Đề cương chống ngập hạ du hồ chứa nước krông buk hạ

Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

MỤC LỤC
CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU TỔNG QUAN.................................................................1
1.1. GIỚI THIỆU CHUNG........................................................................................1
1.1.1. Tên hạng mục:..............................................................................................1
1.1.2. Chủ đầu tư:...................................................................................................1
1.1.3. Sự cần thiết lập phương án phòng chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa:....1
1.2. GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỒ CHỨA NƯỚC KRÔNG BUK HẠ...........1
1.2.1. Tổng quan....................................................................................................1
1.2.2. Các văn bản pháp định về công trình.........................................................10
1.3. MỘT SỐ SỰ CỐ VỠ ĐẬP ĐIỂN HÌNH Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ GIỚI,
TÍNH CẤP THIẾT CỦA TÍNH TOÁN VỠ ĐẬP.....................................................11
1.3.1. Một số sự cố vỡ đập điển hình....................................................................11
1.3.2. Tính cấp thiết của việc tính toán vỡ đập.....................................................12
1.4. CĂN CỨ LẬP ĐỀ CƯƠNG.............................................................................13
1.5. ĐƠN VỊ THỰC HIỆN......................................................................................14
1.6. TỔNG DỰ TOÁN.............................................................................................14
CHƯƠNG 2 NỘI DUNG THỰC HIỆN.....................................................................1
2.1. MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU...............................................................................1
2.2. PHẠM VI NGHIÊN CỨU..................................................................................1
2.2.1. Định nghĩa vùng hạ du đập..........................................................................1
2.2.2. Xác định phạm vi vùng hạ du đập................................................................1
2.3. CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG CỤ TÍNH TOÁN...........................................3
2.3.1. Mô hình Mike 11..........................................................................................4
2.3.2. Mô hình MIKE 21........................................................................................7
2.4. NỘI DUNG THỰC HIỆN...................................................................................9
2.4.1. Mục đích và nội dung lập phương án phòng chống lũ lụt hạ du đập............9
2.4.2. Kế hoạch thực hiện lập phương án phòng chống lũ lụt hạ du đập..............14
2.5. HỒ SƠ PHƯƠNG ÁN PHÒNG CHỐNG LŨ, LỤT HẠ DU ĐẬP...................20
2.6. HIỆU QUẢ CỦA DỰ ÁN.................................................................................23

2.7. TIẾN ĐỘ THỰC HIỆN....................................................................................23
CHƯƠNG 3 KẾ HOẠCH THỰC HIỆN VÀ DỰ TOÁN LẬP PHƯƠNG ÁN
PHÒNG CHỐNG LŨ LỤT CHO VÙNG HẠ DU CÔNG TRÌNH HỒ KRÔNG
BUK HẠ........................................................................................................................ 1
3.1. CÁC CĂN CỨ LẬP DỰ TOÁN.........................................................................1
3.2. TRÌNH TỰ THỰC HIỆN....................................................................................1
3.3. DỰ TOÁN..........................................................................................................2
3.4. KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.............................................................................3

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập

1


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

CHƯƠNG 1
GIỚI THIỆU TỔNG QUAN
1.1.

GIỚI THIỆU CHUNG

1.1.1.

Tên hạng mục:
Tên dự án: “ Xây dựng phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa

nước Krông Buk Hạ trong tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập ”.
1.1.2.

Chủ đầu tư:
Công ty Ban Quản lý Đầu tư và Xây dựng Thủy lợi 8.

1.1.3.

Sự cần thiết lập phương án phòng chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa:
Lũ lụt là một trong những hiện tượng ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống con

người. Nguyên nhân của lũ lụt có thể do mưa lớn làm mực nước trong sông suối dâng
cao gây ảnh hưởng đến vùng ven sông; do thủy triều dâng cao gây ngập vùng hạ du
ven biển; hoặc do tác động của con người lên các công trình trên sông như kênh đào,
hồ chứa. Ngoài ra, lũ lụt cũng có thể sinh ra bởi các sự cố, thảm họa như động đất,
sóng thần hay vỡ đập ở các hồ thủy lợi, thủy điện. Đối với các công trình hồ chứa lớn,
có vai trò quan trọng đối với hạ du thì khả năng gây lũ lụt cho hạ du càng nghiêm
trọng.
Chính vì vậy, việc nghiên cứu tính toán ngập lụt và sóng vỡ đập hồ chứa nước
Krông Buk Hạ là vô cùng cần thiết, kết quả sẽ phục vụ công tác phòng, chống thiên
tai, lũ, lụt, cứu trợ khẩn cấp khi xẩy ra sự cố. Đặc biệt hạ du hồ Krông Buk Hạ là vùng
thường xuyên bị ảnh hưởng ngập lụt, do vậy nghiên cứu phương án Phòng chống lũ lụt
cho vùng hạ du hồ chứa, đáng giá rõ cơ chế gây ngập lụt để có biện pháp phòng chống,
cũng như quản lý khai thác hồ chứa nước Krông Buk Hạ hiệu quả, an toàn hơn.
1.2.

GIỚI THIỆU TỔNG QUAN VỀ HỒ CHỨA NƯỚC KRÔNG BUK HẠ

1.2.1. Tổng quan.
1. Tên dự án: Công trình thuỷ lợi hồ chứa nước Krông Buk hạ
2. Địa điểm xây dựng:
Công trình đầu mối tại ngã ba sông Krông Buk và Ea Krông thuộc xã Ea phê

Khu hưởng lợi là các xã ven hai bờ sông Krông Buk huyện Krông Pắc
3. Nhiệm vụ dự án :
Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
1


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

−

−

Cấp nước tưới cho diện tích 11.400 ha đất canh tác
nông nghiệp trong đó :
Đất lúa ( 2 vụ )

:

2810 ha.

Đất 1 lúa + 1 màu

:

1400 ha.

Đất màu+ cây công nghiệp :

5790 ha.

Đất trồng cà phê

1400 ha.

:

Cấp nước sinh hoạt cho khoảng 60 000 dân đang
sinh sống ven hệ thống kênh của công trình.

−

Phòng chống lũ cho khu vực hạ du.

−

Nuôi trồng thuỷ sản trong lòng hồ.

−

Tạo cảnh quan du lịch và góp phần cải thiện khí hậu
của vùng dự án trong các tháng mùa khô.

4. Cấp công trình và tần suất thiết kế: (Theo TCVN 285-2002 )
−

Cấp công trình

: Cấp II .

−

Tần suất lũ thiết kế

: P = 0.5%.

−

Tần suất lũ kiểm tra

: P = 0.1%.

−

Tần suất TK dẫn dòng

: P = 5%.

−

Tần suất thiết kế tiêu

: P = 10%.

−

Mức đảm bảo tưới

: P = 75%.

5. Thông số kỹ thuật của hồ chứa nước Krông Buk hạ:
−

Diện tích lưu vực đến tuyến đập

: Flv = 452 Km2.

−

Mực nước dâng bình thường

: MNDBT

= +

483.00 m.
−

Mực nước gia cường ( P = 0.5% ) : MNGC

= +

Mực nước chết

: MNC

= +

Dung tích toàn bộ

: Wtb = 109,30 x

Dung tích hữu ích

:Whi = 95,70 x

Dung tích chết

: Wc = 13,60 x

483,76 m.
−
469,00 m.
−
6

3

6

3

6

3

10 m .
−
10 m .
−

10 m .
Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
2


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

6. Các chỉ tiêu thiết kế công trình đầu mối hồ chứa nước Krông Buk hạ
Công trình đầu mối:
Đập tạo hồ chứa: Tuyến Đ2 gồm hai nhánh đập dưới ngã ba sông. Nhánh trái
chặn sông EA Krông. Nhánh phải cách tuyến đập Krông Buk hiện tại khoảng
250m về phía hạ lưu.
−

Cao trình đỉnh đập

: ∇ ĐĐ = 486.0m

−

Cao trình tường chắn sóng

: ∇ TCS = 486.80m

−

Chiều rộng đỉnh đập

: BĐĐ = 8.0m

−

Chiều dài đỉnh đập

: LĐĐ= 2303m

−

Chiều cao đập lớn nhất

: Hmax= 33m

Hình thức đập: đập đất hỗn hợp 2 khối. Mái thượng lưu gia cố bằng đá xây vữa
M100 thành tấm ( 70x70 )cm, dày 25cm, dưới là 2 lớp lọc cuội sỏi và cát. Mái
hạ lưu gia cố bằng trồng cỏ, có rãnh tiêu nước mái bằng bê tông. Tiêu nước thân
đập bằng dải lọc, ống khói và đống đá tiêu nước hạ lưu. Đỉnh đập gia cố bằng
BTCT M200.
Xử lý nền đập: Đào chân khay rộng 8m, sâu (7 ÷ 8 )m mái đào (1:1.5), khoan
phụt vữa xi măng ba hàng tại tim đập, bố trí dạng hoa thị trên bệ phản áp. Giới
hạn xử lý để sao cho [q] ≤ 0.051/ph.m.
Tràn xả lũ số 1: Tuyến tràn đặt phía vai phải. Hình thức là tràn mặt có cửa, nối
tiếp dốc nước, tiêu năng mặt. Khống chế lưu lượng bằng van cung kết cấu bằng
thép n(BxH) = 3*(7*8) đóng mở bằng tời điện kết hợp piston thuỷ lực.
Tràn xả lũ số 2: Tuyến tràn đặt phía trái (theo chiều dòng chảy) của tràn số 1.
Hình thức là tràn tự do, nối tiếp dốc nước, tiêu năng mặt. Kết cấu BTCT.
Các thông số chính như sau:
Bảng 1-1: Bảng tổng hợp thông số 2 tràn xả lũ

No

1
2
3
4
5
6
7
8
9

Hạng mục
Khẩu diện tràn n(BxH)
Cao trình ngưỡng tràn
Chiều rộng tràn nước
Cột nước trên ngưỡng tràn
Lưu lượng xả lũ thiết kế p=0.5%
Lưu lượng xả lũ kiểm tra p=0.1%
Chiều dài dốc nước
Chiều rộng dốc nước
Độ dốc dốc nước

Đơn vị
m
m
m
m
m3/s
m3/s
m
m

%

Trị số
Tràn số 1
Tràn số 2
3(7x8)
40
475.00
483.00
21
40
9.01
1.01
1057
65
1248
189
80.0
70
24.6
10
10
10

Đáy của toàn bộ thân tràn, dốc nước, bể tiêu năng được đặt trên nền đá phong
Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
3

Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

hoá nhẹ, không xử lý nền.
Cống lấy nước: Tuyến cống C1 tại vai phải của đập nhánh phải. Hình thức là
cống có áp bằng thép trong hành lang kiểm tra bằng BTCT M250 có các chỉ
tiêu thiết kế cơ bản sau:
−

Cao trình ngưỡng cống

: ∇ TN = 464.00m

−

Chiều dài cống

: LC = 175.00m

−

Lưu lượng thiết kế

: QTK = 12.67m3/s

Kích thước cơ bản trước tháp lấy nước là cống hộp bằng BTCT M250 có
(BxH)=(2.2x2.5)m. Sau tháp lấy nước bằng thép φ 2200mm dày 14mm trong
hành lang BTCT. Hành lang kiểm tra bằng BTCT M250 dạng vòm, kích thước
đáy vòm B=4.2m, chiều cao từ đáy đến đỉnh vòm (bên trong) H=3.80m, chiều
dày 0.60m. Van phẳng trong tháp lấy nước ở thượng lưu đóng mở bằng máy vít.
Van col hạ lưu đóng mở bằng piston thuỷ lực. Hầm van col bằng BTCT M250.

Đáy của toàn bộ tuyến cống được đặt trên nền đá phong hoá vừa và phong hoá
nhẹ, không xử lý nền.
Thiết bị cơ khí chính:
−

3 bộ cửa van cung (7x8)m cho tràn, đóng mở bằng
pitston thuỷ lực.

−

1 bộ cửa phai cho tràn bằng thép, đóng mở bằng cầu
trục thép chạy điện.

−

Ống thép φ2200mm, dày 14mm dài 110m.

−

1 bộ van phẳng bằng thép trong tháp cống lấy nước
ở thượng lưu cống, đóng mở bằng máy vít.

−

1 bộ van col φ2200mm ở hạ lưu cống, đóng mở
bằng pitston thuỷ lực.

−

Lưới chắn rác cho cống lấy nước.

Điện vận hành và quản lý:
−

- Một đường trung áp 15 (22)KV-3 pha- 4 dây dài
2500m.

−

- Một trạm biến áp ba pha công suất N = 100KVA.

−

- Hệ thống điện nội bộ quản lý và vận hành công
trình.

Đường thi công kết hợp quản lý: Tổng chiều dài đường thi công kết hợp quản
lý là 4000m, có chiều rộng mặt đường B = 7m, trong đó:
−

Đường phía Tây dài

:LT

2500m
Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
4

=

Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

−

Đường phía Đông dài

:LĐ = 1500m

Khu quản lý công trình: Khu quản lý đầu mối hồ chứa Krông Buk Hạ là
200m2
Quy mô công trình được tóm tắt ở bảng sau:
Bảng 1-2: Bảng thông số quy mô công trình đầu mối hồ chứa nước Krông Buk hạ

No

Thông số

I

Tên dự án

II

Địa điểm xây dựng

III

Mục tiêu dự án

Xây dựng hồ chứa nước
trên sông Krông buk, tạo
nguồn nước ổn định, đáp
ứng được nhu cầu nước
tưới để phát triển sản xuất
nông nghiệp và cấp nước
cho các ngành kinh tế – xã
hội khác trong khu hưởng
lợi.

IV

Nhiệm vụ dự án
- Nhiệm vụ chính :

Đơn
vị

Trị số

Ghi chú

Hồ chứa nước Krông
Buk hạ
Cụm công trình đầu
mối được xây dựng
trên sông Krông Buk
và Ea Krông thuộc xã
EaPhê và Krông Buk,
huyện Krông Pắc,

tỉnh Đắc Lăk.
Ngoài ra dự án còn có
tác dụng :
Tạo cơ sở hạ tầng
nhằm xoá đói giảm
nghèo, nâng cao mức
sống của nhân dân
trong vùng dự án.
Góp phần bảo vệ rừng
đầu nguồn, cải tạo
tiểu khí hậu môi
trường sinh thái trong
vùng.
Cấp nước tưới cho
11.400 ha đất canh
tác.
Cấp nước sinh hoạt
cho 6 vạn dân trong
khu hưởng lợi.
Cấp nước môi trường.

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
5


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

No

Thông số

Đơn
vị

- Nhiệm vụ kết hợp :

V

VI

VII

Tiêu chuẩn thiết kế
Cấp công trình đầu mối
Mức bảo đảm cấp nước
tưới
Tần suất lũ thiết kế
Tần suất lũ kiểm tra
Tần suất dẫn dòng thi công
Các thông số thủy văn
Diện tích lưu vực đến
tuyến đập
Chiều dài suối chính đến
tuyến công trình
Lưu lượng bình quân nhiều
năm Q0
Tổng lượng nước đến bình
quân nhiều năm W0
Lưu lượng bình quân năm

thiết kế Q 75%
Tổng lượng nước đến W75%
Lưu lượng đỉnh lũ thiết kế
Q 0.5%
Tổng lượng dòng chảy lũ
thiết kế W0.5%
Lưu lượng đỉnh lũ kiểm tra
Q 0.1%
Tổng lượng dòng chảy lũ
kiểm tra W0.1%
Các thông số hồ chứa
Mực nước gia cường kiểm
tra
Mực nước gia cường thiết
kế
Mực nước dâng bình

Trị số

Ghi chú

Kết hợp giao thông
nông thôn.
Nuôi trồng thuỷ sản
trong lòng hồ
Kết hợp giảm lũ cho
khu vực hạ du
Cải tạo môi trường
Tạo cảnh quan du lịch
Cấp

II
75%
0,5%
0,1%
5%

Km2

452

Km

59

m3/s

8,57

106m3

270,29

m3/s

6,22

106m3
m3/s

196,18
1320

106m3

149.92

m3/s

1760.00

106m3

202.33

m

484,89

P = 0,1%

m

483,76

P = 0,5%

m

483,00

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
6


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

No

Thông số

Đơn
vị

Trị số

Ghi chú

thường
Mực nước chết
m
469,00
Dung tích toàn bộ
106m3
109,34
6 3
Dung tích hữu ích
10 m
95,74

6 3
Dung tích chết
10 m
13,60
2
Diện tích mặt thoáng hồ
Km
11,13
MNDBT
Chế độ điều tiết
Điều tiết năm
Hệ số sử dụng dòng chảy α
0,67
Hệ số dung tích β
0,35
VIII Các hạng mục chính
1
Đập đất :
Cao trình đỉnh tường chắn
m
486,80
TL
Cao trình đỉnh đập
m
486,00
Chiều dài đỉnh đập
m
2303
Chiều rộng đỉnh đập
8.0

Chiều cao đập lớn nhất
33
Kết cấu đập
Hổn hợp 2 khối
Hình thức tiêu nước
Ống khói, đống đá hạ lưu
2
Tràn xả lũ :
Tràn số 1
Tràn số 2
Cao trình ngưỡng tràn
m
475,00
483
Chiều rộng ngưỡng tràn
m
21
40
Cột nước tràn thiết kế
m
8,76
1.01
(0.5%)HTmax
Lưu lượng xả thiết kế
m3/s
1011
65
(0.5%)QXmax
Chiều dài dốc nước
m

80
70
Chiều rộng dốc nước
m
24,60
10
Độ dốc dốc nước
%
10
10
Mực nước hạ lưu max
m
459
459
Hình thức tràn
Tràn có cửa, tiêu năng Tràn tự do, tiêu năng
mặt
mặt
3x7x8m
3
Cống lấy nước :
Cao trình ngưỡng cống
m
464,00
Đường kính ống cống
m
2,20
Chiều dài thân cống
m
175

Độ dốc đáy cống
%
0,10
3
Lưu lượng thiết kế
m /s
12,67
Hình thức cống
Cống tròn có áp, van
hạ lưu
Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
7


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

No

Thông số

IX

Khối lượng công tác chính
cụm đầu mối
Đá đào
Đất đào
Đất đắp
Bê tông cốt thép các loại
Bê tông thường các loại

Đá xây
Đá hộc, đá lát
Dăm, cát lọc
Khoan phụt xử lý nền
Thép các loại
Vốn đầu tư xây dựng cụm
đầu mối
Tổng dự toán
- Chi phí xây dựng công
trình.
- Chi phí xây dựng nhà
tạm.
- Chi phí thiết bị.
- Chi phí khác thuộc dự
toán.
- Chi phí QLDA và chi
khác.
- Chi phí dự phòng

X

Đơn
vị

Trị số

m3
m
Tấn

613 503
421 299
3 209 022
46 151
13 007
6 320
8 194
156 036
36 717
2 211

103đ
-

361.537.004
280.113.554

Ghi chú

5.602.271
4.866.102
16.096.029
-

24.191.252

-

30.667.796

Quá trình thực hiện đầu tư dự án, năm 2007 xảy ra lũ lịch sử tại khu vực Đăk
Lăk với đỉnh lũ lớn gấp 2 lần so với lũ đã xảy ra từ khi có số liệu quan trắc đến
năm 2006, do vậy công trình đã được các cấp lãnh đạo cho phép lập thêm tràn
sự cố (Tràn số 2), do vậy quy mô công trình có thay đổi bổ sung thêm tràn số 2,
cụ thể như sau:
Hồ sơ điều chỉnh dự án đầu tư dự án công trình thủy lợi Hồ chứa nước Krông
Buk hạ tỉnh Đăk Lăk (trong đó có hạng mục tràn xả lũ số 2) do Công ty cổ phần
TVXDTL3 lập và đã được Bộ trưởng bộ NN&PTNT phê duyệt tại quyết định
số 1129/QĐ-BNN-XD ngày 20 tháng 4 năm 2009. Theo đó, các nội dung chủ
yếu của hạng mục tràn số 2 được tóm tắt như sau:
−
−

Vị trí: Nằm trên tuyến đập đất, bên trái tràn xả lũ đã
được duyệt (tràn xả lũ số 1)
Hình thức tràn: Tự do; kết cấu bằng BTCT.

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
8


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

−

Lưu lượng xả thiết kế: Qp=0.5% = 65m3/s; Cột nước
tràn thiết kế Hp=0.5%= 1,01m.

−

Lưu lượng xả kiểm tra: Qp=0.1% = 189m3/s; Cột nước
tràn kiểm tra Hp=0.1%=2,07m.

−

Lưu lượng xả khẩn cấp: Qp=0.03% = 322m3/s; Cột nước
tràn khẩn cấp Hp=0.03%=2.95m.

−

Chiều rộng tràn Btr=40.00m; cao trình ngưỡng
483.00m;

−

Dốc nước: Chiều dài Ldn=70.00m; chhiều rộng
Bdn=10.00m; độ dốc đáy idn=0.15.

−

Chiều dài kênh xả Lkênh xả=439.00m; chiều rộng đáy kênh
xả Bk.xả=11.8m.

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
9


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

Bảng 1-3: Bảng thông số quy mô hệ thống kênh tưới Krông Buk hạ
STT Các thông số thiết kế

Đơn
vị

Kênh
chính

Kênh
Tây

Kênh
Đông

Toàn hệ
thống

ha

11400,00

6210,00

5190,00

11400,00

1

Nhiệm vụ tưới

2

Lưu lượng thiết kế đầu kênh

m³/s

11,50

6,30

5,20

3

Lưu lượng thiết kế cuối kênh

m³/s

11,50

2,10

0,60

4

Mực nước thiết kế đầu kếnh

m

467,00

466,30

466,30

5

Mực nước thiết kế cuối kếnh

m

466,51

448,58

455,25

6

Tổng chiều dài kênh

m

1464,00 21727,00

14000,00

37191,00

7

Tổng chiều dài kênh cấp 1

m

34200,00

58000,00

92200,00

8

Tổng công trình trên kênh

cái

158,00

95,00

260,00

7,00

1.2.2. Các văn bản pháp định về công trình
+ Dự án công trình thủy lợi hồ chứa nước Krông Búk Hạ, tỉnh Đắk Lắk được Thủ

tướng chính phủ thông qua dự án tiền khả thi (nay là báo cáo đầu tư xây dựng
công trình) và cho phép đầu tư xây dựng công trình thủy lợi hồ chứa nước
Krông Búk Hạ tại văn bản số 55/CP-KTN ngày 16/1/1998 và số 324/TTg-NN
ngày 29/3/2005. Dự án được đầu tư bằng nguồn vốn trái phiếu chính phủ tại
quyết định số 182/2003/QĐ -TTg ngày 05/9/2003.
+ Tờ trình số 327/BNN-XD ngày 15 tháng 02 năm 2005 của Bộ NN và PTNT gửi
Thủ tướng Chính phủ v/v xin phép được đầu tư, phê duyệt dự án đầu tư thiết kế
cơ sở công trình thuỷ lợi hồ chứa nước Krông Buk hạ, tỉnh Đăk Lắc
+ Công văn số 324/TTg-NN ngày 29 tháng 03 năm 2005 của Thủ tướng Chính
phủ đồng ý về nguyên tắc nội dung đầu tư dự án công trình thuỷ lợi hồ chứa
nước Krông Buk hạ, tỉnh Đắc Lắk
+ Công văn số 827CV/XD – TĐ ngày 19 tháng 11 năm 2004 của Cục Quản lý
xây dựng công trình. Cục QLXDCT đồng ý cho Công ty TVXDTLI khảo sát
trước lập tài liệu địa hình và địa chất giai đoạn TKKT-TDT dự án thuỷ lợi hồ
chứa nước Krông Buk hạ tỉnh Đắk lắk.
+ Quyết định 849 QĐ/BNN – XD ngày 14 tháng 04 năm 2005 của Bộ trưởng Bộ
NN và PTNT v/v phê duyệt Dự án đầu tư – thiết kế cơ sở công trình thuỷ lợi hồ
chứa nước Krông Buk hạ, tỉnh Đắk lăk.
+ Quyết định 545 QĐ/BNN – XD ngày 24 tháng 02 năm 2006 của Bộ trưởng Bộ
NN và PTNT v/v phê duyệt thiết kế kỹ thuật hợp phần công trình đầu mối công
trình thuỷ lợi hồ chứa nước Krông Buk hạ, tỉnh Đắk lăk.

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
10


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

1.3.

MỘT SỐ SỰ CỐ VỠ ĐẬP ĐIỂN HÌNH Ở VIỆT NAM VÀ TRÊN THẾ

GIỚI, TÍNH CẤP THIẾT CỦA TÍNH TOÁN VỠ ĐẬP.
1.3.1.

Một số sự cố vỡ đập điển hình
Về nguyên tắc và thực tiễn, các thiết kế về đập đều phải đáp ứng yêu cầu đảm
bảo an toàn và phù hợp với tiêu chuẩn an toàn của từng quốc gia. Tuy nhiên,
thực tiễn trên thế giới và ở Việt Nam đã từng xảy ra các sự cố vỡ đập do nhiều
nguyên nhân khác nhau. Trong những nguyên nhân đó có cả thiên tai (động đất,
lũ lụt) vượt tần suất thiết kế hoặc lỗi của con người do nguyên nhân thiết kế,
xây dựng hoặc vận hành...v.v.
Bảng 1-4: Thống kê một số vụ vỡ đập và thiệt hại trên thế giới.

Hồ/ Đập

Quốc
gia

Kết cấu

Năm

Nguyên nhân
chính

Tổn thất nhân
mạng/ Chi phí

Taum sauk

USA

Bê tông

2005

Tràn đỉnh đập

Big Bay Dam

USA

Đập đất

2004

N/A

Folsom Dam

USA

Bê tông

1995

Do đập tràn

Val di stava Dam

Italy

Đập đất

1985

Bảo dưỡng sai/
Thiết kế sai

Tous Dam

Spain

Đá đổ

1982

Đập tràn không
đủ

Morvi river Dam

India

Đập đất

1979

Tràn qua đỉnh
đập

15,000 người

Laurel Run Dam

USA

Đập đất

1977

Tràn qua đỉnh
đập

40 người./$5.3 triệu

USA

Đập đất

1977

Do thấm

USA
China

Đập đất

Đập đất đá đổ

1976
1975

Baldwin Hills

USA

Đập đất

1963

Nền móng
14 người./$1. triệu
Tràn đỉnh đập
200,000 người
Chuyển vị nền do 5 người
khai thác mỏ

Maupassant Dam

France

Vòm

1959

Tràn qua đỉnh
đập

450 người

St. Francis Dam

USA

Vòm

1928

Nền móng

450 người

Austin Dam

USA

Bê tông

1911

Nền móng

87 người

Kelly Bames
Dam
Teton Dam

Banqiao Dam

Không có tổn thất
100 ngôi nhà bị phá
hủy
Không có tổn thất
268 người chết;
thiệt hại 155 triệu
lia
20 người chết

39 người./$2.5 triệu

Nguồn: International Commission On Large Dams – ICOLD
Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
11


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ
Bảng 1-5: Thống kê một số vụ vỡ đập và thiệt hại ở Việt Nam
Hồ/ Đập

Địa
Phương

Đập thuỷ lợi Khe
Mơ

Hà Tĩnh

Đập Cửa Đạt
Đập thuỷ lợi
Mướng ái
Đập Đại Nam

Kết cấu
Đập đất đá

Năm

Nguyên nhân
chính

2010

Cao hơn mức
nước an toàn 1 m

phá hoại tài sản và
hoa mầu

Do mưa lũ kéo dài

gây thiệt hại lớn về
kinh tế

Thanh
Hoá

Đập bê
tông

2007

Thanh
Hoá

Đập đất đá

2012

Bình
Dương

Đập đất đá

2007

Gia Lai

Đập đất

2013

Khánh
Hòa

Đập đất

1986

TĐ Ea Krel2

Đập Suối Hành

1.3.2.

Do mưa lũ kéo
dài, và sự xuống
cấp của đập
Mưa lớn kéo dài,
vượt đỉnh đập
Thi công dang dở,
đập chưa hoàn
chỉnh, thi công sai
thiết kế.
Mưa lớn kéo dài

Tổn thất nhân
mạng/ Chi phí

một người chết, bốn
ngôi nhà bị phá huỷ
Gây thiệt hại
nghiêm trọng 135ha
hoa màu ở hạ du
Gây ngập lụt
nghiêm trọng hạ du

Tính cấp thiết của việc tính toán vỡ đập
Lũ lụt là một trong những hiện tượng ảnh hưởng nghiêm trọng đến đời sống
con người. Nguyên nhân của lũ lụt có thể do mưa lớn làm mực nước trong sông
suối dâng cao gây ảnh hưởng đến vùng ven sông; do thủy triều dâng cao gây
ngập vùng hạ du ven biển; hoặc do tác động của con người lên các công trình
trên sông như kênh đào, hồ chứa. Ngoài ra, lũ lụt cũng có thể sinh ra bởi các sự
cố, thảm họa như động đất, sóng thần hay vỡ đập ở các hồ thủy lợi, thủy điện.
Đối với các công trình hồ chứa lớn, có vai trò quan trọng đối với hạ du thì khả
năng gây lũ lụt cho hạ du càng nghiêm trọng.
Hiện tượng vỡ đập có thể do tổ hợp nguyên nhân nội sinh hoặc ngoại sinh. Hiện
kiến tạo địa chất có thể dẫn đến bất ổn cho đập trong quá trình vẫn hành có thể
là nguyên nhân gây vỡ đập. Nguyên nhân ngoại sinh ở đây chính là trong quá
trình thi công công trình có thể gặp những sai sót khách quan và chủ quan trong
thi công dẫn đến không thực hiện theo đúng thiết kế.
Khi xảy ra vỡ đập sẽ gây ra sóng gián đoạn với năng lượng khổng lồ truyền về
hạ lưu với sức tàn phá khủng khiếp, đe doạ nghiêm trọng đối với đời sống xã
hội. Nguyên nhân gây ra vỡ đập nhiều khi không thể lường trước được. Tính
toán vỡ đập để giúp chúng ta có những phương án chủ động đối phó với thảm
hoạ này.

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
12


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

Sạt lở do vỡ đập Khe Mơ, Hà Tĩnh

Khu vực thung lũng đập Kelly Barnes

sau khi bị sự cố

Sạt lở do vùng hạ du do vỡ đập Ea Krel2 – Gia Lai
Chính vì vậy, việc nghiên cứu tính toán ngập lụt và sóng vỡ đập hồ Krông Buk
Hạ là vô cùng cần thiết, kết quả sẽ phục vụ công tác phòng, chống thiên tai, lụt,
cứu trợ khẩn cấp khi xẩy ra sự cố.
1.4.

CĂN CỨ LẬP ĐỀ CƯƠNG
+ Công văn số 499/BNN-TCTL ngày 18 tháng 2 năm 2014 của Bộ trưởng Bộ
NN và PTNT v/v Lập phương án phòng, chống lũ, lụt theo Nghị định
72/2007/NĐ-CP.
+ Công văn số 117/BQL-TĐ ngày 13 tháng 3 năm 2014 của Ban Quản lý Đầu
tư và Xây dựng Thủy lợi 8, V/v lập đề cương và dự toán hạng mục lập phương
án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du Hồ IaM’La, Hồ IaMơr, Hồ Ea Soup
Thượng, Hồ Krông Buk Hạ.
+ Thông tư 33/2008/TT-BNN ngày 4 tháng 2 năm 2008 của Bộ Nông nghiệp &
PTNT Hướng dẫn thực hiện một số điều thuộc Nghị định số 72/NĐ-CP ngày 7
tháng 5 năm 2007 của Chính phủ về Quản lý an toàn đập.

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
13


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

+ Công văn số 449/BQL-TĐ ngày 21 tháng 9 năm 2015 của Ban Quản lý Đầu
tư và Xây dựng Thủy lợi 8, V/v lập lại đề cương và dự toán hạng mục lập
phương án phòng chống lũ, lụt hạ du hồ chứa nước Krông Buk Hạ.

1.5.

ĐƠN VỊ THỰC HIỆN
Đề cương – Dự toán Xây dựng phương án phòng chống lũ, lụt cho vùng hạ du
hồ chứa nước Krông Buk Hạ trong tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập do
Công ty CPTVXD Thủy lợi 3 lập tháng 10-2015.

1.6.

TỔNG DỰ TOÁN
Tổng kinh phí:
2.988.232.000,00 đồng
(Hai tỷ, chín trăm tám mươi tám triệu, hai trăm ba mươi hai ngàn đồng)

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
14


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

CHƯƠNG 2
NỘI DUNG THỰC HIỆN
2.1.

MỤC ĐÍCH NGHIÊN CỨU
- Tính toán ngập lụt hạ du Hồ Krông Buk Hạ với các kịch bản xả lũ theo các tần
suất thiết kế và lũ kiểm tra (diện ngập lụt, phạm vi ngập lụt, độ sâu ngập lụt,
thời gian duy trì độ ngập sâu, tốc độ truyền lũ...);
- Tính toán ngập lụt hạ du trường hợp khả năng xả lũ của hồ chứa không đáp

ứng tiêu chuẩn thiết kế đập hiện hành, tình huống vỡ đập được tính với lũ thiết
kế (diện ngập lụt, phạm vi ngập lụt, độ sâu ngập lụt, thời gian duy trì độ ngập
sâu, tốc độ truyền lũ do vỡ đập trên sông...).
- Tính toán ngập lụt hạ du trường hợp khả năng xả lũ của hồ đáp ứng tiêu chuẩn
thiết kế đập hiện hành, tình huống vỡ đập được tính với lũ kiểm tra (diện ngập
lụt, phạm vi ngập lụt, độ sâu ngập lụt, thời gian duy trì độ ngập sâu, tốc độ
truyền lũ do vỡ đập trên sông...);
- Đánh giá ảnh hưởng của ngập lụt do xả lũ và vỡ đập đến dân cư, điều kiện tự
nhiên, kinh tế xã hội vùng nghiên cứu;
- Đề xuất các giải pháp ứng phó khẩn cấp với các tình huống lũ lớn, đặc biệt là
do vỡ đập, nhằm giảm thiểu thiệt hại cho hạ du.

2.2.

PHẠM VI NGHIÊN CỨU

2.2.1.

Định nghĩa vùng hạ du đập
Vùng hạ du hồ chứa là vùng có nguy cơ ngập và chịu ảnh hưởng trực tiếp khi
hồ hồ chứa xả nước theo thiết kế hoặc xả lũ trong tình huống khẩn cấp, hoặc
chịu ảnh hưởng của sóng khi vỡ đập hồ chứa.

2.2.2.

Xác định phạm vi vùng hạ du đập
Từ định nghĩa “Vùng hạ du hồ chứa” nêu trên, phạm vi được xác định là từ hạ
lưu đập về đến vị trí tại đó sóng vỡ đập không còn năng lượng (xác định theo
không gian dọc theo chiều dòng chảy và không gian diện tích ngập lụt 2 bên
sông), hoặc đến vị trí mà tiềm năng tổn thất sinh mạng và thiệt hại tài sản do

dòng chảy lũ (sóng vỡ đập) gây ra được xem là nhỏ, không đáng kể. Điều này
có thể xảy ra với 1 trong các trường hợp sau:
−

Không có công trình nhà ở và ít có các phát triển
tương lai trong vùng ngập lũ.
−
Dòng chảy lũ được giữ lại trong một hồ lớn ở hạ
lưu.
−
Dòng chảy lũ được giới hạ trong lòng dẫn ở hạ lưu.
Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
1


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

−

Dòng chảy lũ đổ ra biển.

Như vậy đối với hồ chứa nước Krông Buk Hạ, có dung tích toàn bộ 109,3
Tr.m3 (Tính đến MNDBT=483,0m), phạm vi vùng hạ du công trình xác định
theo chiều dòng chảy tối thiểu đến hồ TĐ Buôn Kuop (Hồ Buôn Kuop có dung
tích toàn bộ Vtb=63,2 triệu m3 , có khả năng điều tiết sóng lũ của hồ Krông Buk
Hạ). Tuy nhiên hiện tại trên lưu vực Sông Krông Ana (thượng lưu là các sông
Krông Buk, Krông Pach, Krông Bông…) hiện đang tiến hành đầu tư xây dựng
các hồ chứa Krông Pach Thượng, Ea Rớt …, do vậy chúng tôi kiến nghị các
phương án nghiên cứu vùng hạ du hồ Krông Buk Hạ như sau:

Phương án 1: Phạm vi nghiên cứu theo chiều dòng chảy (Phạm vi ngập lụt 2
bên sông sẽ được xác định trên bản đồ ngập lụt) là từ đập Krông Buk Hạ về đến
hồ Buôn Kuop (vùng thượng lưu hồ ở xã Bình Hòa, huyện Krông AnA), xem
các nhánh sông Krông Pach, Krông Bông, EaKar,….… là các nhập lưu.
Phương án 2: Phạm vi nghiên cứu là từ đập Krông Buk Hạ về đến hồ Buôn
Kuop, tổ hợp xả lũ, vỡ đập liên hồ chứa Krông Pach Thượng, Ea Rớt,
Krông Buk Hạ, các nhánh sông còn lại như: Krông Bông, EaKar,….… là các
nhập lưu.
Phương án 3: Phạm vi nghiên cứu là từ đập Krông Buk Hạ về đến hồ nhập lưu
sông Krông Pach – Krông Buk (vị trí ngã ba sông ở xã Vụ Bổn – Huyện Krông
Pac), xem các nhánh sông Ea Kuăng, Krông Pach, Krông Bông, EaKar,….… là
các nhập lưu.
Với các phương án nêu trên, chúng tôi thấy:
−

Phương án 2 thuộc lĩnh vực liên hồ chứa, kiến nghị
không xem xét ở giai đoạn này (Khi các hồ chứa Krông Pach Thượng, Ea
Rớt thi công xong, đi vào vận có thể nghiên cứu phương án vận hành liên hồ
chứa, và phương án phòng chống lũ, lụt vùng hạ du liên hồ chứa).
−
Phương án 1 phạm vi nghiên cứu rất lớn, chiều dài
sông từ đập Krông Buk Hạ về đến đầu hồ Buôn Kuop dài đến dài 152,4 Km,
diện tích vùng ảnh hưởng ước tính lên đến 500 Km2 (tạm tính theo ranh giới
đường giao thông 2 bên bờ sông thuộc địa bàn các huyện Krông Păc, Krông
Bông, Lăk, Krông AnA). Mặt khác phương án này bị trùng lặp khi nghiên
cứu phương án liên hồ chứa ở thượng lưu, do vậy giai đoạn này chúng tôi
cũng kiến nghị chưa nghiên cứu.
−
Phương án 3 xét về điều kiện dừng nghiên cứu theo
chiều dòng chảy chưa đảm bảo, tuy nhiên theo điều kiện thực tế ở địa phương

và lưu vực sông, việc nghiên cứu lập phương án phòng chống lũ, lụt, cho
vùng hạ du hồ chứa Krông Buk Hạ là hợp lý nhất, kiến nghị đi sâu vào nghiên
cứu lập đề cương dự toán cho phương án này.
Do vậy phạm vi nghiên cứu của dự án bao gồm toàn bộ lưu vực sông Krông
Buk và sông Krông Pach tính đến hợp lưu ngã ba sông ở xã Vụ Bổn – Huyện
Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
2


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

Krông Păc, chiều dài sông nghiên cứu xấp xỉ 40 Km, phạm vi ảnh hưởng ngập
lụt ước tính sơ bộ khoảng 40Km2, cụ thể trên bản đồ 1/50.000 như sau:
Hình ảnh sơ họa phạm vi nghiên cứu và vùng ảnh hưởng ngập lụt

2.3.

CƠ SỞ LÝ THUYẾT VÀ CÔNG CỤ TÍNH TOÁN
Việc nghiên cứu cảnh báo ngập lụt và sóng vỡ đập vùng hạ du các công trình hồ
thủy lợi, thủy điện rất được các nhà khoa học quan tâm. Hiện nay công cụ và cơ
sở tính toán cho bài toán ngập lụt và vỡ đập đang ngày càng được cải tiến nhằm
mô phỏng tốt hơn và thuận tiện trong sử dụng. Các mô hình toán thường được
sử dụng trong tính toán ngập lụt và vỡ đập ở Việt Nam bao gồm bộ mô hình
HEC (Mỹ), MIKE (Đan Mạch), ISIS (Anh) ngoài ra một số mô hình được các
nhà khoa học Việt Nam phát triển cũng được sử dụng để tính toán ngập lụt vùng
hạ dụ như mô hình VRSAP,....
Nghiên cứu tính toán ngập lụt và sóng vỡ đập trong điều kiện bất lợi đối với hạ
lưu công trình được thực hiện tại các nước phát triển trên thế giới như Mỹ và
Châu Âu được sự quan tâm của nhiều nhà nghiên cứu trên thế giới và trong

nước. Mô hình sóng vỡ đập được dùng phổ biến nhất ở Hoa Kỳ là mô hình
DAMBRK do Fread thiết lập. Ngoài ra gần đây còn có một số mô hình tính
toán SVĐ khác rất tiện lợi như mô hình MIKE 11, mô hình HEC-RAS và ISIS.
Ở Việt Nam, việc nghiên cứu tính toán sóng vỡ đập (SVĐ) hệ thống hồ Sơn La
Hòa Bình đã được thực hiện trên cơ sở áp dụng mô hình sóng vỡ đập FLDWAV
của Hoa Kỳ khi lựa chọn phương án thiết kế hồ Sơn La. Đồng thời, nghiên cứu

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
3


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

cảnh báo ngập lụt vùng đồng bằng sông Hồng nếu xảy ra sự cố vỡ đập hồ Hòa
Bình trên cơ sở áp dụng mô hình FLDWAV kết hợp với mô hình DHM và áp
dụng mô hình ISIS tính toán SVĐ và diễn toán ngập lụt hạ lưu hồ chứa thủy
điện Tuyên Quang cũng đã được thực hiện.
Hiện nay mô hình MIKE được phát triển cho cả dòng 1 chiều và 2 chiều, được
nhiều đơn vị tư vấn trong nước sử dụng, do vậy trong phần giới thiệu lý thuyết
chúng tôi đi sâu vào giới thiệu về mô hình MIKE
2.3.1.

Mô hình Mike 11
MIKE 11 là một mô hình trong bộ mô hình MIKE do DHI Water &
Environment Đan Mạch xây dựng và phát triển, là một gói phần mềm dùng để
mô phỏng dòng chảy, lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở các
cửa sông, sông, kênh tưới và các vật thể nước khác.
MIKE 11 là mô hình động lực một chiều được sử dụng nhằm phân tích chi tiết,
thiết kế, quản lý, vận hành cho mạng sông có tổ hợp nhiều công trình trên hệ

thống cũng như hệ thống kênh dẫn đơn giản và phức tạp. Với môi trường đặc
biệt thân thiện với người sử dụng, linh hoạt và tốc độ tính toán cao MIKE 11
tạo ra môi trường hữu hiệu về kỹ thuật công trình, tài nguyên nước, quản lý
chất lượng nước và các ứng dụng quy hoạch.
Mô-đun thủy động lực (HD) là một phần trọng tâm của mô hình MIKE 11 và là
mô đun cơ bản trợ giúp cho hầu hết các mô-đun khác bao gồm Dự báo lũ, Tải
khuyếch tán, Chất lượng nước và các mô-đun vận chuyển bùn cát không hoặc
có cố kết.
Các công trình được mô phỏng trong MIKE 11 bao gồm:
−
Đập ( đập đỉnh rộng, đập tràn).
−
Cống (cống hình chữ nhật, hình tròn...)
−
Trạm bơm
−
Hồ chứa
−
Công trình điều tiết
−
Cầu
a. Hệ Phương trình Saint Venant
Hệ phương trình sử dụng trong mô hình là hệ phương trình Saint Venant, viết
dưới dạng thực hành cho bài toán một chiều, tức quy luật diễn biến của độ cao
mặt nước và lưu lượng dòng chảy dọc theo chiều dài dòng sông/kênh và theo
thời gian.
Hệ phương trình Saint Venant gồm hai phương trình: phương trình liên tục và
phương trình động lượng:
Phương trình liên tục:

∂Q ∂A
+
=q
∂x ∂t

(M1)

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
4


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

Phương trình động lượng:

∂h α ∂V
β ∂V V V
+
+ V
+ 2 =0
∂x
g ∂t
g
∂x
C R

(M2)

Trong đó:

−
−
−
−
−
−
−
−
−

B: Chiều rộng mặt nước ở thời đoạn tính toán (m)
h: Cao trình mực nước ở thời đoạn tính toán (m)
t: Thời gian tính toán (giây)
Q: Lưu lượng dòng chảy qua mặt cắt (m3/s)
V: Tốc độ nước chảy qua mặt cắt ngang sông.
X: Không gian (dọc theo dòng chảy) (m)
β: Hệ số phân bố lưu tốc không đều trên mặt cắt
A: Diện tích mặt cắt ướt (m2)
q: Lưu lượng ra nhập dọc theo đơn vị chiều dài
(m2/s)

−

1
n

C: Hệ số Chezy, được tính theo công thức: C = R y

−
n: Hệ số nhám

−
R: Bán kính thuỷ lực (m)
−
y: Hệ số, theo Maning y = 1/6
−
g: Gia tốc trọng trường = 9,81 m/s2
−
α: Hệ số động năng
b. Mô tả cấu trúc và các module của mô hình MIKE 11
Đặc trưng cơ bản của mô hình MIKE 11 là cấu trúc mô-đun tổng hợp với nhiều
loại mô-đun được thêm vào mỗi mô phỏng các hiện tượng liên quan đến hệ
thống sông. Các module trong bộ MIKE 11 bao gồm:
Module HD – Thủy động lực học: là phần cốt lõi của MIKE 11, có khả năng:
Giải bài toán thủy động lực học St. Venant cho kênh hở.
Giải bài toán sóng khuyếch tán, sóng động học cho một số nhánh định trước.
Giải bài toán Muskingum cho một số nhánh định trước
Tự động hiệu chỉnh cho điều kiện dòng chảy êm, dòng chảy xiết
Mô phỏng hầu hết các loại công trình trên sông như cầu, cống, trạm bơm, đập.
c. Công trình vỡ đập (Mô-đun bổ sung HD)
Mô-đun vỡ đập được dùng để mô phỏng sự phát triển của các vết nứt (độ lớn
vết nứt) tại một công trình đập do nước tràn đỉnh hoặc do vỡ ống.
Phần mô tả vỡ đập đòi hỏi người sử dụng xác định các thông tin liên quan như
trong từng mục phân loại dưới đây:
Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
5


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

Mô tả về hình học, mô tả cao trình đỉnh và chiều dài đập (vuông góc với dòng
chảy sông),
Giới hạn về độ lớn vết nứt
Do dù vết nứt được xác định thuộc kiểu và hình dạng nào đi chăng nữa, có thể
ứng dụng phần giới hạn vào. Hình học của phần giới hạn được mô tả trong tập
tin mặt cắt ngang.
Phần giới hạn cho phép sử dụng một hình dáng bất thường để định nghĩa giới
hạn nứt. Đây là đặc tính rất hữu ích, cho phép lập mô hình cho hình dạng tự
nhiên của đoạn sông tại vị trí đập. Chỉ có phần có đập bị nứt nằm trong phần
giới hạn được dung để tính toán các thông số thuỷ lực.
Kiểu vỡ và thời gian vỡ:
Thời gian vỡ có thể được xác định để bắt đầu:
1) Như là một lượng thời gian cho trước sau khi bắt đầu mô phỏng,
2) Tại một thời điểm nào đó,
3) Tại một mực nước hồ chứa nào đó. Trong trường hợp này, xuất hiện
vỡ đập khi mực nước hồ chứa đạt đến một cao trình nào đó. Mực nước hồ chứa
được định nghĩa là mực nước tại điểm lưới ngay tại thượng lưu của công trình
vỡ đập.
Kiểu vỡ có thể là một trong những dạng dưới đây:
1) ‘Phụ thuộc thời gian’
Hình học đã biết về độ vỡ được xác định dưới dạng một hàm thời gian. Kích
thước vỡ tăng được xác định trong chuỗi thời gian của: chiều rộng vết nứt, cao
trình vết nứt, và độ dốc (mái) vết nứt.
2) ‘Do xói lở’
Độ sâu của vết nứt tăng lên được tính từ một công thức vận chuyển bùn cát (của
Engelund-Hansen). Độ sâu của vết nứt được nhân với hệ số xói lở bờ (side
erosion index). Nếu vỡ đập do xói lở được xác định, thì cần phải có thêm thong
tin. Thông tin này được nhập vào một hộp thoại riêng và bạn có thể hoạt hoá nó
bằng cách nhắp vào nút lệnh ‘Erosion Parameters…’.
Ngoài mô-đun HD và AD đã mô tả ở trên, MIKE bao gồm các mô-đun bổ sung

về các vấn đề:
−
−
−

Thủy văn (Mike-NAM)
Chất lượng nước (Mike – WQ)
Vận chuyển bùn cát có cố kết (có tính dính) (Mike
-AD)

−

Vận chuyển bùn cát không có cố kết (không có tính
dính) (Mike -ST)

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
6


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

2.3.2.

Mô hình MIKE 21
Cơ sở lý thuyết của MIKE 21
MIKE 21 là mô hình 2 chiều dựa trên hệ phương trình với độ sâu trung bình,
mô tả chuyển động của mực nước s và vận tốc theo 2 chiều (vận tốc U và V)
trên hệ tọa độ Decac.
Phương trình liên tục:

∂s ∂
∂
+ Uh + Vh = Fs
∂t ∂x
∂y

Phương trình chuyển động theo 2 hướng:
∂s
∂U
∂U
∂s
g
∂
∂U
∂
∂U
+U
+V
+ g + 2 U U 2 + V 2 + ( K xx
) + ( K yy
) = FsU s
∂t
∂x
∂y
∂x C d
∂x
∂x
∂y
∂y
∂s

∂V
∂V
∂s
g
∂
∂V
∂
∂V
+U
+V
+ g + 2 V U 2 + V 2 + ( K xx
) + ( K yy
) = FsVs
∂t
∂x
∂y
∂x C d
∂x
∂x
∂y
∂y

Trong đó:
−
−
−
−
−
−
MIKE FLOOD

s là mực nước lên xuống;
h là tổng độ sâu mực nước;
C là hệ số Chezy;
Kxx và Kyy là hệ số xoáy nhớt;
Fs là nguồn;
Vs và Us là vận tốc ban đầu.

Mike Flood là một mô đun riêng rẽ gồm tổ hợp của 2 mô đun: mô hình 1 chiều
Mike11 và mô hình 2 chiều Mike 21. Trong đó Mike11 và Mike 21 được kết
nối với nhau bằng các kiểu sau đây:
- Kết nối tiêu chuẩn
Trong kết nối tiêu chuẩn (hình 6), một hay một vài ô lưới của MIKE 21 được
liên kết với một đầu của dòng chảy trong MIKE 11. Ta sử dụng kết nối tiêu
chuẩn khi chỉ có các đầu của dòng chảy có nước đổ ra, ví dụ như ống nước.

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
7


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

Hình Kết nối tiêu chuẩn
- Kết nối bên
Trong kết nối bên (hình trên), một chuỗi các ô lưới trong MIKE 21 sẽ được liên
kết vào hai bên của một đoạn dòng chảy (một mặt cắt, một phần dòng chảy, hay
toàn bộ dòng chảy). Ta sử dụng liên kết bên khi dòng chảy có khả năng tràn lên
bền mặt, ví dụ như sông hay kênh.

Hình. Kết nối bên
- Kết nối công trình (ẩn)
Trong kết nối công trình (hình dưới), 1 thành phần dòng chảy từ công trình
trong MIKE11 được đưa trực tiếp vào phương trình động lượng của MIKE 21.
Quá trình này là ẩn hoàn toàn nên không ảnh hưởng đến các bước thời gian
trong MIKE 21. Ví dụ như dòng chảy qua một con đường .

Hình Kết nối công trình
- Kết nối khô
Trong kết nối khô, một ô lưới MIKE 21 được gán kết nối theo chiều x thì không
có dòng chảy chảy qua phía bên phải của ô lưới đó. Tương tự như thế, một kết
nối khô theo chiều y thì không có dòng chảy chảy qua phía bên trên ô đó. Các
kết nối khô này được phát triển để bổ sung cho các kết nối bên, để ngăn cách
Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
8


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

dòng chảy tràn trong MIKE 21. Kết nối này được dùng để mô tả dải phân cách
hẹp. Khi đó thay vì gán giá trị độ cao đất cho dải phân cách, ví dụ như đê bối
phân cách trong đồng ruộng, thì ta dùng một chuỗi kết nối khô.
Tình hình áp dụng phần mềm Mike trên thế giới
Bộ mô hình MIKE (DHI) được sử dụng rộng rãi trên toàn cầu là một mô hình
tiện lợi cho người sử dụng với công cụ hỗ trợ đồ họa trợ giúp cho việc xử lý số
liệu đầu vào (input) và xử lý kết quả (output), giảm nhẹ công việc rất nhiều cho
người sử dụng.
2.4.

NỘI DUNG THỰC HIỆN
Mục IV Thông tư 33/2008/TT-BNN Ngày 04 tháng 2 năm 2008 quy định về
Lập phương án phòng chống lũ, lụt cho vùng hạ du công trình, cụ thể:
Mục đích của phương án nhằm:
−

Xác định hoặc dự kiến được tuyến lũ quét và phạm
vi ngập lụt khi xảy ra sự cố.
−
Đề ra được phương án bảo vệ, phòng tránh hoặc
giảm nhẹ thiệt hại cho các khu dân cư, cơ sở kinh tế, an ninh, quốc phòng.
−
Xây dựng được phương án sơ tán nhanh chóng, triệt
để dân cư, bảo đảm tính mạng của nhân dân.
Mục 12 Tiêu chuẩn kỹ thuật TCKT 03:2015 quy định về bản đồ ngập lụt cần
đảm bảo các mục đích sau:
−
−
−
−
−
2.4.1.

Xác định diện tích ngập ở vùng hạ du và độ sâu
ngập tương ứng với các tình huống xả lũ và vỡ đập;
Làm căn cứ lập bản đồ sơ tán dân và quy hoạch ổn
định dân cư;
Làm tư liệu để phân tích, xác định phân loại mức độ
khẩn cấp;
Làm cơ sở để xây dựng các phương án phòng chống

lũ, lụt cho vùng hạ du đập;
…..

Mục đích và nội dung lập phương án phòng chống lũ lụt hạ du đập
1. Mục đích
Sự tồn tại của các đập lớn tạo thành hồ chứa nước lớn ngay trên thượng lưu các
khu vực dân cư, luôn luôn tiềm ẩn một nguy cơ lớn về mất an toàn. Để có thể
cảnh báo và để di dời dân cư và cơ sở vật chất trong khu vực ảnh hưởng của
sóng lũ từ đập dâng hay đập tràn, cần phải chuẩn bị một Kế hoạch chuẩn bị
khẩn cấp (EPP). Kế hoạch này cần chứa đựng cả các vấn đề về luật pháp, thông
tin đến đối tượng dân cư có thể chịu rủi ro, khoanh vùng các khu vực có thể
chịu ảnh hưởng, các vấn đề về thể chế và tài chính. Các kế hoạch phải được

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
9


Hồ chứa nước Krông Buk Hạ

chuẩn bị để đối phó với khả năng lũ bất thường, các lỗi vận hành và trường hợp
xói lở đập (khó có khả năng).
2. Nội dung
Để đảm bảo hiệu quả của Phương án phòng chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ
chứa nước Krông Buk Hạ trong tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập, bản kế
hoạch này phải bao gồm các nội dung sau:
2.1 Thu thập số liệu và tài liệu chính
Các số liệu, tài liệu chính cần thiết cho việc Xây dựng “Phương án phòng chống
lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước Krông Buk Hạ trong tình huống xả lũ khẩn
cấp và vỡ đập” bao gồm:

−

Hồ sơ thiết kế, Hồ sơ hoàn công, hồ sơ quan trắc,
quản lý vận hành công trình hồ chứa nước Krông Buk Hạ - tỉnh Đăk Lăk;
−
Số liệu về KTTV, thông tin về lưu vực;
−
Các loại bản đồ không ảnh vùng dự án (Bản đồ
1/10.000 có đầy đủ các lớp thông tin về dân cư, giao thông, ranh giới, thủy hệ,
thực vật, …);
−
Số liệu về dân sinh, kinh tế, hạ tầng cơ sở vùng dự
án;
(Chi tiết công điều tra thu thập tài liệu, số liệu xem phụ lục)
2.2 Điều tra, khảo sát và đánh giá các điều kiện hiện tại
Sau khi thu thập các tài liệu, số liệu lịch sử liên quan, cần có các cuộc điều tra
và khảo sát điều kiện hiện tại của vùng hạ du công trình, đặc biệt là phát triển
giao thông, đô thị dọc sông bao gồm: các công trình đã xây dựng, đang xây
dựng và quy hoạch trong tương lai
Phân tích đánh giá số liệu, thông tin thu thập được
Khảo sát về chế độ dòng chảy hạ du công trình đến vị trí kết thúc
Điều tra vết lũ lịch sử từ hạ du công trình đến vị trí kết thúc (tối thiểu 2 giá trị lũ
lịch sử để phục vụ hiệu chỉnh và kiểm định mô hình thủy lực)
Khảo sát địa hình từ hạ du đập đến điểm kết thúc phục vụ công tác tính toán
thủy lực.
Cụ thể khối lượng khảo sát địa hình như sau:
Do đặc điểm vùng ngập lụt hạ du hồ chứa nước Krông Buk Hạ trùng với khu
tưới do vậy bản đồ nền dùng để tính toán thủy lực có thể sử dụng bản đồ khu
tưới 1/10.000 (đường đồng mức 1m/1đường) đã được HEC đo khảo sát từ năm
2003 làm bản đồ nền, các khối lượng cần bổ sung thêm để phục vụ tính toán

thủy lực mạng lưới sông:

Đề cương – Dự toán: Phương án phòng, chống lũ, lụt cho vùng hạ du hồ chứa nước trong
tình huống xả lũ khẩn cấp và vỡ đập
10