Tải bản đầy đủ (.pdf) (11 trang)

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG PHÂN LŨ CỦA VÙNG ĐỒNG THÁP MƯỜI CHO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (855.11 KB, 11 trang )

ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG PHÂN LŨ CỦA VÙNG ĐỒNG THÁP MƯỜI
CHO ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Nguyễn Thống*, Lưu Xuân Lộc*, Hồ Tuấn Đức*

*

Khoa Kỹ thuật Xây Dựng- Trường Đại học Bách Khoa, TP.HCM

TÓM TẮT
Kiểm soát lũ khu vực đồng bằng sông Cửu Long (ĐBSCL) là một vấn đề đã và đang được nhiều tổ chức,
cá nhân quan tâm nghiên cứu vì tính chất phức tạp và quan trọng của nó. Nội dung nghiên cứu trong bài
báo tập trung vào xem xét khả năng và tác động phân lũ vào vùng Đồng Tháp Mười (ĐTM) đối với vùng
hạ lưu. Hai phương án vị trí điển hình trên hệ thống đê bao dọc bờ trái sông Tiền vùng thượng lưu được
xem xét để cho phép nước tràn qua đỉnh đê. Giả thiết được xem xét là cao trình đê bao là 2,5 m, diện tràn
dài 2 km cho cả hai phương án xem xét. Bài toán được mô phỏng bởi mô hình toán số 2D theo phương
ngang nhằm đánh giá sự thay đổi mực nước cũng như lưu lượng tại một số vị trí điển hình trong trường
hợp có và không có phân lũ vào khu vực vùng ĐTM. Kết quả tính toán cho thấy sự giảm mực nước khá rõ
ràng cho vùng ngay sau vị trí phân lũ và giảm dần tác động khi càng về hạ lưu.
Từ khoá: Đồng Tháp Mười, Phân lũ, Telemac2D, Thủy động lực học, Đồng bằng sông Cửu Long

IMPACT ASSESSMENT OF FLOOD DIVERSION OF DONG THAP MUOI
FOR THE MEKONG DELTA
Abstract
Flood management in the Mekong Delta draws attention to many organizations and individuals because
of its complexity and importance. This paper focuses on the capacity and impact of flood diversion of
Dong Thap Muoi for the Mekong Delta. Along the dykes on the left of Tien River upstream, two typical
locations allowing floodwater overtopping were considered, with an assumption of 2.5 m dyke‘s height
and 2 km long overtoppable dam. The problem is modeled by horizontal 2D numerical modeling to
estimate the variation of stage and discharge on some typical positions in the computational area, with
and without flood diversion. Calculation results shows a significant decline of water level in the area near


the dykes, but this effect decreases downstream.
Keywords: Dong Thap Muoi, Flood diversion, Telemac2D, Hydrodynamic, Mekong River’s Delta
1. ĐẶT VẤN ĐỀ
Kiểm soát mực nước cũng như lưu lượng tại các vị trí quan trọng trong vùng đồng bằng sông Cửu Long
trong mùa lũ là rất quan trọng nhằm giảm thiểu tác hại do lũ gây ra. Hệ thống các công trình thủy lợi
nhằm chủ động thoát lũ ra biển Tây là một trong những biện pháp đã được xem xét và thực hiện từng
bước theo quy hoạch. Bên cạnh đó xem xét khả năng các phương án tạm trữ nước tại các vị trí hợp lý
trong khu vực ĐBSCL, ví dụ vùng Đồng Tháp Mười (ĐTM), cũng là một khả năng có thể xem xét. Với
các phương án này, ngoài việc giảm đỉnh lũ cho vùng hạ lưu, dung tích tạm trữ trong khu vực thích hợp
trong vùng ĐBSCL còn có tác dụng điều hòa dòng chảy vào mùa ít nước. Đây có thể là một ưu điểm so
với phương án xem xét thoát lũ trực tiếp và triệt để ra biển Tây. Với hệ thống đê bao hiện hữu trong khu
vực ĐBSCL có tác dụng bảo vệ chống ngập cho các khu vực cần được bảo vệ về mùa lũ. Bên cạnh đó,
các công trình này cũng làm giảm khả năng phân và thoát lũ về phương diện tổng thể cho toàn khu vực


ĐBSCL. Đây cũng là một tác động xấu của các công trình đê bao cục bộ đang được tiếp tục xem xét xây
dựng trong vùng mà trong quy hoạch tổng thể cần xem xét lưu ý. Trong khuôn khổ nghiên cứu này, chúng
tôi giới hạn xem xét tác động phân lũ của vùng tạm trữ tiềm năng lên sự thay đổi cao trình mực nước cũng
như lưu lượng cho vùng hạ lưu. Sự phân lũ đi từ sông Tiền vào vùng ĐTM được mô phỏng thông qua sự
chảy tràn qua tuyến đê dọc bờ trái sông Tiền khi mực nước trong sông vượt qua cao trình 2,5m (do giới
hạn nội dung bài báo, việc xem xét với các cao trình khác chưa được xem xét ở đây). Về tác dụng phân lũ
như vai trò điều tiết nước giữa mùa lũ và mùa khô trong khu vực ĐBSCL của khu tạm trữ sẽ được xem
xét trong nghiên cứu khác.
Nghiên cứu chế độ thủy động lực học trong miền tính sẽ sử dụng mô hình toán số 2D theo phương ngang
Telemac2d. Một số các đê bao chính trong miền tính sẽ được xác định vị trí địa lý tương ứng và đỉnh đê
được định nghĩa nhờ vào các đường cong khép kín khi tạo lưới miền tính và đỉnh đê sẽ có tác dụng tách
miền tạo lưới trong khu vực tính (trên đỉnh đê không có lưới miền tính). Các vị trí dự kiến nước sẽ chảy
tràn khi cao trình mực nước vượt qua cao trình xác định sẽ được mô phỏng như dòng chảy qua đập tràn đa
giác với mặt thượng lưu và hạ lưu được xác định là các cặp điểm đối diện trên đường cong khép kín. Chế
độ thủy lực qua đê có thể là đập ngăn (mực nước trước và sau đê đều thấp hơn cao trình đỉnh đê), chảy

ngập hoặc không ngập phụ thuộc vào cao trình mực nước hai bên đê và cao trình đỉnh đê. Đập tràn sẽ
được xác định với các thông số: hệ số dòng chảy, chiều rộng tràn, cao trình ngưỡng tràn thông qua lập
trình từ mã nguồn mở và tập tin điều khiển của Telemac2D.
2. CƠ SỞ LÝ THUYẾT
Telemac2D [3], [4] là một trong những phần mềm thủy lực được Tập đoàn Điện lực Pháp (EDF) chủ trì
cùng với sự tham gia của nhiều tổ chức nghiên cứu trên thế giới dùng để mô phỏng dòng chảy 2 chiều
theo phương nằm ngang (trung bình theo phương thẳng đứng) được mô tả bởi hệ phương trình Saint
Venant như sau:

h
 div hU  q
t
Z
u
u
u
1
u
v
 g s  Fx  divh e grad (u )
t
x
y
x
h
Z
v
v
v
1

u
v
 g s  Fy  divh e grad ( v)
t
x
y
y
h

 

(1)
(2)
(3)


Trong đó: h(m) – chiều sâu, u & v(m/s) – thành phần vận tốc theo phương ngang x & y của vận tốc U ,
q(m/s) – lưu lượng đơn vị của nguồn, Zs (m) – cao độ mặt thoáng, Fx,y(m/s2) – các ngoại lực (không kể
trọng lực, ví dụ lực Coriolis,...) tác dụng trên một đơn vị khối lượng chiếu theo phương ngang x & y,  e
(m2/s)- hệ số khuếch tán.
Mô hình Telemac2D được lập trình có thể lựa chọn phương pháp phần tử hữu hạn hoặc thể tích hữu hạn.
Bài toán số được lập trình có thể xử lý được các dạng điều kiện biên như: Biên mực nước Z, biên lưu
lượng Q, biên lưu lượng và mực nước (Q & Z), biên vận tốc (u,v), biên vận tốc và mực nước (u, v & Z)
hoặc dạng biên sóng đến. Các dạng biên khác nếu có sẽ được người sử dụng lập trình riêng nhờ vào phần
mềm được tổ chức dưới dạng mã nguồn mở.
Chế độ thủy lực chảy qua đê được mô phỏng như chảy tràn qua đập đa giác với lưu lượng đơn vị được
xác định bởi:
3/ 2
Q   2g Z tl  Zđt 
Trường hợp chảy không ngập:

(4)


3 3
1/ 2
(5)
 2g Z hl  Z đt Z tl  Z hl 
2
Z  2Z tl
Tiêu chuẩn chảy không ngập:
(6)
Z hl  đt
3
Q(m3/s/m) – lưu lượng tràn đơn vị, –hệ số lưu lượng (0,40,5), Ztl, Zhl (m) – mực nước thượng lưu, hạ
lưu, Zđt(m) – cao trình đỉnh tràn.
Q

Trường hợp chảy ngập:

3. MÔ PHỎNG DÒNG CHẢY 2D VÙNG VEN BIỂN VÀ KHU VỰC ĐBSCL
3.1: Miền tính
Miền nghiên cứu được lấy toàn bộ vùng ĐBSCL. Giới hạn phía thượng lưu là sông chính Mékong có vị
trí khoảng 200 km kể từ Châu Đốc. Phía hạ lưu miền tính được lấy rộng ra khơi cách bờ trung bình
khoảng 60 km để giảm thiểu ảnh hưởng của đáy biển vùng ven bờ lên triều thiên văn. Tại các vị trí ngoài
khơi này của miền tính, giá trị triều thiên văn sẽ được áp dụng xem như điều kiện biên cho mô phỏng.
Diện tích miền tính khoảng 80850 km2 (hình 1). Toàn bộ miền tính được mô hình hoá bởi 716 nghìn phần
tử tam giác phi cấu trúc với phần tử tam giác nhỏ nhất có cạnh khoảng 20 m mô tả hai chiều trong vùng
sông rạch và phần tử lớn nhất có cạnh khoảng 6000 m mô tả phần tử ngoài vùng biển của miền tính.

Hình 1: Lưới miền tính 2D (716 nghìn phần tử tam giác)

3.2: Điều kiện biên và địa hình miền nghiên cứu
Miền nghiên cứu được giới hạn bởi 3 biên ở thượng lưu và 1 biên ở hạ lưu cụ thể như sau:
- Biên Q(t) nhập lưu tràn từ biên giới Campuchia qua vùng Đồng Tháp Mười
- Biên Q(t) trên sông chính Mékong
- Biên Q(t) nhập lưu tràn từ biên giới Campuchia qua ngã kênh Vĩnh Tế
- Biên Z(t) & U, V ngoài biển (biên hở) xác định từ cơ sở dữ liệu của triều thiên văn khu vực tương
ứng.
Địa hình khu vực đất liền lấy từ bản đồ DEM có khoảng cách giữa các điểm đo là 25 m. Địa hình đáy biển
lấy từ cơ sở dữ liệu ETOPO1 [7] có khoảng cách trung bình giữa các điểm đo là 1800 m.
3.3: Hiệu chỉnh mô hình


1.50
1.00

Z (m)

Nội dung nghiên cứu là đánh giá và xem xét chế độ thủy động lực học trong khu vực cũng như xem xét sự
ảnh hưởng của mực nước dâng ngoài biển lên chế độ mực nước trong khu vực. Nội dung bài báo chỉ giới
hạn xem xét sự thay đổi mực nước trong mùa lũ, do đó mô hình sẽ được hiệu chỉnh và kiểm định cho các
thời đoạn mùa nhiều nước. Trên cơ sở số liệu quan trắc được, mô hình sẽ được hiệu chỉnh trong chu kỳ có
mực nước triều tương đối cao từ ngày 23/9/2011 đến 26/9/2011. Các trạm đo mực nước Z và lưu lượng Q
tại các vị trí đo Cần Thơ, Mỹ Thuận, Tân Châu và Châu Đốc được so sánh với kết quả tính từ mô hình
trong cùng thời kỳ. Điều kiện biên cho thời kỳ mô phỏng như sau:
- Q(t) =400 m3/s nhập lưu tràn từ biên giới Campuchia qua vùng Đồng Tháp Mười;
- Q(t) =32000 m3/s trên sông chính Mékong;
- Q(t) =600 nhập lưu tràn từ biên giới Campuchia qua ngã kênh Vĩnh Tế.
Mực nước Z trên biên hở tại vị trí ngoài khơi biển Đông lấy theo triều thiên văn cùng thời kỳ được lấy với
8 sóng chính (S2, N2, K2, K1, O1, P1 và Q1) từ cơ sở dữ liệu của OTIS [8] có độ phân giải 1/300. Đồ thị
sau trình bày mực nước tại 2 vị trí điển hình A1 và A2 trên biên miền tính (hình 2) như sau:

A1

A2

0.50
0.00
-0.50 1
-1.00

7

13 19 25 31 37 43 49 55 61 67 73
T (h)

-1.50
-2.00

Hình 2: Biên triều thiên văn tại vị trí A1 và A2
Quy luật ma sát đáy được lấy theo quy luật Chézy. Giá trị thay đổi theo thời gian và không gian phụ thuộc
vào chiều sâu nước tại vị trí xem xét. Đồ thị sau trình bày phân bố giá trị hệ số Chézy tại một thời điểm
điển hình trong mô phỏng (hình 3):

Hình 3: Hệ số Chézy điển hình cho miền tính
Mô hình được hiệu chỉnh thông qua chuỗi giá trị lưu lượng và mực nước thực đo từ 23/9/2011 đến
26/9/2011 tại các vị trí Cần Thơ, Mỹ Thuận, Tân Châu và Châu Đốc. Kết quả được trình bày trên các đồ
thị từ Hình 4 đến Hình 11 sau:


2.0
1.8

1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0

20000
16000

12000
8000
4000
0
25

37

49

61

T (h)
73

1


Hình 4: Lưu lượng tại Cần Thơ

20000
16000

Quan trắc

12000

8000
4000
0
1

13

25

37

49

61

T (h)
73

2.0
1.8
1.6

1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0

Mô phỏng

Q (m3/s)

8000

Quan trắc

4000
2000
T (h)
0
13

25

37

49

61


4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0

20000

Q (m3/s)

24000

Mô phỏng

Quan trắc

12000

8000
4000

T (h)

0

13

25

37

49

Mô phỏng

13

25

37

49

61

73

Quan trắc

Mô phỏng

13

25


37

49

61

73

Hình 9: Mực nước tại Châu Đốc

16000

1

Quan trắc

T (h)
73

61

T (h)
1

73

Hình 8: Lưu lượng tại Châu Đốc
28000

49


Hình 7: Mực nước tại Mỹ Thuận
Hình 5: Mực nước tại Cần Thơ

6000

1

37

T (h)
1

Hình 6: Lưu lượng tại Mỹ Thuận
Hình 4: Lưu lượng tại Cần Thơ
10000

25

Mô phỏng

Hình 5: Mực nước tại Cần Thơ

Mô phỏng

Q (m3/s)

24000

13


Z (m)

13

Z (m)

1

Quan trắc

61

73

5.0
4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0

Z (m)

Q (m3/s)


Quan trắc

Z (m)

Mô phỏng

24000

Quan trắc

Mô phỏng

T (h)
1

13

25

37

49

61

73


Hình 11: Mực nước tại Tân Châu


Hình 10: Lưu lượng tại Tân Châu

Để so sánh đánh giá kết quả tính từ mô hình và số liệu quan trắc, một số tiêu chí đánh giá độ thích hợp
(GOF) giữa kết quả tính từ mô hình và giá trị quan trắc được thực hiện trong bảng 3:
Bảng 1: Một số chỉ tiêu so sánh GOF cho lưu lượng Q
QTB (mô phỏng) Sai biệt đỉnh TB
Sai biệt đáy TB
3
3
3
(m /s)
(m /s)
(m /s)
(m3/s)
17248,9
17589,8
1307,6
1423,5
14786,0
14713,5
2658,3
884,8
8291,9
8930,0
562,6
784,1
22561,8
23294,9
638,5

894,6

QTB (quan trắc)

Q
Cần Thơ
Mỹ Thuận
Châu Đốc
Tân Châu

Bảng 2: Một số chỉ tiêu so sánh GOF cho mực nước Z
ZTB (quan trắc)
ZTB (mô phỏng)
Sai biệt đỉnh TB Sai biệt đáy TB
(m)
(m)
(m)
(m)
1,02
1,18
0,11
0,06
0,95
1,21
0,21
0,04
3,86
4,20
0,32
0,36

4,42
4,42
0,65
0,62

Z
Cần Thơ
Mỹ Thuận
Châu Đốc
Tân Châu

So sánh kết quả cho bởi mô hình và giá trị quan trắc nêu trên cho thấy kết quả tính từ mô hình có khả
năng mô phỏng khá tốt chế độ dòng chảy của khu vực trong chu kỳ tính toán xem xét.

20000

Mô phỏng

Q (m3/s)

24000

Quan trắc

16000

12000
8000
4000
0

1

13

25

37

49

Hình 12: Lưu lượng tại Cần Thơ

61

T (h)
73

1.8
1.6
1.4
1.2
1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0

Z (m)


3.4: Kiểm định mô hình
Trên cơ sở mô hình đã được hiệu chỉnh nêu trên, thực hiện bước kiểm định để đánh giá khả năng mô
phỏng lại chế độ thủy động lực học trong khu vực. Giai đoạn kiểm định mô hình được thực hiện trong
khoảng thời gian 3 ngày từ 27/9/2013 đến 30/9/2013. Điều kiện biên cho thời kỳ mô phỏng như sau:
- Q(t) =200 m3/s nhập lưu tràn từ biên giới Campuchia qua vùng Đồng Tháp Mười;
- Q(t) =36000 m3/s trên sông chính Mékong và tràn bờ kế cận;
- Q(t) =300 nhập lưu tràn từ biên giới Campuchia qua ngã kênh Vĩnh Tế.
- Biên Z ngoài biển lấy theo triều thiên văn cùng thời kỳ.
Số liệu so sánh được ghi nhận tại các vị trí Cần Thơ, Mỹ Thuận, Tân Châu và Châu Đốc. Kết quả được
trình bày trên các đồ thị từ Hình 12 đến Hình 19 sau:
Quan trắc

Mô phỏng

T (h)
1

13

25

37

49

61

Hình 13: Mực nước tại Cần Thơ

73



16000

Quan trắc

12000
8000

4000
0

1

13

25

37

49

61

T (h)
73

1.6
1.4
1.2

1.0
0.8
0.6
0.4
0.2
0.0
-0.2 1

5000

Mô phỏng

Q (m3/s)

6000

Quan trắc

3000
2000
1000
T (h)

0
13

25

37


49

61

73

3.6
3.2
2.8
2.4
2.0
1.6
1.2
0.8
0.4
0.0

16000

Quan trắc

8000
4000
0
13

25

37


Hình 18: Lưu lượng tại Tân Châu

49

61

73
T (h)

Mô phỏng

1

13

25

37

49

61

73

Hình 17: Mực nước tại Châu Đốc

12000

1


49

Quan trắc

61

4.5
4.0
3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
T (h) 0.0
73
1

Quan trắc

Z (m)

Q (m3/s)

20000

Mô phỏng


37

T (h)

Hình 16: Lưu lượng tại Châu Đốc
24000

25

Mô phỏng

Hình 15: Mực nước tại Mỹ Thuận

4000

1

13

Z (m)

Hình 14: Lưu lượng tại Mỹ Thuận
7000

Quan trắc

Z (m)

Mô phỏng


Q (m3/s)

20000

13

25

37

Mô phỏng

49

61

T (h)
73

Hình 19: Mực nước tại Tân Châu

Để so sánh đánh giá kết quả tính từ mô hình và số liệu quan trắc, một số tiêu chí đánh giá độ thích hợp
(GOF) giữa kết quả tính từ mô hình và giá trị quan trắc được thực hiện trong bảng 3:

Q
Cần Thơ
Mỹ Thuận
Châu Đốc
Tân Châu


Bảng 3: Một số chỉ tiêu so sánh GOF cho lưu lượng Q
QTB (quan trắc)
QTB (mô phỏng)
Sai biệt đỉnh
Sai biệt đáy
(m3/s)
(m3/s)
TB (m3/s)
TB (m3/s)
15851,0
14995,3
1832,4
1215,0
13225,6
13322,3
1068,4
65,7
6174,4
6169,3
11,2
90,2
22106,3
21886,3
290,7
16,1
Bảng 4: Một số chỉ tiêu so sánh GOF cho mực nước Z


Z


ZTB (quan trắc)

ZTB (mô phỏng)

(m)
1,07
0,92
3,29
3,81

(m)
0,99
0,88
3,22
3,42

Cần Thơ
Mỹ Thuận
Châu Đốc
Tân Châu

Sai biệt đỉnh TB
(m)
0,19
0,09
0,10
0,42

Sai biệt đáy TB
(m)

0,03
0,03
0,03
0,37

4. TÁC ĐỘNG PHÂN LŨ CỦA VÙNG ĐTM LÊN KHU VỰC ĐBSCL
Mùa lũ ở ĐBSCL thường kéo dài khoảng 5 tháng, từ tháng VII cho đến tháng XI hàng năm. Nhìn chung,
lũ ĐBSCL khá hiền hòa với biên độ tại Châu Đốc và Tân Châu khoảng 3,5-4,0 m, lũ lên xuống chậm với
cường suất trung bình 5-7 cm/ngày. Trong những trận lũ lớn và sớm, cường suất cũng chỉ đạt 10-12
cm/ngày và cao nhất có thể từ 20-30 cm/ngày (lũ 1984). Lũ ĐBSCL thường có một đỉnh, lớn nhất vào
khoảng cuối tháng IX đến nửa đầu tháng X. Trong những năm có hai đỉnh lũ, đỉnh phụ thường xuất hiện
sớm vào cuối tháng VIII đầu tháng IX, đỉnh chính thường cao hơn và có phần muộn hơn trung bình nhiều
năm. Nhằm xem xét tác động phân lũ vào khu vực ĐTM khi lũ về, trong nghiên cứu này chúng tôi xem
xét 2 phương án có vị trí thuộc đê bờ trái sông Tiền (hình 20).

Hình 20: Vị trí hai phương án tràn

PA không tràn
PA tràn 2

1.8

PA tràn 1

1.5

Z (m)

4.5
4.0

3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0

Z (m)

Chiều dài đỉnh tràn điển hình là 2 km. Cao trình ngưỡng tràn là 2,5 m. Thời gian mô phỏng là 3 ngày
trong mùa lũ điển hình từ 27/9/2013 đến 30/9/2013. Kết quả so sánh mực nước cũng như lưu lượng tại
các vị trí điển hình trên sông chính: Tân Châu, Cao Lãnh, Mỹ Thuận, Châu Đốc, Cần Thơ được trình bày
trong các đồ thị và bảng tóm tắt sau:
Lũ ĐBSCL thường có một đỉnh, lớn nhất vào khoảng cuối tháng IX đến nửa đầu tháng X.
PA không tràn

PA tràn 1

PA tràn 2

1.2

0.9
0.6
0.3
T (h)
1


13

25

37

49

61

Hình 21:Mực nước tại Tân Châu

73

T (h)

0.0

1

13

25

37

49

61


Hình 22:Mực nước tại Cao Lãnh

73


0.9
0.6

0.3
0.0

1.2

13

25

37

49

61

Z (m)

-0.3 1
1.5
0.9

73

T (h)

Hình 23:Mực nước tại Mỹ Thuận

3.5
3.0
2.5
2.0
1.5
1.0
0.5
0.0

PA không tràn
PA tràn 1

Z (m)

1.2

PA không tràn
PA tràn 1

Z (m)

1.5

T (h)
1


13

25

37

49

61

73

Hình 24:Mực nước tại Châu Đốc

0.6
0.3
T (h)

0.0

-0.3 1

13

25

37

PA không tràn
PA tràn 2


49

61

73

PA tràn 1

Hình 25:Mực nước tại Cần Thơ

Một số giá trị thay đổi điển hình của mực nước đỉnh và mực nước đáy tính trung bình cho 3 ngày mô
phỏng tại các vị trí trạm đo nói trên được tổng hợp trong bảng sau:
Bảng 4: Thay đổi mực nước trung bình theo các phương án tràn
Mực nước trung bình (m)
Không
phân
lũ PA tràn 1
PA tràn 2
Vị trí
Tân Châu
3,83
2,44
3,67
Cao Lãnh
1,40
1,14
1,26
Mỹ Thuận
0,89

0,76
0,82
Châu Đốc
3,08
2,82
2,96
Cần Thơ
0,95
0,80
0,87
Bảng 5: Thay đổi mực nước lớn nhất và nhỏ nhất trung bình theo các phương án tràn
Vị trí

Tân Châu
Cao Lãnh
Mỹ Thuận
Châu Đốc
Cần Thơ

Mực nước đỉnh trung bình (m)

Không
phân lũ

PA tràn 1

3,82
1,50
1,23
3,08

1,33

2,44
1,32
1,15
2,82
1,24

Mực nước đáy trung bình (m)

PA tràn 2

Không
phân lũ

PA tràn 1

PA tràn 2

3,67
1,40
1,19
2,96
1,29

3,81
0,93
-0,03
3,07
0,21


2,40
0,48
-0,26
2,81
-0,04

3,66
0,68
-0,16
2,95
0,08

Sự thay đổi lưu lượng tại hai vị trí điển hình của các phương án được trình bày trong các đồ thị sau:


PA không tràn
PA tràn 2

24000

PA tràn 1
PA không tràn

Q (m3/s)

16000

Q (m3/s)


20000

PA tràn 1

20000

PA tràn 2

16000

12000

12000

8000

8000

4000

4000

0
1

13

25

37


49

61

T (h)
73

0
1

Hình 26: Lưu lượng tại Mỹ Thuận

13

25

37

49

61

T 73
(h)

Hình 27: Lưu lượng tại Cần Thơ

Một số giá trị thay đổi điển hình của lưu lượng cho 3 ngày mô phỏng tại các vị trí trạm đo nói trên được
tổng hợp trong bảng sau:

Bảng 6: Thay đổi lưu lượng trung bình theo các phương án tràn
Lưu lượng trung bình m3/s)
Không phân lũ PA tràn 1
PA tràn 2
Vị trí
Mỹ Thuận
12394
10357
11271
Cần Thơ
16752
14326
15473
Bảng 7: Thay đổi lượng lớn nhất và nhỏ nhất trung bình theo các phương án tràn
Vị trí

Mỹ Thuận
Cần Thơ

Lưu lượng đỉnh trung bình m3/s

Không
phân lũ

PA tràn 1

15353
21405

13277

19471

Lưu lượng đáy trung bình m3/s

PA tràn 2

Không
phân lũ

PA tràn 1

PA tràn 2

14200
20375

5716
6419

1615
1133

3560
3699

Kết quả tính toán trình bày nêu trên cho phép rút ra một số nhận xét chính sau đây:
- Khả năng phân lũ của ĐTM làm cho giảm mực nước tại các vùng hạ lưu là rõ ràng. Với phương vị
trí tràn 1, mực nước trung bình tại Mỹ Thuận giảm 0,12 m và vị trí tràn 2 giảm 0,07 m.
- Do tăng khả năng thoát nước khi có phương án tràn, mực nước trung bình tại Tân Châu giảm
nhiều (1,39 m với phương án tràn 1) so với trường hợp không có phương án tràn. Kết quả này cho

thấy tác động của yếu tố tăng khả năng thoát lũ nhanh có ảnh hưởng lớn đến việc giảm mực nước
trong toàn vùng ĐBSCL.
- Phương án vị trí tràn 1 và tràn 2 đều tính với cao trình ngưỡng tràn như nhau (2,5 m) và chiều
rộng diện tràn bằng nhau (2 km), tuy nhiên khả năng thoát lưu lượng phân lũ qua vùng ĐTM của
phương án tràn 1 lớn hơn do mực nước trong sông cao nên cột nước tràn qua đỉnh lớn hơn.
- Tác động làm hạ mực nước cũng như lưu lượng sẽ giảm dần khi càng tiến gần về hạ lưu vì sự ảnh
hưởng càng mạnh của mực nước biển lên các yếu tố này khi càng gần biên hạ lưu.
5. KẾT LUẬN
Phương án phân lũ vào vùng ĐTM là một khả năng có thể xem xét nhằm mục đích giảm mực nước, lưu
lượng cho một số vị trí trong hệ thống sông Mékong. Với sự lựa chọn thiết kế hợp lý cho cao trình đê
phân lũ cũng như chiều dài tràn và vị trí thích hợp cho phép thực hiện chủ trương thiết kế công trình thủy
lợi theo hướng “sống chung với lũ”, thay vì xây dựng các hệ thống đê bao vượt lũ triệt để. Vì với hệ thống
đê bao triệt để sẽ làm giảm khả năng thoát lũ trên bình diện toàn bộ ĐBSCL và tăng áp lực lên các dòng


sông chính. Tác động này làm gia tăng nguy cơ không an toàn cho các vùng đô thị quan trọng trên các
tuyến sông này.
TÀI LIỆU THAM KHẢO

1. Viện nghiên cứu thủy lợi Miền Nam (2009): Quy hoạch kiểm soát lũ Đồng bằng sông Cửu Long.
2. Viện nghiên cứu thủy lợi Miền Nam (2009): Quy hoạch đê biển-đê cửa sông Đồng bằng sông Cửu
Long
3. HERVOUET Jean Michel (2007). Hydrodynamics of Free Surface Flows modelling with the finite
element method. WILEY.
4. LANG Pierre and all (2010). Telemac2d_manuel_utilisateur_v6p0. EDF.
5. MEISSNER Loren P. (1995). Fortran 90. PWS Publishing Company.
6. NOAA. National Geophysical Center. />7. OTIS Regional Tidal Solutions. />Lời cám ơn:
- Nghiên cứu này được thực hiện trong khuôn khổ đề tài đặt hàng của Trung tâm CARE-RESCIF,
HCMUT-VNUHCM. Mã số T-KTXD-2014-86.
- Các mô phỏng đã được thực hiện trên hệ thống máy tính hiệu năng cao (HPCC), trường Đại học

Bách Khoa Tp. HCM.

Người phản biện: TS. Trương Ngọc Tường
Ngày nhận bài: 25/7/2015
Ngày phản biện xong: 31/08/2015



×