B GIÁO D C VĨ ĨO T O
B NỌNG NGHI P VĨ PTNT
TR
NG
I H C THU L I
Lể TH C
NGHIểN C U ÁNH GIÁ TÁC
NGU N
N CH
TH Y
SỌNG THAO, À, LỌ VÀ
NG
NG C A CÁC H
CH A TH
NG
NG L C KHU V C H P L U CÁC
XU T GI I PHÁP GI M THI U
LU N V N TH C S
Hà N i ậ 2015
B GIÁO D C VĨ ĨO T O
B NỌNG NGHI P VĨ PTNT
TR
NG
I H C THU L I
Lể TH C
NGHIểN C U ÁNH GIÁ TÁC
NGU N
N CH
TH Y
SỌNG THAO, À, LỌ VÀ
NG
NG C A CÁC H
XU T GI I PHÁP GI M THI U
Mư s : 60-44-90
LU N V N TH C S
ih
NG
NG L C KHU V C H P L U CÁC
Chuyên ngành: Th y v n h c
Ng
CH A TH
ng d n khoa h c:
1. TS Nguy n
ng Giáp
2. PGS.TS Ngô Lê Long
Hà N i ậ 2015
B N CAM K T
Tôi xin cam đoan đơy là công trình nghiên c u c a riêng tôi.
Các s li u nêu trong lu n v n là trung th c, có ngu n g c rõ ràng, đ
c
trích d n và có tính k th a t các công trình nghiên c u, k t qu c a lu n v n
ch a t ng đ
c ai công b trong b t k công trình nào khác.
Tôi xin ch u hoàn toàn trách nhi m v k t qu nghiên c u c a mình.
Hà N i, ngày ..... tháng ..... n m 2015
Lê Th C
ng
L IC M
N
Lu n v n th c s “Nghiên c u đánh giá tác đ ng c a các h ch a
th
ng ngu n đ n ch đ th y đ ng l c khu v c h p l u các sông Thao,
à, Lô và đ xu t gi i pháp gi m thi u” đ
c hoàn thành v i s giúp đ ,
đ ng viên v m i m t c a t p th Trung tơm Nghiên c u phòng tránh và gi m
nh thiên tai ậ Phòng Thí nghi m tr ng đi m Qu c Gia v
bi n d
is h
ng d n c a TS. Nguy n
ng l c h c sông
ng Giáp và PGS.TS Ngô Lê Long.
Tác gi xin bày t s c m n chơn thành t i th y giáo PGS.TS Ngô Lê
Long và TS. Nguy n
ng Giáp đư t n tình giúp đ trong su t quá trình nghiên
c u lu n v n. Tác gi c ng xin đ
c bày t lòng bi t n sơu s c t i nhóm th c
hi n đ tài KC.08.02/11-15 đư cung c p các s li u, tài li u cho lu n v n, các
Th y, Cô giáo trong Khoa Th y v n và Tài nguyên n
c tr
ng
i h c Th y
L i đư h tr , giúp đ , truy n đ t ki n th c chuyên môn, t o đi u ki n t i đa
cho h c viên trong su t quá trình h c t p và nghiên c u lu n v n.
Xin chơn thành c m n gia đình, b n bè và đ ng nghi p đư giúp đ , c
v , khích l và t o đi u ki n thu n l i trong quá trình h c t p và hoàn thành
lu n v n này. Tuy nhiên, do th i gian và kinh nghi m còn h n ch nên lu n v n
không th tránh kh i nh ng thi u sót, vì v y r t mong nh n đ
c s góp Ủ c a
các Th y, Cô giáo, các chuyên gia và các b n đ ng nghi p đ lu n v n đ
hoàn thi n h n.
Hà N i, ngày ..... tháng ..... n m 2015
Lê Th C
ng
c
1
M CL C
U ....................................................................................................................7
M
1. S
C N THI T VĨ ụ NGH A C A
TĨI NGHIểN C U ...........................7
2. M C TIểU, N I DUNG VĨ PH M VI NGHIểN C U C A
TĨI ..............8
1. M c tiêu: ..............................................................................................................8
2. N i dung, ph m vi nghiên c u: ...........................................................................8
3. PH
NG PHÁP NGHIểN C U...........................................................................9
4. C U TRỎC C A LU N V N .............................................................................9
CH
CH
NG 1: T NG QUAN NGHIểN C U TÁC
NG C A H CH A
N
TH Y V N, TH Y L C LọNG D N ..................................................10
1.1. T NG QUAN V M T S NGHIểN C U TR
C ỂY ...........................10
1.1.1. Gi i thi u m t s công trình nghiên c u có liên quan tr c đơy v ch đ
th y v n, th y l c. .................................................................................................10
1.1.2. M t vài nh n xét và đánh giá v k t qu nghiên c u tr
c đơy; .................19
1.1.3. Các v n đ t n t i trong các k t qu nghiên c u .........................................21
1.1.4. Nh ng h n ch c a các s n ph m nghiên c u .............................................23
1.2. GI I THI U KHÁI QUÁT H TH NG H CH A TH
NG NGU N
SỌNG H NG. ..........................................................................................................23
1.2.1. H Thác Bà ..................................................................................................23
1.2.2. H Tuyên Quang ..........................................................................................24
1.2.3. H S n La ....................................................................................................25
1.2.4. H Hòa Bình ................................................................................................25
CH NG 2:
C I M A Lụ T NHIểN VĨ TỊNH HỊNH DỂN SINH
KINH T KHU V C NGHIểN C U .....................................................................27
2.1. I U KI N
A Lụ T
NHIểN L U V C SỌNG H NG .........................27
2.1.1. V trí đ a lỦ ...................................................................................................27
2.1.2.
a hình, đ a m o .........................................................................................28
2.1.3.
a ch t, th nh
ng ...................................................................................31
2.1.4. Th m ph th c v t .......................................................................................35
2.1.5. i u ki n khí h u, th y v n .........................................................................37
2.2. TỊNH HỊNH DỂN SINH KINH T ..................................................................49
2
CH NG 3: THI T L P MỌ HỊNH TOÁN NGHIểN C U CH
TH Y
V N, TH Y L C KHU V C NGHIểN C U ......................................................51
3.1. GI I THI U M T S MỌ HỊNH TH Y
NG L C H C. ....................51
3.1.1. Mô hình MIKE 21 ....................................................................................51
3.1.2. Mô hình SMS ...........................................................................................56
3.1.3. Mô hình TREM ........................................................................................61
3.2. PHỂN TệCH L A CH N MỌ HỊNH ...........................................................61
3.3. THI T L P MỌ HỊNH TệNH TOÁN. ..........................................................65
3.3.1. X lỦ s li u đ a hình và thi t l p l
i tính toán. .....................................65
3.3.2. Hi u ch nh mô hình. .................................................................................72
3.3.3. Ki m đ nh b th n s mô hình. ................................................................76
CH NG 4: NG D NG MỌ HỊNH TOÁN CHO NGHIểN C U, TệNH TOÁN
VĨ PHỂN TệCH S BI N
NG V CH
TH Y V N, TH Y L C KHU
V C NGHIểM C U ...............................................................................................82
4.1. NGHIểN C U, TệNH TOÁN XỂY D NG CÁC K CH B N L PH C V
CHO NGHIểN C U TRểN MỌ HỊNH TOÁN. .....................................................82
4.1.1. L a ch n tr n l đ tính toán t h p ............................................................82
4.1.2. S b đánh giá s thay đ i c a các đ c tr ng th y v n, th y l c vùng
nghiên c u khi có tác đ ng c a các công trình h ch a th ng ngu n. ...............85
4.1.2.1. Bi n đ i các giá tr m c n
4.1.2.2. Bi n đ i các giá tr l u l
c đ c tr ng: ..............................................85
ng đ c tr ng: ..............................................86
4.1.2.3. Bi n đ i c a ch đ bùn cát: ................................................................86
4.1.3.
xu t gi i pháp ch nh tr ...........................................................................87
4.1.3.1. Gi i pháp phi công trình. .......................................................................87
4.1.3.2 Gi i pháp công trình. ..............................................................................88
NG D NG MỌ HỊNH MIKE 21FM
MỌ PH NG TệNH TOÁN CH
TH Y V N, TH Y L C KHU V C NGHIểN C U THEO CÁC K CH
B N TệNH TOÁN. ...................................................................................................93
4.2.
4.2.1. Nghiên c u ch đ th y đ ng l c ng v i tr ng h p đ a hình hi n tr ng
c a khu v c nghiên c u. ........................................................................................93
4.2.1.1. Phơn tích k t qu tính toán đ c d c m c n
c d c sông. .....................93
4.2.1.2. Phơn tích k t qu l u t c dòng ch y......................................................94
3
4.2.2. Nghiên c u ch đ th y đ ng l c h c c a khu v c nghiên c u d i tác
d ng c a ph ng án ch nh tr . ...............................................................................95
4.2.2.1. ánh giá hi u qu v đi u ch nh m c n
c và đ d c d c sông ..........95
4.2.2.2. ánh giá hi u qu v đi u ch nh l u t c dòng ch y c a ph ng án công
trình.....................................................................................................................96
K T LU N VĨ KI N NGH .................................................................................102
TĨI LI U THAM KH O .......................................................................................103
PH L C ................................................................................................................105
4
DANH M C HỊNH V
Hình 2.1: B n đ v trí khu v c nghiên c u ..............................................................27
Hình 2.2: B n đ cao đ s l u v c sông H ng .......................................................28
Hình 2.3: B n đ s d ng đ t l u v c sông H ng - sông Thái Bình ........................36
Hình 3.1: Bùn (trái) và cát (ph i) ..............................................................................63
Hình 3.3: Vùng nghiên c u m r ng (vùng tính toán th c t ), VNC .......................68
Hình 3.4: L
i tính cho mô hình Mike 21 FM ng v i ph
ng án hi n tr ng.........69
Hình 3.5: L
i tính cho mô hình Mike 21 FM ng v i ph
ng án công trình ........70
Hình 3.6: L
i tính chi ti t t i v trí công trình ........................................................70
Hình 3.7: S li u l u l
ng đ u vào t i các biên trên c a mô hình ..........................73
Hình 3.8: S li u m c n c t i biên d i S n Tơy và các v trí dùng đ hi u ch nh
...................................................................................................................................73
Hình 3.9: So sánh s li u m c n
c th c đo và tính toán t i v trí tr m Trung Hà ..74
Hình 3.10: So sánh m c n c tính toán b ng MIKE 11 và MIKE 21FM t i MC2
(h p l u Thao ậ à) ..................................................................................................74
Hình 3.11: So sánh m c n
c tính toán b ng MIKE 11 và MIKE 21FM t i MC3..75
Hình 3.12: So sánh m c n
c tính toán b ng MIKE 11 và MIKE 21FM t i MC4..75
Hình 3.13: So sánh m c n
c tính toán b ng MIKE 11 và MIKE 21FM t i MC5..76
Hình 3.14: S li u l u l
ng các nhánh trích t mô hình MIKE 11 ........................77
Hình 3.15: S li u m c n c tr m S n Tơy và các v trí ki m đ nh trích t mô hình
MIKE 11 ....................................................................................................................77
Hình 3.16: So sánh k t qu ki m đ nh tr n l n m 2002 t i v trí h p l u Thao ậ à
...................................................................................................................................78
Hình 3.17: So sánh k t qu ki m đ nh tr n l n m 2002 v trí c t ngang bưi C ô
...................................................................................................................................78
Hình 3.18: So sánh k t qu ki m đ nh tr n l n m 2002 v trí h p l u Lô ậ H ng .79
Hình 3.19: So sánh k t qu ki m đ nh tr n l n m 2002 v trí cách tr m S n Tơy
5km v phía th ng l u ............................................................................................79
Hình 4.1: T h p l t n su t p=0,2% d ng l n m 1996 ..........................................83
Hình 4.2: Biên tính toán cho mô hình hai chi u d ng l n m 1996 .........................85
Hình 4.3: Quy ho ch ch nh tr đo n h p l u Thao ậ à ậ Lô ..................................90
Hình 4.4: Cao trình m t n
c d c khu h p l u Thao, à, Lô đ a hình hi n tr ng ...93
5
Hình 4.5: Tr ng phơn b l u t c t i th i đi m tr n l đ t đ nh c t l PA1 ng v i
đ a hình hi n tr ng .....................................................................................................94
Hình 4.6: Tr ng phơn b l u t c t i th i đi m tr n l đ t đ nh c t l PA2 ng v i
đ a hình hi n tr ng .....................................................................................................95
Hình 4.7: Cao trình m t n c d c khu h p l u Thao à Lô ng v i ph ng án công
trình ...........................................................................................................................96
Hình 4.8: Tr ng phơn b l u t c và l u h ng dòng ch y t i v trí các công trình
ch nh tr .....................................................................................................................99
Hình 4.9: K t qu so sánh l u t c dòng ch y khu v c nghiên c u gi a ph ng án
ch nh tr CTPA2 và ph ng án đ a hình hi n tr ng ................................................100
6
DANH M C B NG BI U
B ng 1.1:
c tr ng h ch a và công trình l n trên h th ng sông H ng ...............19
B ng 2.1: B ng phơn ph i đ cao c a l u v c sông H ng .......................................30
B ng 2.2: Th ng kê các lo i đ t trên l u v c sông H ng - sông Thái Bình .............33
B ng 3.1: So sánh m c n
c tính toán b ng MIKE 21FM và MIKE 11 .................76
B ng 3.2: So sánh m c n
c ki m đ nh t i m t s v trí trong khu v c tính toán ...80
B ng 4.1: Các k ch b n tính toán cho mô hình 2 chi u d ng l 500 n m.................83
B ng 4.2: Các giá tr đ c tr ng c a m c n
B ng 4.3: Các giá tr đ c tr ng c a l u l
c qua các th i k ................................85
ng bình quơn ngày qua các th i k .......86
B ng 4.4: Giá tr đ c tr ng c a bùn cát qua các th i k ...........................................86
B ng 4.5: Th ng kê các công trình ch nh tr .............................................................90
B ng 4.6: T ng h p m c n
c và đ d c d c sông ph
ng án đ a hình hi n tr ng 94
B ng 4.7: T ng h p m c n
c và đ d c d c sông ph
ng án công trình ..............96
7
M
1. S
U
C N THI T VÀ ụ NGH A C A
TÀI NGHIểN C U
H th ng sông H ng là h th ng sông l n th hai c a Vi t Nam, đơy là l u v c
có tài nguyên n
c khá d i dào, tuy nhiên l u l
ng n
c phơn b không đ u theo
không gian và th i gian. L u v c sông H ng có ti m n ng th y đi n vào lo i l n nh t
n
c ta, vì v y trên th
ng ngu n đư xơy d ng hàng lo t các h ch a l n nh m khai
thác th y n ng và đi u ti t dòng ch y cho h du.
n n m 2010, ph n th
ng ngu n
sông H ng thu c lưnh th Vi t Nam đư có r t nhi u các h ch a đi vào ho t đ ng,
trong đó có 4 h ch a l n là Hòa Bình, Tuyên Quang, Thác Bà và S n La.
Ngoài vi c phòng ch ng l cho h du, cung c p đi n cho l
các h ch a c ng có nh h
l u, gơy ra hi n t
kinh t , môi tr
ng h
ng không nh đ n ch đ th y đ ng l c vùng h
ng s t l b sông, bưi sông, nh h
ng
i đi n Qu c gia,
ng t i các ho t đ ng phát tri n
h du.
Các v n đ nghiên c u quá trình bi n đ i c ch đ ng l c h c dòng sông h du
có th t ng h p nh sau:
- Quá trình xói ph bi n và s lan truy n v h du: Trong đi u ki n dòng ch y
t h ch a x xu ng là dòng n
c có hàm l
ng bùn cát th p, lòng sông h du s
xu t hi n xói ph bi n, xu t phát t g n chơn đ p sau đó lan truy n v h du.
- Thay đ i h
ng tr c đ ng l c dòng ch y, thay đ i l ch sâu, bãi c n: H u h t
h đ p đ u làm thay đ i ch đ dòng ch y trong lòng d n h du.
- Thô hóa thành ph n h t c a dòng sông: S bào xói ph bi n trong lòng sông
h du h ch a s d n đ n hi n t
ng thô hóa lòng sông. Quá trình thô hóa tùy theo
k t c u t o lòng sông c khác nhau mà có đ c đi m khác nhau.
-
i u ch nh hình thái m t c t ngang sông: Xói ph bi n lòng sông h du h
ch a s làm cho hình thái m t c t, đ d c lòng sông có nh ng đi u ch nh rõ r t.
-
i u ch nh đ d c d c lòng sông:
ng th i v i vi c đi u ch nh trên m t c t
ngang, đ d c d c lòng sông c ng có nh ng đi u ch nh t
ng ng.
- Chuy n hóa lo i hình sông: Sau khi xơy d ng h ch a trên th
ng ngu n, s
8
thay đ i các lo i đi u ki n nói chung là có l i cho s phát tri n theo xu th n đ nh
lòng sông.
- Phát sinh các tình th nguy hi m m i:
h du các h ch a, vào th i k đ u
khai thác, do quá trình tái t o lòng d n x y ra r t mưnh li t, lòng sông b xói sơu, m c
n
c c ng b h th p, công trình d c theo tuy n sông nh đê đi u, tr m b m, c a l y
n
c, kè c ng, c u qua sông v.v không thích ng v i đi u ki n m i, th
ng x y ra
các tình th nguy hi m nh : s t l b sông, bưi sông, uy hi p s an toàn c a đê, xói
sơu c c b t i các công trình. Vào mùa ki t mơu thu n trong các h dùng n
đ n s suy gi m m c n
và nh h
c h du làm nh h
cs d n
ng đ n s làm vi c c a các tr m b m
ng đ n an toàn c a lu ng l ch giao thông th y.
Chính vì th , lu n v n “Nghiên c u đánh giá tác đ ng c a các h ch a th
ng
ngu n đ n ch đ th y đ ng l c khu v c h p l u các sông Thao, à, Lô và đ xu t
gi i pháp gi m thi u” là r t c n thi t.
2. M C TIểU, N I DUNG VÀ PH M VI NGHIểN C U C A
TÀI
1. M c tiêu:
- Phơn tích, đánh giá ch đ th y v n, th y l c h du khi v n hành các h ch a
l n: S n La, Hòa Bình, Tuyên Quang và Thác Bà.
-
a ra gi i pháp đ gi m thi u các tác đ ng b t l i c a vi c v n hành h ch a
đ n khu v c h p l u.
2. N i dung, ph m vi nghiên c u:
a-N i dung:
- Phơn tích s li u, đánh giá ch đ v n hành c a các h ch a và các nh h
ng
đ n khu v c nghiên c u;
- Nghiên c u xơy d ng các k ch b n l khi có s v n hành c a các h ch a ph c
v cho nghiên c u trên mô hình toán;
-
ng d ng mô hình toán đ mô ph ng tính toán ch đ th y v n, th y l c c a
khu v c nghiên c u.
-
xu t gi i pháp kh c ph c;
9
b-Ph m vi nghiên c u:
Vùng h p l u sông Thao - à và Lô - H ng n m 21005’ đ n 21025’ v đ B c
và 105015’ đ n 105030’ kinh đ
ông thu c đ a bàn 3 t nh, thành ph là Hà N i, Phú
Th và V nh Phúc, có chi u dài kho ng 20km.
3. PH
NG PHÁP NGHIểN C U
đ tđ
c m c đích và gi i quy t t t nhi m v nêu trên, lu n v n đư s d ng
t ng h p m t s ph
- Ph
ng pháp nghiên c u d
i đơy:
ng pháp k th a: Thu th p, h th ng hóa, x lỦ các k t qu nghiên c u
có liên quan;
- Ph
ng pháp đi u tra, kh o sát th c đ a nh m b xung tài li u và ki m tra k t
qu nghiên c u;
- Ph
ng pháp ch nh lỦ và phơn tích s li u th c đo;
- Ph
ng pháp mô hình toán h th ng sông;
4. C U TRỎC C A LU N V N
Ngoài ph n m đ u và ph n k t lu n, Lu n v n g m 4 ch
Ch
ng chính nh sau:
ng 1: T ng quan nghiên c u tác đ ng c a h ch a đ n ch đ th y v n,
th y l c lòng d n.
Ch
ng 2:
c đi m đ a lỦ t nhiên và tình hình dơn sinh kinh t khu v c nghiên
Ch
ng 3: Thi t l p mô hình toán nghiên c u ch đ th y v n, th y l c khu v c
c u.
nghiên c u.
Ch
ng 4:
ng d ng mô hình toán cho nghiên c u, tính toán và phơn tích s
bi n đ ng v ch đ th y v n, th y l c khu v c nghiêm c u.
10
CH
NG 1: T NG QUAN NGHIểN C U TÁC
CH A
N CH
NG C A H
TH Y V N, TH Y L C LọNG D N
1.1. T NG QUAN V M T S
NGHIểN C U TR
C ỂY
1.1.1. Gi i thi u m t s công trình nghiên c u có liên quan tr
c đơy v
ch đ th y v n, th y l c.
Trên th gi i
H ch a là công trình l i d ng t ng h p ngu n n
c, đ
c xơy d ng trên các
l u v c sông v i m c đích đi u hòa s chênh l ch dòng ch y gi a mùa l và mùa
ki t, nh m m c tiêu l i d ng, khai thác t ng h p ngu n n
c pn
c v mùa ki t và c i t o môi tr
c nh phòng l , phát đi n,
ng. H th ng các h ch a đ
c xơy d ng
trên l u v c sông có d ng b c thang. M i h ch a trong h th ng có ch c n ng và
bi u đ ho t đ ng riêng, nh ng l i ho t đ ng có tính t ng h p v i nhi u m c tiêu
theo m t bi u đ đi u ph i chung nên có tác đ ng qua l i t
th i tác đ ng t i th
ng tác v i nhau, đ ng
ng và h du.
Trên th gi i vi c xơy d ng h ch a đư đ
c ti n hành t r t s m, Trung Qu c,
xơy d ng đ p đ t Shaopi trên vùng đ t thu c t nh An Huy ngày nay trong nh ng n m
598 - 591 tr
h ch a n
c Công nguyên (tr.CN) d
cđ
i th i ông Chu.
n nay đư có hàng v n
c xơy d ng trên kh p lưnh th Trung Qu c, trong đó l n nh t là
th y đi n Tam Hi p trên sông D
ng T , ngoài ra Trung Qu c còn xơy d ng hàng
lo t công trình th y đi n l n trên th
ng ngu n sông Mê Kông, các n
khác nh Hoa K , Nh t B n, Nga, Canada, n
c phát tri n
, Braxin, Mexico v.v.
Vi c xơy d ng h ch a đư mang l i m t s l i ích nh t đ nh trong phát tri n
kinh t nh : i u ti t dòng ch y, tham gia c t l , gi m ng p l t cho h du; cung c p ngu n
th y đi n có giá thành th p; gia t ng m c n
c ng m; phát tri n du l ch.
Ngoài nh ng m t l i, thì vi c xơy d ng các h ch a l n
th
ng ngu n, nh t
là các h ch a l n c ng ti m n và gơy nên m t s tác đ ng b t l i sau: R ng đ u
ngu n s b tàn phá; m t đ t canh tác; l
ng phù sa v h l u b suy gi m làm suy
thoái đ t tr ng tr t; ch đ dòng ch y h l u thay đ i; gia t ng s t l b , bưi sông;
11
kích thích hi n t
ng đ ng đ t phát tri n. Ví d :
p th y đi n Zipingpu (Trung
Qu c) là tác nhơn gơy ra tr n đ ng đ t 7,8 đ Richter ngày 12/5/2008, làm ch t h n
8 v n ng
i; đ p Sayano-Shushenskaya (LBNga) và s
c
kh ng khi p ngày
17/8/2009; đ p đ t Teton b v ngày 5/6/1976, thi t h i lên t i 2 t USD.
gi m thi u các b t l i đ i v i h du, trên th gi i có hai l a ch n: i) h n
ch vi c xơy d ng các h ch a l n vì ti m n r i ro r t l n v an toàn; ii) xơy d ng
các qui trình, công ngh đ v n hành các h ch a m t cách khoa h c nh t.
Hi n nay, qu n lỦ v n hành h th ng các h ch a c p n
dòng ch y môi tr
sông đang đ
c, phát đi n, duy trì
ng là m t trong nh ng v n đ quan tr ng c a qu n lỦ l u v c
c nhi u n
c trên th gi i r t quan tơm nghiên c u và đư có nhi u k t
qu và s n ph m công ngh có th ti p c n đ tham kh o và ng d ng trong th c t .
Cùng v i vi c ti p t c xơy d ng b sung đ ti n t i hoàn ch nh h th ng các h ch a
trên các l u v c sông, các n
c trên th gi i c ng đư và đang r t chú tr ng đ u t
nghiên c u trong l nh v c qu n lỦ v n hành h th ng đ khai thác s d ng h p lỦ và
nơng cao hi u qu s d ng n
trì dòng ch y môi tr
V ph
c các h ch a c a h th ng, phát đi n, c p n
ng đ b o v các h sinh thái n
c
c, duy
khu v c h du.
ng pháp lu n và kinh nghi m th c ti n đư có r t nhi u k t qu nghiên
c u v lỦ thuy t và k t qu nghiên c u ng d ng có giá tr c a các n
c trên th gi i
đ gi i quy t bài toán qu n lỦ v n hành h th ng các h ch a đa m c tiêu. Các k t
qu nghiên c u này đư đ
h p tài nguyên n
c trình bày trong nhi u h i th o qu c t v qu n lỦ t ng
c, qu n lỦ l u v c sông, trong nhi u bài báo đ
t p chí qu c t v qu n lỦ tài nguyên n
thu t tài nguyên n
c công b trong
c và trong m t s sách đư xu t b n v k
c.
(1) V lỦ thuy t, v n đ qu n lỦ v n hành h th ng h ch a đư đ
nghiên c u gi i quy t trên c s
nguyên n
c th gi i
ng d ng lỦ thuy t h th ng trong phát tri n tài
c (System theory in water resources development), trong đó vi c v n hành
các h ch a không th xem xét m t cách riêng r mà ph i n m trong m t h th ng có
m i quan h và ràng bu c l n nhau nh m đáp ng m c tiêu chung v khai thác s
12
d ng ngu n n
c c a h th ng sông.
Nhìn chung, nh ng nghiên c u trên các l u v c sông c a th gi i đ gi i quy t
bài toán qu n lỦ v n hành h th ng liên h ch a đ u t p trung vào hai h
ng: i) tìm l i
gi i h p lỦ d a trên xơy d ng và ng d ng các mô hình mô ph ng h th ng đ tìm quy
trình v n hành h th ng h ch a; ii) tìm l i gi i t i u d a trên ng d ng lỦ thuy t t i u
h th ng đ tìm l i gi i v n hành (mô hình quy ho ch tuy n tính, mô hình quy ho ch
đ ng).
Theo các h
ng nghiên c u trên, đ gi i bài toán qu n lỦ v n hành h th ng
liên h ch a, ngoài t duy và v n d ng ki n th c v “lỦ thuy t h th ng” đ i v i h
th ng tài nguyên n
c l u v c sông, c n s d ng các công c r t quan tr ng và không
th thi u, đó là các mô hình toán đ mô ph ng h th ng (trong tr
t i u hóa h th ng (trong tr
ng h p 1) và đ
ng h p 2).
Tr i qua th i gian dài phát tri n, nhóm các n
phát tri n nh Nga, M , Ỏc, các n
c có n n khoa h c và kinh t
c c ng đ ng chơu Ểu đư có nh ng thành t u r t
đáng k trong vi c phát tri n lỦ thuy t, xơy d ng và ng d ng các công c nói trên
đ gi i quy t v n đ qu n lỦ v n hành h th ng liên h ch a c a các l u v c sông l n
theo c hai h
ng tìm l i gi i h p lỦ và l i gi i t i u cho quy trình v n hành h
th ng.
(2)
nơng cao hi u qu c a qu n lỦ v n hành h th ng liên h ch a nhi u mô
hình th y v n, th y l c, mô hình mô ph ng cơn b ng n
xơy d ng nhi u n
c h th ng h ch a đư đ
c
c trên th gi i và ng d ng có k t qu trong th c t , làm c s cho
vi c nghiên c u xác đ nh quy trình v n hành h ch a, thí d nh các nhóm mô hình: Các
mô hình toán th y v n t t đ nh mô ph ng tính toán và d báo dòng ch y l u v c và
h th ng sông t m a nh mô hình SSARR, STANFORD (M ), mô hình TANK
(Nh t), mô hình MIKE NAM ( an M ch); Các mô hình th y l c 1D, 2D đ tính toán
và d báo bi n đ i ch đ dòng ch y trong sông, đ c bi t dòng ch y l , nh các mô
hình HEC-RAS, MIKE11, MIKE21; Các mô hình cơn b ng, phơn b ngu n n
ch
th ng sông nh mô hình MITSIM, RIBASIM, MIKE BASIN, GAMS v.v. Các mô
hình này c ng cho phép tìm l i gi i t i u c a h th ng th y v n.
13
Bên c nh các ph n m m mô ph ng, t i u hóa và cơn b ng phơn b ngu n
n
c vi c xơy d ng các ph n m m tr giúp này nh m t công ngh ti n d ng cho
qu n lỦ v n hành h th ng các h ch a n
trên th gi i hi n nay. Ví d : Ch
c c a l u v c sông là xu h
ng phát tri n
ng trình nghiên c u v n hành h th ng h ch a
EIS bao g m 9 h ch a trên sông chính và 26 h trên các nhánh c a l u v c Tennssee,
t khi b t đ u (1997) đ n nay đư thu đ
c nh ng k t qu t t đ p. M t d án khác
c ng đư mang l i hi u qu là đi u hành h th ng h ch a bang Texas do Wurbs Ralph
A. thu c Vi n Tài nguyên n
c Texas xơy d ng n m 1985 và hoàn thi n n m 2007.
Jain S. K. và Goel M. K. (1999) đư phát tri n quy trình v n hành h th ng h ch a
l u v c sông Sabarmati ( n
soát l và cung c p n
) g m 5 h ch a v i 4 đ p và 1 đ p tràn nh m ki m
c cho các khu v c h l u đ p và 2 thành ph Ahmedabad và
Gandhinagar.
Sau khi xơy d ng h ch a th
ng ngu n, dòng sông đ
c chia thành hai con
sông có quá trình v n đ ng khác nhau. Song song v i vi c nghiên c u quá trình b i
tích
th
ng ngu n, ng
i ta quan tơm nhi u đ n nghiên c u s bi n đ i c a ch đ
th y đ ng l c h c vùng h du. Các k t qu nghiên c u c a các nhà khoa h c trên th
gi i ch y u t p trung vào m t s v n đ sau:
- Nghiên c u v quá trình xói ph bi n: Xói ph bi n trong lòng sông h du
ch th y xu t hi n r t h n ch trong các nghiên c u c a Maccaveev N.I, c a T Giám
Hoành, Ti n Ninh (c a Trung Qu c) và c a m t s tác gi c a M , chơu Ểu v.v. V i
vi c tính toán bi n hình lòng d n trên m t đo n r t dài, yêu c u có đ
c nh ng l i
gi i r t chi ti t b ng các mô hình 2D, 3D là r t khó và c ng không c n thi t, th
ch áp d ng bài toán 1D, tr
ng
ng h p c n thi t m i tính b ng mô hình 2D ho c thí
nghi m trên mô hình v t lỦ. Riêng bài toán 1D v xói ph bi n c ng có nhi u ph
ng
pháp tính toán khác nhau đ đ n gi n hóa trong mô ph ng và tìm đ n nh ng l i gi i
g n đúng m t cách thu n l i nh t.
- Nghiên c u v thô hóa bùn cát lòng d n: Trong lòng sông n u đư hình thành
l p ch ng xói t o b i các h t bùn cát thô thì đó là y u t làm cho hi n t
ng xói ph
bi n trong lòng sông g p tr ng i. Lúc đó, tính toán xói ph bi n chuy n thành tính
14
toán thô hóa. Các tác gi và thành t u v thô hóa lòng sông không nhi u, có th d n
ra các nghiên c u c a Simion Honcu (Rumania), Kriukin (Nga).
- Nghiên c u v ch đ đ ng l c h du: Nh ng nghiên c u thu c l nh v c đ ng
l c dòng sông, chuy n đ ng bùn cát và v n đ ch nh tr đ
th k 19
các n
c phát tri n m nh trong n a
c Ểu-M . Nh ng nghiên c u c a các nhà khoa h c Pháp nh Du
Boys v chuy n đ ng bùn cát, Barré de Saint-Venant v dòng không n đ nh, L. Fargue
v hình thái lòng sông u n khúc.
ng l c h c dòng sông và ch nh tr sông đ
c nghiên
c u t th k 19, nh ng phát tri n r c r nh t là vào kho ng th i gian 60 n m đ u c a
th k 20, v i nh ng tên tu i l n nh Lotchin V.M v tính n đ nh c a lòng sông; c a
Bernadski N.M v chuy n đ ng hai chi u; c a Makavêép V.M v dòng th c p; c a
Velican p M.A v quá trình lòng sông; c a Gôntrarôp V.N và Lêvi I.I v chuy n đ ng
bùn cát; c a Altunin S.T, Grisanin K.B, Kariukin S.N v ch nh tr sông v.v.
T nh ng n m 60 c a th k 20 đ n nay, do ng d ng nh ng ti n b khoa h c
k thu t và đ c bi t là nh ng ti n b trong tính toán, đ ng l c h c dòng sông có nh ng b c
phát tri n m i, sơu s c trong vi c hoàn thi n mô hình hóa các hi n t ng th y l c ph c t p.
Vì v y, trong nghiên c u th c đ a đư có nh ng thi t b đo hi n đ i, nhanh chóng, chính xác;
trong nghiên c u mô hình v t lỦ đư th c hi n đ c nh ng tiêu chu n t ng t khó; trong
mô hình toán gi i quy t đ c các bài toán v dòng không n đ nh nhi u chi u b ng ph ng
pháp s v.v. Bên c nh nh ng tên tu i riêng bi t m i xu t hi n nh Cunge J.A (Pháp),
Bogardi J.L (Hungari), Hơncu Simion (Rumani), Mamak W (Balan), Grisanhin K.V (Liên
Xô) v.v. đư xu t hi n nh ng công trình mang tên c a t p th tác gi ho c tên c a m t c
quan nghiên c u nh Bureau of Reclamation (M ), SOGREAH (Pháp), VNIIG (Liên Xô),
DELFT (Hà Lan), DHI ( an M ch), H V Hán (Trung Qu c).
Vi t Nam
Vi c xơy d ng các h ch a th y l i, th y đi n đ
k 20 ng
i Pháp đư xơy d ng đ p Bái Th
c ti n hành r t s m, đ u th
ng trên sông Chu (Thanh Hóa), h th ng
th y nông Li n S n (V nh Phúc). Ngày nay, đư có nhi u công trình l n đ
d ng nh h D u Ti ng (Tơy Ninh), đ p
nh Bình (Bình
nh), C a
c xơy
t (Thanh
Hóa) v.v. Song song v i các công trình th y l i, chúng ta c ng xơy d ng các công
15
trình th y đi n l n nh : th y đi n Thác Bà, Hòa Bình, Tr An, Yaly, sông Hinh,
Tuyên Quang, r i đ n th y đi n l n nh t khu v c
ông Nam Á là S n La và th y
đi n Lai Chơu. Vi c xơy d ng các công trình th y l i đư mang l i m t s l i ích cho
xư h i nh : i) khi th y đi n Hòa Bình, Tuyên Quang đi vào v n hành thì đ ng b ng
B c B v c b n đư kh ng ch đ
c l , nên m i đơy Th t
ng Chính ph đư quy t
đ nh xóa b các khu ch m l c a l u v c sông H ng, sông Thái Bình; ii) ph n nào
đư b sung đ
cm tl
Nh ng ng
ng n
c nh t đ nh v mùa ki t cho h du.
c l i thì các h ch a l n c ng gơy ra m t s m t b t l i nh : i) C
ng
đ , t c đ l truy n xu ng h du, kh n ng ng p l t h du s t ng lên n u v n hành các
h không khoa h c; ii) gi m l
ng phù xa xu ng h l u làm suy thoái đ t tr ng tr t; iii)
làm gia t ng xơm nh p m n, gi m m c n
m n làm nhà máy n
B c B thì ngu n n
c Th
c ng m vùng h du (đi n hình là xâm nh p
c không th ho t đ ng theo thi t k ).
c ng m ngày càng khan hi m, suy ki t.
i v i đ ng b ng
c bi t là m c n
c
sông H ng su t t n m 2005 đ n nay n m nào c ng l p k l c m i trong h th p m c
n
c so v i các n m tr
c đó, c th nh sau:
Theo các s li u c th v s khô h n vào mùa ki t đo n sông H ng qua Hà N i
ngày càng ki t qu , nhi u đo n tr đáy. N m 2004, m c n
c th p nh t là 1,95 m; n m
2005 là 1,46 m; n m 2006 là 1,28 m; n m 2007 là 1,10 m; n m 2008 là 0,79 m; n m
2009 là 0,91 m. Th m chí vào tháng I/2010 m c n
c Sông H ng có lúc xu ng t i 0,56
m và đ c bi t là cu i tháng II n m 2010 có th i đi m l ch n
Vi c xơy d ng các công trình th y đi n trên th
l i ph n l n l
ng bùn cát
trên lòng h , l
ng ngu n sông à, Lô s gi
ng cát xu ng h du qua tr m S n Tơy
gi m đáng k , đơy là lỦ do chính gơy nên hi n t
nhiên
c ch sơu có 0,1m.
ng xói, b i không theo qui lu t t
h du, nh t là vùng h p l u Thao- à-Lô-H ng, đ ng th i gơy s t l l n
khu v c h p l u Thao- à và Lô-H ng c ng nh toàn b h l u sông H ng, sông
Thái Bình.
Ví d : Theo s li u c a các nghiên c u tr
Hòa Bình, phơn tích cho hai th i k là tr
c đơy và s li u quan tr c c a tr m
c và sau khi h Hòa Bình đi vào tích n
c
(giai đo n 1961-1985 và 1986-2002) cho th y phơn b bùn cát sau khi Hòa Bình đi
16
vào ho t đông đư gi m đi đáng k , c th nh sau:
Th i k 1961-1985:
-L ul
-
ng bùn cát trung bình là: R=1951 kg/s
đ c trung bình là =1153 g/m3
Th i k 1986-2002:
-L ul
-
ng bùn cát trung bình là: R=323 kg/s
đ c trung bình là =183 g/m3
Nh v y l
v i tr
ng bùn cát sông à sau khi có h Hòa Bình ch còn b ng 16% so
c đơy, s li u này th hi n s thi u h t nghiêm tr ng l
ng bùn cát
h du.
phát huy nh ng l i ích do h ch a mang l i, chúng ta đư và đang xơy d ng
các qui trình v n hành cho h th ng h ch a trên các l u v c sông nh : sông H ng, sông
Ba, sông Sê San, sông
ng Nai, sông Vu Gia-Thu B n, sông Lam v.v. Trong đó, h
ch a trên h th ng sông H ng đ
c quan tơm nghiên c u nhi u nh t, th hi n trong k t
qu nghiên c u c a các tác gi : Tr nh Quang Hòa, Nguy n Tu n Anh, Nguy n Lan Chơu,
Nguy n H u Kh i, Lơm Hùng S n, Tô Trung Ngh a, Hà V n Kh i v.v.
M c dù các h ch a đư đ
c quan tơm nghiên c u xơy d ng qui trình v n hành
cho t ng h và g n đơy là cho c h th ng h ch a trên l u v c. Các qui trình v n
hành đ
c xơy d ng đ y đ , chi ti t và bài b n. Nh ng vi c v n hành các h ch a
v n còn nhi u v n đ tranh cưi, nh t là các h ch a th y đi n m i xơy d ng, vi c v n
hành h ch a không h p lỦ đư gơy nên nh ng b t l i l n cho h du nh : i) v n hành
h th ng h ch a trên l u v c sông Vu Gia-Thu B n n m 2008, sông Ba n m 2009;
i) v n hành h th ng h ch a trên sông H ng làm s t l , bi n đ ng l n các bưi khu
v c h p l u Thao- à đ n Lô-H ng và h du, làm m c n
c sông H ng t i Hà N i
luôn h th p trong 10 n m tr l i đơy.
làm gi m thi u các tác đ ng do v n hành h ch a th
ng ngu n mang l i, đư
có nhi u nghiên c u c a các nhà khoa h c đ u ngành v l nh v c đ ng l c h c dòng
sông và ch nh tr sông, k t qu nghiên c u g n li n v i các tên tu i c a các tác gi
nh : V T t Uyên, Hoàng H u V n, Nguy n V n Toán, Lê Ng c Bích, Nguy n Tu n
17
Anh, Tr n Xuơn Thái, Lê M nh Hùng, Nguy n Ng c Qu nh (Vi n Khoa h c th y
l i Vi t Nam), L
ng Ph
ng H u, L u Công
ào (
i h c Xơy d ng), Nguy n
Tr ng Sinh, V H ng Chơu (Vi n Qui ho ch th y l i), Tr nh Quang Hòa, Hà V n
Kh i, Nguy n Bá Qu (
i h c th y l i), Nguy n H u Kh i (
i h c Khoa h c t nhiên)
v.v. Các nghiên c u ch y u t p trung vào m t s v n đ chính sau:
+ Các nghiên c u v di n bi n lòng d n h du: Có th k đ n các đ tài, d
án, tác gi đi n hình nh :
Nghiên c u v di n bi n sông H ng đo n S n Tơy-Hà N i: Th c hi n vào các
1.
n m 1965-1970 c a Vi n Khoa h c th y l i.
Nghiên c u các ch tiêu n đ nh và quan h hình thái đo n sông H ng S n Tơy-
2.
Hà N i c a Lê Ng c Bích, Vi n Khoa h c th y l i th c hi n vào giai đo n 19681972.
3.
Nghiên c u chuyên sơu v dòng ch y và bùn cát sông H ng c a Vi V n V -
T ng c c KTTV n m 1980.
4.
Nghiên c u bi n đ i lòng d n h du do nh h
ng c a đi u ti t h Hòa Bình.
tài 06.05A th c hi n t 1980-1985 c a tác gi V T t Uyên làm ch nhi m, Vi n
Khoa h c th y l i là c quan ch trì.
5.
Nghiên c u h u qu sau sông à đ i v i đ ng l c bi n đ i lòng d n sông H ng
t 1987-1990, do Nguy n C n C làm ch nhi m.
6.
tài “Nghiên c u d báo xói l , b i l ng lòng d n và đ xu t các bi n pháp
phòng ch ng cho h th ng sông đ ng b ng B c B ” th c hi n n m 2001-2004, do
Tr n Xuơn Thái làm ch nhi m.
7.
tài “Nghiên c u di n bi n lòng d n và thoát l do nh h
ng c a vi c xơy
d ng các c u trên sông H ng khu v c Hà N i b ng mô hình MIKE21C”, Nguy n
Ng c Qu nh làm ch nhi m. N i dung chính g m:
+ Các nghiên c u v ch đ đ ng l c h du
Nghiên c u v s bi n đ i c a quan h Q~H: Nghiên c u tuy n thoát l và
hành lang thoát l đo n S n Tơy-Hà N i do V t t Uyên là ch nhi m đ
c th c hi n
18
trong th i gian t 1990-1995.
Nghiên c u v s bi n đ i t l phơn chia l u l
ng trên sông H ng: V v n
đ này có th tìm th y trong các nghiên c u c a V T t Uyên, Tr n Thanh Xuơn,
L
ng Ph
ng H u, Tr n Xuơn Thái, Ph m ình, Lê
c Ngơn v.v. Qua phơn tích
s li u th ng kê trong giai đo n t 1961-1995 các tác gi cho th y: t l phơn l u vào
sông u ng t ng d n qua các th i k , th i k 1961-1969 c p 20.000m3/s, l u l
sông
u ng chi m kho ng 24,9% l u l
ng
ng t i S n Tơy, hi n nay là 29,5%, t ng
4,6%.
+ Các nghiên c u v ch nh tr sông và giao thông th y
Nghiên c u v ch nh tr sông trong khu v c đ ng b ng B c B đ
s m. a s các k t qu nghiên c u v ch nh tr sông đ u có tr
c ti n hành t r t
c khi h Tuyên Quang
và S n La đi vào v n hành, ch y u nghiên c u sau khi có th y đi n Hòa Bình, các
k t qu nghiên c u đó đư góp ph n r t l n trong gi
n đ nh tuy n thoát l , ch ng s t
l b sông, uy hi p s an toàn c a đê đi u, th hi n trong các nghiên c u sau:
-
tài “Nghiên c u công trình b o v b ch ng xói”, mư s 06.05.01.01, do
V T t Uyên làm ch nhi m (1981-1985).
-
tài “Nghiên c u các gi i pháp khoa h c công ngh cho h th ng công
trình ch nh tr sông trên các đo n tr ng đi m vùng đ ng b ng B c B và Nam B ”,
mư s KC.08.14/06-10 do GS.TS L
ng Ph
ng H u (Vi n Khoa h c th y l i Vi t
Nam) làm ch nhi m. ơy là đ tài có tính toàn di n nh t cho các k t qu nghiên c u
ch nh tr sông t tr
c đ n này
đ ng b ng B c B và Nam B , k t qu c a đ tài
g n nh m t “Bách khoa toàn th ” v ch nh tr sông Vi t Nam. Tuy nhiên k t qu
nghiên c u c a đ tài ch y u t p chung vào đo n sông H ng qua Hà N i (đo n t
Chèm đ n Khuy n L
ng), có xét đ n S n Tơy sau khi Hà N i đ
Thông qua các nghiên c u tr
khi v n hành các h ch a th
c m r ng.
c đơy, có th th y r ng nghiên c u nh h
ng
ng ngu n đ n h du ch y u t p trung vào nghiên c u
cho đo n sông t S n Tơy tr ra đ n bi n, ch y u t p trung nghiên c u sau khi có
th y đi n Hòa Bình trong giai đo n t 1985-2000. Các nghiên c u nh h
ng c a
19
v n hành h ch a th
H ng đ
ng ngu n đ n vùng h p l u t ngư ba Thao- à đ n ngư ba Lô-
c đ c p r t h n ch trong các k t qu nghiên c u. M t khác các nghiên c u
tr
c đơy ch y u t p trung v mùa l , nh ng do tình hình h n hán, thi u h t ngu n
n
c nghiêm tr ng nên trong th i gian g n đơy b t đ u có các nghiên c u v mùa
ki t.
1.1.2. M t vài nh n xét và đánh giá v k t qu nghiên c u tr
c đơy;
H th ng sông H ng là h th ng sông l n th hai c a Vi t Nam, đơy là l u v c
có tài nguyên n
c khá d i dào, tuy nhiên l u l
ng n
c phơn b không đ u theo
không gian và th i gian. L u v c sông H ng có ti m n ng th y đi n vào lo i l n nh t
n
c ta, vì v y trên th
ng ngu n đư xơy d ng hàng lo t các h ch a l n nh m khai
thác th y n ng và đi u ti t dòng ch y cho h du.
n n m 2010, ph n th
ng ngu n
sông H ng thu c lưnh th Vi t Nam đư có r t nhi u các h ch a đi vào ho t đ ng,
trong đó có 4 h ch a l n là Hòa Bình, Tuyên Quang, Thác Bà và S n La.
Do đó, khi các h ch a th
cho h du, cung c p đi n cho l
bưi sông và đ m b o ngu n n
ng ngu n đi vào ho t đ ng, ngoài vi c phòng ch ng l
i đi n Qu c gia, thì v n đ phòng ch ng s t l b sông,
c cho phát tri n kinh t , môi tr
c ng vô cùng quan tr ng. Các thông s chính c a các h đ
B ng 1.1:
c th hi n trong b ng 1.1.
c tr ng h ch a và công trình l n trên h th ng sông H ng
c tr ng
TT
ng h du trong mùa ki t
nv
bình
Các công trình
Hòa
Bình
Thác Bà
115
58
th
Tuyên
Quang
ng ngu n
S n La
Ểu
Thuy n
120
215
Trên
sông
Thao (
Vi t trì
đ n Lào
Cai)
1
MN dơng
th ng
3
Dung tích hi u d ng 109 m3 5,65
2,16
1,699
6,504
4
Dung tích ch t
109 m3 3,84
0,78
0,561
4,20
5
Dung tích phòng l
109 m3 4,69
0,45
1,000
4,500
6
Hình th c đi u ti t
N m
N.n m
N. n m
N m
m
Trên c s phơn tích các k t qu nghiên c u cho th y: Khi xơy d ng các
h ch a th
ng ngu n, cùng v i vi c nghiên c u quá trình b i l ng th
ng ngu n,
20
thì v n đ nghiên c u s bi n đ i c a ch đ đ ng l c h c các sông vùng h du c ng
r tđ
c quan tơm. Các v n đ nghiên c u quá trình bi n đ i c ch đ ng l c h c
dòng sông h du có th t ng h p qua các v n đ chính nh sau:
- Quá trình xói ph bi n và s lan truy n c a nó v h du: Trong đi u ki n
dòng ch y t h ch a x xu ng là dòng n
c có hàm l
ng bùn cát th p, lòng sông
h du s xu t hi n xói ph bi n, xu t phát t g n chơn đ p sau đó lan truy n v h du.
- Thay đ i h
ng tr c đ ng l c dòng ch y, thay đ i l ch sâu, bãi c n: H u
h t h đ p đ u làm thay đ i ch đ dòng ch y trong lòng d n h du. Nh ng đ p l n
g n nh có nh h
ng r t l n lên ch đ dòng ch y và có th thay đ i l n dòng ch y
đ đem l i l i ích ho c ph c v các m c tiêu kinh t xư h i khác.
- Thô hóa thành ph n h t c a dòng sông: S bào xói ph bi n trong lòng
sông h du h ch a s d n đ n hi n t
ng thô hóa lòng sông. Quá trình thô hóa tùy
theo k t c u t o lòng sông c khác nhau mà có đ c đi m khác nhau. S thô hóa lòng
sông s cho h s nhám lòng sông t ng lên, làm cho n ng l c t i cát c a dòng ch y
gi m xu ng.
- i u ch nh hình thái m t c t ngang sông: Xói ph bi n lòng sông h du h
ch a s làm cho hình thái m t c t, đ d c lòng sông có nh ng đi u ch nh rõ r t.
-
i u ch nh đ d c d c lòng sông:
ng th i v i vi c đi u ch nh trên m t
c t ngang, đ d c d c lòng sông c ng có nh ng đi u ch nh t
ng ng.
- Chuy n hóa lo i hình sông: Sau khi xơy d ng h ch a trên th
ng ngu n, s
thay đ i các lo i đi u ki n nói chung là có l i cho s phát tri n theo xu th
sông, nh ng các y u t
nh h
n đ nh lòng
ng đ n di n bi n lòng sông h du là khá ph c t p. Y u
t ch y u nh t là quá trình l u l
ng và l
ng bùn cát đ
đ a ch t lòng sông, b sông. Trong các y u t
nh h
c x xu ng h du, đi u ki n
ng thì quá trình l u l
ng và bùn
cát x xu ng v n mang tính quy t đ nh, các y u t này l i hoàn toàn ph thu c vào quá
trình v n hành c a h th ng h ch a. Do đó, có th th y ph
là y u t quy t đ nh đ n c
y u t quy t đ nh đ n c
ng đ và ph
ng th c v n hành h ch a
ng th c b i l ng trong h ch a, mà c ng là
ng đ và hình th c di n bi n lòng sông h du.
21
- Phát sinh các tình th nguy hi m m i:
h du các h ch a, vào th i k đ u
khai thác, do quá trình tái t o lòng d n x y ra r t mưnh li t, lòng sông b xói sơu, m c
n
c c ng b h th p, công trình d c theo tuy n sông nh đ đi u, tr m b m, c a l y
n
c, kè c ng, c u qua sông v.v không thích ng v i đi u ki n m i, th
ng x y ra
các tình th nguy hi m nh : s t l b sông, bưi sông, uy hi p s an toàn c a đê, xói
sơu c c b t i các công trình nh kè v mùa l ; mùa ki t thì do vi c mơu thu n trong
các h dùng n
c s d n đ n s suy gi m m c n
làm vi c c a các tr m b m và nh h
c
h du làm nh h
ng đ n s
ng đ n an toàn c a lu ng l ch giao thông th y.
Do đó, vi c v n hành các h ch a th
đ ng b t l i trên t t c nh ng y u t đư n u
ng ngu n sông H ng s gơy ra các tác
trên, do đó đ gi m thi u nh ng v n đ
trên c n thi t ph i nghiên c u đ đ a ra các gi i pháp gi m nh thi t h i, có th c
nh ng gi i pháp mang t m v mô là ki n ngh c p có th m quy n đi u ch nh qui trình
v n hành c a h th ng liên h ch a trên sông H ng.
1.1.3. Các v n đ t n t i trong các k t qu nghiên c u
1. V nghiên c u di n bi n lòng d n h th ng sông à, sông Lô, sông H ng:
Các nghiên c u liên quan đ n n i dung này đư đ
c ti n hành b t đ u t n m
1974 cho đ n n m 1994, tuy nhiên các t n t i và kh n ng s d ng các k t qu đ t
đ
c là không còn phù h p do: i) Nghiên c u m i nh t trong d án Red river Master
Plan cách đơy đư 23 n m, t i th i đi m đó v i các s li u c b n s d ng trong nghiên
c u r t ít, các s li u ph c v ki m đ nh mô hình h u nh không có (v bùn cát, lòng
d n) do; ii) Công ngh mô hình tính toán còn h n ch , k t qu tính toán d báo xói
h du c a mô hình không đ
c đánh giá ki m ch ng qua các s li u đo đ c.
M t khác, tình hình hi n nay đư thay đ i hoàn toàn so v i th i gian đó, các h
ch a th
ng ngu n Hòa Bình, Tuyên Quang, Thác Bà và S n La đư Th t
ng ban
hành qui trình v n hành liên h , đ ng th i s p t i còn có h Lai Chơu và đáng chú Ủ
là công trình Ểu thuy n trên sông Thao ph c v tuy n v n t i th y t Vi t Trì đi Lào
Cai.
2. V nghiên c u di n bi n xói l , b i l ng trong các đ tài d án g n đơy: