BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
PHẠM XUÂN ĐỨC
NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN LÒNG DẪN SÔNG HỒNG
VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ
ỔN ĐỊNH KHU VỰC CỬA VÀO SÔNG ĐÁY
LUẬN VĂN THẠC SĨ
Hà Nội - 2012
2
BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO
BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT
TRƯỜNG ĐẠI HỌC THUỶ LỢI
PHẠM XUÂN ĐỨC
NGHIÊN CỨU DIỄN BIẾN LÒNG DẪN SÔNG HỒNG
VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ
ỔN ĐỊNH KHU VỰC CỬA VÀO SÔNG ĐÁY
Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy
Mã số:
60-58-40
LUẬN VĂN THẠC SĨ
NGƯỜI HD KHOA HỌC : TS. Phạm Đình
Hà Nội - 2012
BẢN CAM ĐOAN
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
LỜI CẢM ƠN
Luận văn thạc sỹ kỹ thuật “Nghiên cứu diễn biến lòng dẫn sông Hồng và
đề xuất giải pháp công trình chỉnh trị ổn định khu vực cửa vào sông Đáy”
được hoàn thành nhờ sự hướng dẫn tận tình của TS. Phạm Đình cùng với các đồng
nghiệp Trung tâm Động lực sông – Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam cũng như sự
tạo điều kiện và giúp đỡ của gia đình và người thân.
Tác giả xin cảm ơn các thầy cô ở Trường Đại học Thủy lợi, Khoa Công trình
đã tạo điều kiện và giúp đỡ tác giả hoàn thành luận văn này.
Cảm ơn lãnh đạo Phòng Thí Nghiệm Trọng Điểm Quốc Gia về Động Lực
Học Sông Biển; Cảm ơn lãnh đạo và các đồng nghiệp Trung tâm động lực sông đã
tận tình giúp đỡ, hướng dẫn và tạo điều kiện tốt nhất cho tác giả trong quá trình
học tập và làm luận văn.
Cảm ơn sự động viên giúp đỡ, chia sẻ, cổ vũ tinh thần của người thân, gia
đình và bạn bè để tác giả có thể hoàn thành luận văn.
Do thời gian và trình độ có hạn nên luận văn không thể tránh được những
thiếu sót nên tác giả rất mong nhận được ý kiến chia sẻ, đóng góp của các thầy cô,
bạn bè đồng nghiệp để luận văn đáp ứng được những mục tiêu đề ra.
Hà Nội, tháng 03 năm 2012
Tác giả luận văn
Phạm Xuân Đức
.
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
MỤC LỤC
DANH MỤC BẢNG BIỂU ........................................................................................6
DANH MỤC HÌNH VẼ ..............................................................................................6
MỞ ĐẦU .....................................................................................................................1
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI .......................................................................1
II. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI ................................................................................2
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU ....................................................................2
CHƯƠNG 1:
TỔNG QUAN VỀ CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG CÓ CỬA SÔNG
NHÁNH
3
1.1. TỔNG QUAN VỀ LÝ LUẬN .........................................................................3
1.2. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC TẾ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC...4
1.2.1. Ngoài nước ...............................................................................................4
1.2.2. Trong nước ...............................................................................................6
1.3. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐOẠN SÔNG HỒNG QUA CỬA
ĐÁY ........................................................................................................................9
1.4. VẤN ĐỀ ĐẶT RA VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU ........................................13
1.4.1. Vấn đề đặt ra ...........................................................................................13
1.4.2. Hướng nghiên cứu ..................................................................................15
CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THUỶ ĐỘNG LỰC VÀ DIỄN BIẾN
ĐOẠN SÔNG HỒNG QUA CỬA ĐÁY .................................................................16
2.1. ĐẶC ĐIỂM CHUNG ĐOẠN SÔNG HỒNG QUA CỬA ĐÁY ..................16
2.1.1. Đặc điểm địa hình sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy ....................16
2.1.2. Điều kiện địa chất ..................................................................................19
2.1.3. Điều kiện thủy văn..................................................................................21
2.1.4. Các công trình đã xây dựng ....................................................................26
2.2. PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ THUỶ ĐỘNG LỰC ĐOẠN SÔNG HỒNG QUA
CỬA ĐÁY ............................................................................................................27
2.2.1. Quá trình lưu lượng ................................................................................27
2.2.2. Quá trình mực nước ................................................................................28
2.2.3. Quan hệ lưu lượng - Mực nước ..............................................................31
2.2.4. Dòng chảy bùn cát sông Hồng ...............................................................35
2.3. PHÂN TÍCH DIỄN BIẾN ĐOẠN SÔNG HỒNG KHU VỰC CỬA ĐÁY. 37
2.3.1. Phân tích diễn biến lịch sử đoạn sông Hồng khu vực cửa Đáy ..............37
2.3.2. Phân tích diễn biến đường lạch sâu đoạn sông.......................................42
2.3.3. Phân tích diễn biến trên cắt ngang..........................................................47
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
2.4. PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG VÀ NGUYÊN NHÂN DIỄN BIẾN .............50
2.4.1. Phân tích hiện trạng ................................................................................50
2.4.2. Chế độ thủy lực khu vực cửa vào sông Đáy ..........................................52
2.4.3. Tác động của điều tiết hồ Hòa Bình ......................................................53
2.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG .................................................................................53
CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 21 FM, XÂY DỰNG MÔ HÌNH
MÔ PHỎNG THỦY LỰC ĐOẠN SÔNG HỒNG KHU VỰC CỬA ĐÁY ............54
3.1. LỰA CHỌN VÀ GIỚI THIỆU MÔ HÌNH ...................................................54
3.2. ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 21FM-ST XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ
PHỎNG ĐOẠN SÔNG HỒNG – CỬA ĐÁY .....................................................55
3.2.1. Mô hình thủy lực 1 chiều mạng sông Hồng........................................56
3.2.2.
Điều kiện biên mô hình đoạn sông Hồng khu vực cửa Đáy ...............62
3.2.3.
Thiết lập mô hình tính toán Mike 21FM-ST cho đoạn sông Hồng khu
vực cửa Đáy ......................................................................................................64
3.2.4.
Kiểm định và thiết lập thông số mô hình ............................................66
3.2.5.
Nghiên cứu hiện trạng đoạn sông Hồng khu vực cửa Đáy với cấp lưu
lượng tạo lòng ...................................................................................................68
3.4. KẾT LUẬN CHƯƠNG .................................................................................71
CHƯƠNG 4: ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHỈNH TRỊ CHO ĐOẠN SÔNG HỒNGCỬA ĐÁY.................................................................................................................72
4.1 XÁC LẬP TUYẾN CHỈNH TRỊ CHO ĐOẠN SÔNG HỒNG – CỬA ĐÁY
...............................................................................................................................72
4.1.1. Những yêu cầu cơ bản ............................................................................72
4.1.2. Xác lập tuyến chỉnh trị cho đoạn sông ...................................................73
4.1.3. Ảnh hưởng của công trình chỉnh trị đến mực nước lũ (Qlũ=27.500 m3/s)
..........................................................................................................................83
4.2 ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH CHỈNH TRỊ CHO ĐOẠN
SÔNG HỒNG –CỬA ĐÁY ..................................................................................85
4.2.1. Các phương án bố trí công trình .............................................................86
4.2.2. Các giải pháp kết cấu công trình ............................................................89
4.3 ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP CHỈNH TRỊ KÊNH DẪN CẨM ĐÌNH ..................97
4.3.1. Nguyên nhân gây bồi lắng kênh dẫn vào cửa lấy nước ..........................97
4.3.2. Giải pháp chống bồi lắng kênh dẫn vào cửa lấy nước cống Cẩm Đình
........................................................................................................................100
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
4.3.3. Thảo luận việc lựa chọn cao trình đầu kênh dẫn Cẩm Đình ................100
4.4. PHÂN TÍCH KẾT QUẢ TÍNH TOÁN .......................................................101
4.4.1. Nghiên cứu giải pháp chỉnh trị ổn định đoạn sông Hồng qua cửa lấy
nước sông đáy PA1 (Tuyến lựa chọn) ............................................................101
4.4.2. Nghiên cứu giải pháp chỉnh trị ổn định đoạn sông Hồng qua cửa lấy
nước sông đáy phương án chọn (Qlũ): ...........................................................105
4.4.3.
Phân tích diễn biến lòng dẫn đoạn sông Hồng qua cửa Đáy ............111
4.5. KẾT LUẬN CHƯƠNG ...............................................................................114
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ.................................................................................116
TÀI LIỆU THAM KHẢO .......................................................................................118
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
DANH MỤC BẢNG BIỂU
Bảng 2. 1: Đặc trưng lưu lượng lũ (đơn vị: m3/s)
23
Bảng 2. 2: Thành phần lượng lũ 8 ngày lớn nhất (%) các sông nhánh so với Sơn
Tây
25
Bảng 2. 3: Lưu lượng đỉnh lũ ứng với các tần suất khi có hồ Hoà Bình,Thác Bà, 28
Bảng 2. 4: Kết quả tính toán tần suất mực nước ngày giai đoạn 1999-2008 tại các
trạm thuỷ văn không ảnh hưởng triều ĐBBB
30
Bảng 2. 5: Biến đổi các MN đặc trưng qua các giai đoạn
31
Bảng 2. 6: Mực nước ứng với các cấp Q qua 4 thời kỳ tại Sơn Tây
32
Bảng 2. 7: Mực nước H (cm) ứng với các cấp lưu lượng qua 4 thời kỳ tại Hà Nội 33
Bảng 2. 8: Mực nước H (cm) ứng với các cấp lưu lượng
35
Bảng 2. 9: Diễn biến lòng sông đoạn sông Hồng khu vực cửa Đáy từ năm 1976 –
2003
44
Bảng 3. 1: Chỉ tiêu S/σ của các trận lũ tính toán
58
Bảng 3. 2: Tần suất phòng chống lũ cho Hà Nội và đồng bằng sông Hồng
62
Bảng 3. 3: Kết quả tính Q và H sông Hồng đoạn Hà Nội theo Quy trình vận hành
các hồ
63
Bảng 3. 4: Lưu lượng lũ thiết kế tại khu vực Hà Nội
64
Bảng 3. 5: Thông số của mô hình sau khi hiệu chỉnh
68
Bảng 4. 1: Năm điển hình tính lưu lượng tạo lòng
Bảng 4. 2: Quan hệ Q ~ P.J.Q2 sông Hồng tại Sơn Tây (1990-1998)
Bảng 4. 3: Quan hệ Q ~ P.J.Q2 tại trạm thuỷ văn Hà Nội (1990-1998)
Bảng 4. 4: Chênh lệch vận tốc trước và sau khi có công trình
Bảng 4. 5: Chênh lệch vận tốc trước và sau khi có công trình
Bảng 4. 6: Cao trình đáy trước và sau khi tính 5 năm
DANH MỤC HÌNH VẼ
Hình 1. 1 : Đê bố trí xa sông
Hình 1. 2: Đê bố trí sát bờ sông (phải kết hợp với kè)
Hình 1. 3: Vị trí sông Đáy trong hệ thống sông Hồng-Thái Bình
75
75
77
105
111
112
6
6
8
Hình 2. 1: Đường tần suất luỹ tích mực nước trung bình ngày tại các trạm thuỷ văn
từ năm 1999 đến năm 2008
29
Hình 2. 2: Quan hệ Q~H trạm Sơn Tây
33
Hình 2. 3: Quan hệ Q~H trạm Hà Nội
34
Hình 2. 4: Bản đồ xói lở bồi tụ lòng dẫn khu vực Sơn Tây - Đan Phượng giai đoạn
1965 - 1987
39
Hình 2. 5: Bản đồ xói lở - bồi tụ lòng dẫn khu vực Sơn Tây – Đan Phượng
41
Hình 2. 6: Sơ đồ các mặt cắt khảo sát đoạn sông Hồng, cửa Đáy.
43
Hình 2. 7: Diễn biến đáy lòng sông đoạn sông Hồng từ cửa Đáy tới Trung Hà 43
Hình 2. 8: Diễn biến mặt cắt ngang sông Hồng 6,7,8 và 9
48
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
Hình 3. 1: Sơ đồ tính toán thủy lực mạng sông
59
Hình 3. 2: Quá trình thực đo và tính toán theo phương pháp diễn toán lũ sóng động
học
60
Hình 3. 3: Quá trình thực đo và tính toán theo phương pháp diễn toán lũ sóng động
học
61
Hình 3. 4: Lưới và địa hình tính toán đoạn sông Hồng từ Sơn Tây đến Chèm
66
Hình 3. 5: Đường quá trình lưu lượng lũ trên sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy
trận lũ tháng 8/1996
67
Hình 3. 6: Đường quá trình mực nước lũ trên sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy
trận lũ tháng 8/1996
67
Hình 3. 7: Địa hình khu vực nghiên cứu
68
Hình 3. 8: Phân bố mực nước đoạn Sơn Tây - Chèm
68
Hình 3. 9: Mặt cắt ngang vị trí thượng lưu cửa vào sông Đáy
69
Hình 3. 10: Mặt cắt ngang vị trí cửa vào sông Đáy
69
Hình 3. 11: Mặt cắt ngang vị trí hạ lưu cửa vào sông Đáy
69
Hình 3. 12: Phân bố vận tốc mặt cắt ngang vị trí thượng lưu cửa vào sông Đáy 69
Hình 3. 13: Phân bố vận tốc mặt cắt ngang vị trí cửa vào sông Đáy
69
Hình 3. 14: Phân bố vận tốc mặt cắt ngang vị trí hạ lưu cửa vào sông Đáy
69
Hình 3. 15: Sự thay đổi cao trình đáy theo mặt cắt ngang vị trí thượng lưu cửa vào
sông Đáy
70
Hình 3. 16: Sự thay đổi cao trình đáy theo mặt cắt ngang vị trí cửa vào sông Đáy 70
Hình 3. 17: Sự thay đổi cao trình đáy theo mặt cắt ngang vị trí hạ lưu cửa vào sông
Đáy
70
Hình 4. 1: Đường cong tuyến chỉnh trị theo nguyên tắc Antunin
Hình 4. 2: Mặt bằng đoạn sông và tuyến chỉnh trị
Hình 4. 3: Loại I, II, III, IV:
Hình 4. 4: Hướng dòng chảy trên sông Hồng khu vực cửa Đáy
Hình 4. 5: Hệ thống công trình chỉnh trị đoạn sông Hồng khu vực cửa Đáy
Hình 4. 6: Mặt bằng, mặt cắt dọc kè mỏ hàn.
Hình 4. 7: Kết cấu mặt cắt ngang kè mỏ hàn.
Hình 4. 8: Kết cấu kè gia cố bờ dạng mái nghiêng được
Hình 4. 9: Mặt bằng đoạn kè mái nghiêng
Hình 4. 10: Vị trí đặt công trình chỉnh trị trên mô hình
Hình 4. 11: Mặt cắt 1
Hình 4. 12: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 1
Hình 4. 13: Mặt cắt 2
Hình 4. 14: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 2
Hình 4. 15: Mặt cắt 3
Hình 4. 16: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 3
Hình 4. 17: Mặt cắt 4
Hình 4. 18: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 4
79
82
84
85
88
91
92
96
96
102
103
103
103
103
103
103
104
104
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
Hình 4. 19: Mặt cắt 5
Hình 4. 20: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 5
Hình 4. 21: Mặt cắt 6
Hình 4. 22:Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 6
Hình 4. 23: Vị trí đặt công trình chỉnh trị
Hình 4. 24:Mực nước lũ dọc sông
Hình 4. 25: Mặt cắt 1
Hình 4. 26: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 1
Hình 4. 27: Mặt cắt 2
Hình 4. 28: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 2
Hình 4. 29: Mặt cắt 3
Hình 4. 30: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 3
Hình 4. 31: Mặt cắt 4
Hình 4. 32: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 4
Hình 4. 33: Mặt cắt 5
Hình 4. 34: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 5
Hình 4. 35: Mặt cắt 6
Hình 4. 36: Vận tốc dòng chảy tại mặt cắt 6
Hình 4. 37: Đoạn sông nghiên cứu
Hình 4. 38: Cắt dọc dự báo diễn biến lòng dẫn qua cửa Đáy thời gian 5 năm.
104
104
105
105
106
108
109
109
109
109
109
109
110
110
110
110
110
110
112
114
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
1
MỞ ĐẦU
I. TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI
Dự án cải tạo làm sống lại sông Đáy do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông
thôn xây dựng từ đầu năm 2004 đã đi vào vận hành. Cụm công trình đầu mối Cẩm
Đình - Hát Môn - Đập Đáy thuộc huyện Phúc Thọ, Hà Nội là cụm công trình quan
trọng lấy nước từ sông Hồng vào sông Đáy cấp nước vào sông Đáy với lưu lượng
mùa kiệt, đáp ứng nhu cầu nước phục vụ sản xuất, cải tạo môi trường sinh thái, kết
hợp phát triển giao thông đường thuỷ.
- Đã có nhiều công trình nhiều nghiên cứu về sông Đáy trong nhiều năm qua,
nhưng chưa có một để tài, dự án nào nghiên cứu giải pháp chỉnh trị, ổn định sông
Hồng, chống bồi lấp khu vực cửa vào sông Đáy mới được tái lập. Việc lấy nước vào
sông Đáy phụ thuộc nhiều vào khu vực cửa vào sông Đáy nằm trên sông Hồng, do
đó phụ thuộc vào diễn biến lòng dẫn trên sông Hồng.
- Đề tài luận văn tập trung nghiên cứu nâng cao, hoàn thiện hơn những vấn
đề chưa được giải quyết về cửa vào sông Đáy, về diễn biến và ổn định cửa vào sông
Đáy và nghiên cứu giải pháp chỉnh trị ổn định đoạn sông Hồng khu vực cửa Đáy,
sau đó đề xuất tuyến chỉnh trị trên sông Hồng qua cửa lấy nước sông Đáy.
Vì vậy đề tài luận văn đi sâu về vấn đề lòng dẫn đoạn sông Hồng khu vực
cửa lấy nước vào sông Đáy mới được tái lập là đề tài có ý nghĩa thực tiến và khoa
học, là lý do chính cho thấy sự cần thiết của đề tài nghiên cứu:
“Nghiên cứu diễn biến lòng dẫn sông Hồng và đề xuất giải pháp công
trình chỉnh trị ổn định khu vực cửa vào sông Đáy”
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
2
II. MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI
1. Mục đích đào tạo:
Để học viên tổng hợp được các kiến thức đã học của chương trình cao học và
chuyên ngành động lực sông, chỉnh trị sông, đồng thời nắm được phương pháp luận
nghiên cứu và giải quyết một vấn đề thực tế trên các cơ sở khoa học và tiếp cận với
các giải pháp công nghệ phù hợp.
2. Mục đích nghiên cứu:
- Nghiên cứu quy luật diễn biến lòng dẫn sông Hồng khu vực cửa lấy nước
vào sông Đáy mới được tái lập.
- Đề xuất giải pháp chỉnh trị lòng dẫn sông Hồng chống bồi lấp cửa lấy nước
vào sông Đáy tại Vân Cốc - Phúc Thọ - Hà Nội.
III. PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU
Do điều kiện thời gian không cho phép và các điều kiện nghiên cứu cần thiết
khác về lĩnh vực chỉnh trị sông học viên chỉ tập trung vào nghiên cứu những cơ sở
khoa học chính và đề xuất những giải pháp thật cơ bản để ổn định lòng dẫn. Phương
pháp nghiên cụ thể là:
- Phương pháp xử lý và thống kê thuỷ văn.
- Phương pháp mô hình toán: Sử dụng mô hình hình thái Mike 21FM-ST tính
toán cho đoạn sông nghiên cứu.
- Phương pháp phân tích hệ thống: Tính toán sạt lở được xem xét trên quan
điểm phân tích hệ thống, sự tương tác giữa dòng chảy, điều kiện địa chất lòng dẫn,
hình thành lòng sông và tác động của con người.v...v.. gây nên diễn biến lòng dẫn.
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
3
CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ CHỈNH TRỊ ĐOẠN SÔNG
CÓ CỬA SÔNG NHÁNH
1.1. TỔNG QUAN VỀ LÝ LUẬN
Chỉnh trị cửa sông nhằm “điều chỉnh” các quy luật của tự nhiên để phục vụ
lợi ích của con người luôn luôn là một vấn đề phức tạp và là thách thức đối với các
nhà khoa học trên thế giới.
Chỉnh trị sông là một lĩnh vực khoa học - công nghệ vừa cổ xưa vừa có tính
thời sự sôi động. Hàng ngàn năm nay, chỉnh trị sông luôn luôn có quan hệ mật thiết
với đời sống con người, được sự trọng thị của quần chúng nhân dân và chính quyền
nhà nước từ đời này qua đời khác. Chỉnh trị sông là loại công trình truyền thống
thực dụng, vừa phải đứng vững được trong mọi thử thách của lũ lụt, thiên tai, nhân
tai hàng năm, vừa thể hiện được nhu cầu, trình độ khoa học - công nghệ và phong
cách của từng thời đại.
Đê điều sông Hồng đã có lịch sử từ thế kỷ thứ IX, trải qua hơn ngàn năm liên
tục được bồi đắp, kéo dài, hoàn thiện dần chính là hiện thân cho sức sống của công
trình chỉnh trị sông ở nước ta. Từ khi lịch sử bước vào thế kỷ XX, năng lực cải tạo
tự nhiên của con người đã được nâng cao chưa từng có, công trình chỉnh trị sông từ
mức độ bị động, thích ứng với tự nhiên chuyển sang chủ động cải tạo tự nhiên bằng
những công trình quy mô lớn, kết cấu phức tạp. Từ đó, nhân lực, kinh phí, kỹ thuật
đã không còn là yếu tố hạn chế đối với công trình chỉnh trị sông, vấn đề đặt ra là sẽ
chỉnh trị sông với quan điểm, ý tưởng nào để đáp ứng được nhu cầu nhiều mặt của
thời đại mới. Giờ đây, khi đời sống con người đã được nâng cao, thời gian lao động
rút ngắn, phương tiện giao thông được hiện đại hóa, yêu cầu về không gian hoạt
động của con người ngày một mở rộng, quan hệ giữa con người và môi trường càng
gắn bó hơn, sự hòa hợp giữa sông nước và con người trở thành đặc trưng chủ yếu
của đương đại. Vì vậy, có thể nói giữa chỉnh trị sông truyền thống và chỉnh trị sông
hiện đại đã có những biến đổi về chất. Trong điều kiện Việt Nam hiện nay, một mặt
cần làm tốt những công việc truyền thống, một mặt cần từng bước hướng đến những
tiến triển mới mẻ của công trình chỉnh trị sông.
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
4
1.2. CÁC KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU THỰC TẾ TRONG VÀ NGOÀI NƯỚC
1.2.1. Ngoài nước
1.2.1.1. Về vấn đề chỉnh trị sông, ổn định cửa vào phân lưu
- Về vấn đề chỉnh trị sông phân lưu : Là vấn đề thuộc lĩnh vực kỹ thuật chỉnh
trị sông có liên quan đến giải pháp chặn dòng, cắt dòng, chuyển dòng hoặc làm sống
lại một con sông đã "chết" do bị chặn dòng và có liên quan đến giải pháp ổn định
cửa phân lưu, nghiên cứu các tài liệu của các nước trên thế giới cho thấy:
Tại Mỹ: Các nhà khoa học Hoa Kỳ đã khuyến cáo chính phủ cần có chính
sách để khôi phục trạng thái tự nhiên của các dòng sông đã bị chặn. Thực tế, việc
phục hồi các dòng chảy đã trở thành một thành phần quan trọng của chính sách
công cộng vì các con sông. Việc khôi phục dòng sông phụ thuộc vào sự thay đổi
quy luật hoạt động của các đập để chúng gần với chế độ dòng chảy tự nhiên hơn.
Trong các năm 1950-1960, người Mỹ đã mắc một sai lầm khi chuyển một phần lưu
lượng của một dòng nhánh sông Colorado thông qua việc xây dựng đập Glen
Canyon để lấy nước cấp cho một thành phố thuộc bang Colorado làm cho điều kiện
tự nhiên và môi trường của nhánh sông này bị mất cân bằng. Mức độ ảnh hưởng
nghiêm trọng đến nỗi sau 20 năm người ta đã phải điều chỉnh, khôi phục lại dòng
sông cũ, trả lại chế độ dòng chảy ban đầu.
Tại Liên xô (cũ): Việc chỉnh trị, khai thác, mở thêm hoặc bịt đi một số nhánh
sông của Amuadaria và Sưdaria ở miền Trung Á–Liên Xô trước đây cũng đã phải
trả giá, ở rất nhiều khu vực trước đây màu mỡ nay đã trở thành sa mạc. Khu vực
thượng lưu Sưdaria trước đây có rất nhiều các khu dân cư sầm uất, các bến cảng sôi
động, các khu nghỉ mát nổi tiếng nhưng đến nay khi dòng chảy không còn, những
hoạt động kinh tế và dân sinh cũng mất theo.
- Vấn đề về ổn định sông khu vực cửa vào phân lưu:
Việc đặt cửa để lấy nước trên các dòng sông theo kiểu lấy nước tự chảy (kiểu
trọng lực) như cống lấy nước hay kiểu lấy nước không tự chảy (kiểu động lực) như
trạm bơm đều đòi hỏi phải có sự nghiên cứu thấu đáo. Nếu không, sau này khi vận
hành công trình sẽ gặp khó khăn, bị lãng phí tốn kém và không hiệu quả. Vị trí cửa
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
5
vào lấy nước trên sông phải chú ý tới các vấn đề về chế độ thuỷ động lực bùn cát
của đoạn sông đặt cửa lấy nước, quy luật biến động hình thái của đoạn sông đặt cửa
lấy nước, góc phân lưu giữa sông và kênh dẫn vào cửa lấy nước và hình thái kênh
dẫn vào cửa lấy nước.
1.2.1.2. Về kích thước lòng dẫn
Kích thước lòng dẫn sông ổn định được xác định dựa trên các quan hệ hình
thái sông ổn định như:
Các quan hệ hình thái thông dụng ở Ấn Độ và Anh do Laycey, Inglis...đề
xuất, ở Liên xô (cũ) do Antunin, Velikanop, Golusokop..., ở Trung Quốc do Trương
Thuỵ Cẩn, Tạ Giám Hoành...Các quan hệ hình thái thông dụng ở Nhật Bản, Mỹ, Úc
và các nước Châu Âu và ngày nay đã trở nên phổ biến hơn trên toàn thế giới được
xác định dựa trên cơ sở lý thuyết về luật chuyển động bùn cát (sediment transport
laws) của Englun & Hansen, Meyer Peter & Miller, Bogardi và những quan hệ
khác, điển hình của quan hệ hình thái này do Breusers and Raudkivi (1991) đề xuất.
Trong nghiên cứu diễn biến, đề xuất giải pháp chỉnh trị sông ổn định lòng dẫn trên
thế giới hiện nay có xu thế chính là:
- Hiện đại hoá các phương pháp khảo sát thực địa có sử dụng công nghệ định
vị GPS, nhằm thu được số liệu chính xác để xây dựng mô hình toán & mô hình vật
lý.
- Kết hợp nghiên cứu ngoài trời và trong phòng thí nghiệm.
- Phân tích diễn biến bằng so sánh, chập ảnh viễn thám.
- Ứng dụng các mô hình toán hiện đại để mô phỏng được các công trình
chỉnh trị sông.
- Nghiên cứu trên mô hình vật lý kết hợp với các thiết bị đo đạc, phân tích số
liệu thí nghiệm cũng hiện đại hơn.
- Phương pháp đánh dấu bùn cát.
1.2.1.3. Về vấn đề tuyến đê hợp lý
Tuyến đê hợp lý thường được xác định sau khi có tuyến chỉnh trị sông ổn
định.
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
6
Tham khảo tài liệu các nước như Pháp, Hà Lan, Liên Xô (cũ), Trung Quốc,
Hàn Quốc...về tuyến đê phải đảm bảo vùng thoát lũ và tình hình dân sinh - kinh tế
khu vực sông chạy qua để định tuyến đê, các tác giả phân tích:
- Trường đê bố trí xa sông: do đê bảo vệ khu dân cư đông đúc, đê cần phải
đủ xa để bảo đảm "vùng thoát lũ" của sông như Hình 1.1 thể hiện
Đê
Lòng sông
Vùng thoát lũ
Đê
Hình 1. 1 : Đê bố trí xa sông
Đê xa sông, xói bờ thường xảy ra tại các đỉnh cong, bên trong vùng thoát lũ,
mà không uy hiếp đến đê. Hệ thống này tương xứng với sự cân bằng của sông, giảm
thiệt hại do sạt lở bờ. Trường hợp nay thích hợp với các vùng hai bờ sông là đất
canh tác nông nghiệp, thiệt hại cũng chỉ ảnh hưởng đến nông nghiệp.
- Trường hợp ngược lại là đê bố trí gần sông với bờ được bảo vệ: Trong
trường hợp này, rất nhiều điểm xói không kiểm soát được xảy ra sẽ dẫn đến sạt đê
như Hình 1.2 thể hiện.
Đê
Đáy
sông
Đê
Hình 1. 2: Đê bố trí sát bờ sông (phải kết hợp với kè)
Tuyến đê có liên quan đến tuyến chỉnh trị như các mỏ hàn và kè bờ để ổn
đinh lòng dẫn. Tuyến đê luôn năm ngoài bao trọn tuyến chỉnh trị.
1.2.2. Trong nước
1.2.2.1. Quy luật biến động hình thái đoạn sông ảnh hưởng tới vị trí cửa lấy nước
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
7
Đây là yếu tố quan trọng phải được quan tâm vì nó ảnh hưởng rất lớn tới
hoạt động của cửa lấy nước sau này. Đoạn sông có hình thái mất ổn định luôn xói
hoặc bồi thì sẽ ảnh hưởng trực tiếp tới sự ổn định của cửa lấy nước.
Nếu đoạn sông có biến động xói thì sẽ gây xói lở làm mất ổn định cửa lấy
nước. Người ta sẽ phải đầu tư rất lớn để kè giữ ổn định cho cửa lấy nước. Như
trường hợp trạm bơm Xuân phú (Phúc Thọ - Hà Tây cũ), chỉ trong vòng 30 phút
(năm 1998) toàn bộ trạm bơm với 9 tổ máy lớn đã bị sụp đổ xuống lòng sông Hồng.
Nguyên nhân là do đoạn sông đặt trạm bị xói lở mạnh trên một đoạn dài trong đó có
khu vực đặt trạm bơm. Nếu đoạn sông có biến động bồi thì của lấy nước trên đoạn
sông đó sẽ bị bồi lấp làm khó khăn hoặc không thể lấy được nước. Dạng bồi lắng
cửa lấy nước do diễn biến sông sẽ cực kỳ nan giải khi khắc phục. Nhiều trường hợp
phải đóng cửa lấy nước vĩnh viễn hoặc định kỳ. Đầu tư cho việc khắc phục dạng bồi
lắng này là vô cùng to lớn. Trường hợp trạm bơm Phong Vân là ví dụ. Do diễn biến
đoạn sông vùng ngã ba Thao Đà bãi Phong Vân luôn biến động đã di chuyển tới lấp
kín cửa lấy nước trong một thời gian rất dài. Trạm bơm Phong Vân đã phải treo
máy. Còn rất nhiều các trường hợp khác, bồi lắng do diễn biến sông đã ảnh hưởng
rất lớn tới hoạt động của các cửa lấy nước.
1.2.2.2.Tổng quan về phân lưu sông Đáy
Vị trí của sông Đáy trong Hệ thống sông Hồng - Thái Bình xem Hình 1.3.
Trước năm 1934, sông Đáy là phân lưu tự nhiên của sông Hồng. Đó là một
trong những nhánh thoát lũ chính của sông Hồng trước đây. Giai đoạn từ 1934 đến
1937 người Pháp xây dựng đập Đáy ngăn dòng sông tự nhiên này. Từ đó đập Đáy
chỉ được mở khi lũ sông Hồng lớn để phân lũ vào sông Đáy nhằm hạ thấp mực
nước sông Hồng cứu nguy cho Thủ đô Hà Nội và vùng hạ lưu sông Hồng. Với mục
đích như trên từ khi có đập Đáy, sông Đáy không còn mang tính chất của một sông
phân lưu tự nhiên nữa. Sông Đáy không còn lượng nước thường xuyên dồi dào nhập
vào từ sông Hồng. Nguồn nước chính của sông Đáy chỉ là nước nội tại tập trung
trên lưu vực nhỏ của các nhánh sông Tích, sông Bùi, sông Nhuệ, sông Hoàng Long.
Vì vậy lượng nước mùa kiệt của sông Đáy rất thiếu không đủ cung cấp cho các yêu
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
8
cầu dùng nước, nhất là cho sản xuất nông nghiệp của các tỉnh Hà Nội, Hà Nam,
Nam Định và Ninh Bình.
Hình 1. 3: Vị trí sông Đáy trong hệ thống sông Hồng-Thái Bình
Vì chỉ làm chức năng phân lũ nên đập Đáy chỉ được mở khi lũ sông Hồng
dâng cao, khi mực nước Hà nội vượt quá 13,10m (H>13,10m) uy hiếp Thủ đô Hà
Nội. Song thực tế trong hơn 70 năm qua chức năng phân lũ của sông Đáy chưa khi
nào thực hiện được trọn vẹn. Trong 5 lần có lũ lớn phải phân lũ thì cả 5 lần đều
không phân lũ được như mong muốn, đó là vào các năm: 1940, 1945, 1947, 1969,
1971. Nguyên nhân chính là do trục trặc ở hệ thống đóng mở cửa đập Đáy và do
quy trình vận hành. Vì không phân được lũ nên trong các năm này lũ sông Hồng rất
lớn làm vỡ đê ở nhiều đoạn sông và gây ra nhiều thảm hoạ.
Do không có lượng nước nhập vào từ sông Hồng cả trong mùa lũ và mùa kiệt
nên dòng chảy sông Đáy rất nhỏ và lòng dẫn sông Đáy bị bồi lấp rất nghiêm trọng,
cùng với việc người dân san lấp trồng trọt trên bãi sông và lòng sông nên hình thái
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
9
sông Đáy ở nhiều đoạn không còn như hình thái của sông tự nhiên nữa.Trong đó
đặc biệt nghiêm trọng là đoạn sông từ đập Đáy tới Ba Thá nơi nhập lưu với sông
Tích. Cả đoạn sông dài gần 50km này đã trở thành đoạn sông "chết" vì không có
lượng nước gia nhập. Nước thải sản xuất và nước thải sinh hoạt dồn đổ vào đoạn
sông này gây ô nhiễm nghiêm trọng cho cả đoạn sông và khu vực.
Vì là vùng phân lũ nên người dân ở hai bên dòng sông Đáy luôn trong tình
trạng sống thấp thỏm "chờ để chạy" khi có lệnh phân lũ. Cuộc sống rất tạm bợ,
không ổn định. Nhà cửa của người dân không được phép xây kiên cố. Họ bị hạn chế
trồng cây lâu năm, chỉ trồng cây ngắn vụ có thể thu hoạch nhanh không vướng vào
mùa lũ. Do đó cuộc sống của người dân trong vùng rất khó khăn, kinh tế xã hội
chậm phát triển.
Trước khi có các hồ Hòa Bình, Sơn La, Tuyên Quang phân lũ vào sông Đáy
đảm bảo an toàn cho Hà Nội là điều bắt buộc. Sau khi có các hồ điều tiết, nhiệm vụ
cắt lũ của sông Đáy cần được điều chỉnh lại. Từ năm 2004 Bộ NN&PTNT đã thực
hiện dự án cải tạo lại cửa vào sông Đáy và lòng sông Đáy. Mục tiêu của dự án là
cung cấp thêm một lượng dòng chảy vào sông Đáy vào mùa kiệt, làm sống lại các
đoạn sông Đáy và vẫn duy trì chức năng phân lũ của sông Đáy và công trình phân
lũ đập Đáy. Hạng mục chính của dự án là: Cống lấy nước Cẩm Đình (mới) của sông
Đáy. Ngoài ra có các hạng mục là: Kênh dẫn thượng lưu từ sông Hồng tới cống.
Kênh dẫn cống Cẩm Đình (mới) tới Hiệp Thuận (bên cạnh Đập Đáy) và cải tạo các
mặt cắt ngang lòng sông Đáy cho mục đích cấp nước mùa kiệt và thoát lũ khi phân
lũ. Như vậy sông Đáy và công trình đầu mối cống Cẩm Đình và đập Đáy sẽ có hai
nhiệm vụ chính là: cung cấp thêm nước vào mùa kiệt cho sông Đáy và nhiệm vụ
nguyên gốc của nó là phân lũ.
1.3. CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐOẠN SÔNG HỒNG QUA CỬA
ĐÁY
Đối với sông Đáy nói riêng và hệ thống sông Hồng - Thái Bình nói chung có
rất nhiều đề tài nghiên cứu và dự án của các cơ quan như Viện Khoa học Thuỷ lợi
Việt Nam, Trường Đại học Thuỷ lợi, Viện Quy hoạch Thuỷ lợi, Cục Quản lý đê
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
10
điều và PCLB, Viện Khi tượng Thuỷ văn...
Những công trình của các cơ quan:
Viện khi tượng thuỷ văn (2001): Trong đề tài "Đánh giá khả năng phân chậm
lũ sông Đáy và sử dụng lại các khu phân chậm lũ và đề xuất các phương án xử lý
khi gặp lũ khẩn cấp" thực hiện năm 2001 cho kết quả:
- Với hệ thống phân lũ sông Đáy chỉ có thể chuyển tải được 3727 m3/s (đạt
74,5% so với lưu lượng thiết kế Q TK 5000 m3/s và phối hợp tất cả các khu phân,
chậm lũ theo NĐ62/CP tham gia cắt lũ đồng thời chỉ giảm được 39 cm tại Hà Nội
với kịch bản lũ 8/1971.
- Theo số liệu thực đo năm 1971, lưu lượng lớn nhất qua đập Đáy 2300 m3/s
([6], tr.69), không đảm bảo được yêu cầu phân lũ đề ra.
- Về kiến nghị:
+ Cần mở rộng nghiên cứu vai trò của sông Đáy trong hệ thống phòng lũ
chung trên toàn hệ thống sông Hồng-Thái Bình bao gồm dòng chảy của sông Đáy.
+ Nghiên cứu chọn phương pháp thích hợp để cải tạo lòng dẫn sông Đáy để
dẫn được lưu lượng thiết kế trong hai trường hợp: giữ nguyên tuyến phân lũ qua đập
Đáy và cả trường hợp có tuyến phân lũ bổ sung.
Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam (2003): Một trong những kết luận của Đề
tài "Nghiên cứu mô hình đề xuất cơ sở khoa học để cải tạo và nâng cấp hệ thống
thoát lũ sông Đáy phục vụ công tác phòng chống lụt bão đồng bằng Bắc bộ" như
sau:
Giai đoạn 1: Với mức an toàn đê 13.4 m, có hồ Hoà Bình, Thác Bà và đập
Đáy chúng ta đã chống được trận lũ 125 năm.
Giai đoạn 2 và 3: Có thêm hồ Tuyên Quang và Sơn La chúng ta đã nâng tiêu
chuẩn chống lũ lên 500 năm nhưng vẫn còn duy trì giải pháp phân lũ sông Đáy với
mức thiết kế của nó, do vậy vấn đề sông Đáy vẫn còn là vấn đề tranh luận.
Giai đoạn 4: Nghiên cứu tiếp với mục tiêu cao nhất là làm sống lại sông Đáy.
Tiến hành cải tạo nâng cấp lòng dẫn sông Đáy để nâng khả năng thoát lũ của lòng
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
11
dẫn lên 2400m3/s, là một điều kiện cần để loại bỏ chức năng trữ lũ của khu Chương
Mỹ và Mỹ Đức.
Hy vọng rằng sau Đề tài này sẽ còn nhiều công trình nối tiếp Dự án này
nghiên cứu thực thi nguyện vọng chung nêu trên của toàn thể mọi người.
Đề tài kiến nghị: Cần nghiên cứu quy trình vận hành đồng bộ cụm công trình
Vân Cốc - Hát Môn - Đập Đáy và Vân Cốc (cũ) - Vân Cốc (mới) - Đập Đáy (giai
đoạn sau 2010 có Đại Thị Sơn La) trên mô hình tổng thể bao gồm đồng bộ các công
trình phân lũ, lòng hồ và kênh dẫn lũ. Mà do hạn chế của điều kiện thí nghiệm với
các mô hình vật lý của Dự án không phản ánh được đầy đủ và chính xác sự phối
hợp và làm việc đồng bộ giữa các công trình trong hệ thống khi phân lũ. Đây cũng
là tồn tại của dự án cần phải nghiên cứu tiếp.
Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam (2007): Trong Đề tài "Quy trình vận hành
liên hồ chứa trên sông Đà và sông Lô phục vụ đa mục tiêu, đảm bảo an toàn và phát
triển kinh tế xã hội đồng bằng bắc bộ", Hà Nội-2007. Kết quả của Đề tài đã xây
dựng quy trình vận hành hồ chứa trên sông Đà và sông Lô đảm bảo an toàn chống
lũ đồng bằng Bắc bộ. Quy trình vận hành này là kết quả của một dự án lớn của Bộ
NN & PTNT, do Viện Khoa Học Thuỷ Lợi chủ trì nghiên cứu với sự phối hợp với
các cơ quan là Cục Quản lý Đê điều, Viện Quy Hoạch Thuỷ Lợi và Tổng công ty
điện lực Việt Nam năm 2005-2006, đã trình Thủ tướng Chính phủ phê duyệt và ra
Quyết định số 80 ngày 1/6/2007. Trong quyết định 80 đưa ra quy trình vận hành cắt
lũ đảm bảo mực nước Hà Nội HHN ≤ 13,40m đối với các trận lũ có chu kỳ lặp lại
theo từng giai đoạn quy hoạch.
HEC (2006): Lập dự án cải tạo sông Đáy và để xác định quy mô của cống,
kênh Cẩm Đình - Hiệp Thuận, cải tạo sông Đáy từ Đập Đáy - Ba Thá với lưu lượng
thiết kế Q TK là 36 m3/s.
Viện Quy hoạch thuỷ lợi (2009): Trong dự án "Rà soát quy hoạch phòng
chống lũ và đê điều hệ thống sông Đáy" [1], tháng 12/2009, có những kết luận sau:
- Duy trì phân lũ sông Hồng vào sông Đáy khi lũ trên sông Hồng vượt mực
thiết kế với lưu lượng tối đa là 2500 m3/s.
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
12
- Xây dựng cống đầu mối phân lũ mới thay thế Đập Đáy (bên cạnh cống lấy
nước mùa kiệt) chiều rộng B=88m, Zđ=9,0m. Cống mới có thể phân lũ từ sông
Hồng vào sông Đáy với Qmax = 2500m3/s.
- Cải tạo kênh dẫn đi theo tuyến Cẩm Đình - Hiệp Thuận với chiều rộng
150m, đáy đầu kênh ở cao trình +2,0m và cuối kênh +1,0m. Hai tuyến đê dọc theo
hai kênh dẫn có khoảng cách khoảng 500m.
- Hệ thống sông Đáy sau khi cải tạo sẽ được sử dụng đưa nước thường xuyên
từ sông Hồng vào sông Đáy với lưu lượng mùa kiệt tăng từ 36 lên 106m3/s, lưu
lượng thường xuyên mùa lũ là 800 m3/s.
- Cải tạo và kênh hoá sông Đáy từ Đập Đáy đến Ba Thá với bề rộng 150m,
Zđ tại hạ lưu Đập Đáy +1,0m; Ba Thá -2,5m. Xây dựng tuyến đê mới có khoảng
cách giữa hai đê là 500m. Lên đê bảo vệ không cho ngập vùng Chương Mỹ, Mỹ
Đức và Kim Bảng.
Trường Đại học Thuỷ lợi (2009): Trong đề tài độc lập cấp nhà nước "Nghiên
cứu CSKH cho việc xoá các khu chậm lũ sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng
Long" [2], tháng 12/2009 có những kết luận:
- Sau khi có thêm hồ chứa Sơn La, với lũ chu kỳ 500 năm có thể xoá bỏ các
khu chậm lũ sông Hồng, sông Đáy và không cần phân lũ vào sông Đáy. Nhưng nếu
không phân lũ vào sông Đáy thì thời gian duy trì mực nước cao ở Hà Nội kéo dài
trong nhiều ngày có thể sẩy ra sự cố vỡ đê, nên vẫn cần phải phân lũ vào sông Đáy
chỉ không đưa nước vào các khu chậm lũ Chương Mỹ và Mỹ Đức.
- Giải pháp đưa nước vào sông Đáy kết hợp với phương án tạo dòng chảy
thường xuyên cho sông Đáy. Lưu lượng đưa vào sông Đáy không nên vượt quá
2000 m3/s. Việc tăng lưu lượng vào sông Đáy tới mức 2000 m3/s khi mực nước Hà
Nội vượt 12,50m với bất kỳ lũ nào, không cần xem xét lũ có đạt tần suất 0,2% hay
không.
- Với Q PL =2000 m3/s, mực nước Hà Nội giảm được 21cm.
- Có thể đưa tối đa 800 m3/s nước vào sông Đáy mà không ngập bãi.
- Về phương án cải tạo sông Đáy: nạo vét lòng dẫn hiện tại với B =150m &
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
13
h=6,5m đoạn từ Đập Đáy đến Ba Thá để thoát được lưu lượng lũ thường xuyên
1000 m3/s.
- Bỏ khu đầu mối Vân Cốc và Đập Đáy, xây dựng cống mới tại Cẩm Đình.
Cống mới có cửa điều tiết cho hạ du.
- Trong trường hợp vượt ngưỡng 13,40m tại Hà Nội, giải pháp sử dụng một
phần dung tích chống lũ Sơn La cho nhiệm vụ cắt lũ hạ du là khả thi và hiệu quả.
Với lũ 500 năm, theo tính toán mực nước Hà Nội có thể khống chế dưới
13,40m. Song các khu vực còn lại mực nước đã vượt an toàn 0,30m. Do đó không
nên đặt vấn đề phân lũ khi mực nước đạt 13,40m tại Hà Nội.
Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam (2010): Trong hợp đồng với Cục Quản lý
đê điều và PCLB "Tính toán các phương án và tư vấn điều hành hồ chứa thuỷ điện
Hoà Bình, Tuyên Quang, Thác Bà phòng chống lũ". Đây là hợp đồng lập bản tin dự
báo thuỷ văn và đề xuất phương án điều hành liên hồ với Văn phòng thường trực
Ban chỉ đạo Phòng chống lụt bão Trung ương đảm bảo tiêu chuẩn an toàn hồ chứa,
chống lũ cho hạ du và tích nước theo Quy trình vận hành liên hồ chứa đã được Thủ
tướng Chính phủ phê duyệt.
Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam (2010): Trong đề tài NCTX "Nghiên cứu
biến động lòng dẫn sông Hồng và đề xuất các giải pháp ổn định khu vực cửa vào
sông Đáy mới được tái lập" [21] sẽ hoàn thành trong năm 2010 với mục tiêu:
Nghiên cứu quy luật biến động lòng dẫn và đề xuất phương pháp chỉnh trị
sông - ổn định lòng dẫn sông Hồng khu vực cửa lấy nước vào sông Đáy.
Do kết quả của đề tài bước đầu được đánh giá tốt nhưng ở cấp đề tài NCTX
nhiều nội dung nghiên cứu vẫn chưa tiến hành được, VKHTL đã đề xuất nghiên cứu
nâng cao hơn trong đề tài cấp Bộ.
1.4. VẤN ĐỀ ĐẶT RA VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU
1.4.1. Vấn đề đặt ra
Từ những công trình nghiên cứu trên thấy rằng: đối với vấn đề hệ thống
sông Hồng nói chung và sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy trong bối cảnh khi
chưa có các hồ chứa thượng du và ngày nay đã có các liên hồ thượng du thì điều
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
14
kiện biên tại cửa vào sông Đáy đã khác nhau nhiều. Trong chiến lược phòng chống
lũ Đồng bằng sông Hồng có 5 giải pháp liên hoàn là:
1) Phòng hộ đê toàn hệ thống.
2) Cắt lũ bằng các hồ chứa thượng nguồn.
3) Phân lũ qua các công trình phân lũ sông Đáy.
4) Chậm lũ: có 4 khu chậm lũ trên toàn hệ thống.
5) Tăng khả năng thoát lũ của lòng dẫn.
Trong 5 giải pháp, giải pháp cắt lũ được chú ý đầu tư nhiều nhất bằng việc
xây dựng các hồ chứa thượng nguồn như hồ Thác Bà (1971), hồ Hoà Bình (1988),
hồ Tuyên Quang (2007), hồ Sơn La (2012)…Nếu như tần suất phòng chống lũ
không thay đổi, khi đã có thêm các hồ chứa thì nhiệm vụ phân lũ qua sông Đáy sẽ
giảm xuống. Nhưng do mức đảm bảo chống lũ quy hoạch giai đoạn sau cao hơn giai
đoạn trước nên việc phân lũ vào sông Đáy còn phụ thuộc vào tiêu chuẩn phòng
chống lũ hạ du và Hà Nội. Do đó cần phân tích xác định các kịch bản lưu lượng
mùa lũ và mùa kiệt. Hơn nữa với cùng một lưu lượng, biến đổi lòng dẫn và bãi sông
cũng đã thay đổi, ảnh hưởng đến mực nước tại cửa vào sông Đáy và khả năng phân
lưu vào sông Đáy.
Theo tiêu chuẩn phòng, chống lũ cho đồng bằng sông Hồng trong quyết định
số 92/2007/QĐ-TTg, 2007 của Chính phủ như sau:
- Giai đoạn 2007-2010: bảo đảm chống lũ có chu kỳ 250 năm (tần suất
0,4%), lưu lượng tương ứng tại Sơn Tây 42.600 m3/s.
- Giai đoạn 2010 - 2015: bảo đảm chống lũ có chu kỳ 500 năm (tần suất
0,2%), lưu lượng tương ứng tại Sơn Tây 48.500 m3/s.
- Tiêu chuẩn phòng lũ đối với hệ thống đê:
+ Tại Hà Nội: bảo đảm chống được lũ tương ứng với mực nước sông Hồng
tại trạm Long Biên là 13,40 m và thoát được lưu lượng tối thiểu là 20.000 m3/s;
+ Đối với hệ thống đê điều các vùng khác: bảo đảm chống được lũ tương
ứng với mực nước sông Hồng tại trạm Long Biên là 13,10 m;
Phần lưu lượng vượt quá khả năng trên sẽ được sử dụng các giải pháp khác:
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21
15
điều tiết hồ chứa, phân lũ, chậm lũ, cải tạo lòng sông thoát lũ. Do đó nhiệm vụ phần
lưu vào sông Đáy để giảm tải cho sông Hồng cũng phải nghiên cứu theo các kịch
bản mùa lũ.
1.4.2. Hướng nghiên cứu
- Đã có nhiều công trình nhiều nghiên cứu về sông Hồng và sông Đáy trong
nhiều năm qua, nhưng do yêu cầu mới đối với việc lấy nước vào sông Đáy trong các
bối cảnh khác nhau, nên việc xác định điều kiện biên theo các kịch bản mùa lũ và
mùa kiệt khác nhau nhiều;
- Về khu vực sông Hồng qua cửa Đáy, chưa có để tài, dự án nào nghiên cứu
giải pháp chỉnh trị sông Hồng, chống bồi lấp của Đáy, ổn định khu vực cửa vào
sông Đáy mới được tái lập;
- Chưa có công trình nào đi sâu nghiên cứu về giải pháp chỉnh trị lòng dẫn
sông Hồng khu vực cửa Đáy, chưa đi sâu phân tích về quy luật diễn biến lòng sông
Hồng, giải pháp chỉnh trị sông Hồng tạo thuận lợi cho việc lấy nước vào sông Đáy;
Để giải quyết các vấn đề về sông Đáy, phải giải quyết hai vấn đề chính là sự
ổn định lòng dẫn sông Hồng qua cửa vào sông Đáy và ổn định lòng dẫn sông Đáy.
Trong khuôn khổ luân văn sẽ tập trung đến vấn đề ổn định cửa vào sông Đáy, vị trí
này nằm trên sông Hồng và không đề cập đến vấn đề ổn định lòng dẫn sông Đáy.
Nội dung luận văn sẽ bao gồm:
- Nghiên cứu chế độ thuỷ động lực và diễn biến đoạn sông Hồng qua cửa
Đáy;
- Ứng dụng mô hình 21 FM-ST, xây dựng mô hình thuỷ lực mô phỏng diễn
biến đoạn sông Hồng khu vực của đáy;
- Đề xuất giải pháp chỉnh trị chủ yếu cho đoạn sông Hồng khu vực cửa Đáy
và một phần về giải pháp chống bồi lắng kênh dẫn vào cửa lấy nước Cẩm Đình.
---------------------------------------------------------------------------------------------Học viên: Phạm Xuân Đức
CH18C21