Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành Thủy văn học: Đánh giá thiệt hại vùng hạ du do vỡ đập Hồ Núi Cốc - Thái Nguyên

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (6.21 MB, 140 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIÁ

Tôi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ cơng trình nào

Tơi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và

các thơng tin trích dẫn trong Luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày thang năm 2018

Học Viên

Đỗ Giang Thi

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

LỜI CẢM ON

Sau một thời gian nghiên cúu, học viên đã hoàn thành luận văn thạc sỹ *Đánh giá

thiệt hại vùng hạ du do vỡ đập Hồ Núi Cốc - Thái Nguyên”. Đây là một dé tài

phức tạp và khó khăn trong việc mơ phỏng vỡ đập, phân tích kết qua va đánh giá thiệt

hai. Vì vậy, trong quá trình thục hiện để hoàn thành luận van, ngoài sự cổ gắng của

"bản thân cịn có sự giúp đờ nhiệt tinh của quý thiy cô, đồng nghiệp.

Trước hết học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và trân trọng tới GS.TS Phạm Thị

Hương Lan, PGS.TS Trần Kim Châu đã chỉ bảo, hướng dẫn và giúp đờ học viên rit

tận tỉnh trong suốt thời gian thực hiện và hoàn thảnh luận văn.

He viên xin gửi lời cảm ơn đến Phòng Đào tạo đại học và sau đại học, Khoa Thủy.

văn Tai nguyên nước của trường Đại học Thủy lợi và toàn thể các thay cô đã giảng,day, giúp đỡ tác giả trong thời gian học tập cũng như thực hiện luận văn.

Do thời gian nghiên cứu không dải, trnh độ và kinh nghiệm thực iễn chưa nhiễu nên

luận văn chắc chin khơng th trính được những hạn chế và thiếu sốt. Học viên kinh mong các tha để kết quả nghiên cứu đượccơ giáo, đồng nghiệp đóng góp ýhồn thiện hơn.

Hye viên xin chân thành cảm on!

HANngày thắng nim 2018Học Viên

Đỗ Giang Thi

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

I.I Tổng quan về vỡ dap. 4

1.1.1. Các nguyên nhân gây vỡ đập. 4

1.1.2 - Một số trường hợp vỡ đập trên thé giới và Việt Nam. 61.1.3. Tỉnh hình nghiên cứu vỡ đập trong nước và ngồi nước, la1.2 Phương pháp tính tốn mơ phỏng vỡ đập và mơ phịng ngập lụt "12:1. Các phương pháp xác định, tính tốn thơng số vết vỡ. "7

1.2.2 Giới thiệu về các mơ hình thủy văn, thủy lực mô phỏng vỡ đập. 21

CHƯƠNG2 — PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU V6 DAP, ĐÁNH GIÁ THIET HAI VÀ

ĐẶC DIEM KHU VUC NGHIÊN CU 262.1 Cách tiếp cận đánh gid thigt hi trong luận văn. 26

2.1.1. Xây dựng bản đồ ngập lụ 2

2.1.2. Tính tốn thơng kẻ thiệt hại 2

22 Điều kiện tưnhiên 32

22.1 Viti dial 32222 je diém dia inh 33

22.3. Đặc điểm thé nhudng, địa chất. 37 224 Dae điểm thảm phủ thực vật sử dung đắt 39

22. Đặc điểm khí hậu thủy văn 4222.1 Đặcđiểmkhihậu 4222.2 Đặc điểm thay văn 47

23° Đặc điểm kinh tế - xã hội vùng hạ du hồ Núi Cốc. 57

23.1 Dân ar lao đồng 37

232. Hign tang kinb tẺ sẽ

CHUONG3 TINH TOÁN VÀ ĐÁNH GIA THIET HẠI DO VÕ DAP HO NÚI CÓC 63

3.1. Dữ liệu đầu vào sử dung trong tinh toán. 6

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

3.11 Tài liệu đặc trưng hỗ Núi

3.1.2 Tài liệu khí tượng thủy văn3.1.3 Tài liệu địa hình

3.14 Biên tính tốn.

3.1.5 Các kịch ban tinh tốn

3.2. Thiết lập mơ hình tinh toản ngập lụt.

3.2.1. Mơ hình MIKE 11 HD. [11]3.2.2 Mơ hình MIKE 2IEM [12]3.2.3. Mơ hình MIKE FLOOD. [13].

324 Hiệu chỉnh mơ hình

32.5 Kiểm định mơ hình.

33. Mơ phỏng các kich bản vỡ đập33.1 Tính tốn các thơng vỡ đập,

3⁄32 - Thiét lip mơ hình HEC HMS tinh tốn mơ phịng vỡ đập. [14]

3.3.3 Kết q tinh toán lưu lượng gây ra do vỡ đập. 3⁄4. Kết quả xây đựng bản đỗ ngập lụt

35. Kết quả thông kể diện tich ngập lt 3/6 ˆ Kết quả thơng ké thệt hại

3.7 Phương án phịng và giảm nhẹ thiệt bại do sự cố vỡ đập gây ra

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

1,3 Những căn nhà ngập gin tới nóc tại huyện Nghỉ Xuân, Hà Tĩnh.

1-4 Vỡ đập Mông Duong - Quảng Ninh. [2]1.5 Mơ hình vật lí mơ phịng vỡ đập. [3]1.6 Hình thức vỡ trần định,

17 Hình thức vỡ xói ngằm

1.8 Hình dang và cơ chế hình thành vết vỡ [5]

2.1 Sơ thộ thống kế diện tích ngập các loại đất theo cắp độ ngập.

2.2 Đường cong thiệt hại tương ứng với từng loại đất. [7] I8]

2,5 Ban đồ sử dụng đất khu vực chịu ảnh hưởng trên địa bàn tinh Thái Nguyên.

2.6 Bản đồ mạng lưới trạm Khí tượng Thuỷ văn tinh Thái Nguyên3.1 Quan hệ Z-F-V

3.2 Địa hình hạ du hỗ Núi Coc

Mặt cắt ngang do đạc bổ sung năm 2016 hạ du hd Núi Cốc.

3.4 Đường qua trình tối hỗ với P= 1% 3.5 Đường q tình tối hồ với P= 0.25

3.6 Sơ dé tính oán thủy lye lũ lưu vực sông Cau - Thương - Lục Nam 3.7 Chỉ tiết lưới phần tử ngay sau hạ du hỗ.

3.8Giới hạn vùng nghiên cứu của mô hình

3.9 Kết nối mơ hình 1-2 chiều bằng mơ hình MIKE FLOOD

3.10 Quá h

3.11 Các vị tí điều tra vet lũ

inh hiện chỉnh mơ,

Hình 3.12 Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Phúc Lộc Phương VIII/1996

3.13 Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Đáp Cầu VIII/1996,

3.14 Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Phủ Lạng Thương VIH/1996.

3.15 Kết quả hiệu chỉnh mực nước tại trạm Lục Nam VIII/1996.

3.16 Kết quả kiểm định mực nước ti trạm Phúc Lộc Phương VIII/20023.17 Kết quả kiểm định mực nước ti trạm Đáp Cầu VIIL2002.

3.18 Kết quả kiểm định mye nước tai trạm Phủ Lạng Thương VIII/2002. 3.19 Kết quả kiểm định mực nước tại trạm Lục Nam VII/2002

3.20 Mơ hình hóa hỗ Núi Cốc

3.21 Thơng số trường hợp vỡ đập trin đỉnh3.22 Thông số trường hợp vỡ đập x6i ngằm

3.23 Kết quả mô phỏng vỡ đập trin định tương ứng với lũ đến ho 1%

3.24 Kết quả mô phỏng vỡ đập trin định tương ứng với lũ đến hỗ 0.2%,

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

3.29 Biểu đồ so sánh tông thiệt hại các loại dat giữa các kịch bản. 92 3.30 Mức độ thiệt hại ứng với từng loại ứng với trạng thái ngập(KBI). 94

3.31 Mức độ thiệt hại ứng với từng loại đắt ứng với trang thái ngập(KB2)... 953.32 Mức độ thiệt hại ứng với từng loi đắt ứng với trang thái ngập(KB3)...96

3.33 So sánh thiệt hại tim năng do ngập ứng với từng cấp độ sâu ngập KBI

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

DANH MỤC BANG BIÊU

Bảng 1.1 Các công thức hay được sử dụng [5] 21Bang 2.1 Thiệt hai lớn nhất cho 1 don vị diện tích sử dung đất 30

Đảng 2.2 Mạng lưới trạm khí tượng - thủy văn trên tỉnh Thái Nguyên 42

Bảng 23 Lượng mưa rung bình nhiều năm các trạm tinh Thai Nguyên 46Bảng 2.4 Nhiệt độ các thing trong năm tỉnh Thấi Nguyễn 47Bảng 2.5 Đặc trưng hình thái lưu vực sơng Cầu trên địa bản tinh Thái Nguyên...50

Bảng 2.6 Phân phối dòng chảy trung bình tháng tại các trạm. 51

Bảng 2.7 Tân suất đồng chảy năm tại một số tam sỉ

Bảng 2.8 Lưu lượng trang bình thing trong thời gian quan ắc ti các trạm Si

Bảng 2.9 Các đặc trưng thông kế đồng chảy năm của một sé lưu ve trên hệ thông

sông Công 32

Bảng 2.10 Đặc trưng thông kế lũ Qmax của một số lưu vực trên hệ thống sông Cầu..54

Bảng 2.11 Dae trưng thống kê Omin của một số lưu vực trên hệ thống sông Cầu... 56 Bảng 2.12 Đặc trưng thống ké Qthéngmin của một số lưu vực trên hệ thống sông Cầu,

Bang 2.13 Một số chỉtiêu kinh t- xã hội tinh Thai Nguyên so với cả nước, [10.60

Bảng 3.1 Các biển gia nhập khu giữa 68Bang 3.2 Bang thống kê các kịch bản tinh toán các trường hợp vỡ đập. 68

Bảng 33 Thơng tin kết nổi mơ hình I-2D n Bang 3.4 Kết quả hiệu chỉnh mơ hình tại một số tram theo trân la 8/1996. 75 Bảng 3.5 Kết qua hiệu chỉnh mơ hình tai các v tí điều tra theo tận lũ 8/1996...8

Bảng 3.6 Kết qua kiệm định mơ hình tai một số tram theo trân lũ 8/2002 8

Bang 3.7 Kết quả hiệu chỉnh mơ hình tai các vị trí điều tra theo trận lũ 8/2002. 80

Bảng 3.8 Các công thức hay được sử dụng [Š] 81Bảng 3.9 Kết quả tinh toin hông s vết vỡ trong các trường hợp ứng với công thức

Eroehlish(2008) 82

Bảng 3.10 Thống kê lưu lượng xã lớn nhất và tông lượng xả với các kịch ban tinh

tốn 84

Bang 3.11 Diện tích ngập với trường hợp hỗ vỡ đập do xói ngằm (KB1) (ha) 89 Bảng 3.12 Diện ich ngập với trường hop hỗ vỡ đập do trăn đính li đn hỗ có tin xuất

1% (KB2) (ha) 90

Bảng 3.13 Diện ich ngập với trường hợp hồ vỡ đập do tràn dinh lĩ đền hồ có tin xuất

02% (KB3) (ha) 91

Bang 3.14 Thiệt hại tiêm năng do vỡ đập xói ngầm (KB1) 97

Bảng 3.15 Thit hại iém năng do vỡ dip trần đình la đến hd có tin suất P= 1% (KB2)%

Bảng 3.16 Thiệt hại im năng do vỡ dip tràn đình lũ đến hồ có tin suit P= 0.2% (KB3) 99

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

MỞ ĐẦU

1. Tính cấp thiết của để tài.

‘Thai Nguyên là tỉnh miền núi, có nhiễu sơng ngỏi chảy qua. Với vị trí nằm trọn trong lưu vực sơng Cầu và Sông Công, hàng năm thiên tai thường xuất hiện nhiều với các dạng như bão, lũ, úng ngập...ảnh hưởng rất lớn đến sự phát triển kinh tế của tỉnh Thái. Vì vậy phịng chống lũ lụt là một trong những nhiệm.

vụ trọng tâm của tỉnh, Thời gian qua tỉnh Thái Nguyên đã chú trọng đầu tư xây dựng và nâng cấp các cơng trình phỏng chống lã trong đó phải kẻ đến hệ thống

các hồ chứa,

“Trong cơng tác phịng chéng lũ thi hỗ chứa là một trong những biện pháp. phịng chống lũ có hiệu quả. Tuy nhiên cũng tiém ấn nhiều rủi ro, đặc biệt trong những năm gin đây do ảnh hưởng của biển đổi khí hậu tồn cầu, tinh hình thời

tiết diễn ra bit thường: mưa to, bão lớn, hiện tượng sat lở thượng nguồn tăng nguy cơ làm mắt an toàn đập, Việt Nam gin đây xảy ra nhiều sự cố vỡ đập đã ‘gay thiệt hại lớn về người và tải sản_ như năm 2010 vỡ đập Khe Mơ-Hà Tinh,

năm 2015 vỡ đập Mông Dương ~ Quảng Ninh, vỡ đập Huổi Ca - Điện Biên.

vỡ đập gây ra, cần thi "Để phòng trắnh và giảm thiểu thiệt hại do sự cổ

xây dựng các kịch bản vỡ đập, dự báo về mức độ ngập lụt và thíhại ứng vớicác kịch bản để đưa ra các phương án ứng phé trong những tình huống vỡ đập

khan cấp. Vì vậy đề tài “Đánh giá thiệt hại vùng hạ du do vỡ đập Hồ Núi Cốc ~

“Thái Nguyên” có tinh cắp thiết và ý nghĩa thực tiễn sâu sắc, làm cơ sở đưa ra các phương án ứng phó giảm thiểu thiệt hại do vỡ đập sau hạ lưu hồ núi Cốc gop

phan rat lớn trong công tác quan lý phịng chống lũ lụt tỉnh Thái Ngun nói

tiếng và trong cả nước nói chung.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

2. Mục tiêu của luận văn.

~ Xây đựng các kịch bản và mô phỏng quá trinh vỡ đập Hỗ Núi Cốc, diễn toán thủy lực

đồng chảy lũ hạ lưu bổ chứa ứng với các kịch bản vỡ đập,

~ Xây đụng bộ bản đồ phân ving ngập lụt do vỡ dip Hồ Núi Cốc, tính tốn diện ích ngập lụt tương ứng với các cấp ngập và các kịch bản khác nhau,

- Xác định và đánh giá thiệt hại theo các kịch bản vỡ đập. Từ đó đề xuất các giải pháp.

kỹ thuật, các phương án phòng tránh, giảm thiểu thiệt hai do vỡ đập

3. —_ Đối tượng và phạm vi nghiên cứu.

Đổi tượng nghiên cứu: Hồ Núi Cốc thuộc tỉnh Thái Nguyên

Pham vi nghiên cứu: Vùng hạ du Hỗ Nữi Cốc thuộc sơng Cơng. Tồn bộ vùng hạ du hồ Núi Cốc bao gồm; Thành phố Sông Côn: thị xã Phổ Yên; huyện Phú Bình (có các

xã: Thượng Dinh, Diễm Thụy, Nhã Lộng, Ue Kỳ, Nga My, Hà Chiu); Thành phố Thái

Nguyên (có các xã, phường: Phúc Xuân, Phúc Triu, Tân Cương, Thịnh Đức, Thịnh"Đán, Tích Lương, Tân Thành, Lương Sơn, các phường khu vực trung tâm và phinăm

thành phd Thai Nguyên); huyện Đại Từ (có xã Phúc Tân): các xã ven sơng Cầu thuộc

phía nam huyện Đồng Hy. Tổng diện tích tự nhiên tồn ving: 353.318,9tha, đất sin

xuất nơng nghiệp: 108.074,68 ha, đất phi nông nghiệp: 45,637.80 ha, dit chưa sử

dụng: 13.669,79ha

4... Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cu

+ CichTigp cận ich sử, kế thừa và bổ sung

cận hệ thống, phân ích và tổng hợp

+ Cách iếp cận thực tiễn+ Cách tiếp cận theo nhu cầu.

Phương pháp nghiên cứu

+ Phương pháp thông kẻ, xử lý số liệu: Thu thập và xử lý số liệu, các tải liệu

liên quan đến đề tài nghiên cứu,

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

+ Phương pháp mô hình tốn: Phâich và lựa chọn các mơ hình tốn phủ hợpđể sử dụng mơ phơng q trình vỡ đập hồ chứa, sinh toán thủy lực hạ lưu hỗ chứa.

+ Phương pháp viễn thâm và GIS: Xây dựng các tiễu lưu vục từ mơ hình số

hóa độ cao (DEM); xây dựng mang lưới sơng.

+ Phương pháp tích hợp: Liên kết kết qua thủy lực với hệ thống thông tin địa lý

xây dựng bản đỗ ngập lụt

+ Phương pháp ké thừu: Tham Khảo và kế thừa các tài liệu, kết quả báo cáo

nghiên cứu của các tác giả, cơ quan va tổ chức.

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

'CHƯƠNG 1 TONG QUAN VE NGHIÊN CỨU VO DAP VÀ DANH

GIA THIET HẠI

1A Tổng quan vé we dd

11.1 Các nguyên nhân gây vỡ đập

"Đập là cơng trình trữ nước, Vỡ đập có thể có nhiều hình thức, bao gồm cả sự trượt, sụt

445 hoặc vỡ thân đập, Hỗ chứa có trữ lượng lớn khi vỡ đập có thể gây ra lũ lụt lớn ở hạ

lưu. Võ đập có thể do bắt kỳ một, hoặc một sự kết hợp, trong những nguyên nhân sau

- Biến Xhí hậu mưa tập trung với cường xuất lớn, lũ xây ra bắt thường, tái với quy

hoạch. Phin lớn các hồ được xây dựng trước thập kỷ 80 theo tiêu chuẳn cũ, trăn xã lũ

thiểu khả năng thốt lũ, khơng đầy đủ tài liệu tính tốn (tai liệu khí tượng, thuỷ văn,

địa chit...

~ Nang lực đập tran không đầy đủ, dẫn đến tran đình.

- Vật liệu đưa vào thi cơng các hạng mục, sau thời gian dài khai thác sử dụng các kết

sấu bị mục.

- XGi môn nộ bộ gây ra bởi ke rô rỉ thân đập hoặc đường ông

= Bảo dưỡng không đúng, trong đồ cổ vỡ đập khi loại b cây, sửa chữa các vấn đề rô rỉ

nội bộ, hoặc duy ti hoại động của cửa xả, van các thành phần hoạt động khác

~ Thiết kế không đúng cách hoặc sử đụng các vậ liệu xây dựng không đúng

~ Sat lo đất vio các hỗ chứa, gây ding dẫn đến tràn định

~ Động đắt, ma thường gây ra các vết nút theo chiều đọ ti các định của kẻ, din đến

vỡ đập,

- Chất lượng công tác khảo sát, thiết kế cũ theo tiêu chuẩn cũ: khơng cịn phủ hợp vớithực tế hiện trang, thường xun kiểm tra cơng trình dé phát hiện kịp thời việc thắm.

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

nước qua thân đập, mang cổng gây vỡ đập (hd Z20, hỗ Đá Bạc tinh Hà Tinh; hd Tây "Nguyên, tỉnh Nghệ An).

- Cơng nghệ thi cơng trước kia cịn hạn ché: Chit lượng thi công xử lý nỄn, đắt đắp ti sắc vị tr tiếp giáp (thin với nỀn, nền, các vai, mang công trnh..) không đảm bảo chất lượng, gây thấm qua thân đập, nén đập,

~ Phân cấp quá sâu cho huyện xã quản lý hồ đập. Do vậy khơng có cần bộ chun

ngành thuỷ lợi đủ năng lực, Thiếu các thiết bj quan trắc đo, thăm đỏ dẫn đến không.

phat hiện được và kịp thời xử lý các hư hông.

~ Nguyên nhân phá hoại khác.

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Hình 1.2 Hình anh vỡ đập Teton năm 1976

“Tuy có tắt nhiều nguyên nhân kể trên nhưng ta cỏ thé nhận thấy khi đập vỡ có thé vỡ theo 2 dang chính vỡ tran đỉnh (overtopping) khi khả năng xả của hồ nhỏ hon khi lũ. «én (lä PMP, hong cửa van...) và vỡ xói ngằm (pipping) khi xuất hiện dòng chảy qua thân đập (do thắm, hoặc do động đắt tạo ra vất nút trên thân đập)

11.2. Một trường hợp vỡ đập trên thể giới và Việt Nam. 11.2.1 Trường hop vỡ đập trên thế giỏi

a. Đập Bản Kiều, Trung Quốc

Đây là con đập được xây dựng trên sông Ru tinh Hà Nam, Trung Quốc, đập được làm bing đất sét và cao 24.Sm sau khi gia cổ được các chuyên gia Xô Viết đánh giá là "đập thép". Sự cổ vào năm 1975 đã làm con đập này bị vỡ và gây ra thiệt hại nặng nề. Sau

đó nó đã được xây dung lại. Trong mùa lũ năm 1975, đập đã bị vỡ làm cho 175.000

người thiệt mang và hơn 11 triệu người khác mắt nhà cửa

Sự cổ này cũng đã phá hủy 1 nguồn năng lượng không lỗ đang cưng cấp cho Trung

“Quốc. Với công suất lên đến 18 GW, tương đương 9 nhà máy nhiệt điện hay 20 lò

phan ứng hạt nhân, nhà máy thủy điện nảy được xem là có khả năng đáp ứng 1/3 nhu

cầu sử dụng vào lúc cao điểm của cả Vương quốc Anh

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Nguyên nhân là do thiểu thông tn iên lạc, Liên ạc giữa các hd chứa trong hệ thống bị

cắt din, Dự bảo sai về lượng mưa. Chin chữ tong việc xi bỏ một lượng dự trữ thể

năng của nước và do thiểu dữ liệu thủy văn. [2]

b. Đập Kelly Barnes, Mỹ:

Kelly Barnes là dip dip bằng đất ở bang Georgia, Mỹ. Ngày 6/11/1977 nó đã bị vỡ sau 1 trận mưa lớn làm 39 người thiệt mạng và thiệt bại về ti sin lên đến 3.8 tiệu

Sau 1 trận mưa rất kin kéo dai trong từ trưa đến đêm 5/11 sing sớm ngày 6/11/1977.

vào lúc 1h30, con đập đã vượt qua giới hạn chịu đựng và & ạt tn nước về phía hạ

“Theo điều tra, nguyên nhân din đến sự cổ à khi xây dựng các ki sư a tinh toán si về độ dốc mái đập. Điều này đã làm thay đổi trọng tâm và khả năng chịu lực của con đập. trong điều kiện trời mưa lớn. Mặc đã chỉ là một sự cổ nhỏ cũng cỏ th lam cả con đập

bị nước cuốn trơi và ngun nhân chính là do khối đắt có kích thước 3,7x9, 1m bị cuốn

trơi lúc ban đầu gây ra sự cổ. [2]

e, Đập hồ Lawn, Mỹ

Đây là đập đất được xây dựng trong công viên quốc gia Rocky Mountain, Mỹ. Nó đã

bị sập vào ngày 15/7/1982 với lượng nước tn ra lên đến 830.000 m3 thiệt hạ kinh 6 lên đến 31 triệu USD.

Lawn là hồ tự nhiên với diện tích mặt nước là 66.000 m2 ở độ cao 3.3km so với mực.

nước bi tr dây núi Rocky. Năm 1903, nhm những nông dân tong khu vực đã xâyđến 190.000m2 vớidựng 1 con đập bằng đất dé tang điện tích mặt nước của

cung cấp nước cho tưới tiêu thủy lợi trong vùng.

Khi con đập bị vỡ, lượng nước khơng lồ đã chạy xuống thung làng phía đưới với ốc độ 510m3/5 tạo nên rãnh lớn dưới thung lũng làm. Với tốc độ khủng khiếp này, cả hồ nước đã cạn chỉ trong khoảng I phút. [2]

d.Đập Tirlyansky (LB Nga)

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

ip Tirlyansky được xây trên sơng Belaya phát tích tir dãy núi Ural chảy trong vũng

Bashkortostan rồi dé vào sông Kama, một phụ lưu của sông Volga là sông lớn nhất

châu Âu. Sông Belaya đả 1430km có lưu vực rộng 142000 km2, Thing 5/1994, lĩ lớn đồ về và cửa van bị kẹt, nước ở thượng lưu đập dng cao phá vỡ phin đập đắt. [2] 1.122 Trường hop vỡ đập tại Việt Nam

“Theo thing kẻ và Khảo sát sơ bộ của cơ quan chúc năng, Việt Nam cỏ hơn hai trăm

đập và hơn 95% trong số đó là khơng đạt u cầu. Phần lớn đập và hd chứa tập trung ở

miễn Trung, nơi có độ dốc cao (một bên giáp nui, một phía giáp biển). Vì vậy, những. lần xã lũ và vỡ đập gây ra hậu quả kinh hoàng cho toàn bộ người dân tong khu vực. BỊ

a. Đập Suối Hành ở Khánh Hồ

"Đập Suối Hành có một số thơng số cơ bản sau: Dung tích hd: 7,9 triệu m3 nước, chiều

cao đập: 24m,

tháng 9/1986 và bị vỡ vào 2 giờ 15 phút đêm 03/12/1986.

đài đập: 440m. Đập được khởi công từ tháng 10/1984, hồn cơng

‘Thigt hại đo vỡ đập: Trên 100 ha cây lương thực bị phá hỏng, 20 ha đất trồng trot bị cat sôi vi lấp, 20 ngôi nhà bị cu tồi, 4 người bị nước cuốn chết

Nguyên nhân: Khi thí nghiệm vật liệu đất đã bỏ sót khơng thí nghiệm 3 chỉ tiêu rất

‘quan trọng là độ tan rã, độ lún ust và độ trương nở, do đó đã khơng nhận diện được

tinh hồng thổ rắt nguy hiểm của các bãi từ đó đánh giá sa lầm chất lượng đắt dip

ap, Công tác khảo sát địa chất quá kém, c¿ về đất bị sai rất nhĩthi nghiệso với kết quả kiểm tra của các cơ quan chuyên môn của Nhà nước như Trường Đại

học Bách khoa TP. HCM, Viện Khoa học Thuy lợi Miễn Nam.

Vat liệu đất có tinh chất phức tap, khong đồng đều, khác biệt rt nh, ngay trong một

bãi vat liệu các tinh chat cơ lý lực học cũng đã khác nhau nhưng không được mô tả va

thể hiện đầy đủ trên các tả liệu.

Do việc đắt trong thin đập không đồng nhất, độ chặt không đều cho nén sinh ra việc

lún không đều, những chỗ bị xốp đất bị tan rã khi gặp nước gây nên sự lún sụt trong

thân đập, ding thắm nhanh chóng gây nên luồng nước x6i xuyên qua đập làm vỡ đập.

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

của đất dip đập là một trong những

Việc lựa chọn sai lầm dung trọng khô tí

nguyên nhân chính dẫn đến sự cổ vỡ đập. Kỹ sw thiết kế khơng nắm bắt được các đặc

tính cơ bản của đập dit, không kiểm tra để phát hiện các sai sốt trong khảo sắt và thí

nghiệm nên đã chấp nhận một cách dé dàng các số liệu do các cán bộ địa chất cung

Khơng có biện pháp xử lý độ âm thích hợp cho dit dip đập vi có nhiều loai đất khác

nhau có độ ẩm khác nhau, bản thân độ ẩm lại thay đổi theo thời tiết nên nếu ngưới

thikế không đưa ra giải pháp xử lý độ ấm thích hợp sẽ ảnh hưởng rit lớn đến hiệu

qu đầm nên và dung trọng của đất

Lựa chọn kết cầu đập khơng hợp lý. Khi đã có nhiễu loại đất khác nhau thi việc xem đập đắt là đồng chất là một sai Lim lớn, lẽ ra phải phân mặt cắt đập ra nhiều khối có các chỉ tiêu cơ lý lực học khác nhau để tính tốn an toản én định cho toàn mặt cắt đập. Khi đã có nhiều loại đất khác nhau mà. tốn như đập đồng chất cũng là nguyễn

nhân quan trọng dẫn đến sự cổ đập Suỗi Hành.

“Trong thi cơng cũng có rất nhiều sai sót như bóc lớp đất thảo mộc khơng hỗ, chiều

dây rải lớp đắt dim quá dày trong khi thiết bị dim nén lúc bay giờ chưa được trang bị

lên mức cần thiết và đạt yêu ciu, biện pháp xử lý độ âm không đảm bảo yêu cầu chất lượng, xử ý nội iẾp giữa đập đất va các mặt bể tông cũng như những vách dé củ vai đập không kỹ cho nên thân đập là tổ hợp của các loại dat có các chỉ tiêu cơ lý lực học không đồng đều, dưới tác dụng của áp lực nước sinh ra biển dạng không đều trong

hân đập, phat sinh ra những kẽ nút dần dẫn chuyển thành những dịng xơi phá hoại

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

+ Lin thứ 4: Năm 1983 sụt mái thượng lưu nhiều chỗ, xuất hiện 7 lỗ rơ ở đi cổng:

Dap Suối Trầu có dung tích 9,3 triệu m3 nước, chiều cao đập cao nhất: 19,6m, chiều

cđài thân đập: 240m,

Nguyên nhân của sự cổ:

Về tiết kế: Xác định sai dong trọng thiết kể, Tron khi dung trọng khơ đất cần đạt ¢ =

1,84T/ms thị chọn dung trọng khô thiết kể gk = 1,5TIm3 cho nên không cần dim, chỉ

cần đỗ đất cho xe tải đi qua đã có thé đạt dung trọng yêu cầu, kết qua là đập hoàn toàn bị ơi xốp

VE thi cơng: Đảo hé móng cống q hẹp khơng cịn chỗ để người đầm đứng dim đất ở.

mang cổng, Bit dip không được chọn lọc, nhiễu nơi chỉ đạt dung trong Khô gk = 14m3, đổ đắt các lớp quá dy, phia dưới mỗi lớp không được dim chat

Về quản ý chất lượng:

4+ Không thắm định thiết kế

+ Giám s thi công không chặt chẽ, nhất là những chỗ quan trọng như mang cống, sắc phần tp giáp giãa đắt và bể tông, không kiểm tra dung trọng diy đủ,

+ Số lượng lấy mẫu thi nghiệm dung trọng ít hơn quy định của tiêu chuẩn, thường chỉ

đạt 10% và không đánh dẫu vị tí lấy mẫu

Như vậy, sự cổ vỡ đập Suỗi Trầu đều do lỗ của thiết kể, thi công và quản ý.

e. Đập Am Chúa ở Khánh Hoà

Đập Am Chúa ở Khánh Hoà được hoàn thành năm 1986, sau khi chuẩn bị khánh thành.

thì lũ về lâm nước hồ dang cao, xuất hiện lỗ rò từ dưới mực nước ding bình thường rồi

từ lỗ rõ đồ chia ra làm 6 nhánh như những vôi của con bạch tude x6i qua thân đập kim

cho đập vỡ hoàn toàn chỉ trong 6 ng đồng hồ

.d. Tháng 6 năm 2009, vỡ đập Ke 2/20 Rec

10

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Vo dip Ke 220 Rec, xã Hương Trach (Hương Khê), làm hỏng tuyến đường sắt Bắc

Nam, ảnh hưởng đến hàng chục ha đắt nông nghiệp. Nguyên nhân từ cả công tác tư

vấn thiết kể, th công và công tác quản lý đã không kiểm tra và phát hiện kịp thời nước chấy qua mang cổng gây sói lỡ và làm vỡ đập

Hình 1.3 Những căn nhà ngập gần tố nó tai huyện Nghĩ Xuân, Hà Tĩnh, Mới đây, trận mưa lĩ 2010, nước lä đã dâng qua mặt đập trần (hơn 1 mét) của hỗ chứa nước thủy điện Hế Hô ở Hương Khê. Nếu khơng có sự ứng cứu kịp thời của các lực lượng chức năng thì khơng bit i ï lệ gì

mết đổ up xuống vùng hạ du sim uất ngay dưới chân dap,

in khi 38 triệu m3 nước từ độ cao 67

ce. Đập thủy điện Đakrông 3

Khoảng 7 giờ ngày 7/10/2012, hai khoang tràn (ngang 20 m, cao 6 m) bên trên của đập.

chính nhà máy đã bị vỡ. Nguyên nhân là do cơng trình dang trong q trình thi cơng hồn thiện, kết hợp với việc tích nước lồng hồ để thử ti tổ máy và mưa Ii lớn lâm cho ap chắn của cơng trình thủy điện Đakrơng 3 bị vỡ. Tổng thiệt hại ước tính khoảng 20 tí đồng

d Hai đập Đồng Ding và Khe Luỗng

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

Vao ngày 1/10/ 2013 do mực nước từ thượng nguồn đổ vé vượt quá mức thiết kế khiến

2 đập Đồng Đáng và Khe Ludng huyện Tinh Gia - Thanh Hóa bị vỡ, gây ngập lụt

nghiêm trong cho địa bản dân cư xung quanh quanh khiển 1000 hộ din bị ngập, Vụ vỡ đập thiệt hại nặng nỄ cho người dân, thiệt hại vỀ nuôi trồng thủy sản thiệt hại lên đến hang tỷ đồng

Nguyễn nhân dẫn đến vỡ đập được xác định là do mưa lớn trong nhiễu giờ

ding lúc triều cường, mye nước nhanh chóng vượt ngưỡng khiến các dip bị vỡ.‘Cae nguyên nhân chính gây vỡ đập:

Khảo sát xác định sai chỉ tiêu của dit đắp đập, khơng xác định được tính chất tan rã,lún ướt và trương nở của đắt nên không cung cấp đủ các tả liệu cho người thiết kicó biện pháp xử lý.

“Thiết kế không nghiên cứu kỹ sự không đồng nhất của các bãi vật liệu nên vẫn cho ring đây là đập đồng chit nên khi nước dâng các bộ phận của đập làm việc không đều

dy nứt nẻ, sụt lún tan rã, hi thành ác vết nứt và các l

‘Thi công không đảm bảo chit lượng. dim đất không dat dung trọng nên khi hồ bit

“chứa nước, đắt không được cỗ kết chặt, gặp nước thi tan rã,+. Vỡ đập Mông Dương Quảng Ninh 7/2015,

Mưa lớn kéo dii, vào lúc 3 giờ sáng 30/7, đập nước 790 tại phường Mông Dương,

thành phổ Cam Pha (Quảng Ninh) đã bị vỡ khoảng 3m sau nhiều ngày phải hứng chịu fp lực của một lượng lồn đất đã tử bãi thải Đông Cao Sơn, thuộc mồ than Cao Sơn dỗn

xuống

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

Hình 1.4 Vỡ đập Mơng Dương - Quảng Ninh. [2]

1.1.3 Tình hình nghiên cứu vỡ đập trong nước và ngồi nước.

1.1.3.1 Tình hình nghiên cứu vỡ ở nước ngồi.

Việc nghiên cứu cảnh báo vỡ đập trong diều kiện bắt lợi đối với hạ lưu cơng trình đã

được thục hiện tại các nước trên thé giới như. Mỹ, Châu Âu, Trung Quốc và nhiều

nước khác, được sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu trên thé giới và trong nước.

Van bản quy phạm pháp luật đầu tiên ở Châu Âu vé rủi ro vỡ đập được ban hành ở Pháp năm 1968 sau khi đập Malpasset bị vỡ năm 1959 làm trên 400 người bị chết và ‘mat tích. Một trong các cơ quan có kinh nghiệm nghiên cứu về vờ đập là Phịng thí nghiệm Thủy lực Quốc gia Pháp.

Một mơ hình cho chức năng nghiên cứu vỡ đập thường có 3 mơ dun cơ bản la: ++ MG ti vết vỡ theo kích thước hình học và phát iỂnvết vỡ theo thời gian:

+ Tỉnh đường quá trình lưu lượng chảy qua vết vỡ;

+ Diễn tốn q trình sóng vờ đập xuống hạ lu.

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

“Các mô hình mơ phỏng vỡ đập có đặc did n li sử dụng các điều kiện biên trong để mô

tả dong chảy tại các vị ti dọc theo đường chảy ma tại đó phương trình Saint-Venantkhơng áp dụng được như đập tràn, thác nước, vết vỡ, cầu cổng, đập có cửa điều khiển.

“Trước đây, xu thé nghiên cứu là các nỗ lục xây dựng các mơ hình chun nghiên cứu. về vỡ đập. Mơ hình vỡ đập được dùng phỏ biển nhất ở Hoa Ky là mơ hình DAMBRK

(Dam-Break Flood Forecasting Model) do Fread thiết lập (1977, 1980, 1981). Mơ hình 3 chức năng : Mơ tả vết vỡ theo hình học và theo thời gian, tinh quá trình lưu lượng

aqua vết vỡ và dị in quả tình xuống hạ lưu. Mé hình DAMBRK đã được áp dụngđể ti ạo sóng lũ truyỄn xuống ha lưu gây ra bởi đập chin nước Teton bị vỡ vào năm1976. Đập Teton là đập đất cao 300ft (91,1m) dai 300011. Hậu quả đã làm 11 người

chét, 25000 người mắt nhà cửa và thiệt hại vật chất khoảng 400 triệu đồ la. Kết quả môi

phỏng sóng vỡ đập bằng mơ hình DAMBRK có sự phù hợp tốt với số liệu đo đạc khảo.

Mơ hình FLDWAV là mơ hình tổng hợp của 2 mơ hình mơ hình thủy lực mạng sơngDWOPER (Dynamic Wave Operational Model) và DAMBRK cỏ khả năng tinh sống

vỡ đập, điều khiển các cửa xả cơng trinh hd và diễn tốn thủy lực được Fread xây,

dựng năm 1985. Mơ hình đã được phát triển dựa trên phương pháp giải số hệ phương. trình Sain-Venant theo sơ đồ ân phi tuyển có trọng số. Mơ hình có nhiễu tinh năng ưu

việt bảo đảm độ ổn định và các chức năng mơ phỏng cơng trình va hệ thong sơng. Mơ.

hình FLDWAV được một số TS chức, Hiệp hội qu cơng nhận là mơ hình chỉnhthức trong nghiên cứu lũ do vỡ đập và là cơ sở để so sánh khi nghiên cứu ứng dụngcác mô hình khá

Hiên nay, trên thé giới, xuất biện xu hướng áp dụng mơ hình 2 chiều để nghiên cứu

sóng vỡ đập. Một trong số các mơ hình 2 chiều để tinh sóng vỡ đập có cơ sở lý thuyết

chặt chẽ là mơ hình RBFVM-2D, mơ hình áp dụng phương pháp phần tir thể

sơ đồ giải Osher. Mơ hình được ứng dụng đối với một bài tốn mẫu có tường đập. trong lòng din một đơn vị chiều rộng, độ sâu thượng lưu Sm, độ sâu hạ lưu 0.3m vỡ

tức thời. Với bước tính 0,05, kết quả tính tốn cho thấy vận tốc và đọ sâu hạ lưu là

-466m/s và 222m, cổ sai số tương đối nhỏ hơn 1% so với kết quả giải tích. Một mơ

hình 2 chiều khác có thể ứng dụng để tính sóng vỡ đập là mơ hình BIPLAN, mơ hình

4

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

được xây dựng tại Đại học Bách Khoa Lisbon dựa trên cơ sở giải hệ phương tỉnh

Sain-Vennant 2 chiều bằng phương pháp MacCormack-TVD. Mơ hình sử dụng điều

kiến biên trong để mơ tả sóng vỡ dip chuyỂn động trong vùng đồng bing, Mơ hình .được ứng dung cho hệ thẳng hồ bao gồm: Đập bê tông cảnh cong Funcho cao 49m, dài 165m và đập đất đắp Arade cao S0m, chiều dài 246m. Đập Funcho được giả thiết là vỡ. tức thôi và toàn bộ, đập Arade được gi thết là vỡ từng phần và từ từ. Kết quả tính

tốn độ sâu của sóng vỡ đập hạ lưu đập Arade có sai số 3m so với mơ hình DAMBRK.

Một xu hưởng nghiên cứu khác là ứng dụng mơ hình 1-2 chiều kết hợp để mô tả vỡ đập tuyền xuống vùng đồng bằng. Một trong số các mơ hình có các ứng dụng thực tẾ

là mơ hình DHM (Diffusion Hydrodynamic Model) và Mike-Flood, Mơ hình DHM làmơ hình sóng khuyếch tấn ID mơ phịng dng chảy 1 chigu trong hệ thống sơng và 2D

trong vùng ngập lụt được nghiên cứu ở Hoa Kỳ do T.V. Hromadka và C.C.Yen xây dmg năm 1986. Mô hình | và 2 chiều được kết nỗi với nhau bằng luật cân bằng và

“chảy tràn. Mơ hình Mike-Flood là mơ hình của Viện Thủy lực Ban Mạch.

Hiện nay, do vỡ đập được xem là một dạng đặc biệt của sóng lũ có cường độ mạnh,

lên nhanh, xuống nhanh nên xu thé chung là các mơ hình thủy động lực được nghiên cứu bỗ sung mơ đun mơ phỏng sóng vỡ đập trong mơ hình tổng thẻ. Các mé hình thay

động lực 1D có khả năng được áp dung nghiên cứu vỡ đập trên thể giới là NWS

FLDWAV (Hoa Kỷ), HEC-RAS (Hoa Kj), MIKE-11 (Đan Mạch), mơ hình ISIS

(Viện Thủy lực Anh), MASCARET (Pháp). Các mơ hình này có các chúc năng môi

phỏng VB hệ thống các hồ chứa và diễn tốn ngập lụt hạ lưu. Tuy nhiên, mơ hình

FLDWAV vẫn được xem là mơ hình chun dụng để nghiên cứu vỡ đập

Xu hướng nghiên cứu trên thí nghiệm mơ hình vật lý: với việc xây dựng các đập mơi

phịng như thực tế, đánh giá quá trình vỡ đập.

ay là hình ảnh vỡ đập của Viện nghiên cứu khoa học thủy lợi Nam Kinh, Trung

“Quốc. Trên né

phá hoại đường dng dẫn đến vỡ đập, quá trình phá hoại xâm nhập đường ống là phát

tảng nghiên cứu cơ lý vỡ đập tràn đỉnh, đã triển khai nghiên cứu cơ lý

sinh trong khối đập, cơ lý lực học phức tp, liên quan đến nhiều ngành khơa học như

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

thủy lực, cơ đất, van chuyển bin cát... Với sự chuẩn bị khá cơng phụ, thí nghiệm đã

Vor đập tràn định

Hình 1.5 Mơ hình vật lí mơ phỏng vỡ đập. [3]

1.1.3.2. Nghiên cứu vỡ đập tại Việt Nam.

6 Việt Nam, vignghiên cứu tinh toán vỡ đập (VB) được quan tâm nghiên cứu tạiĐại học Xây dựng Hà Nội, Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Mơitrường, Viện Cơ học và Viện Khoa học Thủy lợi

Nghiên cứu tính tốn vỡ đập hệ thơng hd Lai Châu, Sơn La, Hịa Bình đã được Đại

học Xây dựng Hà Nội phối hợp với Viện Khoa học Khí tượng Thủy văn và Mơi trường thực hiện do Ban Quản lý Cơng trình Thủy điện Sơn La đầu tư nghiên cứu trên sơ sở ấp dụng mơ hình FLDWAV của Hoa Kỳ khi lựa chọn phương án thiết kế hỗ Son La, Đẳng thi, nghiền cứu cảnh báo ngập lụt ving đồng bằng sông Hồng nếu xây ra sự cổ vỡ dip hồ Hịa Bình trén cơ sở áp dụng mơ hình FLDWAV kết hợp với mơ. hình DHM. Kết qua nghiên cứu cho thấy: Nếu vỡ đập Lai Châu, các hồ Sơn La, Hịa. Bình có thé vận hành bio đảm an tồn cho hạ du. Các kết quả nghiên cứu trên đã được. Hội đồng thắm định nhà nước thơng qua. Ngồi ra, các cơ quan nghiên cứu khác như. Viện Cơ học, Viện Khoa học thủy lợi cũng đã có các nghiên cứu đồng thời về tính

tốn vỡ đập.

Kinh nghiệm áp dụng mơ hình FLDWAV ở Việt Nam cho thấy mơ hình mơ phịng tốt

qua tỉnh vỡ đập và tính được q trình lưu lượng SVB có độ tin cậy cao, kết quả

nghiên cứu đã được thẩm định và đánh giá là hợp lý. Mơ hình HEC-RAS, Mơ hình.

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

Mike-11, mơ hình ISIS là mơ hình thủy lực có khả năng nghiên cứu vỡ đặp và truyền

xuống hạ lưu tuy chưa có nhiều các ứng dụng thực tế

Nghiên cứu tinh tốn truyền là trong hệ thống sơng diễn tốn ngập lạt hiện nay ở nước, ta đối với các vũng đồng bằng rộng lớn, các mơ hình 1 chiễu như mơ hình Mike-11, mơ hình HEC-RAS được ứng dụng khá phổ biển ở vùng hạ lưu hệ thống sông Hỗng-sơng Thai Bình và mơ hình ISIS được ứng dung phd biển ở Đẳng bing Hỗng-sông Cửu

Long, đạt kết quả tốt do mơ hình có giao diện thân thiện và có khả năng xử lý khốilượng lớn các thơng tin về địa hình và mặt cắt

“Các mơ hình 1 và 2 chiều kết hợp như mơ hình DIIM, mơ hình Mike-flood là các mơ

hình thích hợp với các khu vực ngập lụt có quy mơ vừa ở các vùng đồng bằng ven biển. miễn Trung do phải xử lý cic thơng in về địa hình, mat cit và khớp nồi số liệu địa hình-mặt cắt. Một số các nghiên cứu vỡ đập và mô phỏng ngập lụt sử dụng MIKE

Flood như:

+ Nghiên cứu lũ và lũ do vỡ đập trong hệ thống sơng Hong - Thái Bình” so Viện Khoa

học thủy lợi Việt Nam” từ năm 2002 ~ 2003

+ Nghiên cứu ảnh hưởng tinh huỗng vỡ đập hỗ Kẻ Gỗ - Hà Tĩnh đến vùng hạ du+ Lập phương án phòng, chống fi, ut cho ving hạ du hỗ chứa Suỗi Hành. tinh Khánh,

1.2 Phuong pháp tính tốn mơ phưng vỡ đập và mô phỏng ngập lụt.

1.2.1 Các phương pháp xác định tính tốn thơng số vit về 1.2.1.1 Cơ chế hình thành vết vỡ.

(Qué tỉnh truyền lũ xuống hạ du do vỡ đập phụ thuộc rt nhiễu vào các yêu tổ như kích thước vết vỡ, độ dốc vết vỡ, thời gian phát triển vết vỡ. Các thông số này được gọi

vỡ. Việc xác định chỉnh xác thông số của vết vỡ này rất phức tp

chúng là thông số

đôi hỏi khối lượng tinh toán và dữ liệu lớn và tổng hợp. Để xác định thơng số vết vỡ

có thé sử dụng các phương pháp sau:

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

+ Phương pháp so sinh: Đây là phương pháp đơn giản nhất rong tính tốn vỡ đập,

phương pháp này đưa trên kết quả nghiên cứu các dp đã bị vỡ rong quá khí, rên sơ

sử so sinh qua mỗi tương quan với đập nghiên cứu để đưa ra các thông số tương tự

+ Phương pháp kinh nghiệm: Phương pháp này dựa trên phân tích thống kẻ thu được

từ các trường hợp vỡ dap. Quan hệ giữa các thông số vỡ đập với thể tích đập, thé tích. khối nước chứa, chiều sâu mực nước hồ, diện tích hồ..Các thơng số này được xây

cưng thơng kẻ theo phương pháp bình qn nhỏ nhất hoặc vẽ các đường bao. Có nhiều

phương pháp kinh nhiệm đã được nghiên cứu và áp dụng tương đối tốt trong thực tcác phương pháp phổ biến nhất bao gồm: phương pháp MacDonad & LangridgeMonopolis (1984), USBR (1988) Washington State (2007), Froehlich (2008),

+ Phương pháp mơ hình tốn: Có nhiều phương pháp mơ hình tốn được xây dug

trên các sơ sở lý thuyết khác nhau áp dụng cho xác định các thơng số vết vỡ. Có. phương phip xác định dựa trên bản chất vật lý sử dụng lý thuyết xói và vận chuyển bùn cát theo các hàm và điều kiện rằng buộc dựa trên tinh chat cơ học dat của vật liệu.

ip đập: Phương pháp mơ hình thủy văn dựa trên các phương trình liên tục và quan hệgiải tích hoặc thực nghiệm giữa lưu lượng và mực nước tại các vị tí; Phương pháp

thủy lực mơ phỏng dựa trên các phương trình động lực học, phương trình liên tục, và phương trình năng lượng ( Sóng gián đoạn) để mô phỏng các yêu tổ vỡ đập

+ Phương pháp mơ hình vật lý: Phương pháp mơ hình vật ly là phương pháp mô phỏng. thực tẾ quả trình bình thành vết vỡ đập bằng các mơ hình có tính chit tương tự với

cơng tình nghiên cứu, phương pháp này địi hỏi khối lượng cơng việc và kinh phi lớnnên khơng phải cơng trình nào cũng có thé đáp ứng được,

Trên th giới hiện nay việc xác định các thông số vết vỡ thường được xác định qua các

công thức kinh nghiệm đây là phương pháp cho kết quả tốt nhanh và đảm bảo chỉ phí

cho nghiên cứu. Trong Luận văn lựa chọn phương pháp công thức kinh nhiệm để xác

định các thông số của vết vỡ của các cơng trình hồ Đơng Mo trong trường hợp vỡ đập. chính. Các thơng tin này được sử dụng làm đầu vào cho mơ hình thủy lực MIKE 11

trong mơ đun vỡ đập để mô phỏng vét vỡ.

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

Hình 1.6 Hình thức vỡ trản đỉnh. Hình 1.7 Hình thức vỡ xói ngằm

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

Hình 1.8 Hình dang và cơ chế hình thành vết vỡ |5] 1.2.12 Các công thức kink nghiện xác định các thông số vế vỡ CCác cơng thức kính nhiệm sắc định vất vỡ:

“MacDonald & Langridge-Monopolis (1984) nh toán lượng bùn et bị xối kh xây ra

vỡ đập hông qua mỗi quan hệ với ích số của dung tích của hd và chênh lệch lớn nhất mực nước hồ với đáy vết vờ. Từ khối lượng bị xói này cùng với kích thước của đập, sắc thông số của vết vỡ sẽ được xác định. Cũng trong bai bio này các tác giã khẳng

định, nếu kết quả tính tốn vết vỡ lớn hơn kích thước của đập thì hình dạng vết vỡ sẽ

lay theo hình dạng mặt cất của đập. Cũng từ khối lượng vật chất bị xói, thỏi gian vỡ

dap cũng được xác định

Froehlich (1995, 2008) dựa vào dữ liệu thực tế của 63 trường hợp vỡ đập để xác định các ra mỗi quan hệ của hình dạng vết vỡ, thời gian vỡ đập thông qua mối tương quan

với dung tích hd tại thời điểm vỡ đập, chiều cao của vết vỡ và hệ số mái dốc bên,

“Trong nghiên cứu này, tắc giả phần biệt 2 khả năng vỡ đập: vỡ trân dinh (overtopping)

và vỡ xói ngằm (piping) thơng qua hệ số Ko.

“Xu & Zhang (2009) phát triển mỗi quan hệ phi uyễn giữa 5 thông số của vết vỡ (chiều sâu vất vỡ, chiều rộng vét vỡ định, chiều rộng vết vỡ trung bình, lưu lượng lớn nhất và

20

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

thời gian phát tiễn vết võ) với các bid đầu vio như chiều cao đập, hệ số hình dang hỗ

chứa, loại đập, hình thức vỡ và khả năng xói của đập. Trong các én kể trên, các tác,

giả nhận thấy khả năng xói của đập ảnh hướng lớn nhất đến kết quả tính cn, “Các cơng thức được tổng kết theo bảng dưới đây:

Bang 1.1 Các công thức hay được sử dụng [5]

mares | v=nom0.e- | ap moons | y wena fh

Yế vỡ ti). {ate i F TT 1. .

Trong đó

~ hb là chiều cao vết vỡ (tinh từ định vết vỡ đến diy) ~ hw là chiều cao cột nước phía trên vết vỡ.

~ Vw là thể tích khối nước trong hồ tại thời điểm vỡ đập

kyl hệ số vết vỡ (Ku=1,4 nếu vỡ tràn đính và Kạ=1 nếu vỡ xói ngầm)

1:22. Giới Hiệu về các mơ hình thây văn, thủy lực mơ phơng vỡ đập. 122.1 Tron tế giới

Việc nghiên cứu cảnh báo vỡ đập trong diễu kiện thời tiết bắt lợi đối với hạ lưu cơng trình đã được thực hiện tại các nước trên thể giới như Mỹ, Châu Âu, Trung Quốc và

nhiều nước khác, được sự quan tâm của nlsu nhà nghiên cứu trên thể giới và wong

nước.

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

Năm 1968 Pháp là nơi ban hinh văn bản quy phạm pháp luật đầu tiên ở Châu Âu về

rủi ro vỡ đập sau khi đập Malpasset bị vỡ năm 1959 làm trên 400 người chết và mat

tích. Một trong cái Pháp

cơ quan có kinh nghiệm nghiên cứu về vỡ đập là phịng thí nghiệm.“Thủy lực Quốc.

Một mơ hình có chức năng nghiên cứu vỡ đập thường bao gồm 3 mô đun cơ bản là: -M6 tả vất vỡ theo kích thước bình học và phát tiễn vết vỡ theo thơi gian:

~ Tính đường q trình lưu lượng chảy qua vết vỡ;

- Diễn tốn qua trình sóng vỡ đập xuống hạ lưu.

“Các mơ hình mơ phịng vỡ đập có đặc điểm chung là sử dụng các điều kiện biên trong

để mơ tả dng chảy tại các vị trí dọc theo đường chảy tại đó mà phương trình Saint

Venant khơng áp dụng được như đập trin, thie nước, vết vỡ, cầu cổng, đập có cửa điều khiển.

“Trước đây, xu thé nghiên cứu là các nỗ lực xây dựng các mơ hình chun nghiên cứu. ở dip. Mơ hình vỡ đập được dùng phổ biển nhất Hoa Kỳ là mơ hình DAMBRK

(DAM -BREAK Flood Forecasting Model) do Eread thiết lập (1977, 1980, 19806]Xơ hình có 3 chức năng: Mơ tả vế vỡ theo hình học va theo thời gian, tinh quá trình

lưu lượng qua vết vỡ vàdiễn tốn q tình xuống bạ lưu. Mơ hình DAMBRK đã được fp dụng để ti tạo sóng lũ tuyền xuống hạ lưu gây ra bởi vỡ dp chắn nước Teton bị

vỡ vào năm 1976. Đập Teton li đập đắt cao 3008 (91.1m) dài 30001. Hậu quả đã lâm

11 người chết, 2S 000 người mắt nhà cửa và thiệt hại vật chất khoảng 400 triệu đô la. Kết quả mơ phơng sóng vỡ đập bằng mơ hình DAMBRK cỏ sự phủ hợp ốt với s liệu

do đạc khảo sit

(DAM -BREAK Flood Forecasting Model) do Fread thiết lập (1977, 1980, 1981)[6]Mơ hình có 3 chức năng: Mơ tả vết vỡ theo hình học và theo thời gian, tỉnh q trình.

lưu lượng qua vết vỡ và diễn tốn q trình xuống hạ lưu. Mơ hình DAMBRK đã được.

4p dung dé tái tạo sóng lũ truyền xuống hạ lưu gây ra bởi vỡ đập chin nước Teton bị1000f.. Hậu quả đã làm

vỡ vào năm 1976, Đập Teton là dip đắt cao 300 (91.1m) dài

11 người chốt, 25 000 người mắt nhà cửa và thiệt hại vật chit khoảng 400 triệu đổ la

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Kết quả mô phông sóng vỡ đập bằng mơ hình DAMBRK có sự phù hợp tốt với số liệu

do đạc khảo sit

Mé hình FLDWAV là m6 hình tổng hợp của 2 mơ hình thủy lực mạng sơng DWOPER

(Dynamic Wave Opentional Model) và DAMBRK có khả năng tính sơng vỡ dip, điều khiển các cửa xã cơng trình hỗ và di tốn thủy lực được Fread xây dựng năm 1985, Mé hình đã được phát triển dựa trên phương pháp giải số hệ phương trình

Saint-Venant theo sơ dé an phi tuyển có trọng số. Mơ hình có nhiều tinh năng ưu việt đảm.bảo độ ổn định và các chức năng mô phỏng công trinh và hệ thống sơng. Mơ hìnhFLDWAV được một số Tổ chúc, Hiệp hội quốc tế cơng nhận là mồ hình chính thức.

trong nghiên cứu lũ do vỡ đập và là cơ sở để so sánh khi nghiên cứu ứng dung các mo

hình khác.

Hiện nay trên thé giới x hiện xu hướng áp dụng mơ hình 2 chiều để nghiên cứu sơng vỡ đập. Một trong số các mơ hình 2 chiễu để tỉnh sóng vỡ đập có cơ sở lý thuyết

chặt chẽ là mơ hình RBEVM-2D, mơ hình áp dụng phương pháp tinh phan tử thể tích

và sơ đồ giải Osher. Mơ hình được ứng dụng đổi với một bãi tốn mẫu 6 lường đập

trong lơng dẫn một đơn vị chiều rộng, độ sâu thượng lưu Sm, độ sâu hạ lưu 03m vỡ tức thời, Với bước thời gian tinh toán 0.053, kết quả tinh toán cho thấy vận tốc và độ.

sâu hạ lưu là 4,66nws và 2.22m, có sai số tương đối nhỏ hơn 1% so với kết quả giải

tích. Một mơ hình hai chiều khác có thể ứng dụng để tính sóng vỡ đập là mỏ hình.

BIPLAN, mơ hình được xây dựng tại Đại học Bách Khoa Lisbon đựa trên cơ sở giảiVD. Mơ

hệ phương trình Saint -Venant 2 chiều bằng phương pháp MacCormack

kiện bị

hình sử dụng đi trong để mơ tả sóng vỡ đập chuyển động trong ving đồng.

bằng. Mơ hình được ứng dung cho hệ thống hỒ bao gồm: Đập bé ting cánh cung Funcho cao 49m, dải 165m và đập đất dip Arade cao 50m, chiều đài 24óm. Dap

Funcho được giả thiết là vỡ tức thời và toàn bộ, đập Arade được giả thiết vỡ từng phần.

và từ từ, Kết quả tính tốn độ sâu của sóng vỡ đập hạ lưu đập Arade có sai số 3m so

với mơ hình DAMBRK.

Một xu hướng nghiên cứu khác là ứng dụng mơ hình 1-2 chiều kết hợp để m6 tả vor

p truyền xuống vũng đồng bằng. Một trong

là mơ hình DHM (Diffusion Hydrodynamic Model) và Mike-Flood. Mơ hình DEM là6 các ứng dụng thực.

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

mơ hình sóng khugch tin ID mơ phỏng đồng chảy 1 chigu (ID) trong hệ thống sông

và 2 chiều (2D) tong ving ngập lụt được nhiên cứu ở Hoa Kỷ do T.V, Hromadka và

CC. Yen xây dụng năm 1986, Mô hình 1 và 2 chiều được kết nối với nhau bằng luật

cân bằng và chảy trân. Mơ hình Mike-Flood là mơ hình của Viện Thủy Lợi Đan Mạch.

Hiện nay, do vỡ đập được xem lả một dạng đặc biệt của sóng lũ có cường độ mạnh, lên nhanh, xuống nhanh nên xu thể chung là các mơ hình thủy động lực được nghiền

cứu bổ sung mơ đun mơ phỏng sóng vỡ đập trong mơ hình tổng thé. Các mơ hình thủyđộng lực 1D có khả năng được áp dụng nghiền cứu vỡ đập trên thể giới là NWS,FLDWAV (Hoa kỳ), HEC-RAS (Hoa Kỷ), MIKE 11 (Dan Mạch), mơ hình ISIS (Viện“Thủy Lực Anh), MASCARET (Pháp). Các mơ hình này có chức năng mơ phịng vờ

dập hệ thống các hỗ chứa và diễn tốn ngập lạt hạ lưu. Tuy nhiên mơ hình ELDWAV.

vẫn được xem là mơ hình chun dụng để nghiên cứu vỡ đập.

1.2.22 Tại Việt Nam.

6 Việt Nam, việc nghiên cứu tính tốn vỡ đập được quan tâm nghiên cứu tại trưởngĐại Học Xây Dựng Hà Nội, Viện Cơ học và Viện Khoa Học Thủy Lợi.

Nghiên cứu tính tốn vỡ đặp hệ thing hồ Lai Châu, Sơn La, Ha Bình đã được dại học Xây Dựng Hà Nội phổi hợp với Viện Khoa Học Khí Tượng Thủy Văn và Mơi Trường. thực hiện do Ban Quan lý cơng trình thủy điện Sơn La đầu tư nghiên cứu trên cơ sở áp cdụng mơ hình FLDWAV của Hoa Kỳ khi lực chọn pương án thiết kế hd Sơn La. Đồng thời, nghiên cứu cảnh bảo ngập lụt vùng đồng bằng sơng Hồng nếu xảy ra sự cổ vỡ

đập hỗ Hịa Bình trên cơ sở áp dụng mơ hình FLDWAV kết hợp với mơ hình DHM.

Kết quả nghiên cứu cho thấy: Nếu vỡ đập Lai Châu, các hỗ Sơn La, Hoa Binh có thé vân hành dim bảo an tồn cho hạ du. Các kết quả nghiên cử trên đã được Hội đồng

thấm định nhà nước thơng qua. Ngồi ra các cơ quan nghiên cứu khác như Viện Cơ

Học, Viện Khoa Học Thủy Lợi cũng đã có các nghiên cứu đồng thời về tinh tốn vỡ

Kinh nghiệm áp dụng mơ hình FLDWAV ở Việt Nam cho thấy mơ hình mơ phịng tốt

quá trinh vỡ đập và tính toắn được quá trinh lưu lượng sau vỡ đập có độ tin cây cao,

kết quả nghiên cứ đã được thẩm định và đánh giá là hợp lý. Mơ hình HEC-RAS, mo

24

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

hình MIKE 11, mơ hình ISIS là mơ hình thủy lực có khả năng nghiên cứu vỡ dip và

truyền xuống hạ lưu tuy chưa có nhiều các ứng dung thực .

Nghiên cứu tính tốn trun lũ tong hệ thống sơng diễn toán toán ngập lụt hiện nay ở nước ta đối với các vùng đồng bằng rộng lớn, các mô hình I chiều như MIKE 11, mơ hình HEC-RAS được ứng dụng khá phổ biến ở vùng hạ lưu hệ thống sơng Hồng — sơng Thái Bình và mơ hình ISIS được ứng dụng phổ biển ở Đồng Bằng sông Cửu

Long, dat kết qua tốt do mơ hình có giao diện thân thiện và có khả xử lý khối lượng

lớn các thơng tn về địa hình và mặt cắt

“Các mơ hình 1 và 2 chiều kết hợp như mơ hình DHM, mơ hình MIKE ~ Flood là các

mơ hình thích hợp với các khu vực ngập lụt có quy mơ vừa ở các vùng đồng bằng ven. biển miền Trung do phải xử ý các thơng tin về địa hình, mặt cất và khóp nỗi số liệu địa hình - mặt cắt. Một số các nghiên cứu vỡ đập và mô phỏng ngập lụt sử dụng MIKE

—Flood như:

Nghiên cứu lũ và lũ do vỡ đập trong hệ thống sông Hang ~ Thái Binh do Viện Khoa

Học Thủy Lợi Việt Nam từ năm 2002 - 2003

= Nghiên cứu ảnh hưởng tinh huồng vỡ dip hỗ Kẻ G3 Hà Tĩnh đến vũng hạ du

~ Lập phương án phỏng chống, chồng lũ, lụt cho vùng hạ du hỗ chứa Suối Hành, tinh

Khánh Hòa.

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

CHƯƠNG 2 PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU VO DAP, ĐÁNH GIÁ. THIET HẠI VÀ DAC DIEM KHU VỰC NGHIÊN CỨU.

2.1... Cách tiếp cận đánh giá thiệt hại trong luậ

Dựa trên các mục tiêu nghiên cứu của Luận văn, phương pháp mơ hình tốn được sir

‘dung để ứng dụng trong bài tốn vỡ đập được đưa ra

'Việc mơ phỏng tinh toán lưu lượng do vỡ đập thường được sử dụng các mơ hình như.

~ Mơ hình HEC-HMS

- Mơhình HEC-RAS~Mơ hình MIKEII-DB.

Mơ Các mơ hình HEC-RAS và MIKEI1-DB đều là mơ hình 1h thủy lực tương đối phức tạp và yêu cầu cin cổ các chuyên gia để thiết lập và chạy mơ hình. Riêng mơ

hình HEC HMS đơn giản hơn. Nên trong khuôn khổ của luận văn Học viên sử dụng.công cự HEC ~ HMS để mô phỏng vỡ đập

Việc mơ phỏng ngập lạt cho bài tốn vỡ dip có thé sử dụng cả mơ hình một chiều

hoặc hai chiều để tính tốn. Với mổ hình 1 chigu các thông tin vé lưu lượng định lũ, mực nước lũ cũng như q tình truyền lã được mơ phỏng. Mơ hình 2 chiu sẽ cho kết quả chỉ it hơn v8 mực độ biển dBi mục nước và vận ốc theo phương ngang so với đồng chỉnh. Bên cạnh đồ cịn một sự lựa chọn nữa là mơ hình 1 ~ 2 chiều kết hợp. Đây

là mơ hình ding để mơ phỏng dịng 1 chiều trong lơng sơng chính và đồng 2 chiều tại

sắc khu chứa ven sơng. Mơ hình này kết hợp cả tu điểm của 2 loại trên bao gém thời

‘sian tính tốn nhanh nhưng cũng đảm bảo độ chính xác cao.

Việc lựa chọn mơ hình mơ phỏng vỡ đập được thực hiện đựa trên yêu cầu về độ chỉnh xác cũng như điều kiện kink tế, kỹ thuật. Đi với đặc điểm lưu vực hạ lưu hỗ chứa Núi .Cốc có đặc điểm là phần hạ lưu ngay sau đập là địa hình đơi núi, phía hạ lưu lại là khu vực 6 dia hình thấp, Do vậy việc sử dụng mơ hình một chiễu kết hợp với hai chiều ở

day là thích hợp,

Với ar điểm giao diện thân thiện, có khả năng kết hợp với các phin mềm GIS và cho kết quả ốc mồ hình một hai chiều kết hợp MIKE FLOOD được lựa chọn để sử dụng

6

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

Kết quả từ mô hình thay lực MIKE FLOOD sẽ được kết nồi với GIS để xây dựng bản

43 ngập lụt và phân tích đánh giá thiệt hại.

“Theo sơ đồ trên, 2 nội dung quan trong trong việc đánh giá các thiệt hại do vỡ đập gây

= Xây dựng bản đỗ ngập lụt = Tinh toán, thống kê thiệt hại.

Chi tiết 2 nội dung được trình bày cụ thể như sau: 3.1.1. Xây dung bản đỗ ngập tut

“ương ứng với các kịch bản được đưa ra, thiết lập mơ hình MIKE FLOOD dé tinh

tốn. Kết quả đưa ra gồm: Kết quả quả của mô hình MIKE LHD (* e1) = Mơ tà

điển biến mực nước trên sông theo thoi gian, kết quả của mô hình MIKE 21FM

(du) ~ Mơ tả q trình ngập lụt trên tồn miễn tỉnh tốn được xác định từ rước.

Việ c xây dựng bản đồ ngập lụt được dựa t quả mực nước (Surface elevation)

trong kết quả của MIKE 21, dữ liệu địa hình số hóa được sử dung lim đầu vào của mơ hình 2 chiều.

“Từ các nguồn dữ liệu có được, học viên tiễn hành m suy Raster mực nước tại tt cả

các kịch bản tinh toán, địa hình vùng nghiên cứu trên cơng cụ Spatial Analyst thuộc phần mm ArcMap. Tiên hành tính tốn \H (xy) tạ tắt cả các vịt theo công thức

AX HŒX,Y) = Z mục mốc ith ván (XLY) — Zoo độ ga hind OY)

Trong đó

ZZss<sseuaas(xy) 1 Ca độ mực nước Hi tinh tốn tạ tọa độ (x9)

Z .ao.ap sis an (X,Y) : Cao độ địa hình tại dọa độ (x,y).

Với các kết độ sâu ngập tinh tốn được, bằng việc sử dụng cơng cụ Spatial Analyst

tiến hành nội suy raster ngập để mô phỏng sự thay đổi độ sâu ngập theo không gian

“Trong đó, trong vùng phạm vỉ ngập độ sâu ngập được trình bày được phần làm 05 cấp

với các khoảng : Dưới 0Š, từ 03 tới 1.0 từ 0.5 tới 30, từ 3.0 tối 6.0 và trên 6.0

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

2.12 Tinh toin, thẳng kê hit hi.

“Trong luận văn học viên tinh toán thiệt hại dựa trên him thiệt hại vả tập trung chủ yếu

trên địa bản tỉnh Thái Nguyên,

Hiện nay phương pháp này được chấp nhận và sử dụng rộng rãi ở nhiều nơi trên thé

giới như một cách tiếp cậnéu chuẩn trong việc xác định thiệt hại do ngập lụt gây ra

Hàm thiệt hại là quan hệ lượng hóa mức độ thiệt bại của một đối tượng chịu ảnh hưởng lũ với các đặc tng của lũ như độ sấu ngập, thời gian ngập, vận tốc đồng hay, him lượng phi sa, chất lượng nước... Đổi tượng chu ảnh hướng lũ có thể là ác loại sit dụng dit hoặc son người hoặc vật chất (sắc tòa nhà, xe hơi, đường giao thing...)

Gây ra loại thiệt hại Hữu hình, Võ hình có thể tác động trực iếp hoặc gián tiếp lên đối

tượng chịu ảnh hưởng. Tuy vậy, độ sâu ngập lụt nước thường quyết định sự xuấ

thihại, phần lớn thiệt hai phụ thuộc vào đặc trưng nảy |6]. Cho nên, trong khuôn khổ,luận văn Học viên chú trọng vàophân tích đánh giá thiệt hại do đặc trưng độ sâu.

ngập gây ra đối với các loại sử dụng đt

Yới mục dich được nêu ra, sử dụng kế quả bản đồ ngập lụt được mơ phơng ở trên,

việc tinh tốn thống Ke thiệt hại được thực hiện thông qua: Thống kẻ diện tích ngập lụt, Thơng kê thiệt hại (Dya theo phương pháp đường cong thiệt hại).

2.121 Thẳng kẻ điện ích ngập

Can cứ theo kết quả xây dựng bản đồ ngập thống kế diện tích ngập lụt với các loi

dat khác nhau tương ứng với 05 mức độ ngập được đưa ra như sau: Dưới 0.5, từ 0.5

tới 1.0, từ 0.5 tới 3.0, từ 3.0 tới 6.0 và trên 6.0,

Bằng việc sử dụng công cụ Spatial Analyst Too! , ModelBuilder trong phần mềm

AreMap (Thuộc bộ công cụ ArcGis - ERSI) học viên ti

<u vào bao gồm : Lớp Raster ngập lụt (tf), ranh giới hành chính (*shp - Polygon) hành thống kế với dữ liệu cdữ liệu sử dụng đắt trên 3 huyển — tỉnh Thái Nguyên chịu ảnh hưởng trực tiếp của sự

cố vỡ đập (* sp - Polygon). Chỉ tiết sơ đỗ phân tích được trình bảy cụ thể như sau:

28

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

Hình 2.1 Sơ thộ thống kê điện tích ngập các loại đắt theo cắp độ ngập 2.122 Thẳng kẻ thi hại

`Với kết quả thống ké ngập lạt các kịch bản theo các yến đố: cắp độ ngập, loại theo ranh giới hành chính trong vùng chịu ảnh hướng; Dựa trên các

"hành đánh giá thiệt hại do ngập lụt đối với kinh tế dựa trên him thiệt hại

Dựa trên yếu tố độ sâu ngập giúp xác định được và quản lý mức độ của hiểm họa ngập.

It lên mỗi đơn vị diện tích sử dụng đất trong ving nghiên cứu. Vũng nghiền cứu được.chia thành các 6 ại đồ ta có thể xác định được các giá trị độ sâu Trung bình và gái tr

thiết hại lớn nhất có thé xây ra. Khi đỏ thiệt bại của ving nghiên cứu được xác định

theo công thức :

Trong đó D là tổng thiệt hại trong vùng nghiên cứu, là số 6 được chia tong ving

nghiên cứu, E; là điện tích 6 lưới thứ i và ff) là thiệt

ngập h, được xúc định từ hàm thiệt hại.

lưới thứ i tương ứng với độ độ

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

Giá tiff) được tính tốn dựa trên đường cong thiệt bại tương ứng với các loại đất

khác nhau. Có hai phương pháp xây dựng hàm thiệt hại: phương pháp thứ nhất là

điều tra khảo sát sau đó thống kê các giá trị thiệt hại: phương pháp thứ hai là sử.

dụng các cơng cụ để mơ hình mơ phỏng, sau đó dựa vào quan hệ giữa giá tị sử

đụng đất va mức độ ngập lụt để xác định giá tị thiệt hại đó,

Đường cong thiệt hại giúp ta xác định được được thiệt hại lớn nhất đối với từng đối ối đa bị mắt khi loại thiệt hại bị tượng. Trong 46, Giá trị tiệt hạ lớn nhắc là giá tí

ngập lụt khơng cịn phụ thuộc vào chiều sâu ngập lụt. Giá trị nà)thể là toàn bộ giátr của loại thiệt hại đó nếu sau khi nước rất khơng thể sử dụng lại được sau khỉ nước

rút. Ví dụ: nhà, đường giao thông, một số vật dụng trong nhà.

Dạng của đường cong thiệt hại phản ánh sự thay đổi mức độ thiệt hại theo chiều

sâu ngập lục thường bit đầu từ 0 ứng với trang thái không ngập lụt đến thiệt hại

ổn định (100% giá tị thiệt bại hoặc nhỏ hơn mức thiệt hại lớn nhấU bỉ độ sâu ngập

lạt đạt đến mức độ nhất định. Đồi với mỗi loại thiệt hại sẽ có dang đường cong khác

hai có thể được biểu diễn theo tỷ lệ

nhau. Ngoài ra đường cong thiệt han trim của thiệt

hạ lớn nhất theo độ sâu ngập ạt và theo ỷ lệ giá tị quy ra tiễn.

Bang 2.1 Thiệt hại lớn nhất cho 1 don vị diện tích sử dụng đất

4 _| Đất try sở, cơ quan. cơng tình sự nghiệp, 26.1 583

5 [ Bit kh công nghiệp 9.65 215

6_ | Bat rung tâm thương mại 362 308

7 7362) 08

8 | at mồi trồng thủy sản 142 317

9-__[bit sản xuất nông nghiệp 37 ø0 10. Dit trồng cây lâu năm 36 80

11 | Dit giao thong 04 9

12 |Đấtkhác oe

13 [Ton thit xe 06 1257 28114 Chi phí vệ sinh sau ngập lụt 034 8

30

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

vô cùng phức tạp đôi hỏi nhiều thờiViệc xây dựng đường cong thiệt hại là công

sian. Để đảm bảo việc đánh giá thiệt hại do ngập lụt trong Luận văn đường cong thiệt

hại được kế thừa các kết quả xác định hàm ngập lụt đã được xác định bởi các tài liệu: "Đảnh gi rủi ro kinh tế do ngập lụt ứng dụng cho dự én chống ngập khu vực thành phố Hồ Chí Minh giai đoạn 1” (Lé Xuân Báo và Mai Văn Cơng ~ Tạp chí khoa

hoc kỹ thuật Thủy lợi và môi trưởng 2016) với dạng đường theo độ sâu ngập lụt và mức

49 ảnh hưởng đã quy ra thành tiền

Hình 2.2 Đường cong thiệt hại trong ứng với từng loại đắt. [7] I8]

(Qua đường cong thiệt hại đước đưa ra, ta nhận thấy loại đất chịu thiệt hại lớn nhất khi chịu mức độ sâu ngập ở độ sâu ngập lớn nhí

phát triển mới cũng như đắt ở tại đơ thị. Tuy nhiên ở độ sâu ngập thấp dưới Im đất + tiếp theo là các loại đất phục vụ cho

phục vụ và đất ở đô thị cũng như đất ở nơng thơn chịu tổn thất lớn hơn, và khí độ sâu

tăng lên giá trị thiệt hai của 3 loại đất này tăng chậm theo.

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

2.2. Điều kiện tự nhiên

2.20 Vịm đùi

Hồ Núi Cốc nằm ở phía Tây Nam thành phổ Thái Nguyên, cách trung tâm thành phổ 15 km. Hệ thống thủy nơng Núi Cốc có tog độ địa lý: Từ 105”30° đến 10546 kinh độ Đông: Từ 2I"40° đến 21"34'vĩ độ Bắc.

'Gianh giới địa bàn nghiên cứu như¬

- Phía Bắc giáp huyện Đại Từ và thành phổ Thái Nguyễn

~ Phía Đơng giáp sơng Cầu, huyện Đồng Hy,- Phía Nam giáp sơng Cơng, thị xã Phổ Yên.

~ Phía Tây là day Tam Đảo giáp tỉnh Vĩnh Phúc.

Hỗ Núi Cốc thuộlưu vực sông Công, là miễn núi có nhiều rừng ram núi cao bao bọc,

s những thung lãng rộng như Phủ Nghĩa, Đại Tử, Văn Yên. Hữu ngạn có đấy NaiHồng, Tam Đảo chạy dọc theo lưu vực từ Tay Bắc đến Đơng Nam, tả ngan có dãy Tôn

‘én, Nai Pháo chạy từ nguồn đến tuyến Núi Cóc. Đường phân lưu về phía Đơng giáp

với lưu vực Sơng Cầu cao từ 150 - 200m, về phía Tay giáp với lưu vực Sơng Phó Day

sao từ 400 ~ 1590m. Diện tích lưu vực tính đến cửa sơng là 951 km2, tính đến tram thuỷ văn Tân Cương là 54Ilem2 và tinh đến tuyển đập Núi cốc là 535 km2, chiều rộng trung bình của lưu vực là 10 Km. [3]

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

VỊ TRÍ HỊ NOI COC

Hình 2.3 Ban đồ vị trí hồ Ni

2.22 Djediém dja hình

La một tỉnh miễn núi, nhưng địa hình Thai Nguyên it bi chia cắt hơn so với các tỉnh

miền núi khác trong vùng Trung du miễn núi Bắc Bộ. Độ cao trung bình so với mặt

biễn khoảng 200- 300m, thi i

núi cao gồm day núi Bắc Sơn, Ngân Sơn và Tam Dao, Dinh cao nhất thuộc diy Tam Đảo có độ cao 1.592m. Địa hình được chia thành 3 vùng. [3]

in từ Bắc x11g Nam và từ Tây sang Đông. Các diy

</div>

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật Chuyên ngành Thủy văn học: Đánh giá thiệt hại vùng hạ du do vỡ đập Hồ Núi Cốc - Thái Nguyên

LỜI CAM ĐOAN CỦA TÁC GIÁ

Tôi xin cam đoan đây là cơng trình nghiên cứu của riêng tôi. Các số liệu, kết quả nêu trong Luận văn là trung thực và chưa từng được công bố trong bất kỳ cơng trình nào

Tơi xin cam đoan, mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện Luận văn này đã được cảm ơn và

các thơng tin trích dẫn trong Luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc.

Hà Nội, ngày thang năm 2018

Học Viên

Đỗ Giang Thi

Eroehlish(2008) 82

tốn 84

phỏng sóng vỡ đập bằng mơ hình DAMBRK có sự phù hợp tốt với số liệu đo đạc khảo.

phịng như thực tế, đánh giá quá trình vỡ đập.

“Quốc. Trên né

Yế vỡ ti). {ate i F TT 1. .

sâu ngập lục thường bit đầu từ 0 ứng với trang thái không ngập lụt đến thiệt hại

5 [ Bit kh công nghiệp 9.65 215

Tài liệu liên quan

Tài liệu bạn tìm kiếm đã sẵn sàng tải về