Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để cảnh báo và đề xuất giải pháp kiểm soát ngập lụt ở lưu vực sông Bàn Thạch
Ngập lụt là loại thiên tai thường xuyên xảy ra ở trên thế giới và ở nước ta, khi nước trong sông, hồ tràn qua đê hoặc gây vỡ đê làm cho nước tràn vào các khu vực hạ lưu sông. Ngập lụt cũng có thể xảy ra khi mực nước sông dâng cao do lũ lớn làm tràn ngập và phá hủy các công trình, nhà cửa dọc theo sông. Nguyên nhân gây ngập lụt là do mưa lớn kéo dài, do triều cường hoặc do mưa lớn kết hợp với triều cường.
Ngập lụt gây tổn thất lớn về tài sản, ảnh hưởng đến đời sống sinh hoạt và sản xuất, nhất là ở các khu vực tập trung đông dân cư. Tại Mỹ, trận lũ ngày 12/5/2011 làm ngập 3 triệu mẫu Anh đất nông nghiệp của nước này, là trận lũ lụt nghiêm trọng nhất trong vòng 20 năm ở Mỹ. Tại Nga, trận lũ ngày 8/7/2012 làm cho hàng nghìn ngôi nhà trong khu vực Krasnodar bị ngập, số người thiệt mạng là 141 người, là trận lũ được cho là nghiêm trọng nhất. Krasnodar và là trận lũ lớn nhất trong vòng 70 năm tại Nga. Tại Trung Quốc, trận lũ ngày 20/6/2011 đã nhấn chìm nhiều khu vực rộng lớn ở các tỉnh Hồ Bắc và Chiết Giang, khiến hơn 432.000 hecta ruộng đất nông nghiệp bị ngập úng; khoảng 1.000 doanh nghiệp đã buộc phải ngừng hoạt động vì mưa lũ và 5,7 triệu người bị ảnh hưởng; hơn 7.000 căn nhà đã hư hại hoàn toàn, ước tính tổn thất kinh tế lên tới 6 tỉ nhân dân tệ (930 triệu USD). Tại Thái Lan, đợt ngập lụt diễn ra từ tháng 12/2016 đến tháng 01/2017 đã gây thiệt hại khoảng 120 tỷ baht (4 tỷ USD), 91 người chết, là đợt ngập lụt lớn nhất trong vòng 30 năm ở miền Nam Thái Lan. Tại Việt Nam, trận lũ năm 1971, 1999, 2000 được coi là các trận lũ lớn nhất lịch sử: trận lũ xảy ra năm 1971 tại miền Bắc đã làm cho 100.000 người bị thiệt mạng, đây là trận lũ lụt lớn nhất trong vòng 250 năm ở miền Bắc; trận lũ xảy ra năm 1999 tại miền Trung đã làm cho 715 người chết, mất tích 34 người, 478 người bị thương; 5.914 phòng học bị đổ, trôi và hư hỏng; 958 cầu cống bị sập; 32 nghìn ha lúa bị mất trắng; 620 tàu thuyền chìm và bị mất, tổng thiệt hại gần 5.000 tỷ đồng; trận lũ xảy ra năm 2000 tại miền Nam đã làm cho 539 người chết (hơn 300 là trẻ em), 212 người bị thương, hơn 890.000 căn nhà, 13.793 phòng học, 383 cơ sở y tế bị ngập trong nước; hơn 9.457 căn nhà bị sập hoàn toàn.
Để giảm thiểu thiệt hại do lũ lụt gây ra, ở nhiều nước trên thế giới đã chủ động xây dựng các hệ thống giám sát, cảnh báo lũ lụt, như xây dựng các trạm quan trắc, xây dựng hệ thống dự báo, cảnh báo… đồng thời tiến hành các giải pháp kiểm soát ngập lụt như xây đê, hồ chứa và các khu phân chậm lũ… Các hoạt động giám sát, cảnh báo và kiểm soát ngập lụt thường được thực hiện bởi các cơ quan, tổ chức do nhà nước quản lý.
Ở Việt Nam, trên các lưu vực sông lớn, thiệt hại do ảnh hưởng của ngập lụt gây ra thường là rất lớn, bởi vậy công tác cảnh báo và kiểm soát ngập lụt được quan tâm nhiều hơn. Trên các lưu vực sông vừa và nhỏ, công tác cảnh báo ngập lụt ít được quan tâm hơn, nhiều lưu vực sông vừa và nhỏ không có hệ thống giám sát, cảnh báo cũng như các giải pháp kiểm soát ngập lụt, bởi vậy khi ngập lụt xảy ra mức độ thiệt hại cũng rất đáng kể.
Lưu vực sông Bàn Thạch là lưu vực sông nhỏ, nằm ở phía nam lưu vực sông Ba. Trong những năm lũ sông Ba nhỏ hoặc những năm sông Ba không có lũ, lưu vực sông Bàn Thạch là lưu vực sông độc lập, tình hình ngập lụt ở lưu vực sông Bàn Thạch chủ yếu là do mưa lớn xảy ra ở nội tại trên lưu vực. Trong những năm lũ sông Ba lớn, sông Bàn Thạch trở thành một phân lưu của sông Ba.
Do địa hình khu vực khu vực trung lưu và hạ lưu sông Bàn Thạch khá thấp và trũng, bởi vậy khi có lũ lớn xảy ra trên lưu vực sông Ba, hoặc khi có lũ do mưa lớn xảy ra ở nội tại lưu vực, khu vực hạ lưu sông Ba- Bàn Thạch cũng như trung và hạ lưu của lưu vực sông Bàn Thạch thường bị ngập lụt, thời gian ngập lụt kéo dài, gây thiệt hại về người và tài sản.
Cho đến nay chưa có các nghiên cứu về cảnh báo, kiểm soát ngập lụt cũng như công tác cảnh báo ngập lụt ở lưu vực này. Bởi vậy, để có công cụ cảnh báo ngập lụt lưu vực sông Bàn Thạch, giảm thiểu thiệt hại do lũ gây ra. ThS. Phùng Đức Chính cùng nhóm nghiên cứu tại Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Biến đổi khí hậu thực hiện đề tài “Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn để cảnh báo và đề xuất giải pháp kiểm soát ngập lụt ở lưu vực sông Bàn Thạch” với mục tiêu xây dựng được bộ công cụ cảnh báo ngập lụt lưu vực sông Bàn Thạch và đề xuất được giải pháp kiểm soát ngập lụt ở lưu vực sông Bàn Thạch.
Cảnh báo và dự báo ngập lụt rất cần thiết trong việc phòng chống lũ. Các công nghệ dự báo ngày càng hiện đại với việc áp dụng các mô hình dự báo khí tượng thuỷ văn, hệ thống rađa, viễn thám, hệ thống quan trắc mực nước dọc sông, xây dựng phương án dự báo lũ và ngập lụt. Các mô hình thường được áp dụng là: MIKE11 kết hợp với sử dụng tư liệu viễn thám GMS, NOAA-12 và NOAA-14 hoặc HEC- RAS. M
Cũng như một số quốc gia khác, ở nước ta lũ, ngập lụt được xem là một trong những thiên tai chủ yếu, tác động tiêu cực đến sản xuất và đời sống.
Để giảm thiểu thiệt hại do lũ, ngập lụt, công tác dự báo, cảnh báo và kiểm soát lũ, ngập lụt luôn được quan tâm. Ở nước ta hiện nay, công tác dự báo, cảnh báo lũ, ngập lụt được thực hiện tại Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Quốc gia và các đơn vị có liên quan.
Các nghiên cứu được thực hiện bởi các Viện Nghiên cứu, các trường Đại học, các đơn vị sự nghiệp công lập, các tổ chức, cá nhân đã đem lại những thành tựu nhất định góp phần nâng cao chất lượng trong công tác dự báo, cảnh báo và kiểm soát ngập lụt khi mưa lũ xảy ra. Kết quả của một số nghiên cứu ngập lụt tiêu biểu, điển hình cho các lưu vực sông Việt Nam tập trung theo 3 hướng nghiên cứu chính gồm: Xây dựng bản đồ cảnh báo ngập lụt; Xây dựng hệ thống, công nghệ dự báo, cảnh báo và kiểm soát ngập lụt; Xây dựng cấp báo động lũ, hành lang thoát lũ, tháp cảnh báo ngập lụt...
Trên cơ sở phân tích các yếu tố ảnh hưởng đến ngập lụt trên lưu vực sông, thực trạng ngập lụt và thiệt hại do lũ do lũ gây ra trên lưu vực sông, trên cơ sở khoa học và thực tiễn, đã tiến hành xây dựng công cụ cảnh báo ngập lụt trên lưu vực sông Bàn Thạch. Công cụ này được thiết lập dựa trên mô hình mô phỏng ngập lụt MIKE FLOOD, trong đó quá trình tiếp nhận, xử lý số liệu, chạy mô hình và triết xuất kết quả và phát bản tin cảnh báo được thực hiện một cách tự động, góp phần đáp ứng yêu cầu hiện đại hoá ngành khí tượng thuỷ văn trong thời đại công nghệ 4.0.
Mô hình MIKE FLOOD được thiết lập trên cơ sở việc kết nối mô hình MIKE 11 và MIKE 21, bởi vậy, đã tiến hành hiệu chỉnh, kiểm định mô hình MIKE - Nam, MIKE 11, MIKE FLOOD thông qua dữ liệu khảo sát, đo đạc từ ngày 15 - 30/11/2019 và từ ngày 14 - 28/10/2020 trên sông Bàn Thạch và dữ liệu điều tra, khảo sát vết lũ tháng 6/2019 để lựa chọn được bộ thông số mô hình phù hợp, phục vụ xây dựng công cụ cảnh báo ngập lụt lưu vực sông Bàn Thạch một cách tự động.
Sau khi xây dựng được bộ công cụ cảnh báo ngập lụt cho lưu vực sông Bàn Thạch, đã tiến hành mô phỏng ngập lụt khu vực hạ lưu sông Ba- Bàn Thạch theo các tần suất lũ 1%, 3%, 5%, 10%, 20%, 30% và các cấp mực nước tương ứng với các cấp báo động lũ tại Củng Sơn, kết quả mô phỏng cho biết mức độ ngập lụt lưu vực sông Bàn Thạch.
Trên cơ sở phân tích, đánh giá khả năng ngập lụt khu vực hạ lưu sông Bàn Thạch và dựa vào kết quả điều tra khảo sát thực địa, lấy ý kiến của người dân địa phương, hiện trạng các công trình kiểm soát ngập lụt hiện có, lựa chọn các giải pháp công trình kiểm soát ngập lụt nhằm giảm thiểu ngập lụt cho lưu vực sông Bàn Thạch. Tiến hành mô phỏng các khả năng ngập lụt và khu vực hạ lưu sông Ba- Bàn Thạch theo các tần suất lũ 1%, 3%, 5%, 10%, 20%, 30% và các cấp mực nước tương ứng với các cấp báo động lũ tại Củng Sơn với giả thiết khi có công trình kiểm soát ngập lụt để đánh hiệu quả của các giải pháp kiểm soát ngập lụt.
Cuối cùng so sánh kết quả ngập lụt trước và sau khi có các giải pháp kiểm soát ngập lụt để để làm rõ hiệu quả của công trình kiểm soát. Đây là cơ sở để thực hiện việc ngăn lũ hoặc để lũ chảy từ sông Ba sang sông Bàn Thạch sau mỗi bản tin cảnh báo ngập lụt từ mô hình cảnh báo.
Có thể tìm đọc toàn văn báo cáo kết quả nghiên cứu (mã số 19725/2021) tại Cục Thông tin khoa học và công nghệ quốc gia.
