Quá trình phát triển các giải pháp kiểm soát lũ trên thế giới và trong nước

 quá trình phát triển các giải pháp 
 kiểm soát lũ trên thế giới và trong nước 
 Đề xuất giải pháp đường tràn cứu hộ đê kiểm soát lũ cực lớn 
 Th S. Nguyễn Hữu Phúc 
 Cục Phòng chống lụt bão & Quản lý đê điều 
I. Mở đầu: 
 Để bảo vệ các đồng bằng ven sông, từ xa xưa ở nước ta và trên thế giới đã phát triển 
và áp dụng nhiều giải pháp kiểm soát lũ khác nhau. Nhìn chung, các giải pháp kiểm soát lũ 
được phát triển từ đơn giản đến phức tạp, từ việc có thể thực hiện được bằng lao động thủ 
công, đơn giản, bằng vật liệu tại chỗ như trồng cây, đắp đê bằng đất đến những công trình 
phức tạp hơn bằng vật liệu tiên tiến, thi công phức tạp và đòi hỏi kinh phí cao hơn như các 
công trình phân lũ, hồ cắt lũ thượng nguồn và đặt chúng thành nội dung quản lý tổng hợp 
lưu vực sông. Số lượng các giải pháp cũng tăng lên theo sự phát triển của kinh tế và tiến bộ 
của khoa học kỹ thuật. Có thể tóm lược quá trình phát triển các giải pháp công trình kiểm 
soát lũ như hình 1.1. 
 Đắp đê phòng lụt
 Khơi thông dòng chảy,
 tăng thoát lũ
 Phân chậm lũ
 Bảo vệ rừng và trồng rừng
 Hồ điều tiết lũ ở thượng lưu
 Quản lý tổng hợp lưu vực sông
 Hình 1.1: Quá trình phát triển các giải pháp kiểm soát lũ
 Đặt trọng tâm hay tập trung vào một giải pháp hay nhóm giải pháp nào đó trên đây 
là tuỳ thuộc vào điều kiện tự nhiên, điều kiện khí tượng và kinh tế kỹ thuật của mỗi nước. 
 Sự điều chỉnh hay bổ sung các giải pháp kiểm soát lũ ở mỗi khu vực, mỗi quốc gia 
chủ yếu nhằm tăng mức độ đảm bảo về kiểm soát lũ. Thường việc điều chỉnh hoặc bổ sung 
các giải pháp được thực hiện sau khi có sự kiện lũ đặc biệt lớn xảy ra. 
II. Quá trình phát triển các giải pháp phòng chống lũ trên thế giới: 
2.1. Trên lưu vực sông Mississippi (Mỹ): 
 Sau trận lũ cực lớn năm 1927 làm vỡ và tràn nhiều đoạn trên hệ thống dọc hai bên 
 1 
sông, gây ra thảm hoạ lũ lụt về người và tài sản, một kế hoạch tổng thể kiểm soát lũ trên 
toàn lưu vực sông đã được xây dựng nhằm khai thác sông phục vụ phát triển kinh tế xã hội, 
đồng thời bảo tồn môi trường thiên nhiên. 
2.2. Hà Lan: 
 Hà Lan là một quốc gia vùng hạ lưu sông Rhine và sông Meus, do điều kiện địa 
hình nên biện pháp chủ yếu để kiểm soát lũ là hệ thống đê. Đây là một quốc gia phát triển 
có tiềm lực kinh tế, kiểm soát lũ là yếu tố sống còn của miền đất thấp này nên đã phát triển 
hệ thống đê vững chắc nhất trên thế giới. 
 Trận lũ cực lớn năm 1995 (lũ có N = 1250 năm) đã tràn hầu như toàn tuyến đê, 
200.000 người phải sơ tán khẩn cấp. Một lực lượng lớn về nhân lực, thiết bị, vật liệu và kỹ 
thuật tiên tiến để chống tràn đảm bảo đê không bị vỡ. Sau lũ Vì ở hạ nguồn và điều kiện 
địa hình nên ngoài việc điều chỉnh mực nước thiết kế đê lên tương đương mức lũ N = 1250 
năm, Hà Lan chú trọng nghiên cứu, sử dụng vật liệu và kỹ thuật chống tràn để có thể 
chấp nhận tràn đê nhưng không vỡ. 
2.3. Các nước cộng đồng châu Âu trong lưu vực sông Rhine đã phối hợp xây dựng chiến 
lược kiểm soát lũ với kinh phí lên tới 12 tỷ ECU. 
2.4. Trung Quốc: 
 Do thời tiết diễn biến khác thường, mưa quá lớn, một trận lũ cực lớn đã xảy ra trên 
sông Trường Giang năm 1998. Tuy đã được dự báo trước và tăng cường công tác chuẩn bị 
nhưng lũ lớn, kéo dài nên tràn và vỡ đê nhiều đoạn, gây hậu quả nghiêm trọng về người và 
tài sản. Sau trận lũ Trung Quốc phải điều chỉnh các giải pháp phòng chống lũ, bão đã được 
sử dụng trong 40 năm qua được tóm gọn trong 32 từ : “Đóng rừng, trồng cây - Lùi ruộng, 
trả rừng - San bối, thoát lũ - Lùi ruộng, trả hồ - Lấy công, thay cứu - Di dân, dựng trấn - 
Nạo vét sông, hồ - Gia cố đê lớn”. 
2.5. Thái Lan: 
 Trong số những cơn lũ gần đây, thiệt hại lớn gây ra bởi trận lũ 1995 đã nhắc nhở 
nước này về nhu cầu tiếp tục quản lý và kiểm soát lũ như là một phần của phương pháp 
quản lý lưu vực tổng hợp và tiếp tục dồn nỗ lực vào việc quản lý, kiểm soát lũ. Thái Lan 
đang xem xét xây dựng kế hoạch quản lý tổng hợp tài nguyên nước dài hạn (20 - 25 năm) 
cho 25 lưu vực sông trong nước. Trong đó công tác quản lý và kiểm soát lũ được xem là 
một trong năm biện pháp quan trọng nhất. 
2.6. Nhật Bản: 
 Sau nhiều trận lũ lớn xảy ra trên sông Tone, kế hoạch khai thác, cải tạo sông đã 
được xem xét lại và sửa đổi toàn diện. Chính sách cơ bản về bảo tồn và khai thác hệ thống 
sông Tone là phối hợp các hoạt động với các kế hoạch khác nhau nhằm thúc đẩy phát triển 
kinh tế xã hội các khu vực liên quan có xem xét đến điều kiện thực tế và bảo tồn môi 
trường sông. Một kế hoạch nhất quán đang được thực hiện, trong đó chú trọng ưu tiên các 
biện pháp giảm nhẹ lũ ở các vùng dễ bị lụt như xây dựng các tuyến đê tiêu chuẩn cao 
(Super dike: là đê có chiều rộng bề mặt hàng trăm mét để khi tràn đê không vỡ, trên mặt 
đê có thể cho phép xây dựng công trình) chống lũ lớn vượt thiết kế. 
 Ngoài ra một số nước trong khu vực như Malaysia, Hàn Quốc, ấn Độ, Bangladesh, 
. và các nước trên thế giới coi kiểm soát lũ là một nội dung quan trọng trong phát triển 
bền vững. 
III. Quá trình phát triển giải pháp công trình kiểm soát lũ ở Việt Nam: 
3.1. Thảm hoạ lũ lụt: 
 Đồng bằng sông Hồng - sông Thái Bình đã có các hệ thống đê từ những thế kỷ đầu 
tiên sau công nguyên bảo vệ các vùng trũng ven sông. Các tuyến đê ngày càng được đắp 
cao lên, rộng ra và nối với nhau tạo thành các vùng đê khép kín dọc theo các triền sông như 
ngày nay. 
 2 
 Từ lâu đời, các con đê gắn bó mật thiết với người dân Việt, chở che, bảo vệ các xóm 
làng. Nhưng khi nước lũ lên cao làm vỡ đê thì thảm hoạ sẽ xảy ra. Lịch sử đã ghi lại được 
một số thảm hoạ vào các năm 1913, 1915, 1945, đặc biệt trận lũ VIII/1971 mặc dù đã sử 
dụng phân lũ, chậm lũ nhưng mực nước ở Hà Nội vẫn lên đến cao trình 14,13m, vỡ đê ở 
nhiều nơi như Khê Thượng, Lâm Thao, Nhất Trai (sông Thái Bình) và Cống Thôn (sông 
Đuống). Tổng diện tích ngập 250.139 ha, trong đó mất trắng 162.598 ha, dân số bị ảnh 
hưởng ngập lụt là 2,71 triệu người, tổn thất trực tiếp khoảng hơn 1 tỷ đồng, tương đương 
khoảng 7 triệu tấn thóc (chưa kể tới kinh phí hộ đê). 
3.2. Quá trình phát triển các giải pháp phòng chống lũ lụt trên lưu vực sông Hồng và 
Thái Bình: 
 Lịch sử công tác chống lũ lụt trên lưu vực sông Hồng gắn liền với quá trình lịch sử 
phát triển của dân tộc Việt Nam nói chung và trên lưu vực sông Hồng nói riêng. Sự phát 
triển công tác phòng chống lũ lụt trên lưu vực sông Hồng gồm các giai đoạn sau: 
3.2.1. Giai đoạn trước năm 1945 
 Biện pháp phòng chống lũ lụt chủ yếu ở đồng bằng sông Hồng là đê điều. Ngoài ra 
còn tiến hành nạo vét, khơi thông các phân lưu để tăng khả năng thoát lũ. Trong thời kỳ 
Pháp thuộc có tiến hành xây dựng một số công trình phân chậm lũ. 
a. Sự hình thành hệ thống đê 
 Theo tài liệu lịch sử từ thế kỷ thứ V một số đoạn đê đã được hình thành. Năm 866 
đã có hệ thống đê xung quanh thành Đại La, đoạn đê này dài 8500m, cao 6,0m. Đến năm 
908 dưới thời kỳ nhà Lý đã đắp đê ở phường Cơ Xá từ Liên Mạc đến Phà Đen. Năm 1248 
nhà Trần cho đắp đê sông Hồng từ thượng nguồn đến biển. 
b. Khơi vét các tuyến sông 
 Song song với việc đắp đê, việc khơi thông dòng chảy để tiêu thoát lũ cũng được 
quan tâm. Sông Tô Lịch được nạo vét vào các năm 1112, 1256 và Sông Đuống vào các năm 
1390, 1407, 1436, 1810, 1830,... 
c. Biện pháp phân lũ, chậm lũ 
 Giải pháp này chỉ được thực hiện vào các năm xuất hiện lũ lớn vượt khả năng chịu 
đựng của đê. Năm 1896 đã xây dựng khu phân, chậm lũ Vĩnh Yên, nghiên cứu 3 vùng 
chậm lũ: Lâm Thao, Sơn Tây (từ đường số 6 đến đê sông Đà) và Vĩnh Phúc (từ sông Cà Lồ 
nối vào chân dẫy Tam Đảo), phân lũ Vĩnh Phúc. Năm 1937 xây dựng đập Đáy, khi nước lũ 
sông Hồng vượt quá khả năng chịu đựng của hệ thống đê thì mới mở đập, cho nước lũ vào 
sông Đáy. Lưu lượng thiết kế của đập Đáy vào khoảng 3000 m3/s. 
3.2.2. Giai đoạn 1945 - 1954: 
 Trong thời gian từ năm 1945 đến năm 1954 là thời kỳ chiến tranh, hầu hết các địa 
phương có đê là vùng tạm chiếm nên việc củng cố đê không được quan tâm nhiều, chỉ củng 
cố những đoạn đê thật thiết yếu. Trong gần 10 năm mới đắp được khoảng 5,5 triệu m3 đất. 
3.2.3. Giai đoạn 1954 - 1964 
 Tiếp tục nâng cao khả năng chống lũ của hệ thống đê. Từ năm 1954 đến năm 1960, 
riêng hệ thống đê Trung ương đã đắp thêm 53,9 triệu m3 đất, thả 0,9 triệu m3 đá kè, cải tạo 
khả năng phân lũ vào sông Đáy, đồng thời hoàn thiện quy hoạch phòng chống lũ toàn diện 
cho đồng bằng sông Hồng và sông Thái Bình, cụ thể như sau: 
 1. Mục tiêu chống lũ: 
 Lấy quy mô như trận lũ đã xẩy ra tháng VIII/1945 làm đối tượng phòng chống lũ 
với mực nước tại Hà Nội là 13,9m (13,7m theo hệ cao độ quốc gia), thời kỳ lặp lại là 160 
năm. 
 2. Các biện pháp kiểm soát lũ : 
 - Tăng cường và củng cố đê đảm bảo chống được lũ có mực nước lũ 13,30m (13,1m 
theo hệ cao độ quốc gia) tại Hà Nội, tương ứng tại Phả Lại là 6,80m. 
 3 
 - Sử dụng hồ Thác Bà để chống lũ cho hạ du. 
 - Xây dựng cống Vân Cốc và đê Vân Cốc để chậm lũ trong vùng Vân Cốc - đập 
Đáy đảm bảo cắt lũ cho sông Hồng khoảng 2300 m3/s. 
 - Phân lũ vào sông Đáy 3700 m3/s. 
 - Chậm lũ vào các vùng Tam Nông, Thanh Thủy, Lương Phú. 
 Sau trận lũ VIII/1971 đã bổ xung quy hoạch phòng chống lũ cho vùng đồng bằng và 
trung du sông Hồng. 
3.2.4. Công tác phòng chống lụt giai đoạn 1972 - 1990 
 1. Mục tiêu chống lũ 
 Mục tiêu là chống được trận lũ VIII/1971 là trận lũ lớn nhất xảy ra ở đồng bằng 
sông Hồng - sông Thái Bình, có lưu lượng ở Sơn Tây là 37.800 m3/s, mực nước ở Hà Nội 
hoàn nguyên là 14,80m (14,6 m theo hệ cao độ quốc gia), có thời kỳ lặp lại khoảng 200 - 
250 năm. 
 2. Các công trình chống lũ: Hệ thống đê, hồ chứa Thác Bà, tăng cường khả năng 
thoát lũ của lòng dẫn, phân lũ qua sông Đáy và biện pháp chậm lũ. 
 Trong giai đoạn quá độ trước khi có hồ Hòa Bình tham gia cắt lũ (trước 1990), để 
chống với lũ VIII/1971, các biện pháp tổng hợp đã được áp dụng gồm: 
 - Củng cố và tăng cường hệ thống đê để chống được lũ có mực nước thiết kế đê là 
13,30m (cao độ thuỷ lợi) ở Hà Nội. 
 - Sử dụng hồ chứa Thác Bà để cắt lũ hỗ trợ cho hạ du. Trước năm 1986 thì phần 
dung tích dành để chống lũ là 574 triệu m3 ứng với mực nước trước lũ là 55,5m. 
 - Cải tạo đập Đáy, củng cố đê sông Đáy, mở rộng một số đoạn co hẹp, cải tạo và 
làm thông thoáng lòng sông Đáy vào mùa lũ để đảm bảo khả năng phân lũ theo thiết kế là 
5000 m3/s. 
 - Biện pháp chậm lũ: Các khu chậm lũ được nghiên cứu gồm khu Tam Nông, Thanh 
Thủy, Lâm Thao, Trung Hà, Quảng Oai, vùng bối Vĩnh Tường, vùng Ba Tổng, Chí Linh. 
 - Tiếp tục giải phóng lòng sông để tăng cường khả năng thoát lũ. Đã tiến hành phá 
các bối cản lũ, san các đường cao, di dời nhà trong vùng bãi sông, cắt cong sông ở hạ lưu 
sông Thái Bình. 
3.2.5 Giai đoạn từ 1990 đến nay: đã có hồ Hoà Bình tham gia cắt lũ. Các biện pháp chống 
lũ giai đoạn này gồm: 
 - Trồng và bảo vệ rừng đầu nguồn 
 - Các hồ chứa Hoà Bình, Thác Bà. 
 - Hệ thống đê. 
 - Tăng cường khả năng thoát lũ của lòng dẫn. 
 - Phân lũ sông Đáy 
 - Sử dụng các khu chậm lũ gồm Tam Thanh, Lương Phú, Quảng Oai, Lập Thạch. 
 - Tăng cường hộ đê phòng lụt và nâng cao nhận thức cộng đồng trong phòng chống 
lũ lụt. 
 Theo Tiêu chuẩn Ngành 14 TCN 122-2002, tiêu chuẩn chống lũ giai đoạn hiện tại là 
chống được lũ tháng VIII/1971 (tần suất 0,8%); khả năng chống lũ của đê được cố định ở 
mức 13,10m tại Hà Nội (đê cấp đặc biệt là 13,40m) và 7,20m tại Phả Lại. Sau khi có hồ 
Tuyên Quang đảm bảo chống được lũ 0,4% và sau khi có hồ Sơn La nâng tần suất đảm bảo 
chống được lũ lên 0,2% (500 năm). 
IV. vấn đề đặt ra và đề xuất giải pháp: 
 ở nước ta, sau các trận lũ lớn xảy ra, tiêu chuẩn chống lũ lại được đặt ra ngày càng 
cao hơn: 
 4 
 Trận lụt Hmax Hà Nội Tiêu chuẩn chống lũ của đê 
 (Cao độ thuỷ lợi) 
Vỡ đê năm 1893 (lụt tràn Quý Tỵ) 9,50m 10,50m 
Vỡ đê năm 1904 (Lũ Giáp Thìn) 10,93m 11.00m 
Vỡ đê năm 1911 (lũ Tân Hợi) 11,25m 11,50m 
Vỡ đê năm 1915 11,64 m 12,00m 
Lũ 1940 12,30m 12,50m 
Lũ 1945 12,68m 13,00m 
Lũ VIII/1971 14,60 - 14,80m 13,60m 
 Sau khi có hồ Sơn La, Tuyên Quang thì cũng chỉ giải quyết được lũ 500 năm. Vấn 
đề đặt ra là để đối phó với các con lũ cực lớn 1000 năm, 2000 năm cần phải có giải pháp 
mới. Đó là đường tràn cứu hộ đê, khi lũ vượt thiết kế chấp nhận cho tràn đê nhưng không 
vỡ đê “chấp nhận thiệt hại mức độ nhưng tránh được thảm hoạ”. Trên cơ sở thực tiễn và cơ 
sở khoa học để giải bài toán đường tràn cứu hộ đê (Hình 1.2) cho kiểm soát lũ đồng bằng 
sông Hồng - sông Thái Bình, lựa chọn được phương án về vị trí, số lượng, kích thước của 
các đường tràn để có thể kiểm soát được trận lũ lớn hơn lũ tháng VIII/1971. 
IV.1- Tiêu chí lựa chọn vùng đặt đường tràn cứu hộ đê 
 Đồng bằng sông Hồng-sông Thái Bình được chia ra làm 38 vùng riêng biệt bao 
bọc bởi các tuyến đê khép kín hoặc các tuyến đê và các vùng đồi núi cao. Tuy nhiên, 
để các đường tràn được lựa chọn là phù hợp, đáp ứng được mục tiêu đề ra, số lượng, vị 
trí, qui mô các đường tràn cứu hộ đê được lựa chọn theo các tiêu chí sau: 
 1. Một vùng có ít nhất một đường tràn và không quá hai đường tràn vì sẽ phức 
tạp cho quản lý vận hành. 
 2. Chỉ bố trí tràn tại các vùng có dung tích chứa được coi là đáng kể, ít ảnh 
hưởng đến an toàn và kinh tế có thể khắc phục được sau khi lũ. 
 3. Các vùng có mức ưu tiên về cấp bảo vệ (cấp đê) nhỏ hơn cấp đặc biệt. 
 4. Các vùng có khả năng sử dụng hệ thống tiêu đã có hoặc có thể nâng cấp hệ 
thống này để tiêu thoát nước lũ. 
 5. Các vùng có khả năng đầu tư cơ sở vật chất, hạ tầng. 
IV.2- Tiêu chí lựa chọn vị trí các đường tràn cứu hộ đê 
 1. Về vị trí đặt tràn 
 Vị trí đường tràn cứu hộ đê phải đặt ở xa khu vực dân cư tập trung, các công 
trình văn hoá, chính trị và kinh tế nhằm giảm đến mức thấp nhất ảnh hưởng trực tiếp 
đến dân sinh, kinh tế, xã hội khi công trình tràn phải vận hành. 
 2. Lựa chọn qui mô, kích thước tràn cứu hộ đê 
 - Cao trình ngưỡng tràn: Mục tiêu của tràn cứu hộ đê là cắt lũ khi mức nước lũ 
trong sông vượt mức nước lũ thiết kế đê, do vậy cao trình đỉnh ngưỡng tràn nên đặt 
ngang hoặc gần bằng cao trình mực nước thiết kế đê (riêng đối với các tuyến đê bối 
chỉ đặt ngang với mức báo động số II để đảm bảo theo Nghị định 62/1999/NĐ-CP 
ngày 31/7/1999 của Chính phủ). 
 - Kích thước của các đường tràn cứu hộ đê: Với mỗi đường tràn cứu hộ đê, sau 
khi đã xác định cao trình ngưỡng tràn (xác định cột nước trên đỉnh tràn) thì tổng 
lượng lũ vào vùng chứa chỉ còn phụ thuộc vào chiều rộng tràn và kiểu dạng tràn. Kiểu 
dạng tràn: tuyến đê kết hợp là tuyến giao thông nông thôn, đồng thời cũng là tuyến 
đường kiểm tra, cứu hộ đê trong mùa mưa lũ. 
 Trên cơ sở các tiêu chí trên kết hợp với kiểm tra thực địa đã lựa chọn được 36 vị trí 
tràn cứu hộ đê hệ thống sông Hồng-sông Thái Bình. Hiệu quả của các đường tràn cứu hộ đê 
 5 
được đánh giá thông qua việc cắt giảm mực nước lũ và lưu lượng đỉnh lũ tại Hà Nội và các 
trạm chính trên hệ thống sông Hồng-sông Thái Bình. Phương pháp đánh giá hiệu quả của 
đường tràn cứu hộ đê sử dụng mô hình toán thuỷ lực HEC-RAS. Qua tính toán trên mô hình 
đã xác định được hiệu quả của các đường tràn cứu hộ đê và kiến nghị phương án sử dụng 
các đường tràn cứu hộ đê chống lũ cực lớn trên hệ thống sông Hồng-sông Thái Bình. Theo 
đó hiệu quả giảm mực nước lũ tại Hà Nội của các đường tràn vùng hạ lưu sông Hồng thuộc 
các tỉnh Hà Nam, Nam Định, Thái Bình và Ninh Bình là không đáng kể, nhưng các đường 
tràn này có tác dụng tự bảo vệ bản thân các tuyến đê trong trường hợp xuất hiện tổ hợp lũ 
gặp triều cường. 
 Kết luận: 
 Đường tràn cứu hộ đê là một giải pháp có thể để thực hiện chỉ đạo của Chính phủ tại 
Nghị định 71/2002/NĐ-CP ngày 23/7/2002 quy định chi tiết thi hành một số điều của Pháp 
lệnh tình trạng khẩn cấp trong trường hợp có thảm hoạ lớn, dịch bệnh nguy hiểm, trong đó 
ghi rõ “Trong trường hợp đã áp dụng các biện pháp quy định tại các điểm a, b, c khoản 1 
Điều 11 mà vẫn còn nguy cơ đe doạ trực tiếp các khu vực xung yếu cần bảo vệ thì tiến hành 
cho tràn hoặc phá những đoạn đê nhất định để phân lũ vào các khu chậm lũ khác theo 
quyết định của Thủ tướng Chính phủ” 
 Giải pháp đường tràn cứu hộ đê là bước kế thừa sự phát triển về các giải pháp kiểm 
soát lũ, để đối phó với nguy cơ lũ ngày càng cao có nguy cơ gây ra thảm hoạ, nhằm giảm 
nhẹ thiệt hại về tính mạng và tài sản, tạo cơ sở cho phát triển bền vững. 
Bài toán đường tràn cứu hộ đê đặt ra và giải theo sơ đồ dưới đây: 
 Cơ sở khoa học của điều kiện biên và Cơ sở thực tiễn của
 đường tràn cứu hộ đê số liệu đầu vào đường tràn cứu hộ đê
 công cụ tính toán
 các phương án
 đường tràn cứu hộ đê
 hiệu quả chống lũ
 Lựa chọn
 đề xuất phương án
 6