Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học đề xuất giải pháp nhằm nâng cao năng lực và hiệu quả của hệ thống tiêu bắc nam hà trong điều kiện biến đổi khí hậu nước biển dâng

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LA ĐỨC DŨNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC VÀ HIỆU QUẢ
CỦA HỆ THỐNG TIÊU BẮC NAM HÀ TRONG ĐIỀU KIỆN
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU NƯỚC BIỂN DÂNG

LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI, NĂM 2017


BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

LA ĐỨC DŨNG

NGHIÊN CỨU XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC ĐỀ XUẤT
GIẢI PHÁP NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC VÀ HIỆU QUẢ
CỦA HỆ THỐNG TIÊU BẮC NAM HÀ TRONG ĐIỀU KIỆN
BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU NƯỚC BIỂN DÂNG

Chuyên ngành:
Mã số:

Quy hoạch và quản lý tài nguyên nƣớc

62-62-30-01

NGƢỜI HƢỚNG DẪN KHOA HỌC:

1:

PGS.TS Nguyễn Tuấn Anh

2:

GS. TS Đào Xuân Học

HÀ NỘI, NĂM 2017


LỜI CAM ĐOAN
Tác giả xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của tác giả, các kết quả nghiên cứu
trong luận án là trung thực và chƣa từng đƣợc công bố trong bất kỳ công trình nào
khác. Việc tham khảo các nguồn tài liệu (nếu có) đã đƣợc trích dẫn theo đúng quy
định.
Tác giả luận án

La Đức Dũng

i


LỜI CẢM ƠN
Sau một thời gian miệt mài nghiên cứu, luận án đã hoàn thành dƣới sự hƣớng dẫn tận
tình của GS TS Đào Xuân Học và PGS TS Nguyễn Tuấn Anh. Tác giả xin bày tỏ lòng

biết ơn sâu sắc tới các Thầy đã trực tiếp hƣớng dẫn, chỉ bảo tận tình và tạo mọi điều
kiện thuận lợi trong suốt quá trình nghiên cứu để tác giả hoàn thành luận án này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn các đơn vị, cá nhân đã tạo điều kiện cung cấp các tài
liệu và tham gia góp ý cho tác giả trong suốt quá trình nghiên cứu. Xin cảm ơn tác giả
các công trình nghiên cứu đã cung cấp nguồn tƣ liệu và những kiến thức liên quan quý
báu để tác giả sử dụng trong quá trình nghiên cứu và trích dẫn trong luận án này.
Tác giả xin chân thành cảm ơn Bộ môn Kỹ thuật hạ tầng và PTNT; Khoa Kỹ thuật tài
nguyên nƣớc; Phòng Đào tạo đại học và sau đại học; Trƣờng Đại học Thủy lợi; Tổng
cục Thủy lợi; Viện Quy hoạch thủy lợi; Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam; Viện kỹ
thuật tài nguyên nƣớc; Công ty TNHH một thành viên khai thác công trình thủy lợi
Bắc Nam Hà; Trung tâm Khí tƣợng Thủy văn quốc gia; Viện Khoa học Khí tƣợng
thủy văn & Biến đổi khí hậu; Cục Khí tƣợng thủy văn & Biến đổi khí hậu cùng toàn
thể các thầy, cô giáo; bạn bè; đồng nghiệp; cơ quan và gia đình đã tạo điều kiện, chia
sẻ khó khăn, tham gia ý kiến và giúp đỡ tác giả trong suốt quá trình học tập và hoàn
thành luận án này.

ii


MỤC LỤC
MỞ ĐẦU .........................................................................................................................1
1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu ........................................................................1
2. Mục tiêu nghiên cứu.................................................................................................2
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu ............................................................................2
4. Nội dung nghiên cứu ................................................................................................ 2
5. Phƣơng pháp nghiên cứu..........................................................................................3
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu ........................................................3
7. Bố cục của luận án ...................................................................................................3
CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN ........................................................................................4

1.1. Tổng quan hệ thống tiêu Bắc Nam Hà ..................................................................4
1.1.1. Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình ................................................................ 5
1.1.2. Đặc điểm mƣa, mạng lƣới sông ngòi và chế độ thủy văn ...........................7
1.1.3. Hiện trạng hệ thống tiêu Bắc Nam Hà ......................................................10
1.2. Tổng quan tình hình nghiên cứu trong và ngoài nƣớc về tác động của BĐKH,
NBD đến các hệ thống tiêu nƣớc ...............................................................................14
1.2.1. Tổng quan các nghiên cứu trên thế giới về tác động của BĐKH, NBD đến
các hệ thống tiêu nƣớc .........................................................................................14
1.2.2. Tổng quan các nghiên cứu về tác động của BĐKH, NBD đến các hệ thống
tiêu nƣớc ở Việt Nam ..........................................................................................16
1.3. Tổng quan tình hình nghiên cứu về phƣơng pháp xác định mực nƣớc sông thiết
kế cho các trạm bơm tiêu ..........................................................................................21
1.4. Tổng quan tình hình nghiên cứu về quản lý vận hành hệ thống tiêu Bắc Nam
Hà ............................................................................................................................... 25
1.5. Kết luận chƣơng ..................................................................................................27
CHƢƠNG 2
ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG TIÊU ÚNG CỦA HỆ THỐNG TIÊU BẮC
NAM HÀ TRONG ĐIỀU KIỆN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU, NƢỚC BIỂN DÂNG ..........29
2.1. Đánh giá khả năng tiêu úng của hệ thống tiêu Bắc Nam Hà trong giai đoạn hiện
tại ................................................................................................................................ 29
2.1.1. Xác định nhu cầu tiêu của hệ thống ..........................................................29
2.1.2. Mô phỏng hệ thống để kiểm tra năng lực tiêu...........................................43

iii


2.2. Đánh giá khả năng tiêu úng của hệ thống tiêu Bắc Nam Hà trong các giai đoạn
2030 và 2050 ..............................................................................................................70

2.2.1. Xác định kịch bản BĐKH, NBD cho vùng nghiên cứu ............................ 70
2.2.2. Lựa chọn tài liệu mƣa để tính toán cho vùng nghiên cứu .........................72
2.2.3. Xác định mực nƣớc sông tƣơng lai ứng với kịch bản phát thải trung bình
cho vùng nghiên cứu ...........................................................................................73
2.2.4. Xây dựng mô hình mƣa tiêu trong điều kiện biến đổi khí hậu .................74
2.2.5. Xây dựng kịch bản sử dụng đất giai đoạn 2030, 2050 .............................. 81
2.2.6. Xác định hệ số tiêu thiết kế của hệ thống Bắc Nam Hà trong điều kiện
BĐKH NBD ........................................................................................................81
2.2.7. Mô phỏng hệ thống tiêu ứng với trận mƣa thiết kế và hiện trạng hệ thống
tƣơng ứng với giai đoạn 2030, 2050 ...................................................................82
2.3. Đánh giá khả năng tiêu úng của hệ thống BNH trong điều kiện BĐKH, NBD . 84
2.4. Kết luận chƣơng .................................................................................................. 84
CHƢƠNG 3
XÂY DỰNG CƠ SỞ KHOA HỌC CHO VIỆC ĐỀ XUẤT GIẢI
PHÁP NHẰM NÂNG CAO NĂNG LỰC VÀ HIỆU QUẢ CỦA HỆ THỐNG TIÊU
BNH TRONG ĐIỀU KIỆN BĐKH, NBD ....................................................................86
3.1. Tính toán cân bằng nƣớc cho hệ thống trong các giai đoạn hiện tại, 2030 và
2050 ............................................................................................................................ 86
3.1.1. Phƣơng trình cân bằng nƣớc của lƣu vực tiêu...........................................86
3.1.2. Tính toán cân bằng nƣớc cho hệ thống qua các giai đoạn hiện tại, 2030 và
2050 .....................................................................................................................87
3.2. Xây dựng quan hệ giữa hệ số tiêu với tỷ lệ diện tích hồ điều hòa, chiều sâu trữ và
định hƣớng quy hoạch hồ điều hòa cho hệ thống BNH trong điều kiện BĐKH, NBD
.................................................................................................................................... 92
3.2.1. Xây dựng quan hệ giữa hệ số tiêu với tỷ lệ diện tích hồ điều hòa và chiều
sâu trữ cho hệ thống Bắc Nam Hà trong điều kiện BĐKH NBD........................92
3.2.2. Định hƣớng trong công tác quy hoạch hồ điều hòa cho hệ thống Bắc Nam
Hà trong điều kiện BĐKH NBD .........................................................................97
3.3. Đề xuất phƣơng pháp xác định tần suất mực nƣớc sông thiết kế trạm bơm tiêu
có tổng chi phí xây dựng và quản lý vận hành nhỏ nhất.......................................... 101

3.3.1. Đánh giá mức độ lãng phí điện năng bơm tiêu khi thiết kế trạm bơm với
tần suất mực nƣớc sông thiết kế 10% ................................................................104
3.3.2. Phân tích quan hệ giữa mực nƣớc bể tháo và mực nƣớc sông tiêu .........111
iv


3.3.3. Ứng dụng lý thuyết phân tích hệ thống để xây dựng phƣơng pháp xác định
mực nƣớc sông thiết kế hợp lý có tổng chi phí xây dựng và vận hành trạm bơm
nhỏ nhất .............................................................................................................113
3.3.4. Thuật toán và chƣơng trình tính ..............................................................119
3.3.5. Ứng dụng phƣơng pháp xác định mực nƣớc sông thiết kế có tổng chi phí
xây dựng và vận hành quy về năm đầu nhỏ nhất cho trạm bơm Hữu Bị ..........123
3.4. Kết luận chƣơng ................................................................................................ 138
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .....................................................................................139
1. Kết quả đạt đƣợc của luận án ............................................................................... 139
2. Những đóng góp mới của luận án ........................................................................ 141
3. Những tồn tại và hƣớng nghiên cứu tiếp.............................................................. 141
4. Kiến nghị .............................................................................................................. 142
DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BỐ ............................................................143
TÀI LIỆU THAM KHẢO ...........................................................................................144
PHỤ LỤC ....................................................................................................................149

v


DANH MỤC HÌNH ẢNH
Hình 1.1 Sơ họa địa giới hành chính Hệ thống Bắc Nam Hà ...................................... 5
Hình 2.1. Sơ đồ xác định các loại cột nƣớc tiêu qua đỉnh đƣờng tràn ....................... 35
Hình 2.2. Sơ đồ tiêu nƣớc qua đƣờng tràn có chế độ chảy tự do ............................... 36
Hình 2.3. Sơ đồ tiêu nƣớc qua đƣờng tràn có chế độ chảy ngập ............................... 37

Hình 2.4. Sơ đồ các loại mực nƣớc trong hồ điều hoà ............................................... 40
Hình 2.5. Bản đồ phân vùng tiêu hệ thống Bắc Nam Hà .......................................... 54
Hình 2.6. Các thành phần của hệ thống mô phỏng bởi SWMM 5.0 ......................... 56
Hình 2.7. Sơ đồ hệ thống tiêu Bắc Nam Hà trong SWMM 5.0 ................................. 58
Hình 2.8. Sơ đồ khối tính toán dòng chảy cho hệ thống BNH .................................. 59
Hình 2.9. Diễn biếnchiều sâu mực nƣớc tại điểm đo CG19. Kết quả kiểm tra: Ngày
24-30/09/2009 ........................................................................................................... 62
Hình 2.10. Diễn biến chiều sâu mực nƣớc tại điểm đo NTR. Kết quả kiểm tra: Ngày
24-30/09/2009 ........................................................................................................... 63
Hình 2.11. Đƣờng quá trình mực nƣớc tại điểm đo NTR- Sông Nhâm Tràng. ......... 66
Hình 2.12. Đƣờng quá trình mực nƣớc tại điểm CGI-Sông T5 ................................. 67
Hình 2.13. Các nút ngập từ kết quả chạy mô hình ..................................................... 68
Hình 2.14. Mô phỏng đoạn kênh tràn bờ trên sông Long Xuyên .............................. 68
Hình 2.15. Các đoạn kênh tràn bờ từ kết quả chạy mô hình. ..................................... 69
Hình 2.16. Quan hệ mƣa năm và mƣa 5 ngày max trạm Hƣng Yên (1980-1999).... 72
Hình 2.17. Quan hệ mƣa mùa và mƣa 5 ngày max trạm Hƣng Yên (1980-1999).... 73
Hình 2.18. Xu thế mƣa 3, 5, 7 ngày Max Trạm Phủ Lý (Giai đoạn 1980-2059)....... 79
Hình 2.19. Xu thế mƣa 3, 5, 7 ngày Max Trạm Nam Định (Giai đoạn 1980-2059) 79
Hình 2.20. Xu thế thời gian ngập qua các thời kỳ ..................................................... 83
Hình 3.1. Năng lực và nhu cầu tiêu các giai đoạn ..................................................... 89
Hình 3.2. Nhu cầu tăng năng lực bơm tiêu hệ thống qua các giai đoạn .................... 89
Hình 3.3. Biểu đồ quan hệ q ~ α ~ Htrữ giai đoạn 2030 ........................................... 94
Hình 3.4. Biểu đồ quan hệ q ~ α ~ Htrữ giai đoạn 2050 .......................................... 96
Hình 3.5. Ảnh phân bố ao hồ tháng 9/2007 – Làng Chều, xã Nguyên Lý, huyện Lý
Nhân, tỉnh Hà Nam .................................................................................................... 99
Hình 3.6. So sánh diện tích ao đã bị lấp – Làng Chều, xã Nguyên Lý, huyện Lý
Nhân, tỉnh Hà Nam .................................................................................................... 99
vi

Hình 3.7. Ảnh phân bố ao tháng 9/2007 – Xóm Già, xã Kim Thái, huyện Vụ Bản,
tỉnh Nam Định .......................................................................................................... 100
Hình 3.8. So sánh diện tích ao đã bị lấp – Xóm Già, xã Kim Thái, huyện Vụ Bản,
tỉnh Nam Định .......................................................................................................... 100
Hình 3.9. So sánh tần suất mƣa trong đồng và mực nƣớc sông trạm Nhƣ Trác ...... 103
Hình 3.10. Cắt dọc bể tháo trạm bơm ...................................................................... 108
Hình 3.11: Trạm bơm tiêu làm việc trong trƣờng hợp mực nƣớc sông tiêu nhỏ hơn
mực nƣớc bể tháo tại trạm bơm Phù Đổng .............................................................. 112
Hình 3.12: Sơ đồ tính cột nƣớc địa hình dƣ thừa ..................................................... 112
Hình 3.13: Sơ đồ khối xác định mực nƣớc bể tháo tối ƣu ....................................... 119
Hình 3.14: Sơ đồ khối tính toán điện năng tiêu thụ của trạm bơm tiêu ................... 120
Hình 3.15. Giao diện chƣơng trình tính toán xác định phƣơng án tối ƣu ............... 122
Hình 3.16. Xu thế chi phí xây dựng theo các mực nƣớc sông thiết kế .................... 128
Hình 3.17. Xu thế Cđnj ~ ZsTK theo phƣơng án I .................................................. 131
Hình 3.18: Xu thế Cđnj ~ ZsTK theo phƣơng án II ................................................. 131
Hình 3.19: Diễn biến Ctổng theo mực nƣớc sông thiết kế (Phƣơng án I) ............... 133
Hình 3.20: Diễn biến Ctổng theo mực nƣớc sông thiết kế (Phƣơng án II) .............. 133

vii


DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Phân bố cao độ ruộng đất khu vực Bắc Nam Hà ......................................... 6
Bảng 1.2. Các mực nƣớc tháng trên sông Hồng, sông Đáy, sông Đào ........................ 8
Bảng 1.3. Mức báo động tại một số vị trí trên sông ..................................................... 9
Bảng 1.4. Thông số kỹ thuật của một số trạm bơm ................................................... 10
Bảng 1.5. Quy mô một số trạm bơm trong hệ thống ................................................ 11
Bảng 1.6. Hệ thống kênh trục chính và cống điều tiết của 6 trạm bơm lớn .............. 12
Bảng 2.1. Thời điểm diễn ra các trận mƣa mƣa 3, 5, 7 ngày max và tỷ trọng mƣa tại
trạm Ninh Bình giai đoạn hiện tại. ............................................................................. 30

Bảng 2.2. Sự phụ thuộc giữa các trận mƣa thời đoạn ngắn vào các trận mƣa thời
đoạn dài trạm Ninh Bình ............................................................................................ 32
Bảng 2.3. Tổng hợp sự phụ thuộc giữa các trận mƣa thời đoạn ngắn vào các trận
mƣa thời đoạn dài và tỷ trọng giữa các trận mƣa giai đoạn hiện tại .......................... 32
Bảng 2.4. Mô hình mƣa tiêu thiết kế (10%) thời kỳ hiện tại - Trạm Hƣng Yên ....... 33
Bảng 2.5. Mô hình mƣa tiêu thiết kế (10%) thời kỳ hiện tại – Trạm Nam Định ....... 34
Bảng 2.6. Mô hình mƣa tiêu thiết kế (10%) thời kỳ hiện tại – Trạm Ninh Bình ....... 34
Bảng 2.7. Mô hình mƣa tiêu thiết kế (10%) thời kỳ hiện tại – Trạm Phủ Lý ............ 34
Bảng 2.8. Hệ số dòng chảy C cho đối tƣợng tiêu nƣớc trong các hệ thống thủy lợi
theo TCVN 10406: 2015 ............................................................................................ 41
Bảng 2.9. Hệ số tiêu thiết kế theo các trạm đo mƣa khống chế giai đoạn hiện tại .... 42
Bảng 2.10. Công trình đầu mối và cống điều tiết trong các khu tiêu......................... 52
Bảng 2.11. Bảng đánh giá sai số quá trình tính toán và thực đo node CG19-Mỹ
Hà ............................................................................................................................... 64
Bảng 2.12. Bảng đánh giá sai số quá trình tính toán và thực đo NTR - Nhâm
Tràng .......................................................................................................................... 64
Bảng 2.13. Bảng đánh giá sai số quá trình tính toán và thực đo tại các vị trí trên sông
Nhƣ Trác, Sắt, Châu Giang, Nhâm Tràng .................................................................. 66
Bảng 2.14. Bảng đánh giá sai số quá trình tính toán và thực đo tại các vị trí trên sông
Sắt, sông Châu Giang, sông T5 .................................................................................. 66
Bảng 2.15. So sánh mực NBD kịch bản B2 và RCP4.5 giai đoạn 2030 và 2050 ...... 74
Bảng 2.16. Trận mƣa 3, 5,7 ngày max tại trạm Ninh Bình thời kỳ 2030 ................. 75

viii


Bảng 2.17. Sự phụ thuộc giữa các trận mƣa thời đoạn ngắn vào các trận mƣa thời
đoạn dài trạm Ninh Bình thời kỳ 2030....................................................................... 76
Bảng 2.18. Trận mƣa 3, 5,7 ngày max tại trạm Hƣng Yên thời kỳ 2050 .................. 76
Bảng 2.19. Sự phụ thuộc giữa các trận mƣa thời đoạn ngắn vào các trận mƣa thời

đoạn dài trạm Hƣng Yên thời kỳ 2050 ....................................................................... 77
Bảng 2.20. Tổng hợp sự phụ thuộc giữa các trận mƣa thời đoạn ngắn vào các trận
mƣa thời đoạn dài và tỷ trọng giữa các trận mƣa giai đoạn 2030 .............................. 77
Bảng 2.21. Sự phụ thuộc mƣa thời đoạn ngắn vào mƣa thời đoạn dài GĐ 2050 ...... 77
Bảng 2.22. Mô hình mƣa tiêu thiết kế (10%) giai đoạn 2030 - Ninh Bình................ 80
Bảng 2.23. Mô hình mƣa tiêu thiết kế (10%) giai đoạn 2030 – Nam Định ............... 80
Bảng 2.24. Mô hình mƣa tiêu thiết kế (10%) giai đoạn 2050 – Ninh Bình ............... 80
Bảng 2.25. Mô hình mƣa tiêu thiết kế (10%) giai đoạn 2050 – Nam Định ............... 81
Bảng 2.26. Diện tích các loại đất khu vực BNH qua các giai đoạn ........................... 81
Bảng 2.27. Tổng hợp hệ số tiêu các giai đoạn ........................................................... 82
Bảng 2.28. Số khu ngập và các đoạn kênh ngập qua các thời kỳ .............................. 82
Bảng 2.29. Thời gian ngập tại các khu ngập qua các thời kỳ .................................... 83
Bảng 3.1. Nhu cầu tiêu nƣớc cho các tiểu lƣu vực trong giai đoạn hiện tại .............. 87
Bảng 3.2. Nhu cầu tiêu nƣớc cho các tiểu lƣu vực trong giai đoạn 2030 .................. 88
Bảng 3.3. Nhu cầu tiêu nƣớc cho các tiểu lƣu vực trong giai đoạn 2050 .................. 88
Bảng 3.4. Kết quả tính cân bằng nƣớc của các lƣu vực tiêu ..................................... 89
Bảng 3.5. Khả năng đáp ứng nhu cầu tiêu của các lƣu vực tiêu trong các giai đoạn 90
Bảng 3.6. Hệ số tiêu theo α, Htrữ, giai đoạn 2030 Trạm Nam Định (l/s-ha)............. 93
Bảng 3.7. Hệ số tiêu theo α, Htrữ, giai đoạn 2030 Trạm Phủ Lý (l/s-ha) .................. 93
Bảng 3.8. Hệ số tiêu bình quân toàn hệ thống theo α, Htrữ, giai đoạn 2030 ............ 94
Bảng 3.9. Hệ số tiêu theo α, Htrữ, giai đoạn 2050 Trạm Hƣng Yên (l/s-ha) ............ 95
Bảng 3.10. Hệ số tiêu theo α, Htrữ, giai đoạn 2050 Trạm Ninh Bình (l/s-ha) .......... 95
Bảng 3.11. Hệ số tiêu bình quân toàn hệ thống theo α, Htrữ, giai đoạn 2050 .......... 96
Bảng 3.12. Kết quả so sánh tần suất xuất hiện mƣa trong đồng và tần suất xuất hiện
mực nƣớc sông tƣơng ứng ở trạm bơm Nhƣ Trác ................................................... 103
Bảng 3.13. Tổng hợp kết quả tính toán tổn thất cột nƣớc và điện năng lãng phí tại
trạm bơm Nhân Hòa từ năm 2004 đến năm 2011 .................................................... 106
Bảng 3.14. Các thông số thiết kế của trạm bơm Cốc Thành.................................... 109
ix

Bảng 3.15. Tổng hợp kết quả tính điện năng tiêu thụ của trạm bơm Cốc Thành từ
năm 1990 đến năm 2012 theo các phƣơng án (Kwh) .............................................. 110
Bảng 3.16. Cao trình và cột nƣớc bơm thiết kế theo các phƣơng án ....................... 124
Bảng 3.17. Thông số làm việc của máy bơm theo các phƣơng án .......................... 126
Bảng 3.18. Chi phí xây dựng công trình tháo theo các phƣơng án mực nƣớc thiết
kế .............................................................................................................................. 127
Bảng 3.19. Chi phí điện năng bình quân năm theo các phƣơng án mực nƣớc thiết
kế .............................................................................................................................. 129
Bảng 3.20. Chi phí điện năng quy về năm đầu (Cđnj) theo các phƣơng án mực nƣớc
thiết kế ...................................................................................................................... 130
Bảng 3.21. Tổng chi phí xây dựng, quản lý vận hành quy về năm đầu theo các
phƣơng án mực nƣớc thiết kế .................................................................................. 132

x


DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT VÀ GIẢI THÍCH THUẬT NGỮ
BĐKH

- Biến đổi khí hậu

BĐKH NBD - Biến đổi khí hậu nƣớc biển dâng
ĐBBB

- Đồng Bằng Bắc Bộ

IPCC

- Tổ chức liên chính phủ về biến đổi khí hậu

RCP

- Kịch bản nồng độ khí nhà kính đặc trƣng

RCP2.6

- Kịch bản nồng độ khí nhà kính thấp

RCP4.5

- Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình thấp

RCP6.0

- Kịch bản nồng độ khí nhà kính trung bình cao

RCP8.5

- Kịch bản nồng độ khí nhà kính cao

AGCM/MRI - Mô hình của Viện nghiên cứu khí tƣợng Nhật Bản
PRECIS

- Mô hình khí hậu khu vực của Trung tâm khí tƣợng Hadlay Vƣơng quốc

Anh
CCAM

- Mô hình khí quyển bảo giác lập phƣơng

RegCM

- Mô hình khí hậu khu vực

clWRF

- Mô hình WRF phiên bản cho nghiên cứu khí hậu

SRES

- Báo cáo đặc biệt về kịch bản phát thải

A1FI

- Kịch bản phát thải cao nhất

B2

- Kịch bản phát thải trung bình

B1

- Kịch bản phát thải thấp

xi


MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Hệ thống tiêu Bắc Nam Hà (BNH) là một trong những hệ thống tiêu động lực lớn nhất
ở Việt Nam, với tổng diện tích tiêu 85.326 ha thuộc khu vực đồng chiêm trũng của các
tỉnh Nam Định, Hà Nam. Trước khi xây dựng hệ thống 6 trạm bơm điện lớn, đây là
vùng bị úng ngập nghiêm trọng, tình trạng ngập úng thường xuyên diễn ra trong mùa
mưa, chỉ với trận mưa 150mm đã gây ngập lụt cho toàn vùng trong thời gian dài và
người dân đã phải thốt lên “Thà rằng ở vậy cho xong, chớ đi lấy chồng ở chốn đồng
chiêm”, bởi cái cảnh sống ngâm da và chết ngâm xương..
Trong thập niên 1960 - 1970, Nhà nước đã đầu tư xây dựng hệ thống 6 trạm bơm điện
lớn: Như Trác, Hữu Bị, Cốc Thành, Cổ Đam, Vĩnh Trị, Nhâm Tràng với tổng lưu
lượng bơm tiêu là 220 m3/s, hệ số tiêu bình quân toàn vùng đạt 2,9 l/s/ha. Sau khi hoàn
thành xây dựng hệ thống 6 trạm bơm lớn, bước đầu đã giải quyết được tình trạng ngập
úng thường xuyên trong khu vực và nâng diện tích cấy lúa vụ mùa và diện tích trồng
màu lên đáng kể.
Trải qua hơn 50 năm khai thác vận hành, sau nhiều lần quy hoạch, đầu tư xây dựng bổ
sung, một số trạm bơm đã được xây dựng để nâng cao năng lực tiêu cho hệ thống như:
Nhân Hòa, Vĩnh Trị 2, Sông Chanh, Quang Trung…đã nâng hệ số tiêu của hệ thống
lên 4,67l/s/ha với tổng lưu lượng bơm là 350,49m3/s.
Tuy nhiên, trải qua một quá trình phát triển kinh tế - xã hội, trong hệ thống đã có nhiều
biến động lớn: Cơ cấu kinh tế, cơ cấu cây trồng vật nuôi có những thay đổi đáng kể;
diện tích dành cho công nghiệp, khu dân cư và đô thị tăng nhiều, kéo theo là việc san
lấp ao, hồ cũng gia tăng, cùng với tác động tiêu cực của Biến đổi khí hậu, nước biển
dâng, đã làm cho nhu cầu tiêu nước của hệ thống tăng lên rất nhanh. Bên cạnh đó, hệ
thống công trình thuỷ lợi sử dụng lâu năm đã xuống cấp, không còn đảm bảo năng lực
thiết kế, hệ thống kênh trục dẫn nước bị bồi lắng, công trình bị lấn chiếm đã làm hạn
chế đáng kể năng lực tiêu, dẫn đến sự mất cân đối nghiêm trọng giữa năng lực tiêu và
nhu cầu tiêu của hệ thống, nên tình trạng ngập úng trong khu vực xảy ra thường xuyên

1

và ngày càng khốc liệt, làm ảnh hưởng lớn đến phát triển kinh tế, xã hội và đời sống
nhân dân trong vùng.
Với những lý do đã nêu trên, đề tài: “Nghiên cứu xây dựng cơ sở khoa học đề xuất
giải pháp nhằm nâng cao năng lực và hiệu quả của hệ thống tiêu Bắc Nam Hà
trong điều kiện biến đổi khí hậu nước biển dâng” đã được đề xuất để nghiên cứu.
2. Mục tiêu nghiên cứu
- Đánh giá tác động và khả năng đáp ứng yêu cầu tiêu của hệ thống Bắc Nam Hà trong
điều kiện BĐKH, NBD;
- Xây dựng cơ sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp nhằm nâng cao năng lực và hiệu
quả của của hệ thống Bắc Nam Hà.
3. Đối tƣợng và phạm vi nghiên cứu
- Đối tượng nghiên cứu của đề tài: Hệ thống tiêu nước bằng động lực; nhu cầu tiêu và
các biện pháp tiêu nước mặt do tác động của sự thay đổi các yếu tố tự nhiên và xã hội.
- Phạm vi nghiên cứu ứng dụng là hệ thống tiêu Bắc Nam Hà và các vùng có điều kiện
tự nhiên, xã hội và công trình tương tự.
4. Nội dung nghiên cứu
- Tổng quan các công trình khoa học liên quan đến đề tài;
- Đánh giá năng lực tiêu trong giai đoạn hiện tại và nguyên nhân gây nên ngập úng.
- Nghiên cứu ảnh hưởng của BĐKH, NBD đến nhu cầu tiêu của hệ thống; đánh giá
năng lực tiêu của hệ thống hiện tại trong điều kiện BĐKH, NBD;
- Cân bằng nước cho hệ thống trong các giai đoạn hiện tại, 2030 và 2050;
- Xây dựng quan hệ giữa hệ số tiêu với tỷ lệ diện tích ao hồ và chiều sâu trữ làm cơ sở
cho việc quy hoạch và đề xuất giải pháp tiêu cho hệ thống;
- Xây dựng phương pháp xác định tần suất mực nước sông để thiết kế trạm bơm đảm
bảo tổng chi phí xây dựng và quản lý vận hành công trình nhỏ nhất.

2


5. Phƣơng pháp nghiên cứu

- Phương pháp kế thừa: Nghiên cứu tiếp thu và sử dụng có chọn lọc kết quả nghiên
cứu và thành tựu khoa học của các tác giả đã nghiên cứu về những vấn đề có liên quan.
- Phương pháp điều tra, thu thập tài liệu: Điều tra, thu thập tài liệu, khảo sát và nghiên
cứu thực tế, phân tích đánh giá và tổng hợp tài liệu để từ đó rút ra các cơ sở khoa học
và khả năng ứng dụng vào thực tiễn.
- Phương pháp mô hình mô phỏng: Sử dụng mô hình toán để mô phỏng hệ thống tiêu.
- Phương pháp phân tích thống kê: Sử dụng trong tính toán tần suất mưa, mực nước
sông thiết kế và xây dựng hàm hồi quy thực nghiệm.
- Phương pháp tối ưu hóa: Để xác định tần suất mực nước sông thiết kế tối ưu.
- Phương pháp phân tích tổng hợp.
6. Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của nghiên cứu
- Ý nghĩa khoa học: Luận án đã cung cấp được phương pháp luận khoa học cho việc
xác định tần suất mực nước sông thiết kế hợp lý đảm bảo tổng chi phí xây dựng và
quản lý vận hành các trạm bơm tiêu là nhỏ nhất; xây dựng được mối quan hệ giữa hệ
số tiêu với tỷ lệ diện tích ao hồ và chiều sâu trữ cho hệ thống BNH.
- Ý nghĩa thực tiễn: Luận án đã xác định được nhu cầu tiêu và đánh giá năng lực tiêu
của hệ thống trong điều kiện BĐKH, NBD; Xây dựng được cơ sở khoa học cho cho
việc đề xuất giải pháp quy hoạch các hồ điều hòa đa mục tiêu nhằm giảm nhu cầu tiêu.
7. Bố cục của luận án
Ngoài phần mở đầu, kết luận và kiến nghị, luận án được trình bày trong 3 chương:
Chương 1- Tổng quan
Chương 2- Đánh giá khả năng tiêu úng của hệ thống tiêu Bắc Nam Hà trong điều kiện
biến đổi khí hậu nước biển dâng
Chương 3- Xây dựng cơ sở khoa học cho việc đề xuất giải pháp nhằm nâng cao năng
lực và hiệu quả của hệ thống tiêu BNH trong điều kiện BĐKH NBD.

3


CHƢƠNG 1

TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan hệ thống tiêu Bắc Nam Hà
Hệ thống thủy nông Bắc Nam Hà là một trong số 22 vùng thủy lợi của Đồng Bằng Bắc
Bộ, hệ thống có nhiệm vụ tưới cho 59.000ha đất nông nghiệp; tạo nguồn cấp nước sinh
hoạt cho khoảng 1,2 triệu dân, các khu công nghiệp và các cơ sở sản xuất tiểu thủ công
nghiệp trong vùng; Tiêu nước, chống ngập úng cho khoảng 85.326ha diện tích phía
trong đê, hỗ trợ tiêu cho diện tích trong bối ngoài đê khoảng 15.025 ha.
Trước khi xây dựng hệ thống 6 trạm bơm điện lớn, đây là vùng bị úng ngập nghiêm
trọng, tình trạng úng ngập thường xuyên diễn ra trong mùa mưa, chỉ với trận mưa
150mm đã gây nên ngập lụt toàn vùng trong thời gian dài. Trong thập niên 60, 70 của
thế kỷ 20 nhà nước đã đầu tư xây dựng hệ thống 6 trạm bơm điện lớn: Như Trác, Hữu
Bị, Cốc Thành, Cổ Đam, Vĩnh Trị, Nhâm Tràng với tổng lượng bơm tiêu ra ngoài khu
vực 220 m3/s, hệ số tiêu bình quân toàn vùng đạt 2,9 l/s/ha. Sau khi hoàn thành xây
dựng hệ thống 6 trạm bơm lớn, bước đầu đã giải quyết được tình trạng ngập úng
thường xuyên trong khu vực và nâng diện tích cấy lúa vụ mùa lên đáng kể.
Trải qua hơn 50 năm khai thác, vận hành, sau nhiều lần quy hoạch, đầu tư xây dựng bổ
sung, một số trạm bơm đã được xây dựng để nâng cao năng lực tiêu của hệ thống như:
Nhân Hòa, Vĩnh Trị 2, Sông Chanh, Quang Trung…đã nâng hệ số tiêu của hệ thống
lên 4,67l/s/ha với tổng lưu lượng bơm ra ngoài khu vực đạt 350,49m3/s.
Trong thời gian qua cùng với sự phát triển kinh tế xã hội, hệ thống đã có nhiều biến
động lớn: cơ cấu kinh tế, cây trồng vật nuôi có những thay đổi đáng kể; tốc độ công
nghiệp, đô thị hoá nhanh cùng với tác động tiêu cực của BĐKH NBD đã làm cho nhu
cầu tiêu nước của hệ thống tăng rất nhanh. Bên cạnh đó hệ thống công trình thuỷ lợi sử
dụng lâu năm đã xuống cấp, không còn đảm bảo năng lực thiết kế; hệ thống kênh trục
dẫn nước bị bồi lắng; công trình bị lấn chiếm làm hạn chế đáng kể năng lực tiêu của
hệ thống dẫn đến sự mất cân đối nghiêm trọng giữa năng lực tiêu và nhu cầu tiêu của
hệ thống, nên tình trạng ngập úng trong khu vực xảy ra thường xuyên và ngày càng
khốc liệt.

4


Với những lý do trên, tác giả đã lựa chọn hệ thống tiêu Bắc Nam Hà để nghiên cứu
trong luận án này.
1.1.1. Vị trí địa lý và đặc điểm địa hình
Bắc Nam Hà là vùng đồng chiêm trũng của Đồng bằng Bắc Bộ, nằm trải dài từ
20o36’15” đến 20o36’45” vĩ độ bắc, bề ngang kéo dài từ 105o5’ đến 106o13’ kinh độ
đông và được bao bọc bởi 4 sông lớn:

Hình 1.1. Sơ họa địa giới hành chính Hệ thống Bắc Nam Hà [1]
- Phía Bắc giáp sông Châu, sông Hồng;
- Phía Nam giáp sông Đáy, sông Đào;

5


- Phía Đông giáp sông Hồng, sông Nam Định (Sông Đào);
- Phía Tây giáp sông Đáy.
Tổng diện tích tự nhiên của hệ thống 91.839 ha, trong đó có 85.326 ha đất trong đê của
8 huyện, thị ở các tỉnh Nam Định, Hà Nam. Các huyện thị của tỉnh Nam Định gồm:
Thành phố Nam Định, huyện Mỹ Lộc, Vụ Bản, Ý Yên; các huyện, thị của tỉnh Hà
Nam gồm: Thành phố Phủ Lý, huyện Thanh Liêm, Bình Lục, Lý Nhân.
Đặc điểm địa hình của hệ thống khá phức tạp, cao thấp xen kẽ, nhiều khu vực lòng
chảo; hướng dốc từ Tây Bắc xuống Đông Nam. Ruộng đất phần lớn ở cao độ (+0,75 ÷
+1,5)m; các khu vực cao thuộc Bắc Lý Nhân, ven sông Đào, sông Châu; các khu vực
trũng, thấp có cao độ từ (+0,7 ÷ +0,8)m phân bố tại Vụ Bản, Bình Lục, Ý Yên.
Tình hình phân bố cao độ ruộng đất thể hiện trong bảng sau
Bảng 1.1. Phân bố cao độ ruộng đất khu vực Bắc Nam Hà [2]

Cao độ (m)

Diện tích (ha)

Tỷ lệ (%)

Cộng dồn (%)

<0,5

3.113,75

3,7

3,7

0,5 – 0,75

12.857,75

15,1

18,8

0,75 – 1,0

22.127,15

26,1

44,9

1,0 – 1,25

16.506,87

19,4

64,3

1,25 – 1,5

8.567,78

9,9

74,2

1,5 – 1,75

6.046,78

7,03

81,25

1,75 – 2,0

4.089,62

4,76

86,01

2,0 – 3,0

6.384,12

7,45

93,44

>3,0

2.491,25

2,9

96,34

Đồi núi

406,25

0,47

96,81

Ao hồ

2.374,86

3,2

100

Với đặc điểm địa hình có nhiều khu vực lòng chảo, phân bố cao độ ruộng đất cao, thấp
không đồng đều, lại bị bao bọc bốn bề là sông nên giải pháp tiêu úng cho khu vực rất
phức tạp, khó khăn chỉ có duy nhất giải pháp tiêu bằng động lực.

6


1.1.2. Đặc điểm mưa, mạng lưới sông ngòi và chế độ thủy văn
1.1.2.1. Đặc điểm mưa
Bao quanh hệ thống Bắc Nam Hà có 24 trạm đo mưa quốc gia và khu vực có số liệu
quan trắc liên tục và khá dài (đều trên 40 năm), trong đó có 4 trạm đo mưa quốc gia
nằm ngay sát khu vực và nằm về 4 phía của khu vực Bắc Nam Hà, các trạm này có số
liệu khá dài và có thời gian quan trắc liên tục, đủ điều kiện để nghiên cứu và phân tích
mưa cho khu vực, gồm các Trạm: Nam Định, Ninh Bình, Phủ Lý và Hưng Yên.
Mưa trong khu vực có một số đặc điểm sau:
- Trận mưa lớn nhất năm có thể xuất hiện vào tất cả các tháng trong mùa mưa; các trận
mưa lớn thường tập trung nhiều vào các tháng 7, 8, 9.
- Lượng mưa có sự thay đổi rất lớn giữa 4 trạm đo mưa bao quanh hệ thống BNH;
nhiều trận mưa lớn ở các khu vực trên hệ thống không cùng thời gian xuất hiện. Do
vậy, không thể dùng một trạm đo để tính toán đại diện cho cả hệ thống, mà cần phải có
phương pháp tính phù hợp để xác định sát thực giá trị mưa trên từng tiểu lưu vực trong
quá trình tính toán.
- Đối với các trận mưa dài ngày, đỉnh mưa xuất hiện hầu như không có quy luật.
1.1.2.2. Đặc điểm sông ngòi và chế độ thủy văn

Bao quanh Hệ thống tiêu Bắc Nam Hà có các sông: Sông Hồng chảy qua phía Đông,
Bắc với chiều dài 36 km; Sông Đào chảy qua phía Nam nối liền sông Hồng và sông
Đáy, chiều dài 30 km; sông Đáy chảy qua phía Tây, Nam với chiều dài 65 km; sông
Châu chảy trên phía Bắc, thông với sông Đáy qua cống Phủ Lý. Những con sông này
ngoài nhiệm vụ cấp nước tưới, còn là nơi nhận nước tiêu cho khu vực.
- Sông Hồng: Là con sông có hàm lượng phù sa lớn, cung cấp nguồn nước tưới cho
lưu vực và cũng là nơi nhận nước tiêu cho hệ thống BNH; sông có chiều rộng trung
bình khoảng (500 - 600)m; lũ trên sông Hồng bắt đầu từ tháng VI đến hết tháng X, lũ
chính vụ thường từ 15/VII đến 15/VIII. Về mùa lũ nước sông thường dâng cao hơn
mực nước trong đồng từ (6 – 7)m làm ảnh hưởng lớn đến việc tiêu úng.

7


- Sông Đáy: Chảy ở phía Tây và phía Nam lưu vực, sông Đáy trước đây là một phân
lưu của sông Hồng, đến năm 1937 sau khi xây dựng đập Đáy nước lũ sông Hồng
không thường xuyên vào sông Đáy nữa, sông Đáy trở thành sông nội địa.
Bảng 1.2. Các mực nước tháng trên sông Hồng, sông Đáy, sông Đào [1]
Tháng (cm)
Trạm

Hưng Yên
(S.Hồng)

Mực nƣớc
I

II

III

IV

V

VI

VII

VIII

IX

X

XI

XII

Max

263

250

206

231

542

604

728

734

717

636

548

536

TB

128

113

105

120

168

310

462

493

415

319

236

164

Min

62

46

39

35

22

40

99

147

147

172

85

69

Max

194

178

184

169

300

381

469

577

429

405

355

229

TB

86

76

71

80

106

184

273

294

251

200

151

108

Min

-14

-19

-25

-31

-29

-9

60

147

97

91

59

24

Max

141

135

130

148

194

251

350

308

369

322

303

162

TB

60

54

50

58

76

119

163

180

178

146

111

75

Min

-18

-18

-38

-28

-21

-20

20

78

58

50

17

-4

Nam Định
(S. Đào)

Ninh Bình
(S.Đáy)

- Sông Đào: Bắt nguồn từ sông Hồng ở phía Bắc phà Tân Đệ (Thái Bình) chảy qua
Thành phố Nam Định, gặp sông Đáy ở Thanh Khê, hợp thủy lại tạo thành sông Đại
Giang đổ ra biển. Sông có chiều dài khoảng 50km, chiều rộng trung bình (500600)m. Đây là con sông quan trọng đưa nguồn nước từ sông Hồng bổ sung cho hạ du
lưu vực sông Đáy cả mùa kiệt và mùa lũ.
Ngoài những sông tiêu trực tiếp liên quan đến khu vực nêu trên, còn có những sông
gián tiếp ảnh hưởng đến hệ thống như: sông Đuống, sông Luộc, sông Trà lý. Hàng
năm, về mùa lũ, nước trên thượng nguồn dồn về khu vực đã được phân sang các sông
Đuống, sông Luộc và sông Trà Lý, song vẫn còn trên 50% lượng nước lũ phía thượng
nguồn dồn về khu vực. Do vậy, Hệ thống tiêu Bắc Nam Hà là khu vực chịu ảnh hưởng

8

trực tiếp, mạnh mẽ của việc điều tiết các hồ chứa trên thượng nguồn sông Hồng, nên
việc tiêu úng cho hệ thống gặp phải rất nhiều khó khăn.
Trong hệ thống còn có một mạng lưới sông tiêu nội địa được nối với nhau qua các
cống điều tiết An Bài, Cánh Gà, Mỹ Đức..., gồm các sông:
- Sông Sắt dài 37,7 km là trục tiêu chính của hệ Vĩnh Trị;
- Sông Châu dài 27,3 km là trục tiêu của hệ Hữu Bị;
- Sông Mỹ Đô dài 10,5 km là trục tiêu của hệ Cổ Đam;
- Sông Kinh Thủy dài 18,0 km là trục tiêu của hệ Cổ Đam;
- Sông Biên Hòa dài 12,6 km là trục tiêu của hệ Cổ Đam;
- Sông Chanh dài 8,8 km là trục tiêu của hệ Cốc Thành.
Bảng 1.3. Mức báo động tại một số vị trí trên sông [1]
Mức báo động (m)
Vị trí

Sông
I

II

Thiết kế (m)
Hmax

Hmin

(bể xả)

(bể hút)

III

Như Trác

Sông Hồng

4,6

5,4

6,2

+6,3

0,2

Hữu Bị

Sông Hồng

3,8

4,8

5,8

+5,2

0,3

Cổ Đam

Sông Đáy

2,1

2,9

3,6

+4,9

-0,6

Vĩnh Trị

Sông Đáy

1,9

2,6

3,4

+4,1

-0,6

Cốc Thành

Sông Đào Nam Định

3,0

3,6

4,2

+4,6

-0,6

1.1.2.3. Thủy triều
Vùng nghiên cứu bị ảnh hưởng thủy triều Vịnh Bắc Bộ, chế độ nhật triều, một ngày có
một đỉnh và một chân triều, thời gian triều lên khoảng 11 giờ và triều xuống khoảng 13
giờ, biên độ triều trung bình từ (1,6 -1,7)m, lớn nhất là 3,31 m và nhỏ nhất là 0,11m.
Ảnh hưởng của triều mạnh nhất vào các tháng mùa kiệt, giảm đi trong các tháng lũ
lớn. Sóng triều truyền sâu vào nội địa 150 km về mùa cạn và (50 - 100) km về mùa lũ.

9


1.1.3. Hiện trạng hệ thống tiêu Bắc Nam Hà
1.1.3.1. Các công trình đầu mối đã xây dựng
Hệ thống thủy nông Bắc Nam Hà hiện có 15 trạm bơm tiêu lớn và 477 trạm bơm nhỏ,
trạm bơm nội đồng để phục vụ tưới, tiêu cục bộ với tổng diện tích cần tiêu là: 85.326
ha. Hầu hết các trạm bơm lớn được xây dựng từ những năm 60, 70 của thế kỷ trước.
Những năm gần đây do tình trạng úng ngập thường xuyên xảy ra trong khu vực nên hệ
thống đã được đầu tư xây dựng thêm một số trạm bơm như Nhân Hòa, Vĩnh Trị 2,
Kinh Thanh và các trạm bơm khác. Thông số kỹ thuật, quy mô của một số trạm bơm

như các bảng dưới.
Bảng 1.4 Thông số kỹ thuật của một số trạm bơm [1]

Lƣu lƣợng (m3/s)

Số
Tên trạm
TT

máy
bơm

Hiệu
suất

Cao trình
đáy bể
hút

Loại máy bơm
TK 1

(cái)

máy

TK

Thực tế

toàn

toàn

trạm

trạm

(%)

(m)

1

Như Trác

6

O6-87

3,0

18

12,96

72

-4,74

2

Hữu Bị

4

O6-145

8,0

32

19,60

70

-5,81

3

Nhân Hòa

4

HRP763798V

6,0

24

19,20

80

-2,5

4

Cốc Thành

7

O6-145

8,0

56

43,12

77

-6,3

5

Sông Chanh

34

24HT-90

1,11

37,77

29,06

77

-2,13

6

Vĩnh Trị I

5

O6-145

8,0

40

30,80

77

-6,4

7

Vĩnh Trị II

3

1600ZLB8.35

8,2

24,6

18,94

77

-3,5

8

Cổ Đam

7

O6-145

8,0

56

42,56

76

-4,77

9

Kinh Thanh

12

HTĐ 3700 -5

1,11

13,33

9,32

70

-0,2

10

Nhâm Tràng

6

O6-87

3,0

18

12,60

70

-0,18

10


Bảng 1.5. Quy mô một số trạm bơm trong hệ thống [1]

TT

Tên trạm
bơm

Năm
xây

Triền

dựng

sông

Địa phận

Quy mô (số
máy x m3/h)

QTK
trạm

D.tích thiết kế
Tƣới

Tiêu

(m /s)

(ha)

(ha)

3

1

Như Trác

1969

Hồng

Lý Nhân

6 x 11.000

18

7.408

3.950

2

Hữu Bị 1

1966

Hồng

Lý Nhân

4 x 32.000

32,0

8.312

6.158

3

Nhân Hòa

2002

Hồng

Lý Nhân

4x21.600

24

200

5.332

4

Cổ Đam

1964

Đáy

Ý Yên

7 x 32.000

56

8.338

12.207

5

Nhâm Tràng

1969

Đáy

Th. Liêm

6 x 11.000

18

5.447

4.655

6

Kinh Thanh

1993

Đáy

Th. Liêm

1 x 4.000

13,33

-

2.195

7

Vĩnh Trị 1

1966

Đáy

Ý Yên

5 x 32.000

40

-

11.211

8

Vĩnh Trị 2

2003

Đáy

Ý Yên

3x29.520

24,6

-

6.895

9

Cốc Thành

1964

Đào

Vụ Bản

7 x 32.000

56

12.221

14.373

10

Sông Chanh

1976

Đào

Vụ Bản

34 x 4.000

37,77

-

6.228

1.1.3.2. Hệ thống kênh mương và các công trình trên kênh
Kênh mương trên hệ thống đã được xây dựng tương đối hoàn chỉnh từ kênh chính đến
kênh cấp III, toàn hệ thống có 10.077 km đường kênh trong đó có: 195 kênh cấp I với
tổng chiều dài 973 km; 2151 kênh cấp II với tổng chiều dài 2.800 km; 17.230 kênh cấp
III có tổng chiều dài 6244 km.
Hệ thống có 243 cống dưới đê chính và 17.032 cống, đập điều tiết nội đồng:
- Cống An Bài điều tiết giữa 2 sông Châu và sông Sắt, chia tách thành các lưu vực tiêu
của 2 hệ Vĩnh Trị và Hữu Bị.

- Cống Mỹ Đô có nhiệm vụ điều tiết nước sông Sắt, và phân tách các lưu vực Cổ
Đam và Vĩnh Trị.
- Cống Cánh Gà điều tiết nước giữa sông Sắt và sông Tiên Hương, phân tách 2 lưu vực

11


Cốc Thành và Vĩnh Trị.
- Cống La Chợ, điều tiết 2 lưu vực Hữu Bị và Cốc Thành.
- Cống Vùa, điều tiết 2 lưu vực Như Trác và Hữu Bị.
Bảng 1.6. Hệ thống kênh trục chính và cống điều tiết của 6 trạm bơm lớn [2]
Hệ tiêu

Sông trục

Chiều dài

chính

(km)

Nhƣ

Sông Long

Trác

Xuyên

12

Điểm hợp lƣu
S. Long Xuyên – S. Châu tại cống Vùa

Cống điều tiết
Vùa, Đọ
Vĩnh Trụ, Vùa,

Hữu Bị

Sông Châu

27,3

S. Châu – S. Sắt tại cống An Bài

An Bài, La Chợ,
CG1

S.Tiên Hương

18

Kênh T5-K.Chính Tây tại cống La Chợ;

Cốc

S. Chanh

8,8

S.Tiên Hương-S. Sắt tại Cánh Gà; La Chợ,

Thành

Kênh T3

12

S.Tiên Hương-S.Chanh; S. Tiên Hương Cánh Gà

Kênh T5

8,6

– Kênh T3

Vĩnh
Trị

S.Sắt-S.Châu tại An Bài; Kênh .S17 tại
S. Sắt

37,7

cống S17; S. Mỹ Đô tại cống Mỹ Đô; S.
Tiên Hương tại cống Cánh Gà

An Bài,
Mỹ Đô

S. Biên Hoà

12,6

S.KinhThuỷ - Kênh T10; S.Kinh Thuỷ- Cầu Ghéo; Lầy;

S. Kinh Thuỷ

18,0

s.Biên Hoà; S.Mỹ Đô - S. Sắt tại cống Mỹ Đô; Nga

S. Mỹ Đô

10,5

Mỹ Đô

Nhâm

Kênh Bắc

4

Kênh KT10-S. KinhThuỷ;

Tràng

Kênh Nam

4

Kênh KT10-Kênh Bắc

Cổ
Đam

Nam
Nga Nam; Lầy

1.1.3.3. Đánh giá hiện trạng các công trình đã có
* Về công trình đầu mối:
Các trạm bơm lớn máy móc, thiết bị đã cũ kỹ, thời gian làm việc từ (40 - 50) năm hiện
tại đã xuống cấp nghiêm trọng, hiệu suất bơm không cao, lưu lượng thiết kế không đạt,
hầu hết chỉ ở mức (75 - 80)% năng lực thiết kế. Mặc dù trong hệ thống đã được xây
dựng thêm một số trạm bơm nhằm nâng cao hệ số tiêu của hệ thống nhưng đến giai
đoạn hiện tại hệ số tiêu của hệ thống cũng mới chỉ đạt 4,67l/s/ha, chưa đảm bảo nhu
cầu tiêu thực tế đặt ra.

12