: Tần suất dòng chảy năm. ............................................................................49 Bảng 2 27: Biến động dòng chảy năm tại trạm sơn giang ............................................49 Bảng 2 28: Biến động dòng chảy tháng, năm trạm sơn giang ......................................49 Bảng 2 29: Hệ số phân phối dòng chảy năm với p% thiết kế .......................................50 Bảng 2 30: Phân phối dòng chảy năm .........................................................................51 Bảng 2 31: Đặc trƣng của đợt lũ tháng II 1986 xảy ra ở miền trung ......................... 52 Bảng 2.32: Tổng hợp đặc trƣng lũ ngày 25 - 26/XI/2011 ............................................55 Bảng 2.33: Lƣợng mƣa lũ do hoàn lƣu bão số 15 (tháng 11/2013) gây ra và các trận mƣa lớn xuất hiện trong vùng nghiên cứu .....................................................................58 Bảng 2.34: Đỉnh lũ trên một số sông do bão số 15 năm 2013 gây ra và các trận lũ lớn xuất hiện ........................................................................................................................ 58 Bảng 2 35: Lƣu lƣợng lớn nhất, nhỏ nhất ....................................................................59 Bảng 2 36: % xuất hiện lũ lớn nhất năm vào các tháng trong năm .............................. 59 Bảng 2 37: T lệ xuất hiện đỉnh lũ lớn nhất mùa lũ so với đỉnh lũ lớn nhất chuỗi năm tại các trạm trong vùng nghiên cứu (%) ........................................................................60 Bảng 2.38: Phân bố lũ các tháng có mực nƣớc >6,5m tại Trà Khúc ............................ 60 Bảng 2.39: Phân bố lũ các tháng có mực nƣớc >7,0m tại trà khúc .............................. 60 Bảng 2.40: Phân bố lũ các tháng có mực nƣớc >7,5m tại trà khúc .............................. 60 Bảng 2 41: Đặc trƣng lũ tại 1 số vị trí ..........................................................................61 Bảng 2 42: Lũ lớn nhất trong vùng ...............................................................................61 Bảng 2 43: Kết quả tính toán tần suất lƣu lƣợng max tại sơn giang ............................. 62 Bảng 2 44: Tổng lƣợng lũ lớn nhất thời đoạn tại các vị trí ...........................................62 Bảng 2 45: Đặc trƣng tổng lƣợng 1, 3, 5, 7 ngày max ứng với các tần suất thiết kế tại Sơn Giang ......................................................................................................................62 Bảng 2 46: Quan hệ tổng lƣợng lũ 1,3,5,7 ngày max ...................................................64 Bảng 2.47: Đặc trƣng dòng chảy kiệt tháng .................................................................64 Bảng 2.48: Đặc trƣng dòng chảy kiệt ngày ..................................................................64 Bảng 2 49: Kết quả tính toán tần suất qmin tại các trạm ..............................................64 Bảng 2.50: Kết quả tính toán dòng chảy bùn cát tại các trạm ......................................66 Bảng 2.51: Diện tích và đơn vị hành chính vùng nghiên cứu ......................................66 Bảng 2 52: Dân số vùng nghiên cứu .............................................................................67 Bảng 2.53: Tổng sản ph m trên địa bàn theo giá thực tế .............................................69 Bảng 3.1: Tiêu chu n đánh giá hệ số NSE 7 ................................................................ 73 Bảng 3.2: Tiêu chu n đánh giá hệ số tƣơng quan (Theo Moriasi, 2007) .....................74 Bảng 3.3: Hệ số Nash và tƣơng quan ..........................................................................81 Bảng 3.4: Diện tích các tiểu lƣu vực trên sông Trà Bồng (km2) ..................................82 Bảng 3.5: Kết quả tần suất dòng chảy kiệt ...................................................................82 Bảng 3.6: Chỉ số đánh giá độ tin cậy của mô hình MIKE FLOOD trên lƣu vực sông Trà Bồng ........................................................................................................................ 92 Bảng 3.7: Chỉ số đánh giá độ tin cậy của mô hình MIKE Flood trên lƣu vực sông Trà Bồng............................................................................................................................... 99 Bảng 4.1:Đặc trƣng thống kê mực nƣớc lớn nhất trạm Châu Ổ ................................100 Bảng 4.2: Các kịch bản khi mô phỏng ngập lụt .........................................................101 DANH MỤC CÁC HÌNH Hình 1: Vị trí lƣu vực sông Trà Bồng 1..........................................................................1 Hình 2: Vị trí dự kiến xây dựng các tuyến đập 2 ........................................................... 2 Hình 1.1. Dòng chảy lũ trên sông Trà Bồng tại khu vực Cầu Châu Ổ, lũ 11/2016 .......6 Hình 1.2. Dòng chảy lũ trên sông Trà Bồng tại khu vực Cầu Trà Bồng, lũ 11/2016 ........................................................................................................................7 Hình 1.3. Dòng chảy lũ trên sông Trà Bồng tại khu vực Cửa Sa Cần, lũ 11/2016 .......7 Hình 2.1. Vị trí dự kiến xây dựng 3 tuyến đập ngăn mặn .......................................30 Hình 2.2. Bản đồ lưu vực lưới sông Trà Bồng (Nguồn Atlat tài nguyên nước quốc gia 2000) .............................................................................................................31 Hình 2.3. Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn vùng nghiên cứu ...............33 Hình 2.4. Bản đồ đẳng trị mưa năm vùng nghiên cứu ............................................39 Hình 2.5. Bản đồ đẳng trị mưa 1 ngày max.............................................................. 41 Hình 2.6. Đường quan hệ tổng lượng lũ 1, 3, 5, 7 ngày max tại trạm Sơn Giang ............................................................................................................................. 63 Hình 3.1. Sơ đồ cấu trúc mô hình NAM ....................................................................73 Hình 3.2. Kết quả hiệu chỉnh mô hình lưu vực Sông Vệ .........................................74 Hình 3.3. Bản đồ phân chia các tiểu lưu vực sông Trà Bồng ................................ 75 Hình 3.4. Kết quả mô phỏng các tiểu lưu vực sông Trà Bồng ............................... 76 Hình 3.5. Bảo toàn khối lượng......................................................................................79 Hình 3 6 Sơ đồ sai phân ẩn 6 điểm trung tâm ............................................................. 80 Hình 3 7 Nhánh sông với các điểm lưới xen kẽ ........................................................... 80 Hình 3 8 Sơ đồ tính qua công trình .............................................................................83 Hình 3.9. Thiết lập sơ đồ thủy lực mạng lưới sông Trà Bồng mô hình MIKE 11 HD ..............84 Hình 3.10. Hiệu chỉnh mô hình trận lũ 2013 ............................................................ 85 Hình 3 11 Kiểm định mô hình trận lũ 1999 ............................................................. 86 Hình 3 12 Biên lưu lượng tại các nhánh thượng lưu và nhập bên năm 2013 ........ .......................................................................................................................................86 Hình 3 13 Biên mực nước hạ lưu năm 2013 ............................................................ 87 Hình 3 14 Biên lƣu lƣợng tại các nhánh thƣợng lƣu và nhập bên năm 2009 ..............87 Hình 3 15 Biên mực nước hạ lưu năm 2009 ............................................................ 87 Hình 3.16. Bản đồ DEM lưu vực sông Trà Bồng .....................................................89 Hình 3.17. Coupling mô hình M EF D cho lưu vực hạ lưu sông Trà Bồng ...90 Hình 3.18. Kết quả hiệu chỉnh trận lũ 2013 tại Châu Ổ .........................................91 Hình 3.19. Kết quả ngập lụt sông Trà Bồng trận lũ 2013 ......................................91 Hình 3 20 Kết quả kiểm định trận lũ 2009 tại trạm Châu Ổ .................................92 Hình 3 21 Kết quả ngập lụt sông Trà Bồng trận lũ 2009 ......................................92 Hình 4.1. Kết quả trắc dọc đường mực nước dọc sông Trà Bồng qua đập Trà Bồng theo các kịch bản ...............................................................................................96 Hình 4.2. Kết quả trắc dọc đường mực nước dọc sông Trà Bồng qua đập Bình Phước theo các kịch bản ............................................................................................97 Hình 4.3. Kết quả trắc dọc đường mực nước dọc sông Trà Bồng qua đập Bình Nguyên theo các kịch bản...........................................................................................98 1 MỞ ĐẦU 1. Tính cấp thiết của đề tài Vũng Dung Quất thuộc hạ lưu Sông Trà Bồng tiếp giáp với biển tại cửa Sa Cần có độ dốc địa hình thấp, nên hiện tượng xâm nhập mặn từ biển vào sông xảy ra thường xuyên vào mùa kiệt. Khi lượng nước sông từ thượng nguồn đổ ra biển thấp, thủy triều từ biển sẽ mang nước mặn lấn sâu vào lòng sông làm nước sông bị nhiễm mặn, ảnh hưởng đến khoảng 1.400ha đất canh tác của người dân, nguồn cấp nước sinh hoạt và cấp nước khu công nghiệp Dung Quất. Hình 1: Vị trí lưu vực sông Trà Bồng Để giải quyết vấn đề xâm nhập mặn của hạ lưu sông Trà Bồng nêu trên, trong năm 2016 tỉnh Quảng Ngãi đã có chủ trương xây dựng hệ thống 3 đập dâng ngăn mặn trên 3 nhánh sông: Đập Trà Bồng trên sông Trà Bồng; đập Bình Phước trên sông Thái Cân và đập Bình Nguyên trên sông Cáp Đa (vị trí dự kiến xây dựng như hình 1). Mục tiêu xây dựng các đập dâng tạo hệ thống ngăn mặn liên hoàn nhằm ngăn mặn cho khoảng 1.400ha đất canh tác, giữ ngọt, tạo nguồn cấp 2 nước cho khoảng 200ha đất canh tác và khu công nghiệp Dung Quất, bổ sung nguồn nước ngọt (bao gồm cả nước ngầm) phục vụ sinh hoạt cho khoảng 35.000 dân, phát triển giao thông và cải thiện môi trường vùng dự án. Hình 2: Vị trí dự kiến xây dựng các tuyến đập Khi xây dựng hệ thống 3 đập dâng trên 3 nhánh sông hạ lưu sông Trà Bồng dẫn đến chế độ thủy văn, thủy lực vùng hạ lưu lưu vực sông sẽ thay đổi. Để có cơ sở cho đánh giá tác động của các đập dâng đến môi trường, việc nghiên cứu ảnh hưởng của hệ thống đập dâng đến chế độ dòng chảy lũ phía hạ lưu của sông Trà Bồng khi có và không có các đập dâng này là cần thiết giúp chính quyền địa phương đề xuất các phương án phòng chống thông qua cảnh báo về khả năng và diện tích ngập lụt ứng với các trận lũ khác nhau, từ đó xây dựng kế hoạch hành động cũng như đề ra các giải pháp quy hoạch, quản lý xây dựng cơ sở hạ tầng cho phù hợp. Do vậy, đề tài “Đánh giá tác động của hệ thống đập ngăn mặn đến ngập lụt hạ du sông Trà Bồng” sẽ là cơ sở quy hoạch phòng chống lũ cho cả khu 3 vực hạ lưu sông Trà Bồng, cũng như làm tài liệu tham khảo cho các nhà hoạch định chính sách và ra quyết định ở địa phương. 2. Mục tiêu nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu của luận văn là: - Đề tài này nghiên cứu xây dựng mô hình mô phỏng quá trình ngập lụt khi xây dựng hệ thống 3 công trình đập ngăn mặn: Trà Bồng, Bình Phước và Bình Nguyên (hệ thống đập ngăn mặn) trên các nhánh sông Trà Bồng nhằm đánh giá mức độ ảnh hưởng của các công trình đập ngăn mặn này đối với tình trạng ngập lụt hiện nay ở hạ du sông Trà Bồng. - Trên cơ sở đó đề xuất được các định hướng cho chính quyền địa phương xây dựng kế hoạch hành động cũng như đề ra các giải pháp quy hoạch, quản lý xây dựng cơ sở hạ tầng cho phù hợp với quản lý ngập lụt và thoát lũ. 3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu - Đối tượng nghiên cứu: Mức độ ngập lụt hạ lưu sông Trà Bồng do ảnh hưởng xây dựng hệ thống đập ngăn mặn. - Phạm vi nghiên cứu: Lưu vực hệ thống sông Trà Bồng; Xây dựng mô hình thủy văn, thủy lực – Mô phỏng ngập lụt vùng hạ du sông Trà Bồng và quy mô xây dựng hệ thống các công trình đập ngăn mặn: Trà Bồng, Bình Phước và Bình Nguyên. 4. Phƣơng pháp nghiên cứu - Phương pháp điều tra, khảo sát thực tế. - Phương pháp xử lý thống kê, phân tích tổng thể. - Phương pháp nghiên cứu lý luận. - Sử dụng phương pháp mô hình toán: Ứng dụng mô hình MIKE cụ thể: + Mô hình NAM được ứng dụng để tính toán lưu lượng nhập bên và lưu lượng vào hồ chứa. + Mô hình MIKE 11 để tính thủy lực xác định lưu lượng, mực nước. + Mô hình MIKE FLOOD để mô phỏng ngập lụt. 5. Ý nghĩa khoa học và thực ti n của luận văn 4 Các kết quả của Luận văn có thể được sử dụng như cơ sở khoa học và thực tiễn cho việc hoạch định các chính sách liên quan tới các hoạt động quy hoạch, quản lý xây dựng cơ sở hạ tầng cho phù hợp với quản lý ngập lụt và thoát lũ của chính quyền và cộng đồng địa phương, góp phần giảm thiểu thiệt hại về người và tài sản cho người dân vùng ngập lụt. 6. Bố cục đề tài Trên cơ sở các nội dung nghiên cứu, để đạt mục tiêu đề ra và đảm bảo tính logic và chỉnh thể của vấn đề nghiên cứu, ngoài hai phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, luận văn được cấu trúc gồm 4 chương sau đây: - Chương 1: Tổng quan về tình hình nghiên cứu lũ lụt ở hạ lưu sông Trà Bồng. - Chương 2. Đặc điểm tự nhiên xã hội lưu vực sông Trà Bồng. - Chương 3. Thiết lập mô hình thủy văn – thủy lực mô phỏng ngập lụt hạ du sông Trà Bồng bằng mô hình MIKE 21 - Chương 4. Ứng dụng phần mềm MIKE 21 mô phỏng ngập lụt hạ du sông Trà Bồng khi xét tác động của hệ thống đập ngăn mặn theo các kịch bản tính toán. 5 CHƢƠNG 1 TỔNG QUAN VỀ TÌNH TRẠNG NGẬP LỤT HẠ DU SÔNG TRÀ BỒNG VÀ CÁC MÔ HÌNH MÔ PHỎNG NGẬP LỤT 1.1. Hiện trạng ngập lụt hạ du sông Trà Bồng 1.1.1. Hiện trạng ngập úng Theo thống kê của Chi cục Thủy lợi tỉnh Quảng Ngãi, hàng năm khi mùa mưa lũ về, lũ ngoài sông cùng mưa trong đồng gây ngập lụt trên diện rộng ở vùng hạ lưu sông Trà Bồng. Trong thời kỳ lũ chính vụ từ tháng X đến tháng XI vùng hạ lưu bị ngập khoảng 3.0005.000 ha, với độ sâu bị ngập từ 13 m, thời gian kéo dài từ 23 ngày. Diện ngập rộng và sâu, thời gian kéo dài nên trong thời gian này không sản xuất nông nghiệp được, giao thông đi lại cũng như cuộc sống của người dân bị ảnh hưởng. Trong các tháng V, VI, VIII và XII xảy ra lũ tiểu mãn, lũ sớm và lũ muộn. Các đợt lũ này thời gian bị ngập thường từ 2 đến 3 ngày, độ sâu ngập chỉ khoảng trên 1m. Qua kết quả điều tra vết lũ và tình hình ngập lụt của trận lũ tháng 12 2009 cho cũng cho thấy sơ bộ tình hình ngập lụt vùng hạ lưu Trà Bồng như sau: Bảng 1.1: Kết quả điều tra vết lũ năm 1999, 2009 và 2013 TT Ký hiệu mốc 1 QNG13 2 QNG14 3 QNG15 4 QNG16 5 QNG17 6 QNG18 7 QNG19 8 QNG60 9 QNG61 Tọa độ mốc Nơi đặt mốc Thôn Tân Phước, Xã Bình Minh, huyện Bình Sơn Đội 3, xã Bình Long, huyện Bình Sơn Thị trấn Châu Ổ, huyện Bình Sơn Thôn Mỹ Huệ, xã Bình Dương, huyện Bình Sơn Thôn Bình An Nội, xã Bình Chánh, huyện Bình Sơn Thôn Giao Thủy, xã Bình Thới, huyện Bình Sơn Thôn Châu Tử, xã Bình Nguyên, huyện Bình Sơn Thôn Thạch An, xã Bình Mỹ, huyện Bình Sơn Thôn Thạch An, xã Bình Mỹ, huyện Bình Sơn Cao độ chân mốc (m) Cao độ vết lũ bão số 9 năm 2009 (m) Cao độ vết lũ năm 1999 (m) Cao độ vết lũ năm 2013 8,19 Kinh độ E Vĩ độ N 108042'18'' 15016’15” 7,090 10,12 8,66 108045’54” 15017’20” 3,700 5,62 4,70 108045’44” 15018’09” 2,190 5,39 4,79 108046’20” 15019’18” 1,120 2,95 2,22 108045’17” 15021’01” 1,360 4,06 3,21 108046’39” 15018’30” 1,790 4,74 3,66 108045’03” 15019’29” 2,730 4,83 4,03 108040’16” 15015’34” 7,041 11,54 9,64 108041’04” 15015’46” 6,618 11,22 9,27 2,12 3,53 6 TT Ký hiệu mốc 10 QNG62 11 QNG63 12 QNG64 Tọa độ mốc Nơi đặt mốc Thôn Ngọc Trì, xã Bình Chương, huyện Bình Sơn Thôn An Điềm I, xã Bình Chương, huyện Bình Sơn Thôn Tân Phước, Xã Bình Minh, huyện Bình Sơn Cao độ chân mốc (m) Cao độ vết lũ bão số 9 năm 2009 (m) Cao độ vết lũ năm 1999 (m) Kinh độ E Vĩ độ N 108041’46” 15015’51” 6,576 6,58 8,66 108044’16” 15016’45” 4,542 9,24 6,62 108042’55” 15016’19” 6,663 9,86 7,06 Cao độ vết lũ năm 2013 (Nguồn: Quy hoạch phòng chống lũ và chỉnh trị sông Trà Bồng tỉnh Quảng Ngãi năm 2018) Hình 1.1. Dòng chảy lũ trên sông Trà Bồng tại khu vực Cầu Châu Ổ, lũ 11/2016 7 Hình 1.2. Dòng chảy lũ trên sông Trà Bồng tại khu vực Cầu Trà Bồng, lũ 11/2016 Hình 1.3. Dòng chảy lũ trên sông Trà Bồng tại khu vực Cửa Sa Cần, lũ 11/2016 1.1.2. Tình hình sạt lở bờ sông, bờ biển Về hiện trạng sạt lở: Hiện nay trên địa bàn vùng nghiên cứu có khoảng 18 điểm sạt lở bờ sông, bờ biển với tổng chiều dài 20.355 m (bao gồm: 18.955 m bờ sông và 1.400 m bờ biển). Mức độ sạt lở bình quân theo chiều ngang từ 5 ÷ 10m, 8 có những nơi lên đến hơn 30m, phần lớn ở các huyện ven biển và sông Trà Bồng. Bảng 1.2. Các khu vực sạt lở bờ sông, bờ biển trong vùng dự án STT I I.1 Địa điểm Tuyến đê/bờ sông/bờ biển Thời gian xảy ra sạt lở (1) (2) (4) Dài (m) (5) SẠT LỞ BỜ SÔNG 18.955 Huyện Bình Sơn 14.300 1 Xã Bình Mỹ 2 Xã Bình Minh 3 Xã Bình Trung 4 Xã Bình Thới 5 Xã Bình Thới 6 Xã Bình Dương 7 Xã Bình Chương 8 Bình Nguyên I.2 Quy mô sạt lở Sông Trà Bồng - Bờ hữu Sông Trà Bồng - Bờ tả Sông Trà Bồng - Bờ tả Sông Trà Bồng - Bờ Hữu Sông Trà Bồng - Bờ Hữu Sông Trà Bồng - Bờ tả Sông Trà Bồng - Bờ hữu Sông Dâu Bờ tả Huyện Trà Bồng Thường xuyên Thường xuyên Thường xuyên 2.600 4.000 1.200 Thường xuyên 200 Thường xuyên 300 Thường xuyên 1,000 Thường xuyên 4.500 Thường xuyên 500 Rộng Sâu (m) (m) (6) (7) Mức độ ảnh hƣởng tới dân sinh, kinh tế (8) Dân cư + CSHT+ Đất SXNN Dân cư + Đất SXNN Dân cư + Đất SXNN Dân cư + CSHT (đường GTNT) Dân cư + Đất SXNN Dân cư + Đất SXNN Dân cư + CSHT+ Đất SXNN Dân cư + Đất SXNN 4.655 1 TDP 1, TT Trà Xuân Sông Trà Bồng (bờ hữu) 2 TT Trà Xuân Suối Nang 3 Thôn Phú Hòa, xã Trà Phú 4 Thôn Phú Long, xã Trà Phú 5 Thôn Phú An, xã Trà Phú Sông Trà Bồng (bờ hữu) Sông Trà Bồng (bờ hữu) Sông Trà Bồng (bờ 195 Dân cư + đất SXNN 560 Dân cư + CSHT 1.400 Dân cư + đất SXNN 600 Dân cư + đất SXNN 500 Dân cư + đất SXNN 9 STT Địa điểm Tuyến đê/bờ sông/bờ biển Thời gian xảy ra sạt lở Quy mô sạt lở Dài (m) Rộng Sâu (m) (m) Mức độ ảnh hƣởng tới dân sinh, kinh tế hữu) 6 Thôn Phú Tài, xã Trà Phú 7 Thôn Phú Hòa, xã Trà Phú 8 Thôn Bình Trung, xã Trà Bình 9 Thôn Bình Đông, xã Trà Bình Sông Trà Bồng (bờ hữu) Sông Trà Bồng (bờ hữu) Sông Trà Bồng (bờ hữu) Sông Trà Bồng (bờ hữu) II SẠT LỞ BỜ BIỂN II.1 Huyện Bình Sơn 1 Thôn Hải Ninh, xã Bình Thạnh 500 Dân cư + đất SXNN 200 Dân cư + đất SXNN 300 Dân cư + đất SXNN 400 Dân cư + đất SXNN 1.400 1.400 Hải Ninh (cửa sông Trà Bồng) 1.400 Dân cư (Nguồn: BCH phòng chống thiên tai và tìm kiếm cứu nạn tỉnh Quảng Ngãi) Hình ảnh một số khu vực sạt lở vùng hạ du sông Trà Bồng 10 Kè sông Cà Ninh xã Bình Dương – Bình Sơn Điểm nguy cơ sạt lở xã Bình Dương – Bình Sơn Khai thác cát tại bãi cát xã Trà Bình – Trà Bồng Điểm sạt lở xã Trà Phú – Trà Bồng Vết ngập lũ năm 2013 tại xã Bình Minh – Bình Sơn Vết ngập lũ năm 2013 tại xã Bình Mỹ – Bình Sơn 11 Đê hữu Trà Bồng xã Bình Trung – Bình Sơn Điểm nguy cơ sạt lở xã Bình Mỹ - Bình Sơn 1.1.3. Thiệt hại do lũ gây ra Mỗi năm khi mùa mưa bão về gây ngập lụt, thiệt hại khá lớn về người và tài sản cho vùng. Mưa lũ gây chết người, nhà cửa bị ngập, bị sập, các công trình hạ tầng cơ sở như trường học, bệnh viện bị hư hỏng, đường sá cầu cống công trình thuỷ lợi bị sạt lở, bị vỡ và bồi lấp. Diện tích đất trồng trọt bị ngập lâu ngày làm cho lúa, hoa màu và các loại cây trồng khác bị thất thu. Lũ năm 1999 và năm 2009 là các năm lũ đặc biệt lớn xảy ra ở hạ lưu sông Trà Bồng. Thiệt hại lũ trên lưu vực sông Trà Bồng một số năm gần đây như sau: Năm 2013: * Về người: Chết 1 người (Bình Sơn), bị thương 13 người (Sơn Tịnh: 12; Bình Sơn: 01) * Về nhà cửa: Sập đổ, cuốn trôi: 12 nhà (Sơn Tịnh: 10; Bình Sơn:02); Tốc mái, hư hỏng: 60 nhà (Sơn Tịnh: 29; Bình Sơn: 31); Tường rào bị ngã đổ: 1.080 m (Sơn Tịnh) * Về giáo dục: Số phòng học bị hư hỏng: 01 phòng (Sơn Tịnh); Tường rào trường học bị ngã đổ: 30m (Sơn Tịnh) * Về y tế: Trạm y tế bị ngập nước: 11 trạm (Sơn Tịnh); Tường rào bị ngã đổ: 30 m (Sơn Tịnh) * Về nông nghiệp: Diện tích lúa bị thiệt hại (ngập úng): 127 ha (Bình Sơn); Diện tích rau màu bị thiệt hại: 312 ha (Sơn Tịnh); Diện tích hành bị thiệt hại: 7,15 ha (Sơn Tịnh); Diện tích cây lâm nghiệp (keo) bị thiệt hại: 28,3 ha (Sơn Tịnh: 12,3; Trà Bồng: 16); Cây công nghiệp ngắn ngày, lương thực (ngô, sắn, mía) bị thiệt hại: 23 ha (Sơn Tịnh); Cây ăn quả bị thiệt hại: 600 cây (Trà Bồng); Diện tích đất canh tác bị sa bồi, thủy phá: 15 ha (Sơn Tịnh); Cây giống bị thiệt 12 hại: 3 ha (Sơn Tịnh); Lương thực, thóc giống bị thiệt hại: 122 tấn (Sơn Tịnh); Đại gia súc bị chết: 04 con (Sơn Tịnh); Tiểu gia súc bị chết: 1.550 con (Sơn Tịnh: 1.536; Trà Bồng: 14); Gia cầm bị chết: 22.723 con (Sơn Tịnh: 22.223; Trà Bồng: 500); Phân bón bị ướt: 3,7 tấn (Sơn Tịnh) * Về thủy lợi: Kè bị hư hỏng, sạt lở: 01 cái (Trà Bồng); Kênh mương bị sạt lở, hư hỏng: 1.350 m (Bình Sơn: 450m; Sơn Tịnh: 900 m; Trà Bồng: 05 tuyến); Đập dâng bị sạt lở, bồi lấp: 02 cái (Sơn Tịnh); Trạm bơm bị thiệt hại: 01 cái (Sơn Tịnh); Công trình thủy lợi kiên cố (khác) bị đổ trôi, thiệt hại: 01 cái (Cống tiêu Đồng Có, Sơn Tịnh) * Về giao thông: Đường giao thông nông thôn bị sạt lở, hư hỏng trên nhiều tuyến đường. Huyện Trà Bồng: Sạt lở 26 điểm 13 tuyến. Khối lượng đất, đá khoảng: 153.000 m3; Huyện Bình Sơn: Tuyến giao thông nông thôn trên địa bàn huyện bị sạt lở: 3.100 m3 đất; Cầu, công bị hư hỏng: 02 cái (Trà Bồng) * Về thủy sản: Diện tích nuôi thủy sản (tôm, cá) bị thiệt hại: 26,8 ha (Sơn Tịnh); Lồng cá bị hư hỏng: 03 cái (Sơn Tịnh) * Về nước sạch và VSMT: Công trình cấp nước bị hư hỏng: 08 công trình (Trà Bồng) * Về công nghiệp: Trụ điện cao thế bị gãy đổ: 01 trụ (Sơn Tịnh); Trụ điện hạ thế bị gãy đổ: 74 trụ (Sơn Tịnh: 71; Trà Bồng: 03); Dây điện hạ thế bị đứt, hư hỏng: 2,3 km (Sơn Tịnh); Cột thông tin bị đổ: 03 cột (Trà Bồng) Năm 2015: * Về thủy lợi: Đập bị hư hỏng: 05 cái, gồm: Huyện Bình Sơn 02 cái: Đập Đá Giăng, đập Vực Bà; Huyện Trà Bồng: 03 cái: Đập nước Nun, Cây Xanh, ông Bổn; Đập bổi bị trôi: 01 cái (Bình Sơn) * Về giao thông: Đường giao thông nông thôn bị hư hỏng: Tuyến xã Trà Giang - thôn 2, huyện Trà Bồng bị đá sạt lởn, ách tắc giao thông. * Về công nghiệp: Trụ điện trung thế bị sạt lở: 01 trụ (tại Km2+300, tuyến Trà Lâm – Trà Hiệp, huyện Trà Bồng, do sạt lở đất, làm ảnh hưởng trực tiếp đến 01 trụ điện trung thế, có nguy cơ ngã đổ cao). Năm 2016: * Về người: Người chết: 01 người (Bình Sơn)