BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
ĐẠI HỌC HUẾ
TRƯỜNG ĐẠI HỌC KHOA HỌC
¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯¯
HỒ ĐẮC MẠNH
ỨNG DỤNG TỔ HỢP PHƯƠNG PHÁP GIS VÀ MƠ HÌNH
HĨA ĐÁNH GIÁ NGUY CƠ LŨ QT LƯU VỰC SƠNG
KƠN - HÀ THANH TỈNH BÌNH ĐỊNH VÀ ĐỀ XUẤT
CÁC GIẢI PHÁP PHỊNG TRÁNH
CHUYÊN NGÀNH: ĐỊA CHẤT HỌC
MÃ SỐ: 60.44.02.01
LUẬN VĂN THẠC SĨ KHOA HỌC
KHOA HỌC TRÁI ĐẤT
NGƯỜI HƯỚNG DẪN KHOA HỌC
TS. TRẦN HỮU TUN
Huế, 2014
LỜI CẢM ƠN!
Trong suốt quá trình thực hiện và viết luận văn , học viên đã nhận
được sự quan tâm , dẫn dắt tận tình của giáo viên hướng dẫn TS. Trần
Hữu Tuyên và sự giúp đỡ của quý thầy cô giáo Khoa Địa lý – Địa chất
thuộc Trường Đại học khoa học Huế trong suốt thời gian học tập và
nghiên cứu tại Trường. Nhân dịp này học viên xin bày tỏ lòng cảm ơn
chân thành và tri ân nhất đến quý thầy cô giáo.
Để hoàn thành cuốn luận văn này học viên không thể không kể
đến sự giúp đỡ và tạo điều kiện của các Ban ngành và chính quyền địa
phương các huyện thuộc khu vực đề tài của tỉnh Bình Định; đặc biệt là
Sở Khoa học và Công nghệ tỉnh Bình Định, phòng Đào tạo Sau đại học,
trường Đại học Khoa học Huế đã tạo mọi điều kiện thuận lợi nhất để học
viên hoàn thành luận văn đúng thời hạn.
Một lần nữa xin chân thành cảm ơn!.
Thừa Thiên Huế, tháng 9 năm 2014

T NG QUAN V KHU V C VÀ CÁC V N NGHIÊN C UỔ Ề Ự Ấ ĐỀ Ứ 4
1.1. i u ki n a lý t nhiên v kinh t xã h i:Đ ề ệ đị ự à ế ộ 4
1.1.1. i u ki n a lý – t nhiênĐ ề ệ đị ự 4
1.1.1.1. V trí a lýị đị 4
1.1.1.2. a hìnhĐị 4
1.1.2. C u trúc a ch tấ đị ấ 6
1.1.2.1. a t ngĐị ầ 6
1.1.2.2. Magma 9
1.1.2.3. Ki n t oế ạ 10
1.1.3. Khí h u – Th y v nậ ủ ă 10
1.1.3.1. Nhi t không khíệ độ 10
1.1.3.2. m không khíĐộ ẩ 10
1.1.3.3. Ch m aế độ ư 11
1.1.3.4. c i m th y v nĐặ đ ể ủ ă 12
1.2. c i m kinh t - xã h iĐặ đ ể ế ộ 16
1.3. C s h t ng v phát tri n kinh tơ ở ạ ầ à ể ế 16
1.4. T ng quan v l quét ổ ề ũ 17
1.4.1. Khái ni m v l quétệ ề ũ 17
1.4.2. Các d ng c a l quétạ ủ ũ 18
1.5. T ng quan v các công trình nghiên c u v l quét v ph ng pháp ổ ề ứ ề ũ à ươ
xây d ng b n phân vùng nguy c l quét.ự ả đồ ơ ũ 22
1.5.1. T ng quan v các công trình nghiên c uổ ề ứ 22
1.5.2. Các ph ng pháp xây d ng b n phân vùng nguy c l quétươ ự ả đồ ơ ũ 24
Ch ng 2ươ 31
HI N TR NG VÀ NGUYÊN NHÂN L QUÉT L U V CỆ Ạ Ũ Ư Ự 31
SÔNG KÔN – HÀ THANH 31
2.1. V các ph ng pháp th nh l p b n hi n tr ng l quétề ươ à ậ ả đồ ệ ạ ũ 31
2.1.1. Ph ng pháp thu th p t i li u v i u tra xã h i h c: ươ ậ à ệ à đ ề ộ ọ 32
2.1.2. Ph ng pháp phân tích nh vi n thámươ ả ễ 32
2.1.3. Ph ng pháp kh o sát th c aươ ả ự đị 33

3.2.1.1. Phân chia l u v c tính toánư ự 54
3.2.1.2. Tính toán, xác nh l u l ng t i các ti u l u v c theo mô đị ư ượ ạ ể ư ự
hình m a-dòng ch y HEC-HMSư ả 55
3.2.1.3. ng d ng mô hình MIKE FLOOD mô ph ng dòng ch y trên Ứ ụ ỏ ả
các l u v c sông Kôn – H Thanh t nh Bình như ự à ỉ Đị 57
Ch ng 4ươ 66
ÁNH GIÁ R I RO VÀ XU T CÁC GI I PHÁP Đ ĐỘ Ủ ĐỀ Ấ Ả 66
PHÒNG TRÁNH L QUÉTŨ 66
4.1. ánh giá r i ro Đ độ ủ 66
4.1.1. ánh giá r i ro v con ng i trong vùng nguy c l quét.Đ ủ ề ườ ơ ũ 66
4.1.1.1. r i ro v l quét th ng l u l u v c sông Kôn – H Độ ủ ề ũ ở ượ ư ư ự à
Thanh 66
4.1.1.2. r i ro v l quét h l u l u v c sông Kôn – H ThanhĐộ ủ ề ũ ở ạ ư ư ự à 68
4.1.2. ánh giá r i ro v c s h t ng trong vùng nguy c l ng, l Đ ủ ề ơ ở ạ ầ ơ ũ ố ũ
quét 70
4.1.2.1. Các công trình CSHT 72
4.1.2.2. Các công trình giao thông: c u, ngầ đườ 72
4.2. Các gi i pháp phòng tránh l quét:ả ũ 74
4.2.1.1.Xây d ng các tr m c nh báo nguy c l quét, l ngự ạ ả ơ ũ ũ ố 75
4.2.1.2. Xây d ng các tháp c nh báo l quét, l ngự ả ũ ũ ố 75
4.2.2. Xây d ng ch ng trình c nh báo nguy c l quét, l ngự ươ ả ơ ũ ũ ố 75
4.2.3. Di d i dân c ra kh i vùng nguy hi m khi có nguy c l quét, l ờ ư ỏ ể ơ ũ ũ
ng x y raố ả 76
4.2.4. N o vét, khai thông các ng thoát l ạ đườ ũ 76
4.2.5. Nâng c p, l m m i ng giao thông ph c v c u h , c u n n.ấ à ớ đườ ụ ụ ứ ộ ứ ạ 77
4.2.6. Các gi i pháp nh h ng quy ho ch, s d ng lãnh thả đị ướ ạ ử ụ ổ 77
4.2.7. Tr ng v b o v r ng, ph xanh t tr ng i núi tr c, c bi t ồ à ả ệ ừ ủ đấ ố đồ ọ đặ ệ
l r ng c d ng v phòng h u ngu nà ừ đặ ụ à ộ đầ ồ 77
4.2.8 Th c hi n công tác thông tin tuyên truy n v l quét:ự ệ ề ề ũ 77
K T LU N VÀ KI N NGHẾ Ậ Ế Ị 78

lũ quét
45
3.6 Phân vùng nguy cơ lũ quét theo độ ổn định sườn 48
3.7 Phân cấp nguy cơ lũ quét theo hệ số tiêu thoát nước 49
3.8
Phân vùng nguy cơ lũ quét theo mức độ bão hòa nước
đất đá
50
3.9 Phân cấp nguy cơ lũ quét theo độ dốc sông suối 51
3.10 Chiều dài sông mô phỏng 58
3.11 Số lượng mặt cắt trên hệ thống sông Kôn – Hà Thanh 59
3.12
Thống kê mức độ rủi ro các khu vực dân cư nằm trong
vùng lũ quét
66
4.1
Thống kê các khu dân cư có độ rủi ro rất cao về lũ
quét
67
4.2
Thống kê các khu dân cư có độ rủi ro rất cao về lũ
quét ở thượng lưu
68
4.3
Thống kê các khu dân cư có độ rủi ro khác nhau về lũ
quét
71
4.4 Thống kê các khu dân cư có độ rủi ro rất cao , cao về 72
lũ quét
4.5

3.6 Bản đồ phân cấp mức độ bão hòa nước đất đá 50
3.7 Bản đồ phân cấp độ dốc sông suối 51
3.8 Bản đồ phân chia các tiểu lưu vực sông Kôn – Hà Thanh 54
3.9
Đường quá trình lưu lượng tại các tiểu lưu vực trong trận
lũ
56
3.10
Mạng lưới sông tính toán trong bài toán mô phỏng trên
sông K ôn – Hà Thanh
58
3.11
Mạng lưới mô phỏng trên sông Kôn – Hà Thanh trong
MIKE11
58
3.12 Vị trí các mặt cắt trong hệ thống sông Kôn – Hà Thanh 59
3.13
Vị trí gán biên trong mô hình MIKE11 trên sông K ôn –
Hà Thanh
60
3.14 Lưới tính các lưu vực sông 61
3.15 Vận tốc dòng chảy tại sông Kôn – Hà Thanh 62
3.16
Bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét Lưu vực sông Kôn – Hà
Thanh
64
4.1
Bản đồ về mức độ rủi ro về khu dân cư lưu vực sông K ôn
– Hà Thanh
66

đối với lưu vực sông Kôn – Hà Thanh.
Vì những lý do trên nên tôi đã chọn đề tài “ Ứng dụng tổ hợp phương pháp
GIS và mô hình hóa đánh giá nguy cơ lũ quét lưu vực sông Kôn – Hà Thanh tỉnh
Bình Định và đề xuất các giải pháp phòng tránh”.
1
1.2. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn:
a/ Ý nghĩa khoa học:
Phương pháp GIS và mô hình hóa là phương pháp hiện đại lần đầu tiên được sử
dụng trong nghiên cứu lũ quét ở Việt Nam, góp phần định lượng hóa việc đánh giá
nguy cơ lũ quét.
b/ Ý nghĩa thực tiễn:
Việc đánh giá nguy cơ lũ quét bằng các phương pháp hiện đại như phương
pháp GIS, mô hình hóa nhằm chỉ ra các vùng, khu vực có nguy cơ cao, rất cao về lũ
quét, tạo cơ sở khoa học cho công tác quy hoạch, bố trí các khu dân cư hợp lý ở lưu
vực sông Kôn - Hà Thanh tỉnh Bình Định.
Đề tài luận văn cung cấp luận cứ khoa học trong công tác phòng chống thiên
tai, quy hoạch sử dụng hợp lý môi trường địa chất cho các cơ quan ban ngành của
tỉnh Bình Định.
2. Tính mới của đề tài:
Lũ quét là hiện tượng thiên tai xảy ra phức tạp, vấn đề dự báo, cảnh báo nguy cơ
lũ quét vẫn là thách thức đối với các nhà khoa học. Các nghiên cứu trước đây mới
chỉ dừng lại ở mức độ định tính. Việc ứng dụng tổ hợp phương pháp GIS và mô
hình hóa sẽ góp phần định lượng hóa trong nghiên cứu lũ quét trên các lưu vực
sông.
3. Mục đích nghiên cứu
Xây dựng được bản đồ phân vùng nguy cơ lũ quét tại lưu vực sông Kôn - Hà
Thanh trên cơ sở sử dụng tổ hợp phương pháp GIS và mô hình toán và đề xuất các
giải pháp phòng tránh.
4. Đối tượng nghiên cứu và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của luận văn hiện tượng lũ quét ở lưu vực sông Kôn

Chương 4: Đánh giá độ rủi ro và đề xuất các giải pháp phòng tránh
Kết luận và kiến nghị
3
Chương 1
TỔNG QUAN VỀ KHU VỰC VÀ CÁC VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1. Điều kiện địa lý tự nhiên và kinh tế xã hội:
1.1.1. Điều kiện địa lý – tự nhiên
1.1.1.1. Vị trí địa lý
Lưu vực sông Kôn - Hà Thanh được tạo bởi hai con sông lớn nhất thuộc lưu
vực: sông Kôn và sông Hà Thanh, chảy qua 5 huyện và 1 thành phố: Vĩnh Thạch,
Tây Sơn, Vân Canh, An Nhơn, Tuy Phước và thành phố Quy Nhơn. Có tổng diện
tích lưu vực: 3.606km
2
.
Tọa độ vị trí địa lý như sau:
13
0
33’02’’N – 13
0
49’22’’ N
109
0
14’05’’E - 109
0
101’13’’E
1.1.1.2. Địa hình
Do ảnh hưởng của rìa phía Đông cao Nguyên Kon Tum, nên địa hình lưu
vực sông Kôn – Hà Thanh có xu hướng nghiêng từ Tây sang Đông với độ chênh
lệch khá cao (khoảng 1.000 m). Độ cao trung bình so với mặt biển là 700 m. Bề
mặt địa hình thường có dạng núi cao xen lẫn thung lũng, đồng bằng lòng chảo và

Thành phần thể đá gneis biotit - granat - cordierit dày 15m, đôi khi gặp khá
nhiều tập granulit mafic. Vài nơi còn gặp thể đá amphibolit, đá gneis biotit dày.
2. HỆ TẦNG XA LAM CÔ (A-PPxlc): Hệ tầng Xa Lam Cô phân bố chủ yếu
tại các khu vực Sông Kôn, Bình Nghi. Hệ tầng Xa Lam Cô có thành phần thạch học
từ dưới lên gồm đá phiến plagioclas - biotit - hypersten xen lớp mỏng đá gneis biotit
- silimanit - granat - cordierit, plagiogneis biotit - granat xen lớp mỏng granulit
mafic hai pyroxen, đá phiến thạch anh - biotit - silimanit - granat - cordierit.
3. HỆ TẦNG ĐẮC LÔ (A-PPđl): Hệ tầng Đắc Lô phân bố ở khu vực thượng
nguồn sông An Lão, thượng nguồn sông Kôn, khu vực sông Biên và khu vực xã Canh
Liên huyện Vân Canh. Thành phần gồm các đá plagiogneis biotit - granat, plagiogneis
biotit - granat - silimanit - cordierit xen đá hoa wolastonit - olivin - granat.
b. Giới Mezozoi:
6
4. HỆ TẦNG MANG YANG (T
2
my): Trên diện tích của lưu vực sông Kôn –
Hà Thanh, các thành tạo nguồn núi lửa sinh thuộc hệ tầng Mang Yang chỉ phân bố ở
phần phía nam của tỉnh, chủ yếu ở khu vực Diêu Trì - Vân Canh (70 km
2
) tạo một
trũng núi lửa hẹp, rộng 3-7 km, kéo dài chừng 15km theo phương ĐB-TN. Thành
phần thạch học các đá bao gồm chủ yếu là ryolit, ryodacit, felsit và tuf vụn núi lửa
của chúng, xen kẹp các lớp mỏng hoặc thấu kính trầm tích (đá phiến sét silic) và
trầm tích nguồn núi lửa sinh (cuội sạn kết tufogen, cát kết tufogen, bột kết tufogen,
tufit, sét kết tufogen).
c. Giới Kainozoi:
7
Hình 1.2. Bản đồ địa chất lưu vực sông Kôn – Hà Thanh
* Hệ thứ tư (Q): Gồm các trầm tích bở rời cuội, sỏi, cát, bột, sét, phân bố
trong các thung lũng sông suối và đồng bằng ven biển. Các trầm tích bở rời phân bố

)tb: Xếp vào phức hệ Trà Bồng gồm khối đá ở
khu vực Hòn Giang, Nam Tây Sơn; đặc trưng bởi các đá diorit, hocblen, granodiorit
sẫm màu bị ép, cấu tạo dạng gơnai. Tuổi của phức hệ là Paleozoi.
d. Phức hệ Bến Giằng g (C
3
)bg: Phức hệ xâm nhập này có nhiều pha thành
tạo, Có tính chất phân dị từ Basic đến axit, phân bổ chủ yếu ở khu vực sông Kôn.
e. Phức hệ Vân Canh gS (T
1-2
)vc: Phức hệ Vân Canh xuyên cắt phức hệ Bến
Giằng, Quế Sơn và các đá biến chất cổ. Phân bố khá phổ biến nhiều nơi, nhưng tập
trung chủ yếu ở phần phía Nam của tỉnh. Phức hệ Vân Canh phân dị nhiều pha.
Thành phần chủ yếu là granit kiềm đốt và granit kiềm.
f. Phức hệ Phú Tài g (T
3n
)pt: Phức hệ Phú Tài phân bố trong một số diện
tích nhỏ ở khu vực Phú Tài, đèo Cù Mông, đặc trưng bởi các đá granit, granodiorit
9
có amfibol, hạt trung đến thô, màu xám sáng, xám sẫm. Tuổi của phức hệ Phú Tài
là Paleozoi.
1.1.2.3. Kiến tạo
Trong lưu vực sông Kôn – Hà Thanh các hoạt động kiến tạo phá hủy xảy ra
khá mạnh mẽ và đa dạng. Nhìn chung có 2 hệ thống đứt gãy chính, đó là hệ thống
Tây Bắc - Đông Nam (á kinh tuyến) và hệ thống Đông Bắc - Tây Nam (á vĩ tuyến).
Chúng phát triển thành đới kéo dài từ vài chục km đến 50 - 70 km.
a. Hệ thống đứt gãy theo phương Đông Bắc - Tây Nam:
Hệ thống đứt gãy này có thể được hình thành trong giai đoạn tạo núi
Paleozoi và tái hoạt động trong Mezozoi. Chúng phát triển thành đới đứt gãy kéo ra
những khoảng nâng khác nhau trong từng mảng của địa khối Kon Tum. Điển hình
cho hệ thống đứt gãy phương Đông Bắc - Tây Nam là đới đứt gãy Phù Mỹ - Phú

1.1.3.2. Độ ẩm không khí
10
Độ ẩm tuyệt đối trung bình tháng trong năm 22,5 - 27,9 % và độ ẩm tương
đối từ 79 - 92 % tại khu vực miền núi.
Độ ẩm tương đối trung bình là 79 % và cực tiểu là 31%.
1.1.3.3. Chế độ mưa
Mưa là một yếu tố chính của khí hậu, là yếu tố chi phối khả năng hình thành
và phát triển của hiện tượng ngập lụt, lũ ống, lũ quét.
a. Lượng mưa trung bình nhiều năm
Lượng mưa trung bình nhiều năm trên lưu vực sông Kôn – Hà thanh từ 2.220
– 3.030 mm. Vùng mưa lớn là vùng núi Vĩnh Kim, huyện Vân Canh thượng nguồn
sông Hà Thanh từ 2.000 - 2.180 mm. Những vùng còn lại như vùng ven biển phía
Nam tỉnh, huyện Tây Sơn, phía đông huyện miền núi Vĩnh Thạnh và lưu vực hạ lưu
sông Kôn lượng mưa năm trung bình đạt từ 1.610 - 1.880 mm trong đó tâm mưa
thấp nhất là khu vực Tân An và các xã phía đông huyện Tuy Phước với lượng mưa
năm trên dưới 1.600 mm.
Lượng mưa năm lớn nhất gấp 3 - 4 lần lượng mưa năm nhỏ nhất, có nơi gấp
5 lần lượng mưa năm nhỏ nhất.
Bảng 1.1. Một số đặc trưng mưa năm trên các trạm KTTV (mm)
Trạm
Mưa trung
bình năm
Năm mưa
lớn nhất
Năm xuất
hiện
Năm mưa
nhỏ nhất
Năm xuất
hiện

Qui Nhơn 456 400 375 348 331 320 309 296 277 241 228 179
c. Mưa trong bão và áp thấp nhiệt đới
Mùa bão ở lưu vực sông Kôn – Hà Thanh từ tháng IX đến tháng XII hàng
năm, nhiều nhất là tháng X và tháng XI, nhưng cũng có năm từ giữa tháng VI đã có
bão đổ bộ.
Mưa lớn trong bão tập trung trong bán kính 100-200 km, nhưng phạm vi
mưa lớn không hoàn toàn đồng đều như nhau quanh tâm bão. Thời gian mưa lớn
trong bão trung bình từ 2-3 ngày, tuy nhiên khi bão kết hợp với không khí lạnh thì
diện mưa lớn sẽ mở rộng và thời gian mưa lớn cũng kéo dài từ 3-5 ngày. Hậu quả
của nó là những trận mưa rất lớn, thời gian mưa lớn tập trung trong vài ngày thường
gây ra lũ lớn, đe dọa cuộc sống của nhân dân sinh sống ven sông hoặc các vùng
trũng thấp, có khi c̣n lũ quét, lũ ống ở vùng núi.
1.1.3.4. Đặc điểm thủy văn
a. Mạng lưới thủy văn
Các sông trong lưu vực bắt nguồn từ những vùng núi cao của sườn phía đông
dãy Trường Sơn. Ở thượng lưu có nhiều dãy núi bám sát bờ sông nên độ dốc rất
lớn, lũ lên xuống rất nhanh, thời gian truyền lũ ngắn.
12
- Sông Kôn: Sông Kôn là sông lớn nhất trong các sông trong tỉnh có tổng
diện tích lưu vực là 3.067 km
2
, dài 178 km. Sông bắt nguồn từ vùng rừng núi của dãy
Trường Sơn 700 – 1.000 m. Sông chảy theo hướng Tây Bắc - Đông Nam đến Thanh
Quan - Vĩnh Phúc sông chảy theo hướng Bắc Nam về đến Bình Tường sông chảy
theo hướng Tây Đông và đến Bình Thạnh sông chia thành hai nhánh chính: Nhánh
Đập Đá chảy ra cửa An Lợi rồi đổ vào đầm Thị Nại; nhánh Tân An có nhánh sông
Gò Chàm cách ngã ba về phía hạ lưu khoảng 2 km, sau khi chảy trên vùng đồng bằng
rồi nhập với sông Tân An cùng đổ vào đầm Thị Nại tại cửa Tân Giảng.
- Sông Hà Thanh: Sông Hà Thanh bắt nguồn từ những đỉnh núi cao 1100m
phía tây nam huyện Vân Canh chảy theo hướng Tây Nam - Đông Bắc. Khi chảy về

Thời gian
quan trắc
Hmax
m
Thời gian xuất hiện
Kôn
Vĩnh Sơn 1993- 2003 75,04 03/11/1999
Bình Tường 1977- 2003 25,70
17/11/1980
19/11/1987
Thạnh Hoà 1976- 2003 9,44 19/11/1987
Hà Thanh
Vân Canh 1988- 2003 47,56 07/11/1988
Diêu Trì 1993- 2003 6,60 23/10/1993
Bảng 1.5. Tần suất lưu lượng đỉnh lũ, modun đỉnh lũ
Trạm Đặc trưng
Tần suất (%)
Trung
bình
15