Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG BẢN ĐỒ NGẬP LỤT LƯU VỰC
SƠNG CÁI – NINH HỊA TRONG BỐI CẢNH BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU
Vũ Thanh Tú1, Nguyễn Hồng Sơn1, Vũ Thị Minh Huệ1
1
Trường Đại học Thủy lợi, email:

TỔNG QUAN

Lưu vực sông Cái Ninh Hịa gần như bao
trùm hết diện tích Thị xã Ninh Hịa với tổng
diện tích khoảng 964 km2. Mạng lưới sơng có
dạng hình nan quạt, chiều dài lưu vực là 38
km. Hàng năm, sông đổ ra biển với tổng
lượng trung bình là 0,96 tỉ m3 với moduyn
dịng chảy là 35,7 l/s/km2. Sơng Cái Ninh
Hồ có các phụ lưu: sơng Đá Bàn, Tân Lâm,
Chư Chay, Bông và sông Trầu. Mặc dù trên
lưu vực sơng có một số trạm KTTV, tuy
nhiên cho đến nay thì chỉ có 1 trạm đo mưa
và mực nước Ninh Hòa còn hoạt động.

trong mùa lũ do Viện Quy hoạch Thủy lợi
năm 2014; Gói thầu “Xây dựng bản đồ ngập
lụt do nước biển dâng trong tình huống bão
mạnh, siêu bão các tỉnh Khánh Hịa, Ninh
Thuận, Bình Thuận”, năm 2017 [2]. Các
nghiên cứu trên đều đã tiến hành mô phỏng
ngập lụt trên lưu vực sông theo các kịch bản
lũ, tuy nhiên cịn có những hạn chế nhất định,

ví dụ như nghiên cứu (NC) [1] chỉ xét tới các
kịch bản (KB) lũ ứng với các tần suất thiết kế
mà chưa đề cập tới BĐKH. NC [2] chỉ xét
đến nước biển dâng (NBD) do bão mà chưa
xét tới điều kiện lũ ở thượng lưu.
Chính vì vậy, để phục vụ cho việc lập kế
hoạch phòng chống thiên tai (PCTT) trong
giai đoạn 2020-2025 và xây dựng Kế hoạch
phát triển kinh tế - xã hội (KT-XH) của địa
phương có lồng ghép các giải pháp PCTT có
xét đến KB BĐKH, nghiên cứu đã tiến hành
ứng dụng mơ hình thủy văn thủy lực nhằm
mơ phỏng đánh giá hiện trạng ngập lụt trên
lưu vực sông Cái – Ninh Hịa với dữ liệu khí
tượng thủy văn và điều kiện địa hình được
cập nhật mới theo các kịch bản lũ và xét đến
BĐKH theo các KB phát thải RCP 4.5 và 8.5.
PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Hình 1. Bản đồ lưu vực sơng Cái - Ninh Hịa
Trong các năm trước, trên lưu vực sơng
cũng đã có một số nghiên cứu điển hình như:
Dự án "Lập bản đồ ngập lụt khu vực sơng
Cái Ninh Hồ và sơng Cái Nha Trang” được
Đài KTTV Nam Trung Bộ thực hiện năm
2011 [1]; Đề tài xây dựng Quy trình vận hành
liên hồ chứa Đá Bàn, Suối Trầu, Ea Krông Rou

Để thực hiện mục tiêu đã đề cập ở trên,
nghiên cứu đã thực hiện theo trình tự với các

phương pháp nghiên cứu sau:
Phương pháp thu thập, phân tích thống
kê: Thu thập các số liệu KTTV đến năm
2019, cập nhật tài liệu địa hình năm 2019,
điều chỉnh quy hoạch xây dựng đơ thị Ninh
Hồ đến năm 2020 và tầm nhìn đến năm 2030;
Kịch bản BĐKH năm 2016. Các tài liệu này

543


Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8

được sử dụng để tính tốn các đặc trưng mưa
lũ thiết kế, triều thiết kế, thiết lập mạng thủy
văn, thủy lực và xây dựng các kịch bản lũ
trong bối cảnh BĐKH.
Phương pháp tính tốn thử sai: được sử
dụng trong tính tốn điều tiết dịng chảy qua
các hồ chứa
Phương pháp mơ hình tốn:
Trong phạm vi lưu vực chỉ có trạm Đá Bàn
là trạm đo lưu lượng nhưng chỉ thực hiện đo từ
năm 1976-1981. Vì vậy, để tính tốn xác định
dịng chảy làm biên đầu vào cho mơ hình thủy
văn - thủy lực, nghiên cứu đã thiết lập mơ hình
MIKE NAM, phân chia 22 lưu vực bộ phận từ
bản đồ địa hình 1:10.000 và DEM30m.
Để tính tốn mơ phỏng lũ trong sơng và
ngập lụt trên tồn lưu vực, nghiên cứu đã ứng

dụng mơ hình MIKE FLOOD (kết hợp MIKE
11 và MIKE21) với các điều kiện biên, trong
đó biên trên là quá trình Q~t tại: xả tràn Hồ Ea
Krơng Rou thượng nguồn sông Dinh; xả tràn
hồ Đá Bàn sông Đá Bàn; xả tràn hồ Suối Trầu
trên suối Trầu nhập lưu vào sông Dinh; tại xã
Ninh Thượng thượng nguồn sông Tân Lâm;
tại xã Ninh Tân thượng nguồn sông Cầu Lâm;
tại xã Ninh An thượng nguồn sông Đá Hàn;
Biên dưới là mực nước triều tại Ninh Phú.
Nhập lưu khu giữa được xác định từ mơ hình
MIKE NAM đã đề cập ở trên. Mạng lưới mô
phỏng ngập bãi tràn được xây dựng từ bản đồ
địa hình 1:10.000 với DEM10m. Lưới tính
tốn bao gồm 70973 ơ lưới tam giác. Mỗi ơ
tam giác có diện tích từ 1.000-10.000 m2
Phương pháp phân tích bản đồ: sử dụng
cơng cụ GIS để xây dựng bản đồ ngập lụt
theo các kịch bản tính tốn.
Xây dựng các kịch bản mơ phỏng: Do
tính chất đặc thù của các lưu vực nhỏ, nghiên
cứu này đã đề xuất các kịch bản tính.
Bảng 1: Các kịch bản hiện trạng
KB

Tần suất lũ Tần suất mưa

Triều

KB 1


1%

1%

5%

KB 2A

5%

5%

5%

KB 2B

5%

5%

10%

KB 3

10%

10%

10%


Trường hợp xét đến BĐKH, nghiên cứu
xem xét trường hợp lũ 5% và 10% cùng với
NBD theo các KB phát thải RCP 4.5 (13cm,
15cm, 18cm) và RCP 8.5 (13cm, 15cm,
25cm) tương ứng năm 2025, 2035 và 2050.
KẾT QUẢ TÍNH TỐN

Dựa trên tài liệu đo mưa tại trạm Ninh Hịa
từ năm 1977 – 2019, lượng mưa 1, 3, 5 ngày
max thiết kế được xác định theo P-III và thu
phóng theo mơ hình mưa năm 1986 (mưa lũ
lịch sử).
Do mực nước triều tại trạm Ninh Phú cửa
sông Cái đã dừng đo, vì vậy để xác định mực
nước triều tại Ninh Phú, nghiên cứu đã sử
dụng quan hệ mực nước triều tại Ninh Phú
với trạm Nha Trang do Đài KTTV khu vực
Nam Trung Bộ xây dựng. Kết quả đường quá
trình triều thiết kế theo các tần suất 1%, 5%
và 10% được xác định.
Để xác định các thơng số mơ hình MIKE
NAM nghiên cứu sử dụng số liệu của trạm
thủy văn Đá Bàn (1976-1981). Trong đó, các
trận lũ tháng 9/1978, 10/1980 và trận lũ tháng
11/1981 được lựa chọn để hiệu chỉnh và kiểm
định. Kết quả cho thấy hình dạng lũ tính tốn
phù hợp với thực đo. Sai số tổng lượng nhỏ
và sai số đỉnh khoảng 0.6%, hệ số NASH đạt
từ 0.77 - 0.93.

Để hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình trạm
Ninh Hịa đo mực nước được sử dụng làm
trạm kiểm tra. Nghiên cứu đã sử dụng các
trận lũ tháng 11/2009, 11/2010, 11/2013,
11/2017, 11/2018, 11/2019 để hiệu chỉnh và
kiểm định, kết quả cho thấy dạng lũ tính tốn
và thực đo phù hợp, đỉnh lũ tính tốn và thực
đo khơng chênh lệch nhiều, hệ số tương quan
đạt trên 0.8, chỉ tiêu NASH đạt 0,67 - 0.82,
chênh lệch mực nước vết lũ tại 40 điểm trên
lưu vực dao động từ 0.01m - 0.35m.
Nhìn chung, với các chỉ tiêu sai số sau khi
hiệu chỉnh và kiểm định các mơ hình, các mơ
hình này có thể sử dụng để mô phỏng cho các
kịch bản nghiên cứu.
Từ kết quả mơ phỏng mưa - dịng chảy,
các trận lũ ứng với các tần suất thiết kế đến
các hồ Đá Bàn, Suối Trầu, Ea Krơng Rou
được xác định và tính điều tiết qua các hồ
chứa làm biên đầu vào để mô phỏng.

544


Tuyển tập Hội nghị Khoa học thường niên năm 2020. ISBN: 978-604-82-3869-8

Theo kết quả mô phỏng ngập lụt trên lưu
vực theo kịch bản lũ thiết kế cho thấy: trong
phạm vi lưu vực nghiên cứu, xã Ninh Lộc và
Ninh Hà có diện tích ngập lớn nhất, hơn 1000

ha, khu vực có độ sâu ngập lớn hơn 2.5m
chiếm khoảng trên 70% diện tích, cá biệt có
khu vực (3.5ha) độ sâu ngập lên tới 4.5m. Kế
đến là các xã Ninh Xuân, Ninh Đa, Ninh
Phụng, Ninh An, Ninh Quang là các xã có
diện tích ngập khoảng 700ha, tuy nhiên độ
sâu ngập trên 2.5m chỉ chiếm khoảng 30% và
20% là độ sâu ngập từ 1 - 2.5m. Các xã có
diện và độ sâu ngập nhỏ là các xã Ninh Tây,
Ninh Sơn khu vực thượng lưu của lưu vực.

ngập theo các KB khơng có nhiều biến động,
mức độ tăng khơng đáng kể.

Hình 4. Diện tích ngập theo các KB lũ
KẾT LUẬN

Nghiên cứu đã thu thập, cập nhật các tài
liệu phục vụ mô phỏng ngập lụt trên lưu vực
sơng Cái - Ninh Hịa trong điều kiện mới và
bối cảnh BĐKH. Các tài liệu này được thu
thập từ các Sở, Ban ngành tại Thị xã Ninh
Hòa, Khánh Hòa với các nguồn tài liệu tin
cậy để cho kết quả phù hợp nhất có thể.
Theo kết quả mơ phỏng cho 10 kịch bản
bao gồm các tần suất lũ khác nhau và các kịch
bản BDKH, cho thấy vùng hạ lưu sông Cái Ninh Hòa thường xuyên bị ngập lụt với độ sâu
ngập phổ biến từ 1-2.5m, diện ngập trên 2.5m
cũng chiếm khá lớn. Các xã Ninh Lộc, Ninh
Hà, Ninh Xuân, Ninh Phụng, Ninh An nằm

trong vùng rốn lũ nên ngập lụt thường xuyên.
Mặc dù dưới tác động mực NBD do BĐKH
nhưng diện tích ngập và độ sâu ngập cũng
khơng thay đổi đáng kể trong phạm vi lưu vực.
Các kết quả này có thể được sử dụng để
tính tốn thiệt hại và đề xuất các giải pháp để
giảm phạm vi ảnh hưởng của lũ lụt cũng như
lên được các kế hoạch ứng phó khi lũ lụt xảy
ra tại địa phương, nhằm có kế hoạch phát
triển KT-XH phù hợp trong giai đoạn tới.

Hình 2. Diện tích ngập theo các KB lũ

TÀI LIỆU THAM KHẢO

Hình 3. Bản đồ ngập lụt ứng với tần suất 1%
Theo các KB BĐKH, sự phân bố vị trí
ngập lụt tại các xã trên tồn lưu vực khơng có
nhiều thay đổi, các xã Ninh Lộc, Ninh Hà
vẫn là các xã bị ngập lớn nhất. Về diện tích
ngập, mặc dù do NBD nhưng tổng diện tích

[1] Đài KTTV khu vực Nam Trung Bộ (2011).
Lập bản đồ ngập lụt khu vực sông Dinh
Ninh Hồ và sơng Cái - Nha Trang.
[2] Trường Đại học Thủy lợi (2017). Báo cáo
Xây dựng bản đồ ngập lụt do nước biển dâng
trong tình huống bão mạnh, siêu bão các
tỉnh Khánh Hịa, Ninh Thuận, Bình Thuận.


545