Bản đồ ngập lụt cho biết vùng nào có thể bị nước phủ, sâu bao nhiêu, chảy mạnh cỡ nào, ứng với một kịch bản lũ hoặc mưa có xác suất xác định (ví dụ lũ 1% mỗi năm). Nó được dựng từ ba nguyên liệu: mô hình địa hình số, số liệu thuỷ văn và mô hình thuỷ lực mô phỏng dòng chảy. Đọc bản đồ đúng nghĩa là luôn hỏi ba câu: kịch bản nào, lập năm nào, độ chính xác cao độ bao nhiêu.
Bài này giải thích các loại bản đồ ngập, cách làm ra chúng và những lỗi đọc hay gặp nhất.
Ba loại bản đồ hay bị gọi chung là "bản đồ ngập"
| Loại | Cho biết | Dùng để |
|---|---|---|
| Bản đồ vết lũ (hiện trạng) | Một trận lũ đã xảy ra phủ tới đâu, sâu bao nhiêu | Lưu hồ sơ, hiệu chỉnh mô hình, làm bằng chứng cho quy hoạch |
| Bản đồ nguy cơ ngập (hiểm hoạ) | Vùng ngập, độ sâu, vận tốc, thời gian ngập theo từng kịch bản xác suất | Quy hoạch, cốt nền xây dựng, phương án sơ tán |
| Bản đồ rủi ro ngập | Nguy cơ chồng lên dân cư, tài sản, công trình quan trọng; có khi quy ra thiệt hại tiền | Ưu tiên đầu tư, bảo hiểm, kế hoạch phòng chống thiên tai |
Liên minh châu Âu, theo Chỉ thị về Lũ năm 2007, yêu cầu các nước thành viên lập bản đồ nguy cơ và bản đồ rủi ro cho ít nhất ba kịch bản: xác suất thấp (cực đoan), trung bình (chu kỳ từ 100 năm trở lên) và cao. Ở Hoa Kỳ, bản đồ tỉ lệ bảo hiểm lũ của FEMA khoanh vùng nguy cơ lũ đặc biệt là vùng có xác suất ngập 1% mỗi năm; chủ nhà trong vùng này vay thế chấp từ ngân hàng được liên bang bảo đảm thường bắt buộc mua bảo hiểm lũ. Ở Việt Nam, quy định về an toàn đập, hồ chứa yêu cầu lập bản đồ ngập lụt vùng hạ du cho các tình huống xả lũ và sự cố đập, làm căn cứ cho phương án ứng phó khẩn cấp.
Bản đồ nguy cơ được làm ra như thế nào
Bước 1: Mô hình địa hình số
Nước chảy theo cao độ, nên nền tảng là mô hình số độ cao (DEM): lưới điểm mỗi ô có một cao độ. Ở vùng đồng bằng, chỗ chênh nhau 20–30 cm đã quyết định nhà ngập hay khô, nên độ chính xác cao độ là yếu tố sống còn.
- DEM toàn cầu miễn phí từ vệ tinh (như SRTM, đo năm 2000) có sai số cao độ cỡ vài mét, lại đo mặt trên của cây và nhà. Đủ cho tổng quan lưu vực, không đủ cho bản đồ ngập đô thị.
- DEM từ lidar bay chụp (máy bay hoặc thiết bị bay quét laser) có sai số cỡ 10–20 cm và lọc được mặt đất dưới tán cây. Đây là chuẩn cho bản đồ ngập chi tiết.
- Đê, bờ bao, đường đắp cao phải được số hoá riêng với cao độ đỉnh chính xác. Thiếu một đoạn đường đắp, mô hình sẽ cho nước tràn qua chỗ trên thực tế không tràn, hoặc ngược lại.
Bước 2: Số liệu thuỷ văn và kịch bản
Từ chuỗi đo ở trạm, kỹ sư tính lưu lượng lũ thiết kế cho từng tần suất (xem bài lũ 100 năm). Ở vùng ven biển còn phải ghép thêm mực nước triều và nước dâng do bão. Ở đô thị, đầu vào là mưa thiết kế lấy từ đường cong IDF. Mỗi tổ hợp là một kịch bản.
Bước 3: Mô hình thuỷ lực
Mô hình thuỷ lực giải các phương trình dòng chảy để tính nước đi đâu, sâu bao nhiêu, chảy nhanh bao nhiêu theo từng bước thời gian. Mô hình một chiều (1D) mô tả dòng chảy dọc lòng sông qua các mặt cắt; mô hình hai chiều (2D) mô tả nước lan trên mặt đất; mô hình ghép 1D–2D kết hợp cả hai, thêm cả mạng cống ngầm cho đô thị. Các phần mềm hay gặp là HEC-RAS (do Công binh Lục quân Hoa Kỳ phát triển, miễn phí) và bộ MIKE (của DHI, Đan Mạch).
Bước 4: Hiệu chỉnh và kiểm định
Mô hình chỉ đáng tin khi chạy lại được một trận lũ thật đã biết. Kỹ sư dùng vết lũ đo đạc, ảnh vệ tinh lúc lũ, số liệu mực nước ở các trạm để chỉnh hệ số nhám, cửa cống, cao độ đê cho tới khi khớp. Vì thế mỗi cột vết lũ người dân giữ lại và mỗi bức ảnh có thời gian, địa điểm rõ ràng đều là dữ liệu quý.
Độ sâu chưa đủ: vận tốc mới làm chết người
Bản đồ chỉ tô độ sâu dễ khiến người xem nghĩ ngập 40 cm là "nhẹ". Thực tế, nước chảy nhanh nguy hiểm hơn nước sâu đứng yên rất nhiều. Cơ quan Khí tượng Quốc gia Hoa Kỳ đưa ra các mốc dễ nhớ:
- Khoảng 15 cm nước chảy xiết đủ làm người lớn mất thăng bằng.
- Khoảng 30 cm nước chảy có thể làm nổi phần lớn xe con.
- Khoảng 60 cm nước chảy có thể cuốn trôi phần lớn xe, kể cả xe gầm cao.
Vì thế bản đồ nguy cơ tốt dùng cấp nguy hiểm kết hợp độ sâu và vận tốc. Ở Anh, công thức thường dùng là cấp nguy hiểm = độ sâu × (vận tốc + 0,5) + hệ số vật trôi; kết quả chia thành các mức từ "nguy hiểm với một số người" (trẻ em, người già) tới "nguy hiểm với mọi người, kể cả lực lượng cứu hộ". Bản đồ hạ du đập còn phải có thời gian nước tới: sau bao nhiêu phút kể từ khi xả hay vỡ đập thì nước đến từng khu dân cư, vì đó là thời gian còn lại để sơ tán.
Những lỗi đọc bản đồ hay gặp
- "Nhà tôi ngoài vùng màu xanh nên không bao giờ ngập." Sai. Ngoài vùng 1% chỉ nghĩa là xác suất nhỏ hơn 1% mỗi năm theo mô hình. Trận lũ cực hạn, vỡ đê, tắc cống đều có thể ngập vùng ngoài.
- Đọc nhầm kịch bản. Một bản đồ có thể vẽ vùng ngập khi đê đứng vững, bản khác vẽ khi đê vỡ. Hai bản khác nhau rất xa ở vùng sau đê.
- Bỏ qua ngày lập. Bản đồ dựng trước khi có khu đô thị mới, đường cao tốc đắp cao hay hồ chứa mới có thể đã lỗi thời. Đường đắp mới có thể biến vùng trước kia khô thành túi nước.
- Phóng to quá mức. Bản đồ làm từ DEM lưới 30 m mà phóng to tới từng căn nhà là đòi hỏi quá độ chính xác của dữ liệu. Ranh vùng ngập trên giấy là một dải không chắc chắn chứ không phải đường kẻ sắc nét.
- Quên nguồn ngập khác. Bản đồ lũ sông thường không gồm ngập do mưa nội đô, triều cường hay nước ngầm dâng. Mỗi nguồn cần bản đồ riêng.
Bản đồ ngập phục vụ ai
- Chính quyền và quy hoạch: khoanh vùng không cho xây, quy định cốt nền tối thiểu, chọn chỗ đặt trường học, trạm y tế, nhà tránh trú.
- Ban chỉ huy phòng thủ dân sự các cấp: lên danh sách hộ phải sơ tán theo từng cấp lũ, chọn tuyến đường sơ tán không đi qua vùng nước chảy xiết.
- Doanh nghiệp và nhà đầu tư: đánh giá địa điểm nhà xưởng, kho, trạm biến áp.
- Bảo hiểm: định phí theo mức nguy cơ.
- Người dân: biết nhà mình ở mức nào để kê đồ, làm gác, chuẩn bị đường đi.
Người dân góp gì cho bản đồ
Sau mỗi trận lũ, thông tin từ cộng đồng giúp bản đồ lần sau chính xác hơn: ảnh chụp vết nước trên tường có kèm thước hoặc vật quen (bậc cửa, ổ điện) và thời gian chụp; ghi lại giờ nước bắt đầu vào, giờ cao nhất, giờ rút; báo cho tổ dân phố những chỗ nước chảy xiết bất thường. Đừng xoá vết lũ trên tường ngay; hãy chụp lại trước. Tuyệt đối không lội ra vùng nước chảy để đo đạc hay chụp ảnh; an toàn của người dân quan trọng hơn mọi số liệu.
Câu hỏi thường gặp
Bản đồ ngập lụt được làm như thế nào?
Kỹ sư dùng mô hình số độ cao của địa hình, tính lưu lượng lũ hoặc mưa thiết kế theo từng tần suất, rồi chạy mô hình thuỷ lực để mô phỏng nước lan đi đâu, sâu bao nhiêu. Mô hình được hiệu chỉnh bằng vết lũ và ảnh vệ tinh của các trận lũ thật.
Vùng ngập 1% trên bản đồ nghĩa là gì?
Là vùng có xác suất bị ngập ít nhất 1% mỗi năm, tức nằm trong phạm vi lũ 100 năm theo mô hình. Ở ngoài vùng này không có nghĩa là không bao giờ ngập, chỉ là xác suất thấp hơn.
Bản đồ ngập lụt hạ du đập là gì?
Là bản đồ mô phỏng vùng ngập phía dưới đập khi hồ chứa xả lũ lớn hoặc khi đập gặp sự cố. Nó cho biết độ sâu và thời gian nước tới từng khu dân cư, làm căn cứ lập phương án sơ tán.
Vì sao bản đồ ngập cần cả vận tốc nước?
Vì nước chảy nhanh nguy hiểm hơn nước sâu đứng yên. Khoảng 15 cm nước chảy xiết đã có thể làm người lớn ngã. Bản đồ nguy cơ tốt kết hợp độ sâu và vận tốc thành cấp nguy hiểm.
Bản đồ ngập có thể sai không?
Có. Sai số đến từ dữ liệu cao độ, chuỗi số liệu thuỷ văn ngắn, địa hình thay đổi sau khi lập bản đồ và giả định đê đứng vững hay vỡ. Nên đọc kèm năm lập, kịch bản và độ chính xác của dữ liệu.
