Đang tải... (xem toàn văn)
Xây dựng bản đồ ngập lụt hạ lưu hệ thống sông Nhật Lệ ( Mỹ Trung - Tám Lu - Đồng Hới)
ðẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN Hoàng Thái Bình XÂY DỰNG BẢN ðỒ NGẬP LỤT HẠ LƯU HỆ THỐNG SÔNG NHẬT LỆ (MỸ TRUNG – TÁM LU – ðỒNG HỚI) LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC Hà Nội – 2009 ðẠI HỌC QUỐC GIA HÀ NỘI TRƯỜNG ðẠI HỌC KHOA HỌC TỰ NHIÊN HỒNG THÁI BÌNH XÂY DỰNG BẢN ðỒ NGẬP LỤT HẠ LƯU HỆ THỐNG SÔNG NHẬT LỆ (MỸ TRUNG – TÁM LU – ðỒNG HỚI) Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 60.44.90 LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC: TS TRẦN NGỌC ANH Hà Nội – 2009 MỤC LỤC Mở ñầu CHƯƠNG ðẶC ðIỂM ðỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ðẾN VẤN ðỀ NGẬP LỤT 1.1 ðặc ñiểm ñịa lý tự nhiên 1.2 ðặc ñiểm kinh tế xã hội 12 1.3 Tình hình lũ lụt hệ thống sông Nhật Lệ 15 CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT XÂY DỰNG BẢN ðỒ NGẬP LỤT 19 2.1 Tổng quan chung 19 2.2 Tổng quan mơ hình thủy văn, thủy lực tính tốn ngập lụt 21 2.3 Cơ sở lý thuyết mơ hình MIKE FLOOD 27 2.4 Giới thiệu quy trình xây dựng đồ ngập lụt kết hợp công cụ GIS 38 CHƯƠNG XÂY DỰNG BẢN ðỒ NGẬP LỤT KHU VỰC NGHIÊN CỨU 43 3.1 Xây dựng sở liệu 43 3.2 Ứng dụng mơ hình MIKE FLOOD 45 3.3 Tính toán ngập lụt theo kịch ứng với tần suất 1%, 5% 10% 58 3.4 Xây dựng ñồ ngập lụt 61 3.5 Nhận xét 62 KẾT LUẬN 63 TÀI LIỆU THAM KHẢO 64 MỞ ðẦU Lũ lụt miền Trung nói chung lưu vực sơng Nhật Lệ nói riêng tai biến tự nhiên, thường xuyên ñe dọa sống người dân phát triển kinh tế xã hội vùng Vào năm cuối kỷ XX, ñầu kỷ XXI thiên tai lũ lụt liên tiếp xảy lưu vực sơng Nhật Lệ ðặc biệt trận lũ lịch sử vào tháng XI tháng XII/1999 ước tính tổn thất nhiều tỷ ñồng, làm chết hàng trăm người [3, 10] Lũ lụt ñã ñể lại hậu nặng nề, hàng ngàn hộ dân phải di dời khỏi vùng sạt lở, ngập lụt, hệ sinh thái môi trường vùng cửa sông ven biển bị hủy hoại nghiêm trọng [10] Lũ lụt Miền Trung có nét đặc trưng bản: tần suất lớn, trung bình hàng năm có khoảng - trận lũ xuất sông; thời gian truyền lũ nhanh, ngập lụt xẩy có mưa lớn sau từ ñến giờ; thời gian trì ngập lụt ngắn; cường suất lũ lớn bất ổn ñịnh, thay đổi theo đoạn sơng trận lũ; biên độ lũ cao, trung bình từ đến 3m, số trận lũ ñặc biệt lớn biên lũ lên đến 4-5m; thời gian lũ lên ngắn từ ñến ngày [3,5, 7] gây ngập lụt nghiêm trọng vùng hạ lưu Sông Nhật Lệ có diện tích lưu vực 2.650 km2, nằm vùng trũng duyên hải Trung ðịa hình lưu vực sơng Nhật Lệ chủ yếu đồi núi thấp, ñộ cao bình quân lưu vực ñạt 234 m độ dốc đạt 20,1% Lưu vực có dạng hình trịn, tập hợp nhánh sông Kiến Giang Long ðại Nhánh sơng Kiến Giang có chiều dài 96 km chảy theo hướng Tây Nam - ðông Bắc phần thượng du, sau chuyển sang hướng ðơng Nam - Tây Bắc phần hạ lưu, chạy song song với ñường bờ biển ñược ngăn cách với biển dãy ñụn cát cao Nhánh Long ðại chảy theo hướng Tây Nam - ðông Bắc với chiều dài 93 km Bề mặt lưu vực bị chia cắt mạnh nên mạng lưới sơng suối phát triển với mật độ lưới sông 0,84 km/km2 Phần hạ lưu sông thuận lợi cho việc tập trung nước nên dễ bị úng ngập mùa mưa Hàng năm khu vực chịu ảnh hưởng trận lũ gây úng ngập, gây thiệt hại nhiều mặt kinh tế xã hội cho dân cư vùng uy hiếp thành phố ðồng Hới Nhằm mục tiêu giảm thiểu thiệt hại lũ lụt gây ra, đề xuất phương án phịng chống thông qua cảnh báo khả diện tích ngập lụt ứng với trận lũ khác nhau, nghiên cứu tiến hành “Xây dựng ñồ ngập lụt hạ lưu hệ thống sông Nhật Lệ (Mỹ Trung – Tám Lu – ðồng Hới)” Kết nghiên cứu sở quy hoạch phòng chống lũ cho khu vực tài liệu tham khảo tốt cho nhà hoạch định sách ñịnh ñịa phương Bố cục luận văn bao gồm: Mở ñầu Chương ðặc ñiểm ñịa lý tự nhiên kinh tế xã hội khu vực nghiên cứu liên quan ñến vấn ñề ngập lụt Chương Cơ sở lý thuyết xây dựng ñồ ngập lụt Chương Xây dựng ñồ ngập lụt khu vực nghiên cứu Kết luận Tài liệu tham khảo CHƯƠNG - ðẶC ðIỂM ðỊA LÝ TỰ NHIÊN VÀ KINH TẾ XÃ HỘI KHU VỰC NGHIÊN CỨU LIÊN QUAN ðẾN VẤN ðỀ NGẬP LỤT 1.1 ðặc ñiểm ñịa lý tự nhiên a Vị trí địa lý Quảng Bình tỉnh thuộc vùng Bắc Trung bộ, dựa lưng vào dãy Trường Sơn hùng vĩ trông Biển ðông rộng lớn Lãnh thổ tỉnh nằm khoảng từ 16o55'08'' ñến 18o05'12'' vĩ ñộ Bắc từ 105o36'55'' ñến 106o59'37'' kinh độ ðơng Về phía Bắc, Quảng Bình giáp Hà Tĩnh (136,5 km), phía Nam giáp Quảng Trị (78,8 km), phía ðơng giáp Biển ðơng với đường bờ biển dài 126 km phía Tây giáp với tỉnh Khăm Muộn CHDCND Lào với ñường biên giới dài 201,9 km (hình 1.1) Nét đặc biệt Quảng Bình vào nơi hẹp lãnh thổ nước ta Tại ðồng Hới, chiều ngang từ Tây sang ðông không vượt 50 km Diện tích tự nhiên Quảng Bình 8.051 km2, chiếm 2,4% diện tích tồn quốc với số dân trung bình năm 1999 mức 797.176 người, 1,04% dân số Việt Nam Về phương diện vị trí, coi Quảng Bình lề khơng gian đất nước thời gian lịch sử dân tộc, nơi giao thoa ñiều kiện tự nhiên, kinh tế - xã hội miền Bắc miền Nam Về mặt tự nhiên, vùng ñất nơi kết thúc phân bố đại trà đá vơi nơi bắt đầu phân bố ñá granit theo diện rộng Dọc theo duyên hải, ñây nơi chấm dứt kiểu bờ biển phẳng, thấp bắt ñầu kiểu bờ biển miền Trung với cồn cát cao chạy dài theo bờ biển Nhiều loại phương Nam không phân bố q đèo Ngang số lồi phương Bắc (như lim) khơng vượt q lãnh thổ Quảng Bình Về mặt nhân văn, Quảng Bình nơi tiếp giáp hai ñịa vực cư trú dân tộc người phía Bắc (Thái, Mường, Tày, Nùng) phía Nam (Ba Na, Ê ðê, Mnơng) Văn hố Bàu Tró Quảng Bình dường trung gian văn hố ðơng Sơn miền Bắc văn hoá Sa Huỳnh miền Trung Về mặt lịch sử, mảnh đất địa đầu phía Nam nước ðại Việt từ năm 1069, sông Gianh nơi chứng kiến tranh chấp gần 200 năm hai họ Trịnh - Nguyễn Quảng Bình đầu mút vùng "cán soong" suốt chiến tranh phá hoại Mỹ ñiểm xuất phát ñường "xẻ dọc Trường Sơn ñi cứu nước" Về mặt kinh tế, với tuyến giao thông ñường (mà quan trọng ñường quốc lộ A, ñến quốc lộ 15 nhánh chạy sang phía Tây) tuyến đường sắt, đường thuỷ, Quảng Bình có nhiều thuận lợi để mở rộng việc giao lưu kinh tế hàng hoá với tỉnh nước quốc tế, sớm hội nhập vào xu chung nước Cửa Nhật Lệ thuộc địa phận thành phố ðồng Hới, tỉnh Quảng Bình có toạ ñộ ñịa lý 17029' vĩ ñộ Bắc 106038' kinh độ ðơng Trước đổ biển, đoạn cửa sông Nhật Lệ từ Quán Hầu thành phố ðồng Hới, có hướng gần kinh tuyến đổ biển, cửa sơng có hướng ðơng Bắc, cịn đường bờ biển khu vực cửa sơng có hướng Tây Bắc - ðông Nam Vùng hạ lưu lưu vực sơng Kiến Giang đồng dun hải, chủ yếu cồn cát, bậc thềm, ñồi thấp xen lẫn chúng ñồng nhỏ hẹp kéo dài theo thung lũng sơng b ðịa hình, ñịa mạo ðịa hình khu vực nghiên cứu nhìn chung thấp dần từ Tây sang ðơng, chân sườn phía ðơng dãy Trường Sơn tiếp giáp với biển ðơng ðồi núi chiếm 85% diện tích tồn tỉnh bị chia cắt mạnh Chạy dần phía ðơng bề mặt nghiêng thấp dần phía biển có độ cao 15 m, địa hình đồi thấp, bậc thềm sơng, thềm biển , ñược thành tạo trầm tích cuội, sạn, cát, sét, sét bột ñồng duyên hải nhỏ hẹp khu vực thành phố ðồng Hới có nguồn gốc sơng, sơng biển phân bố ñộ cao từ 15 m trở xuống Sau trảng cát ven biển có dạng lưỡi liềm dẻ quạt, cồn cát có nguồn gốc biển gió chạy dọc ven bờ độ cao thay đổi từ 2m, 3m ñến 30m Bờ biển khu vực vùng cửa sơng Nhật Lệ thuộc kiểu bờ biển xói lở - tích tụ, bị q trình sóng biển tác động mạnh Về mặt cấu trúc, chia thành khu vực địa hình: - ðịa hình núi cao ñồi trung du chiếm khoảng 85% lãnh thổ tỉnh Khu vực núi cao thuộc sườn ðông Trường Sơn có độ cao từ 250m đến 2000 m, thấp dần từ Tây sang ðông từ Bắc vào Nam ðộ dốc bình qn 25o mức độ chia cắt sâu trung bình: 250 - 500 m Khu vực ñồi núi trung du cao 50 - 250 m, với ñộ dốc 3o - Dải ñồng ven biển chiếm 11% diện tích tự nhiên tỉnh ðộ cao từ 10 m trở xuống, có nơi thấp mực nước biển Phân bố chủ yếu huyện Lệ Thuỷ, Quảng Ninh, Bố Trạch Quảng Trạch Nơi ñây thuận lợi cho việc phát triển lương thực lúa - Dải cát nội đồng, ven biển có dạng lưỡi liềm hay dẻ quạt với ñộ cao từ - m ñến 50 m, ñộ dốc lớn, nhiều tới 50o ðiều gây nhiều khó khăn sản xuất ñời sống, nạn cát bay bành trướng cồn cát vào ñồng ruộng, chúng có độ cao lớn cấu tạo bền vững - ðịa hình bờ biển Quảng Bình chủ yếu kiểu bờ biển bồi tụ mài mịn xen kẽ với Xa xa ngồi khơi đảo nhỏ (Hịn La, Hịn Gió, Hịn Nầm, Hịn Cọ, Hịn Chùa) Nhìn chung, Quảng Bình có nhiều cảnh quan ñẹp (ñộng Phong Nha, bãi ðá Nhảy), chứa ñựng tiềm ñể phát triển du lịch ven biển xây dựng cảng nước sâu (khu vực Hòn La) Trên phạm vi nhỏ, theo chiều Tây - ðơng vừa có đồi núi, đồng ven biển thuận lợi việc ña dạng hố kinh tế theo hướng kết hợp đất liền với vùng biển ven biển Tuy nhiên, xuất địa hình cồn cát yếu tố bất lợi đáng kể với vấn ñề bảo vệ môi trường [10] c ðịa chất, thổ nhưỡng Trầm tích đại dải ven biển cửa sông Nhật Lệ phân bố diện hẹp, kéo dài phương với đường bờ biển Trầm tích cát trung, cát nhỏ, bột có chiếm từ 50 - 90%, trầm tích chuyển tiếp cát thơ - cát trung, cát trung - cát nhỏ, cát - bột cấp hạt chiếm từ 30 - 40% Trầm tích tầng mặt đại đa phần có độ chọn lọc (So) tốt, giá trị So ñạt từ - 2, riêng ñối với trầm tích sét bột độ chọn lọc với giá trị So ñạt từ 2,7 - Trầm tích dải ven biển có đường kính trung bình (Md) thay đổi từ 0,1 - 1,1 mm, có màu trắng, trắng xám, trắng nhạt vàng trắng ðối với trầm tích sơng có lẫn thành phần hữu nên thường có màu xám xanh nâu xám, giá trị Md thay ñổi từ 0,003 - 0,1 mm Dưới ñây ñặc trưng học loại trầm tích Quảng Bình có hệ ñất hệ phù sa (ở ñồng bằng) hệ feralit (ở vùng ñồi núi) với 15 loại thuộc nhóm khác nhau: - Nhóm đất cát có 4,7 vạn ha, bao gồm cồn cát dọc bờ biển từ Quảng Trạch ñến Lệ Thuỷ ñất cát biển phân bố chủ yếu Lệ Thuỷ, Quảng Ninh, Quảng Trạch Nhìn chung, đất xấu, dinh dưỡng, thành phần giới rời rạc cồn cát thường xuất nạn cát bay, cát chảy, cát di ñộng với lượng cát di chuyển trung bình năm 3,2 triệu m3, làm ñi 20 - 30 ñất canh tác Vùng ñất cát ven biển chủ yếu ñược sử dụng vào mục đích lâm nghiệp - Nhóm đất mặn với 9,3 nghìn ha, phân bố phần lớn cửa sông (sông Gianh, sông Nhật Lệ, sông Dinh) Diện tích đất mặn có chiều hướng gia tăng nước biển tràn sâu vào ñất liền tác ñộng bão triều cường - Nhóm ñất phù sa chủ yếu loại ñất ñược bồi năm, với diện tích khoảng 2,3 vạn ha, phân bố dải đồng thung lũng sơng Nhóm bao gồm loại ñất ñược bồi ñắp năm (ngồi đê), khơng bồi năm (trong đê) đất phù sa glây Nhìn chung, nhóm đất để trồng lương thực cơng nghiệp ngắn ngày ... km2) sông Nhật Lệ (9 6 km 2.647 km2) Lớn sông Gianh sông Nhật Lệ - Hệ thống sông Nhật Lệ ðây hệ thống sông lớn thứ tỉnh, sau hệ thống sông Gianh Sông Nhật Lệ nhận nước từ sơng sơng Kiến Giang sông. .. HOÀNG THÁI BÌNH XÂY DỰNG BẢN ðỒ NGẬP LỤT HẠ LƯU HỆ THỐNG SÔNG NHẬT LỆ (MỸ TRUNG – TÁM LU – ðỒNG HỚI) Chuyên ngành: Thủy văn học Mã số: 60.44.90 LU? ??N VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC NGƯỜI HƯỚNG... thơng qua cảnh báo khả diện tích ngập lụt ứng với trận lũ khác nhau, nghiên cứu tiến hành ? ?Xây dựng ñồ ngập lụt hạ lưu hệ thống sông Nhật Lệ (Mỹ Trung – Tám Lu – ðồng Hới)? ?? Kết nghiên cứu sở quy hoạch
