1. Đặc điểm địa lý tự nhiên

Sông Gianh phát nguyên từ núi Phun Cô (105041’30’’ kinh độ đông, 170 41’20” vĩ độ bắc) dãy Trường Sơn, chảy theo hướng Đông Bắc-Tây Nam qua các huyện Minh Hóa, Tuyên Hóa, Quảng Trạch và một phần của huyện Bố Trạch. Lưu vực có diện tích 4.680km2, dài 121km, rộng trung bình 38,6 km, dòng chính dài 158 km, độ dốc bình quân 19,2%o. Thung lũng hẹp, dòng sông quanh co, có nhiều sông nhánh, trong đó có 3 nhánh lớn: Rào Trổ (2.390km2) đổ vào dòng chính tại Minh Cầm; sông Son và Rào Nan gặp dòng chính tại xã Quảng Minh. Đồi núi chiếm hầu hết lưu vực. Đá vôi chiếm 1.160km2, chủ yếu ở tả ngạn. Lưới sông phát triển mạnh về phía Tây. Đất đai trên lưu vực sông Gianh phần lớn là đất đồi núi, đất trồng trọt ít màu mỡ. Đường sắt Bắc Nam qua lưu vực ở thượng lưu rồi chạy ven sông Gianh ở hữu ngạn trên nền đất cao. Khi đến gần cửa Rào Nan, đường sắt thường bị lũ sông Rào Nan và sông Son đe dọa. Tại huyện Quảng Trạch, trên đoạn dài 10 km ven theo bờ biển Quốc lộ 1A chạy qua vùng đất thấp tả ngạn sông Gianh. Quốc lộ số 29 từ quốc lộ 1A qua Ba Đồn, dọc theo tả ngạn sông Gianh, qua Minh Cầm, Đồng Lê, Minh Hóa và thông thương với Lào, chủ yếu là đường đất, nhiều cầu hoặc cống ngầm, vào mùa mưa lầy lội khó đi. Đoạn từ Phong Hóa đến Quảng Trường, Quảng Thanh, vào mùa lũ thường bị ngập 2-3 ngày. Quảng Bình có 7 hồ chứa nhỏ và 5 đập điều tiết, tưới cho khoảng 4.000 ha. Bờ hữu sông Gianh có 31 km đê thuộc Bố Trạch và Quảng Trạch; bờ tả sông Gianh có 16 km đê chạy từ Tân Mỹ đến xã Quảng Trường, đều là đê khoanh vùng chống lũ và ngăn mặn. Những đoạn đê xung yếu hay bị vỡ nằm ở địa phận Quảng Hòa-Quảng Lộc và Ba Đồn.

2. Đặc điểm khí tượng thuỷ văn.

Mùa mưa trên lưu vực sông Gianh bắt đầu sớm và kéo dài từ tháng VII đến tháng XI. Lượng mưa năm tại Đồng Hới từ 2.000-3.000mm, bình quân nhiều năm là 2.149mm. Các tháng 8, 9 và 10 thường có lượng mưa lớn. Lượng mưa một ngày lớn nhất ứng với tần suất 5% biến đổi từ 650 - 350mm. Mưa to, lũ lớn trên sông Gianh thường do bão, có tần suất nhỏ hơn là do không khí lạnh kết hợp với hội tụ nhiệt đới hay nhiễu động sóng trên cao. Trong số bão đổ bộ vào tháng X chiếm 74% số lần đổ bộ vào phía nam vĩ tuyến 180 (Đèo Ngang), còn trong tháng IX là 43%, đều tác động trực tiếp đến Quảng Bình. Theo quy luật, bão gây mưa lũ lớn thường đổ bộ vào phía nam lưu vực, bão đổ bộ vào phía bắc (Thanh Nghệ Tĩnh) vẫn gây nên lũ BĐ 2, 3 trên sông Gianh. Chế độ lũ trên khu vực sông Gianh phụ thuộc vào chế độ mưa. Lũ lớn thường xảy ra trong tháng IX, X; tuy nhiên, đã xảy ra lũ trên BĐ 3 trong tháng V (năm 1989) do bão đổ bộ vào Quảng Nam - Đà Nẵng gây nên. Lũ lên rất nhanh, thời gian lũ lên tại Mai Hóa thường từ 24-48h, cường suất lớn nhất từ 45-60 cm/h và có thể đạt 212 cm/h, thời gian lũ trên báo động III từ 7h đến 30h. Ngập lụt thường bắt đầu từ cửa Rào Trổ đổ vào sông Gianh, cách biển 35 km; tại đó diện ngập lụt hai bên sông Gianh rộng khoảng 1 km. Diện ngập lụt phát triển dần dọc theo sông và lên tới 5-7 km khi cách biển chừng 10-15km. Ngập lụt ở hạ lưu sông Gianh nghiêm trọng thêm khi gặp triều cao và nước dâng do bão. Biên độ triều trung bình ở cửa Gianh là 147 cm, cao nhất là 162 cm. Trận bão vào Cửa Tùng ngày 16/X/1985 gây nước dâng tại Cửa Gianh đạt 2,0m.

3. Đặc điểm mưa, lũ trong hai trận lũ lụt lớn X/1993 và X/1984

+ Trận lũ tháng X..1993. Do tác động của các đợt KKL tăng cường liên tiếp trong các ngày 14 và 17 tháng X ở tầng thấp, kết hợp với nhiễu động sóng trên cao trong đới gió đông tín phong ở rìa phía bắc của dải HTNĐ (khoảng vĩ độ 90N) gây mưa lớn lưu vực sông Gianh. Tâm mưa ở trung lưu. Lượng mưa ngày lớn nhất tại Đồng Tâm là 609,7mm, Mai Hóa 307,1mm (18/X); sau khi xuất hiện đỉnh lũ tại Mai Hóa (18h ngày 18/X), mưa ngày 19 còn rất lớn: Tân Mỹ 183,9mm, Ba Đồn 222,1mm, Troóc 80,7mm. Trận lũ tháng X.1993 trên sông Gianh là trận lũ lụt lớn nhất từ khi có quan trắc. Lưu lượng tại Đồng Tâm là 9.300 m3/s lúc 13h ngày 18/X, mực nước đỉnh lũ tại Mai Hóa là 8,84m, tần suất khoảng 3%. Lượng mưa 3 ngày lớn nhất từ 400-855 mm, ứng với tần suất 7%. Thời gian lũ lên kéo dài: Đồng Tâm 54 giờ, Mai Hóa 59 giờ. Lũ trên BĐ 3 ở Mai Hóa kéo dài là 26 giờ. Cường suất lũ lớn nhất tại Mai Hóa là 44 cm/h. Thủy triều tại Tân Mỹ vào lúc đỉnh lũ ở Mai Hóa còn thấp (44 cm), nên không gây gia tăng ngập lụt.

+ Trận lũ tháng X.1984 do mưa bão đổ bộ vào Phú Yên-Khánh Hoà ngày 12/X kết hợp với KKL và hoạt động của giải HTNĐ có trục đi qua Nam Trung Bộ gây ra trận lũ lớn thứ hai từ khi có số liệu quan trắc. Lưu lượng tại Đồng Tâm là 5.900 m3/s, đỉnh lũ tại Mai Hóa là 7,86m lúc 12h ngày 14/X, ứng với tần suất 6%. Tâm mưa ở trung, hạ lưu. Lượng mưa ngày lớn nhất tại Đồng Tâm 370,4 mm, Mai Hóa 401,7 mm, Ba Đồn 265,9 mm (ngày 14/X). Lượng mưa ba ngày lớn nhất trên lưu vực từ 380-580mm, ứng với tần suất trên 10%. Do mưa tập trung nên lũ lên nhanh, thời gian lũ lên tại Mai Hóa là 19 giờ, lũ lên trên BĐ 3 kéo dài trong 23 giờ. Cường suất lũ lên lớn nhất tại Mai Hóa là 120cm/h. Khi lũ lên, thủy triều tại Tân Mỹ tương đối cao (128 cm vào 4h ngày 14/X), do đó mặc dù mưa và lũ trên sông đều nhỏ hơn trận lũ tháng X.1993, nhưng lũ duy trì trên BĐ 3 là tương đương (23 giờ so với 26 giờ).

3. Tình hình ngập lụt ở vùng đồng bằng

+ Diện ngập lụt. Ngập lụt bắt đầu từ huyện Tuyên Hóa (cách biển 35-40 km) khi nước sông lên cao trên BĐ3, làng mạc và ruộng đồng ven sông bị ngập nước trước tiên. Do thung lũng hẹp nên diện ngập ở đây rộng khoảng 1km. Khi xuống gần tới biển, thuộc địa phận huyện Quảng Trạch, diện ngập lụt phát triển dần và rộng tới 5-7km. Vùng ngập lụt có dạng hình phễu. Nhìn chung diện ngập lụt bao gồm: Huyện Quảng Trạch có các xã Quảng Tiên, Quảng Trung, Quảng Hải, Quảng Hòa, Quảng Lộc, một phần Quảng Long và Quảng Thanh. Huyện Tuyên Hóa có các xã Thuận Hóa, Thạch Hóa, Phong Hóa, Tiến Hóa, Châu Hóa, một phần Đức Hóa, Mai Hóa, Cao Quảng. Huyện Minh Hóa có các xã bị ngập nặng một phần là Xuân Hóa, Hóa Hợp, Yên Hóa, Hồng Hóa. Diện tích trồng trọt bị ngập lụt là 3.100ha lúa và 2.500ha hoa màu. Diện ngập bao trùm khoảng 10km quốc lộ 1A ở cửa Gianh, quốc lộ 29 ở tả ngạn và 5km đường sắt ở cửa Rào Nan 

+ Thời gian ngập. Thời gian mực nước duy trì trên BĐ III là 26 giờ, nhưng thời gian ngập lụt có nơi kéo dài 2-3 ngày, do mưa còn rất lớn sau khi xuất hiện đỉnh lũ. Nếu gặp triều cao thì thời gian ngập còn có thể còn kéo dài hơn. + Độ sâu ngập lụt lớn nhất có thể tới 3-4m. Ngập nghiêm trọng ở huyện Tuyên Hóa, Quảng Trạch khi vỡ các đê bao.

+ Hướng nước chảy chính là dọc sông từ thượng xuống hạ lưu. Tùy theo địa hình bãi sông, nước lũ tràn bờ vào vùng trũng và uy hiếp đê bao. Khi cách biển khoảng 5-10km, lũ tràn bờ tả lên phía bắc làm ngập vùng đất trồng trọt ven biển ở Quảng Phương, Quảng Xuân.

Tổn thất ngập lụt. Trận lũ lụt tháng X.1993 gây ra những thiệt hại to lớn cho các huyện Quảng Trạch, Tuyên Hóa, Minh Hóa và một phần Bố Trạch: 17 người chết và mất tích, 28 người bị thương, 3361 người mất nhà của; 3070ha lúa và 2550ha hoa màu bị ngập; 3018 nhà sập, 487 nhà trôi và 12850 nhà bị ngập; 47.960m3 đất và 375m3 đá các đê bao bị sụt lở; 240.000m3 đất và 575m3 đá kênh mương bị sụt lở; 75.000m3 đất và 141m3 đá đường sá bị cuốn trôi, sạt lở, cùng nhiều tài sản, gia súc, gia cầm khác