Với mục tiêu giảm thiểu thiệt hại, phát triển kinh tế, xã hội và nâng cao đời sống của người dân trong khu vực hữu sông Bùi, đề tài nghiên cứu khoa học cấp Thành phố: “Nghiên cứu, đề xuất giải pháp tiêu úng và phòng, chống lũ rừng ngang khu vực hữu sông Bùi thuộc địa bàn huyện Chương Mỹ, Thành phố Hà Nội” do Viện Quy hoạch Thủy lợi chủ trì đã thiết lập mô hình thủy văn, thủy lực mô phỏng dòng chảy lũ lưu vực sông Tích - Bùi và chi tiết hóa khu vực hữu Bùi; xây dựng mô hình kinh tế lũ FDA cho khu vực. Qua đó, đề tài đề xuất phương án tiêu úng và phòng, chống lũ rừng ngang cho khu vực này là tiêu phân tán và chống lũ lịch sử.

Từ khóa: Sông Bùi, Chương Mỹ, tiêu úng, lũ, ngập lụt

Đặt vấn đề

Từng thuộc vùng phân, chậm lũ sông Hồng vào sông Đáy nên sự phát triển của huyện Chương Mỹ bị rất nhiều hạn chế. Mặc dù đã được bãi bỏ nhiệm vụ chậm lũ nhưng hệ thống hạ tầng thủy lợi, phòng chống lũ vẫn chưa được đầu tư hoàn chỉnh. Bên cạnh đó, hữu Bùi là khu vực có mật độ dân cư khá đông đúc, có nhiều tiềm năng phát triển tuy nhiên đây vẫn là trọng điểm trong công tác phòng chống lũ của Thủ đô Hà Nội.

Thành phố Hà Nội có đủ nguồn lực để đầu tư cơ sở hạ tầng phòng chống lũ, ngập úng. Tuy nhiên, đây là khu vực bán sơn địa, đồi gò xen lẫn ruộng trũng, để có thể tiêu triệt để cần có công trình với hệ số tiêu rất lớn. Tương tự là tiêu chuẩn chống lũ, trong Quy hoạch phòng chống lũ hệ thống sông Đáy tần suất chống lũ của khu vực được xác định khá cao (lũ 2% đồng thời với phân lũ sông Hồng vào sông Đáy). Như vậy, việc đầu tư hệ thống công trình tiêu úng và phòng lũ triệt để với quy mô lớn có hiệu quả không? Đó chính là câu hỏi mà đề tài nghiên cứu cấp Thành phố nói trên cần trả lời, nhằm xác định được các giải pháp tiêu úng, phòng lũ phù hợp, đảm bảo đồng thời về kinh tế và kỹ thuật, góp phần thiết thực vào quá trình phát triển của khu vực nói riêng và TP. Hà Nội nói chung.

Phương pháp nghiên cứu

Các phương pháp chính được sử dụng trong nghiên cứu này bao gồm: Phương pháp thu thập, xử lý và phân tích tài liệu: Thu thập và kế thừa có chọn lọc các nghiên cứu liên quan đến giải pháp tiêu úng và phòng, chống lũ cho lưu vực sông Tích, sông Bùi hoặc các khu vực có đặc điểm tương tự về điều kiện tự nhiên; Phương pháp mô hình toán: Bộ mô hình MIKE FLOOD của Viện thủy lực Đan Mạch (DHI) được sử dụng để mô phỏng các trận lũ theo các tần suất, tính toán tác động của các công trình chống lũ đến dòng chảy lũ và khả năng gây ngập lụt của khu vực nghiên cứu; Phương pháp đánh giá thiệt hại: Ứng dụng mô hình HEC-FDA của Trung tâm Kỹ thuật Thuỷ văn Hoa Kỳ để phân tích tính toán các thiệt hại lũ. Mô hình kết hợp giữa kỹ thuật thuỷ văn và phân tích kinh tế trong việc xây dựng và thẩm định quản lý rủi ro.

Các kết quả nghiên cứu chính

Giải pháp cắt lũ rừng ngang

Đối với lưu vực từ sông Bùi đoạn từ Hòa Bình về Trí Thủy: Tổng diện tích lưu vực là: 21.397ha (trong đó, Hà Nội 1.145 ha, Hòa Bình: 20.252 ha). Nghiên cứu của Đề tài NCKH cấp quốc gia: Nghiên cứu đề xuất giải pháp phòng chống ngập lụt, úng cho lưu vực sông Bùi và vùng phụ cận, mã số ĐTĐL.CN-16/20 cho thấy, không có tính khả thi để xây dựng hồ chứa cắt lũ rừng ngang từ Hòa Bình đổ về Hà Nội trên lưu vực này.

Đối với lưu vực từ các suối nhỏ đổ vào vùng Hữu Bùi: Tổng diện tích lưu vực là 14.900 ha (trong đó, Hòa Bình: 6.000 ha). Khu vực này được chia thành 2 khu vực: (i) 6.400 ha phía dưới đường Hồ Chí Minh chủ yếu là khu vực đất thấp trũng xen đồi gò; (ii) 8.500 ha phía trên đường Hồ Chí Minh là khu vực núi cao. Lũ từ khu vực phía trên đường Hồ Chí Minh đổ về cùng với lũ sông Bùi dâng lên gây ngập úng thường xuyên cho các khu vực trũng thấp. 

Khu vực phía trên đường Hồ Chí Minh có diện tích 8.500 ha được phân thành 2 lưu vực cần nghiên cứu cắt lũ: (i) Lưu vực Đồng Chanh- Miễu: Có diện tích 2.935 ha từ Hồ Đồng Chanh và Hồ Miễu đồ về suối Đồng Nấp ra sông Bùi; (ii) Lưu vực Văn Sơn - Đồng Sương: Có diện tích 8.089 ha từ Hồ Văn Sơn và Hồ Đồng Sương đổ về suối Cầu Tây và Bến Gò sông Bùi tại cầu Yên Trình. Qua nghiên cứu địa hình trong khu vực và thực địa cho thấy, lưu vực Văn Sơn - Đồng Sương không có khả năng cắt lũ về lưu vực khác, lưu vực Đồng Chanh có khả năng cắt lũ về lưu vực sông Con và lưu vực Miễu có khả năng cắt lũ về lưu vực suối Bến Gò. Các phương án cắt lũ rừng ngang và tiêu thoát cho lưu vực Đồng Chanh - Miễu được xây dựng và phân tích hiệu quả kinh tế từ kết quả tính toán thủy lực và mô hình phân tích thiệt hại lũ gồm:

Phương án 1: Không đầu tư kênh cắt lũ núi, xây dựng trạm bơm tiêu Đồng Nấp bơm tiêu cho toàn bộ diện tích 2.935 ha của lưu vực tiêu Đồng Chanh - Miễu. Tổng lưu lượng bơm tiêu là 587 m3/s và tổng kinh phí đầu tư dự kiến 908 tỷ đồng.

Phương án 2: Đầu tư kênh cắt lũ núi của hồ Đồng Chanh ra sông Con và và hồ Miễu ra sông Bến Gò với diện tích lưu vực 1760 ha; xây dựng trạm bơm tiêu Đồng Nấp bơm tiêu cho diện tích 1175 ha còn lại của LV tiêu Đồng Chanh - Miễu. Tổng lưu lượng bơm tiêu là 19,98 m3/s và tổng kinh phí đầu tư và 784 tỷ đồng bao gồm trạm bơm 309 tỷ đồng, kênh cắt lũ núi là 475 tỷ đồng.

Phương án 3: Đầu tư kênh cắt lũ núi của hồ Đồng Chanh ra sông Con với diện tích lưu vực 820 ha; xây dựng trạm bơm tiêu Đồng Nấp bơm tiêu cho diện tích 2115 ha còn lại của LV tiêu Đồng Chanh - Miễu. Tổng lưu lượng bơm tiêu là 35,96 m3/s và tổng kinh phí đầu tư và 756 tỷ đồng bao gồm trạm bơm 456 tỷ đồng, kênh cắt lũ núi là 200 tỷ đồng.

Kết quả tính toán hiệu ích kinh tế cho thấy, việc xây dựng kênh cắt lũ núi không có hiệu quả kinh tế. Việc xây dựng kênh cắt lũ rừng ngang từ 2 lưu vực Miễu và Đồng Chanh đều rất khó khả thi với việc xây dựng tuyến kênh đi qua khu vực đồi có cao trình cao, kênh đào sâu có nơi lên đến 20 m. Bên cạnh đó kênh cắt lũ núi còn làm mất đất vĩnh viễn 11,75 ha, làm ngập lụt phía thượng lưu kênh và phải di dời hơn 60 hộ dân.

Như vậy, kết quả nghiên cứu cho thấy, không nên xây dựng kênh cách ly lũ núi và do dó sẽ khó có thể khoanh toàn bộ vùng Hữu Bùi để bơm tiêu triệt để. Đề nghị dành kinh phí để cải tạo nạo vét trục thoát lũ Cầu Tây, Vai Bò, Bến Gò, các cầu qua đường Hồ Chí Minh để tăng cường khả năng tiêu thoát về sông Bùi và cải tạo các bờ bao, đường giao thông hình thành các đê ngăn tách lũ núi đi theo suối tránh đổ vào các khu vực trũng thấp hai bên.

Sơ đồ phương án tiêu thoát và chống lũ khu vực hữu Bùi

Giải pháp về tiêu thoát

Hiện tại khu vực hữu Bùi đã tách được 11 tiểu lưu vực để chủ động bơm tiêu thoát, chỉ còn 2 khu vực thuộc lưu vực Đồng Chanh - Miễu và lưu vực Văn Sơn - Đồng Sương vẫn tiêu tự chảy. Để phân tích lựa chọn phương án tiêu cho khu vực hữu Bùi, đề tài đã tiến hành tính toán thủy lực, phân tích thiệt hại và hiệu ích kinh tế cho 3 phương án:

Tiêu phân tán: Vừa kết hợp tiêu tự chảy và động lực tùy thuộc vào địa hình của từng khu vực cụ thể, phân tách các khu vực có thể tiêu động lực còn lại tiêu tự chảy. Ngoài các trạm bơm đã có, xây dựng thêm các trạm bơm nhỏ như Lải Cao, Gò Cáo, Việt An với Q= 36,11 m3/s. LV Miễu - Đồng Chanh và LV Văn Sơn - Đồng Sương được phân tách để tiêu tự chảy ra sông Bùi. Kinh phí dự kiến 500 tỷ đồng.

Tiêu tập trung - chủ động hoàn toàn: Khoanh toàn bộ vùng Hữu Bùi, tiêu động lực hoàn toàn: Xây dựng trạm bơm Đồng Nấp (tiêu cho LV Miễu - Đồng Chanh) và trạm bơm Yên Trình (tiêu cho LV Văn Sơn - Đồng Sương), hệ số tiêu 20 l/s/ha. Kinh phí dự kiến 1.900 tỷ đồng.

Tiêu tập trung - chủ động một phần (tiêu vợi): khoanh toàn bộ vùng Hữu Bùi để tiêu động lực hoàn toàn nhưng chỉ tiêu vợi một phần lượng nước nhằm giảm mức ngập và giảm thời gian ngập lụt: Xây dựng trạm bơm Đồng Nấp (tiêu cho LV Miễu - Đồng Chanh) và trạm bơm Yên Trình (tiêu cho LV Văn Sơn - Đồng Sương), hệ số tiêu 10 l/s/ha. Kinh phí dự kiến 1.000 tỷ đồng.

Qua kết quả tính toán kinh tế các kịch bản cho thấy, phương án tiêu chủ động triệt để với việc xây dựng các trạm bơm tiêu cho các khu vực có nhiều diện tích núi như lưu vực Miễu - Đồng Chanh và lưu vực Văn Sơn - Đồng Sương là không hiệu quả. Trong khi đó việc xây dựng kênh cắt lũ khỏi khu vực như đã phân tích ở trên không khả thi. Do đó đề xuất lựa chọn phương án tiêu cho vùng Hữu Bùi, huyện Chương Mỹ với hình thức tiêu phân tán. Các khu vực có độ dốc lớn, vùng trũng thấp ít và khó phân tách khỏi lũ rừng ngang sẽ tiêu tự chảy. Các khu vực khác được phân tách, cải tạo và nâng cấp các bờ bao và xây dựng các trạm bơm để có thể chủ động tiêu thoát cũng như giảm thời gian ngập lụt khi có lũ lớn.

Trên cơ sở phương án chọn tiêu phân tán cho khu vực: trong 11 trạm bơm hiện có đề xuất nâng cấp 9 trạm bơm gồm Nhân Lý, Bao Vùng, Hoàng Văn Thụ, Mỹ Lương, Mỹ Hạ, Đầm Mới, Gò Khoăm, Yên Cốc (trong đó có 4 trạm bơm đang được đầu tư gồm Nhân Lý, Mỹ Thượng, Mỹ Hà, Đầm Mới) và xây dựng mới 3 trạm bơm gồm Gò Cáo, Việt An, Lải Cao. Cải tạo các trục tiêu của các trạm bơm.

Các giải pháp về phòng chống lũ

Theo Quyết định 1821/QĐ-TTg, tiêu chuẩn phòng chống lũ cho khu vực sông Bùi là 2% đồng thời chống được lũ khi chuyển lũ 2.500 m3/s từ sông Hồng vào sông Đáy. Hiện tại tuyến đê hữu sông Bùi có cao trình khoảng +7,0 m cần tôn cao thêm từ 1,5 đến 2,5 m đề đạt yêu cầu. Để phân tích thêm phương án lựa chọn cao trình tuyến đê, tính toán thủy lực với các phương án sau:

Phương án 1 (PA1): Đê Hữu Bùi hiện trạng - tần suất lũ 2%.

Phương án 2 (PA2): Tôn cao trình đê chống lũ lịch sử - không xây dựng đê Hữu Tích, đê Hữu Bùi chia thành 4 vùng bảo vệ như hiện trạng để các khu vực suối Vai Bò, Bến Gò và Cầu Tây chứa lũ. Kinh phí dự kiến 600 tỷ đồng.

Phương án 3 (PA3): Tôn cao trình đê Hữu Tích, Hữu Bùi bảo vệ triệt để đảm bảo chống lũ nội tại 2%. Kinh phí dự kiến 800 tỷ đồng.

Phương án 4 (PA4): Tôn cao trình đê Hữu Tích, Hữu Bùi bảo vệ triệt để đảm bảo chống lũ nội tại 2% đồng thời chuyển lũ 800 m3/s. Kinh phí dự kiến 1.000 tỷ đồng.

Kết quả tính toán thủy lực cho thấy mực nước lũ khi xây dựng bảo vệ triệt để toàn bộ khu vực đê hữu Tích - Bùi (PA3) cao hơn trường hợp để dành không gian thoát lũ chứa lũ (PA2) khoảng 2,0 m tai Tân Trượng và 1,0 m tại Ba Thá. Qua đó có thể thấy, nếu xây dựng đê theo PA 3 sẽ làm tăng mực nước lũ, gây áp lực lên các tuyến đê hiện có như đê Tả Tích, Tả Bùi. Trong khi đó 2 tuyến đê này mà đặc biệt là tuyến đê Tả Bùi hiện chưa thể nâng cao theo mực nước quy định ở Quyết định 1821. Cả hai tuyến đê Tả, Hữu Bùi đều đi qua khu vực dân cư đông đúc do đó, việc cải tạo nâng cao trình đê rất khó khăn.

Nếu dành không gian thoát lũ nhất định ở khu vực Hữu Tích và Hữu Bùi như ở PA2 thì mực nước lũ sẽ không lên quá cao so với cao trình đê hiện tại. Như vậy việc chống lũ của khu vực Hữu Bùi sẽ không làm gia tăng thêm các rủi ro cho vùng Tả Tích, Tả Bùi. Ngoài ra, khu vực được quy hoạch đô thị ở vùng Hữu Bùi chủ yếu ở khu vực cao, cao độ san nền quy định ở cao trình +10,0 m cao hơn mực nước lũ thiết kế. Chuyển lũ từ sông Hồng vào sông Đáy được quy định khi lũ trên sông Hồng vượt tần suất 500 năm, khả năng cần chuyển lũ là rất thấp do đó PA4 có thể nghiên cứu thêm ở giai đoạn sau năm 2030. 

Qua phân tích trên, nghiên cứu cho thấy khu vực Hữu Bùi phù hợp với việc cải tạo các suối thoát lũ rừng ngang, ngăn không cho lũ rừng ngang tràn vào hai bên; Củng cố nâng cấp đê, bờ bao theo từng khu vực phân tán; Xây dựng các trạm bơm chủ động tiêu thoát; Dành không gian thoát lũ và tiêu chuẩn đảm bảo chống lũ lịch sử giai đoạn từ nay đến năm 2030. Việc nâng cao tiêu chuẩn chống lũ 2% nội tại, đồng thời đảm bảo chuyển lũ 2500 m3/s theo Quyết định 1821/QĐ-TTg có thể xem xét ở giai đoạn sau năm 2030.

Với phương án chọn, tuyến đê được phân thành 4 đoạn tuyến phân tán, cao trình đê đảm bảo chống lũ lịch sử. Giải pháp là nâng cấp, hoàn thiện 4 đoạn tuyến: i) Từ Z106 – Bến Cốc - Gò Cáo bảo vệ khu vực Thủy Xuân Tiên; ii) từ Cầu Cốc - Yên Trình - Việt An bảo vệ khu vực Nam Phương Tiến; iii) Công An - Khôn Duy - Đầm Vừng và đê cầu 1, cầu 2 bảo vệ cho khu vực Hoàng Văn Thụ, Hữu Văn; iv) Chợ Sẽ - Yên Cốc, Đầm Vừng - Bờ Hộ và Đồng Lạc - Khảm Lâm. Cao trình đê Hữu Bùi nâng cấp có thể đảm bảo chống lũ lịch sử nội tại 8,3 m tại Trí Thủy và 7,0 m tại Ba Thá.

Giải pháp phi công trình

Ngoài các giải pháp công trình ở trên, cần tăng cường các giải pháp phi công trình, thích nghi với ngập lụt: 

Trồng và bảo vệ rừng trên lưu vực, tăng độ che phủ rừng, giảm cường độ lũ và tránh bồi lấp hồ, sông suối. Quản lý, cắm mốc hành lang bảo vệ các công trình hồ đập, đê điều bảo vệ không gian dành cho thoát lũ, các trục tiêu, thoát lũ. Quản lý, bảo vệ ao hồ, đầm trong khu vực dùng để điều hòa nước, giảm lũ. 

Xây dựng nâng cấp hệ thống đường giao thông kết hợp với đường cứu hộ cứu nạn. Xây dựng hệ thống cấp nước sạch cho người dân trong khu vực. Rà soát, bố trí ổn định dân cư vùng thường xuyên bị ngập lụt, khu vực ngoài đê, khu vực có nguy cơ sạt lở, ưu tiên tái định cư tại chỗ, trong đó chú ý thôn Bùi Xá. Quy định cao độ nền xây dựng các khu đô thị mới và nhà cửa tránh tình trạng xây dựng ở cao trình quá thấp thường xuyên bị ngập lụt, cao độ nền trong khu vực nên ở +9,0 m đến +10,0 m. Quy hoạch đô thị trong khu vực cần chú ý bố trí không gian cho các trục tiêu thoát, không quy hoạch đô thị vào các khu vực trũng thấp, khu vực dành cho thoát lũ ở các trục tiêu Vai Bò, Bến Gò và Cầu Tây. Quy hoạch và bảo vệ các hồ đầm ao, trục tiêu trong khu vực.

Chủ động chuyển đổi cơ cấu cây trồng vật nuôi phù hợp với đặc điểm mưa lũ, địa hình của khu vực. Chuyển đổi từ lúa sang nuôi trồng thủy sản. Thiết kế và xây dựng công trình nhà ở, cơ quan, trường, trạm cao tầng vượt lũ; bố trí các cơ sở tránh trú, dự trữ nước sạch, lương thực, nhu yếu phẩm,… Tăng cường năng lực dự báo và cảnh báo lũ trên lưu vực sông Bùi và các sông có ảnh hưởng lớn như Tích, Đáy.

Xây dựng bản đồ ngập lụt, xây dựng kế hoạch ứng phó lũ lụt, chuẩn bị phương tiện vật tư phòng chống lũ, bảo vệ đê điều, hồ đập; dự trữ lương thực, nhu yếu phẩm,… Thông tin tuyên truyền cho người dân và cơ quan, đơn vị trong khu vực về tình hình ngập lụt, khả năng phòng chống lũ trong khu vực; thông tin về mưa lũ, kỹ năng ứng phó với mưa lũ.

Kết luận

Khu vực Hữu Bùi thuộc huyện Chương Mỹ, TP. Hà Nội là khu vực có địa hình trũng thấp, chịu ảnh hưởng của lũ rừng ngang từ Hòa Bình đổ về và lũ sông Bùi dâng cao nên thường xuyên bị ngập lụt. Với điều kiện tự nhiên, hiện trạng công tình tiêu úng và phòng chống lũ cũng như định hướng phát triển kinh tế xã hội trong khu vực, đề xuất phương án phòng chống lũ rừng ngang và tiêu úng cho khu vực là tiêu phân tán và chống lũ lịch sử; khoanh vùng bảo vệ các khu vực có thể cách ly lũ núi và chủ động bơm tiêu; các khu vực ven sông không khoanh vùng bảo vệ được, lựa chọn giải pháp thích nghi với lũ và tổ chức di dời. 

Tài liệu tham khảo

Hà Văn Khối (2009), Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc xóa các khu chậm lũ sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long. Đề tài độc lập cấp Quốc gia;

Lê Văn Nghị (2019), Nghiên cứu đánh giá rủi ro đối với thượng hạ du khi xảy ra sự cố các đập trên hệ thống bậc thang thủy điện sông Đà. Đề tài KC08.22/11-15;

Viện Quy hoạch Thủy lợi (2014), Quy hoạch phòng chống lũ và đê điều hệ thống sông Đáy, Quyết định phê duyệt số 1821/QĐ-TTg ngày 07/10/2014;

Viện Quy hoạch Thủy lợi (2009), Quy hoạch phòng chống lũ của từng tuyến sông có đê trên địa bàn thành phố Hà Nội. Hội đồng Nhân dân thành phố Hà Nội phê duyệt tại Nghị quyết số 17/2009/NQ-HĐND ngày 11/12/2009;

Bùi Nam Sách (2020), Nghiên cứu đề xuất giải pháp phòng chống ngập lụt, úng cho lưu vực sông Bùi và vùng phụ cận. Mã số ĐTĐL.CN-16/20.

NGUYỄN THỊ BÍCH THỦY, NGUYỄN THỊ THANH HOA, BÙI HẢI NINH
Viện Quy hoạch Thủy lợi - Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn
Nguồn: Tạp chí Tài nguyên và Môi trường số 9 năm 2024