: “Nghiên cứu giải pháp nâng cao khả năng tiêu thoát lũ lưu vực sông Tích”.

LỜI TÁC GIẢ
Dưới sự giúp đỡ vô cùng quý báu của các thầy cô trong trường Đại học
Thuỷ lợi, bạn bè, đồng nghiệp, người thân và cùng với sự nỗ lực của bản thân,
tác giả mong muốn đóng góp một phần nhỏ và đem lại những giá trị về khoa
học - thực tiễn cho đề tài luận văn thạc sỹ kỹ thuật: “Nghiên cứu giải pháp
nâng cao khả năng tiêu thoát lũ lưu vực sông Tích”.
Để đạt được như vậy, tác giả xin bày tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu
sắc đối với thầy Phạm Việt Hòa, đã cho tôi những ý tưởng quý giá, những
định hướng ban đầu và nhiệt tình hướng dẫn, giúp đỡ tôi hoàn thành công việc
nghiên cứu khoa học của mình.
Tôi xin chân thành cảm ơn lãnh đạo trường Đại học Thủy lợi, Phòng
Đào tạo Đại học và sau đại học, Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước, Bộ môn Kỹ
thuật Tài nguyên nước và các thầy cô tham gia giảng dạy khoá Cao học 18
trường Đại học Thủy lợi đã tạo mọi điều kiện cho tôi hoàn thành tốt khoá học.
Xin bày tỏ lòng cảm ơn đến Ban Quản lý dự án sông Tích Hà Nội nơi tôi
đang công tác đã giúp đỡ tôi hoàn thành luận văn này.
Cuối cùng, xin gửi lời cám ơn chân thành nhất đến người thân, bạn bè và
đồng nghiệp đã khích lệ động viên tôi thực hiện đề tài luận văn này./
Hà Nội, tháng 11 năm 2013
Tác giả

Nguyễn Văn Thắng


2

LỜI CAM KẾT
Tôi là Nguyễn Văn Thắng, tôi xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu
của riêng tôi. Những nội dung và kết quả trình bày trong luận văn là trung thực
và chưa được ai công bố trong bất kỳ công trình khoa học nào.
Tác giả

Nguyễn Văn Thắng

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


3

MỤC LỤC
MỞ ĐẦU ......................................................................................................... 11
1. Tính cấp thiết của đề tài......................................................................... 11
2. Mục tiêu đề tài ....................................................................................... 12
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu ......................................................... 12
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu của đề tài ........................... 12
4.1. Cách tiếp cận .................................................................................. 12
4.2. Phương pháp nghiên cứu ................................................................ 13
5. Các kết quả đạt được ............................................................................. 13
CHƯƠNG I
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN ....................................................................... 14
1.1. Tổng quan về tiêu thoát lũ trên lưu vực sông ..................................... 14
1.1.1. Các nghiên cứu ngoài nước ......................................................... 14
1.1.2. Các nghiên cứu trong nước ......................................................... 17
1.2. Tổng quan về lưu vực nghiên cứu ...................................................... 19
1.2.1. Điều kiện tự nhiên ....................................................................... 19
1.2.1.1. Vị trí địa lý và ranh giới vùng nghiên cứu ............................... 19
1.2.1.2. Đặc điểm địa hình..................................................................... 22
1.2.1.3. Hệ thống sông suối liên quan đến vùng nghiên cứu ................ 23
1.2.1.4. Đặc điểm khí hậu ...................................................................... 26

1.2.2. Điều kiện kinh tế - xã hội ............................................................ 29
1.2.2.1. Dân số và xã hội ....................................................................... 29
1.2.2.2. Nông nghiệp, tiểu thủ công nghiệp và dịch vụ......................... 30
1.2.2.3. Hệ thống giao thông và cơ sở hạ tầng ..................................... 30
1.2.3. Hiện trạng hệ thống tiêu trên lưu vực sông Tích......................... 32

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


4

CHƯƠNG II
CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIỄN NHẰM NÂNG CAO KHẢ NĂNG
TIÊU NƯỚC VÀ GIẢM THIỆT HẠI DO LŨ GÂY RA TRÊN LƯU VỰC
SÔNG TÍCH .................................................................................................... 36
2.1. Phân vùng tiêu của lưu vực sông Tích ............................................... 36
2.1.1. Cơ sở để phân vùng tiêu .............................................................. 36
2.1.2. Kết quả phân vùng tiêu lưu vực sông Tích ................................. 38
2.2. Xác định yêu cầu tiêu ......................................................................... 40
2.2.1. Phương pháp tính toán hệ số tiêu ................................................ 40
2.2.2. Các tài liệu tính toán hệ số tiêu ................................................... 42
2.2.3. Kết quả tính toán giản đồ hệ số tiêu ............................................ 44
2.3. Phân tích, đánh giá khả năng tiêu trên lưu vực sông Tích ................. 45
2.4. Đặc điểm sự hình thành lũ và tình hình thiên tai ở lưu vực sông Tích
......................................................................................................................... 46
2.4.1. Đặc điểm sự hình thành lũ ........................................................... 46
2.4.2. Tình hình thiên tai ở lưu vực sông Tích ...................................... 47
2.5. Đề xuất các giải pháp nhằm nâng cao khả năng tiêu nước và giảm nhẹ

thiệt hại do lũ gây ra ở lưu vực sông tích ........................................................ 48
2.5.1. Cơ sở đề xuất các giải pháp nâng cao khả năng tiêu nước và giảm
nhẹ thiệt hai do lũ gây ra ở lưu vực sông Tích................................................ 48
2.5.2. Đề xuất các giải pháp nâng cao khả năng tiêu nước và giảm nhẹ
thiệt hai do lũ gây ra ở lưu vực sông Tích ...................................................... 50
CHƯƠNG III
PHÂN TÍCH LỰA CHỌN GIẢI PHÁP NÂNG CAO KHẢ NĂNG TIÊU
NƯỚC VÀ HẠN CHẾ THIỆT HẠI CỦA LŨ LỤT ...................................... 51
3.1. Phân tích lựa chọn giải pháp công trình ............................................. 51
3.1.1. Phân Tích cơ sở để lựa chọn mô hình ......................................... 51

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


5

3.1.1.1. Mô hình KOD ........................................................................... 51
3.1.1.2. Mô hình VRSAP ...................................................................... 52
3.1.1.3. Giới thiệu tóm tắt một số mô hình tính toán thuỷ lực 2 chiều và
khả năng áp dụng ............................................................................................ 53
3.1.1.4. Mô hình thủy lực một chiều MIKE 11 ..................................... 55
3.1.1.5. Lựa chọn mô hình..................................................................... 56
3.1.2. Giới thiệu sơ lược về mô hình VRSAP ....................................... 57
3.1.2.1. Sai phân cho một đoạn sông ..................................................... 58
3.1.2.2. Cách xử lý các công trình ......................................................... 60
3.1.2.3. Đoạn sông hoặc công trình không có nước chảy qua .............. 63
3.1.2.4. Đối với các ô ruộng .................................................................. 63
3.1.3. Ứng dụng mô hình VRSAP để lựa chọn giải pháp nâng cao khả

năng tiêu nước và hạn chế thiệt hại của lũ lụt gây ra trên lưu vực sông Tích 67
3.1.3.1. Xác định bộ thông số và kiểm nghiệm mô hình ...................... 67
3.1.3.2. Kết quả tính toán Phương án hiện trạng với tần suất thiết kế
P=10% ............................................................................................................. 77
3.1.3.3. Kết quả tính toán các phương án đề xuất ................................. 79
3.1.3.4. Lựa chọn phương án ................................................................. 87
3.2. Lựa chọn kiến nghị giải pháp phi công trình ..................................... 89
3.2.1. Công tác chỉ huy phòng chống lụt bão ........................................ 89
3.2.2. Công tác trồng rừng và bảo vệ rừng ............................................ 91
3.2.3. Các công trình phụ trợ phục vụ cứu hộ, cứu nạn ........................ 92
3.2.4. Tuyên truyền, giáo dục nâng cao nhận thức cộng đồng .............. 93
3.2.5. Xây dựng hệ thống cảnh báo lũ ................................................... 94
3.2.6. An toàn hồ đập ............................................................................ 94
3.2.7. Các chính sách đối với dân vùng chịu bão lũ .............................. 94
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ......................................................................... 96

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


6

I. KẾT LUẬN ............................................................................................ 96
II. KIẾN NGHỊ .......................................................................................... 98
TÀI LIỆU THAM KHẢO ............................................................................... 99
PHỤ LỤC ...................................................................................................... 100

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


7

DANH MỤC CÁC BẢNG BIỂU
Bảng 1.1. Diện tích theo cao độ các vùng đất trũng ven sông (ô ruộng) (ha) ..................... 23
Bảng 1.2. Đặc trưng nhiệt độ tháng, năm (Đơn vị: 0C) ....................................................... 26
Bảng 1.3. Độ ẩm tương đối trung bình tháng (Đơn vị: %).................................................. 26
Bảng 1.4. Số giờ nắng trung bình trong tháng (Đơn vị: giờ) .............................................. 27
Bảng 1.5. Tốc độ gió trung bình (m/s) ................................................................................ 27
Bảng 1.6. Tốc độ gió lớn nhất không kể hướng .................................................................. 28
Bảng 1.7. Lượng mưa năm của các trạm trên lưu vực sông Tích ....................................... 28
Bảng 1.8. Lượng bốc hơi trung bình tháng và năm (Đơn vị: mm)...................................... 28
Bảng 1.9. Quy mô dân số vùng nghiên cứu ........................................................................ 29
Bảng 1.10. Hiện trạng sử dụng đất đai trong vùng nghiên cứu ........................................... 30
Bảng 1.11. Quy mô, kích thước các công trình cầu hiện có trên sông ................................ 31
Bảng 1.12. Thống kê các trạm bơm tiêu vào sông Tích ...................................................... 33
Bảng 2.1. Đặc trưng hình thái lưu vực ................................................................................ 36
Bảng 2.2. Tổng hợp diện tích tiêu lưu vực sông Tích ......................................................... 38
Bảng 2.3. Độ chịu ngập cho phép của lúa (mm) (đối với lúa tháng 7) ............................... 41
Bảng 2.4. Mô hình mưa tiêu 5 ngày (đơn vị mm) ............................................................... 43
Bảng 2.5. Kết quả tính toán giản đồ hệ số tiêu của hệ thống trận mưa thực tế xảy ra từ
29/10 ÷ 4/11/2008 ................................................................................................................ 44
Bảng 2.6. Kết quả tính toán giản đồ hệ số tiêu của hệ thống trận mưa thiết kế tần suất
P=10%.................................................................................................................................. 44
Bảng 2.7. Lượng mưa lớn nhất các trạm năm 2008 (mm) .................................................. 47
Bảng 2.8. Mực nước lớn nhất các trạm năm 2008 .............................................................. 48
Bảng 2.9. Các khu đô thị dự kiến được xây dựng ............................................................... 49
Bảng 3.1. Thống kê mực nước lớn nhất điều tra và tính toán tại một số vị trí dọc trục sông

Tích ...................................................................................................................................... 72
Bảng 3.2. Mực nước lớn nhất tại một số vị trí dọc sông Tích. Trường hợp tính toán: Mưa
nội lưu vực sông Tích, sông Đáy tần suất P=10%, sông Tích hiện trạng ............................ 77
Bảng 3.3. Các thông số nạo vét lòng dẫn Phương án 1 ....................................................... 79
Bảng 3.4. Các thông số nạo vét lòng dẫn Phương án 2 ....................................................... 80
Bảng 3.5. Các thông số nạo vét lòng dẫn Phương án 3 ....................................................... 80

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


8

Bảng 3.6. Mực nước lớn nhất tại một số vị trí dọc tuyến sông Tích các phương án đề xuất
............................................................................................................................................. 81

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


9

DANH MỤC CÁC HÌNH VẼ, ĐỒ THỊ
Hình 1.1. Vị trí vùng nghiên cứu ........................................................................................ 21
Hình 1.2. Bản đồ hệ thống sông .......................................................................................... 25
Hình 2.1. Bản đồ quy hoạch tiêu lưu vực sông Tích ........................................................... 39
Hình 3.1. Chương trình tính toán thủy lực mạng lưới sông VRSAP .................................. 66
Hình 3.2. Sơ đồ vị trí các mặt cắt trên hệ thống sông ......................................................... 70

Hình 3.3. Bản đồ vị trí các lưu vực gia nhập sông Tích...................................................... 71
Hình 3.4. Quá trình mực nước tại vị trí trạm thủy văn Trí thủy – Trường hợp tính toán:
Mô phỏng trận lũ từ 29/10÷4/11/2008 ................................................................................. 73
Hình 3.5. Quá trình mực nước tại vị trí trạm thủy văn Văn Miếu – Trường hợp tính toán:
Mô phỏng trận lũ từ 29/10÷4/11/2008 ................................................................................. 74
Hình 3.6. Quá trình mực nước tại vị trí trạm thủy văn Ba Thá – Trường hợp tính toán: Mô
phỏng trận lũ từ 29/10÷4/11/2008 ....................................................................................... 75
Hình 3.7. Điều tra vết lũ tại thực địa ................................................................................... 76
Hình 3.8. Quá trình mực nước tại vị trí cửa ra Suối Hai – PA1 .......................................... 84
Hình 3.9. Quá trình mực nước tại vị trí cửa ra Suối Hai – PA2 .......................................... 85
Hình 3.10. Quá trình mực nước tại vị trí cửa ra Suối Hai – PA3 ........................................ 86
Hình 3.11. Sơ đồ bộ máy Ban chỉ huy phòng chống lụt bão .............................................. 90

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


10

CÁC CHỮ VIẾT TẮT VÀ KÝ HIỆU
FLV

Diện tích lưu vực

H

Mực nước

Q

Lưu lượng

QH

Quy hoạch

LV

Lưu vực

MNB

Mực nước biển

MNBD

Mực nước biển dâng

MNBTB

Mực nước biển trung bình

Min

Nhỏ nhất

Max

Lớn nhất

Hmax

Mực nước lớn nhất

UBND

Uỷ ban Nhân dân

VQHTL

Viện Quy hoạch Thuỷ lợi

TB

Trung bình

W

Dung tích

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


11

MỞ ĐẦU
1. Tính cấp thiết của đề tài

Vùng nghiên cứu là lưu vực sông Tích, bao gồm khoảng 151.539 ha đất
đai của các huyện Ba Vì, Phúc Thọ, Thạch Thất, Quốc Oai, Chương Mỹ, Mỹ
Đức, Thị xã Sơn Tây - Thành phố Hà Nội, nằm dọc hai bên bờ sông Tích.
Đây là khu vực có tiềm năng cho sự nghiệp phát triển kinh tế không chỉ đối
với thành phố Hà Nội mà còn ảnh hưởng tới khu tam giác phát triển kinh tế
Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh.
Giới hạn lưu vực sông Tích:
- Phía Bắc giáp tuyến đê hữu sông Hồng
- Phía Tây Bắc giáp tuyến đê hữu sông Đà
- Phía Đông giáp vùng tiêu sông Đáy
- Phía Nam và Tây Nam là phân lưu của sông Đà và sông Hoàng Long
với sông Tích.
Toàn bộ hệ thống sông suối thuộc lưu vực sông Tích chỉ có một hướng
tiêu thoát duy nhất là đổ vào sông Tích và chảy ra sông Đáy tại Ba Thá. Vào
mùa lũ, khi mưa lớn trong nội đồng gặp mực nước sông Đáy dâng cao thì việc
tiêu thoát nước trên lưu vực bị cản trở khá nhiều.
Sau khi hợp nhất Thủ đô Hà Nội năm 2008 thì lưu vực sông Tích thuộc
tỉnh Hà Tây (cũ) nay đều thuộc Thủ đô Hà Nội. Theo định hướng chung xây
dựng Thủ đô Hà Nội thì khu Thủ Đô không còn vùng phân lũ, chậm lũ.
Các khu đô thị, công nghiệp… phát triển nhanh, mạnh, quy mô lớn ảnh
hưởng rất nhiều đến khả năng tiêu úng nội tại. Ngoài việc diện tích đất nông
nghiệp bị chiếm chỗ để xây dựng, hệ số tiêu của vùng đô thị cũng cao hơn
nhiều nên hệ số tiêu chung của khu vực này sẽ tăng rất lớn.

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


12

Vì vậy việc nghiên cứu các giải pháp nhằm nâng cao khả năng tiêu thoát
lũ cho sông Tích là một vấn đề tất yếu nhằm phát triển kinh tế, xã hội, giữ gìn
cảnh quan, môi trường và điều hòa không khí cho Thủ đô.
2. Mục tiêu đề tài
Xây dựng cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất và lựa chọn giải pháp
nâng cao khả năng tiêu nước và giảm thiệt hại do lũ gây ra ở lưu vực sông
Tích.
3. Đối tượng và phạm vi nghiên cứu
Đối tượng nghiên cứu: Lũ lụt ở lưu vực sông Tích.
Phạm vi nghiên cứu: Toàn bộ lưu vực sông Tích – thành phố Hà Nội.
4. Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu của đề tài
4.1. Cách tiếp cận
- Tiếp cận lịch sử, kế thừa có bổ sung: Tiếp cận lịch sử là cách tiếp cận
truyền thống của hầu hết các ngành khoa học. Một phần ý nghĩa của cách tiếp
cận này là nhìn vào quá khứ để dự báo tương lai qua đó xác định được các
mục tiêu cần hướng tới trong nghiên cứu khoa học.
- Tiếp cận theo hướng đa ngành, đa mục tiêu: Hướng nghiên cứu này
xem xét các đối tượng nghiên cứu trong một hệ thống quan hệ phức tạp vì thế
đề cập đến rất nhiều đối tượng khác nhau như nông nghiệp, thủy sản, du lịch,
trồng trọt, v.v.
- Tiếp cận đáp ứng nhu cầu: Là cách tiếp cận dựa trên nhu cầu tiêu nước
của các đối tượng dùng nước, qua đó xây dựng các giải pháp tiêu thoát nước
tối ưu cho các đối tượng dùng nước.
- Tiếp cận bền vững: Là cách tiếp cận hướng tới sự phát triển hài hòa
giữa các đối tượng tiêu nước dựa trên quy hoạch phát triển, sự bình đẳng, sự
tôn trọng những giá trị lịch sử, truyền thống của các đối tượng cần tiêu nước
trong cùng một hệ thống.

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


13

4.2. Phương pháp nghiên cứu
Luận văn sử dụng các phương pháp sau:
- Phương pháp kế thừa.
- Phương pháp chuyên gia.
- Phương pháp thu thập tài liệu, số liệu.
- Mô hình toán thuỷ văn, thuỷ lực (VRSAP).
- Phương pháp phân tích hệ thống.
5. Các kết quả đạt được
- Đưa ra được tổng quan về lưu vực sông Tích. Đặc điểm tiêu thoát lũ
lưu vực sông Tích.
- Đưa ra được cơ sở khoa học và thực tiễn của các giải pháp nâng cao
khả năng tiêu nước và giảm thiệt hại do lũ gây ra ở lưu vực sông Tích.
- Đề xuất được các giải pháp công trình và phi công trình nhằm nâng cao
khả năng tiêu nước và hạn chế thiệt hại của lũ lụt gây ra.

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


14

CHƯƠNG I
NGHIÊN CỨU TỔNG QUAN

1.1. Tổng quan về tiêu thoát lũ trên lưu vực sông
1.1.1. Các nghiên cứu ngoài nước
Thế giới đang phải chịu những tổn thất nặng nề do thiên tai, trong đó có
lũ lụt. Con người bên cạnh việc phải đối phó và thích nghi với thiên nhiên thì
cũng đang phải gánh chịu những hậu quả không nhỏ do chính mình tạo ra.
Các thành phố vốn hình thành ở ven sông, biển phải đối mặt với nạn ngập
úng. London (Anh quốc) với sông Thames bị thu hẹp lại gặp bão lớn từ biển
Bắc, triều cường đã làm cho phần lớn thành phố ngập trong nước năm 1952.
Tokyo ( Nhật bản) đã có bão lớn đổ vào, mưa to kéo dài làm ngập các đường
ngầm trong thành phố vào năm 1971. Kulalumpua (Malaysia) vùng trũng
trung tâm thủ đô - trước năm 2005, khi chưa làm hệ thống thoát nước
SMART, trung tâm thành phố cũng bị ngập nặng khi mưa bão.
Bên cạnh các nguyên nhân đến từ tự nhiên như mưa nhiều hơn, bão gió
thất thường hơn, nước biển dâng cao... tình trạng lũ lụt trên thế giới còn có
chung nguyên nhân là đô thị hoá mạnh, tăng diện tích xây dựng nhà cửa và
đường xá, đồng thời giảm diện tích ngập nước, các dòng sông thiên nhiên bị
khai thác, tác động và hệ thống kênh rạch tiêu thoát bị thu hẹp.
Việc nghiên cứu các giải pháp phòng chống lũ lụt được đặc biệt quan
tâm và hướng tiếp cận trên thế giới hầu hết là sự kết hợp giữa các giải pháp
công trình và phi công trình. Các giải pháp công trình thường được sử dụng
như hồ chứa, đê điều, cải tạo lòng sông... được sử dụng rất nhiều, các giải
pháp phi công trình như xây dựng bản đồ nguy cơ ngập lụt, quy hoạch trồng
rừng và bảo vệ rừng, xây dựng và vận hành các phương án phòng tránh lũ lụt

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


15

và di dân khi cần khi có thông tin dự báo và cảnh báo chính xác cũng được sử
dụng rất nhiều. Có thể kể đến một số nghiên cứu sau đây :
- Nghiên cứu “Tăng nguy cơ lũ lụt ở Malaysia: nguyên nhân và giải
pháp” đăng trên tạp chí Disaster Prevention and Management cho thấy nguy
cơ lũ lụt ở Malaysia đã tăng đáng báo động trong những thập kỷ gần đây.
Nguyên nhân phần lớn là do thay đổi đặc tính vật lý của hệ thống thuỷ văn, do
các hoạt động của con người: tiếp tục phát triển vùng đồng bằng đông dân cư,
xâm lấn vào vùng ngập lũ, phá rừng và đồi dốc phát triển. Sự phát triển nhanh
chóng và suy thoái môi trường đang bị lãng quên một cách nhanh chóng, con
người chỉ xem những lợi ích tích cực của một nền kinh tế đang bùng nổ trong
khi không chú ý nhiều đến các tác động tiêu cực của chúng.
- Hongming He và các cộng sự thuộc Đại học Massachusetts (Hoa Kỳ)
đã nghiên cứu vùng ngập lũ trung du sông Vàng (Yellow River Basin) thuộc
Trung Quốc. Nghiên cứu đã đánh giá các tác động do thay đổi bề mặt lưu vực
đến dòng chảy lũ. Nghiên cứu đã đề cập đến các tác động do hoạt động của
con người ảnh hưởng đến điều kiện biên của mô hình. Đây thực sự là công cụ
hữu ích dùng để quản lý và đánh giá ảnh hưởng của các hoạt động trên lưu
vực sông Vàng đến tình trạng lũ.
- Vùng hạ lưu sông Tsurumi, trải dài từ thành phố Machida qua Vịnh
Tokyo, là mục tiêu của các dự án quản lý lũ toàn diện trong những năm 1980
của Nhật Bản. Một phần của kế hoạch lớn này là việc xây dựng một bể lớn đa
năng, có thể trữ nước lũ từ sông trong mùa lụt, còn vào những thời điểm khác
trong năm lại được dùng vào các mục đích khác, trong đó có sân vận động
quốc tế Yokohama. Vì độ cao của con đê ngăn sông với bể này khá thấp,
nước sẽ chảy qua đê khi mùa nước lên, vì thế tránh bị trào ngược. Nước sau lũ
được tháo đi bằng các cửa cống. Bản thân sân vận động được dựng trên nhiều
cọc nhằm đảm bảo nó vẫn được sử dụng trong mùa lũ như các đường đi

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


16

chính. Một trung tâm thông tin về lũ lụt và các bảng thông báo trong bể này
tạo điều kiện cho người dân nắm được thông tin và cung cấp các cảnh báo dễ
dàng. Ngoài ra, các biện pháp khác trên sông Tsurumi cũng đã được áp dụng,
bao gồm nạo vét lòng sông, đắp đê, kiểm tra và điều chỉnh các hồ chứa nước.
- Carlos E. M. Tucci, chuyên gia tại Viện nghiên cứu Nước thuộc trường
Đại học Liên bang Rio Grande do Sul, đã đưa ra một ví dụ điển hình về một
hệ thống đập kiểm soát lũ tại châu thổ sông Itajaí-Açu ở Santa Catarina
(Braxin). Đó là hệ thống gồm ba con đập được xây dựng trong những năm
1970 - 1980, gồm đập Tây nằm ở thượng nguồn sông Itajaí-Oeste ở thành phố
Taió, đập Nam ở thượng nguồn sông Itajaí do Sul tại thành phố Ituporanga và
đập Ibirama trên sông Hercílio. Thiết kế của các con đập này với sức chứa lớn
và cửa cống thấp cho phép xả lũ dần dần trong một thời gian dài.
Song song với các nghiên cứu việc áp dụng các mô hình thủy văn, thủy
lực trong việc diễn toán lũ trong sông đã được sử dụng khá phổ biến; nhiều
mô hình đã được xây dựng áp dụng cho dự báo hồ chứa, dự báo lũ cho hệ
thống sông, cho công tác quy hoạch phòng chống lũ trên thế giới như:
- Tại Bangladesh, năm 1997, nhằm đối phó với hạn trên sông Gorai,
DHI đã phối hợp với uỷ ban phát triển nước Bangladesh thiết lập mô hình
Mike 11 để mô tả các biến đổi hình thái ở hạ lưu sông, đồng thời dự báo sự
thay đổi trong lưu lượng trước và sau khi nạo vét sông trong mùa khô và mùa
lũ.
- Tại Ấn Độ, năm 2004, một dự án nghiên cứu kết hợp giữa Viện Công
nghệ Quốc gia Ấn Độ với Viện Thủy lực Đan Mạch được thực hiện trên cơ sở
ứng dụng mô hình MIKE11 và MIKE SHE để tính toán tối ưu hóa hệ thống

thủy nông. Dự án được thực hiện trên hệ thống thủy nông Mahanadi, bao gồm
hồ chứa và hệ thống kênh thuộc loại lớn nằm ở miền Trung của Ấn Độ. Nhờ
công cụ MIKE 11 và MIKE SHE, dự án đã tiến hành tính toán mô phỏng

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


17

lượng mưa trên lưu vực, tính toán thủy lực trên các hệ thống sông, xây dựng
quy trình vận hành hồ chứa và vận hành hệ thống kênh nội đồng
Qua các nghiên cứu trên, có thể thấy các hoạt động phát triển của con
người ngày càng gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến môi trường sống của
chúng ta, đặc biệt là các khu dân cư ở hạ lưu các lưu vực sông. Trước đây khi
thế giới cần phát triển kinh tế thì các tác động của các công trình thủy điện,
thủy lợi, giao thông và các cơ sở hạ tầng chưa được coi trọng. Gần đây, khi
hậu quả của việc phát triển này ngày càng rõ rệt, một số quốc gia thậm chí
còn dỡ bỏ một số công trình. Tuy nhiên, đây là vấn đề khó với các quốc gia
đang phát triển như Việt Nam chúng ta. Do đó, cần thiết phải có những
nghiên cứu chuyên sâu, chi tiết để có thể đánh giá đúng và đầy đủ tác động
của các hoạt động kinh tế nói trên đến tình hình lũ lụt thiên tai nói riêng và
đến vấn đề quản lý, bảo vệ và sử dụng hợp lý, bền vững tài nguyên nước trên
thế giới nói chung.
1.1.2. Các nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam, phòng chống thiên tai nói chung và phòng chống lũ lụt nói
riêng được Chính phủ đặc biệt quan tâm và đầu tư rất nhiều kinh phí cho công
tác nghiên cứu. Các chương trình, dự án, đề tài nghiên cứu về vấn đề này có
thể kể đến là:

- Nghiên cứu phát triển và quản lý tài nguyên nước quốc gia cho 14
lưu vực lớn của Việt Nam trong đó có quy hoạch phòng lũ cho một số tỉnh
Miền Trung do Viện Quy hoạch Thủy lợi, Bộ NN & PTNT và JICA thực
hiện.
- Đề tài cấp Nhà nước Nghiên cứu dự báo chống xói lở bờ sông miền
Trung do Đại học Thủy lợi thực hiện từ đầu năm 2000 đến cuối 2002 đã
nghiên cứu thực trạng và nguyên nhân gây xói lở bờ sông các tỉnh miền

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


18

Trung, trong đó có nguyên nhân do lũ lớn, và dự báo diễn biến xói lở, đề xuất
các giải pháp khắc phục.
- Đề tài cấp Nhà nước Nghiên cứu giải pháp thoát lũ cho một số sông
lớn miền Trung nhằm bảo vệ các khu kinh tế tập trung, các khu dân cư
ven sông, dọc quốc lộ do Đại học Thủy lợi thực hiện từ năm 2004 đến 2006
đã nghiên cứu đặc điểm lũ lụt miền Trung tìm ra các giải pháp nhằm giảm
thiểu thiên tai lũ lụt giúp phát triển kinh tế - xã hội. Đề tài đã nghiên cứu và
chọn hai lưu vực sông Thạch Hãn - Quảng Trị và sông Kone-Hà Thanh tỉnh
Bình Định để nghiên cứu điển hình.
- Dự án Định hướng Quy hoạch lũ Miền Trung do Viện Quy hoạch
Thủy lợi thực hiện từ tháng 8 năm 1996 đến tháng 12 năm 2001 đã nghiên
cứu một cách toàn diện về diễn biến lũ, nguyên nhân gây lũ, các yếu tố ảnh
hưởng và đề xuất các giải pháp quy hoạch phòng chống lũ và giảm nhẹ thiên
tai cho miền Trung.
- Dự án Quy hoạch thủy lợi vùng ven biển Bắc Bộ và Bắc Trung bộ

(2007) do Viện Quy hoạch Thủy lợi chủ trì thực hiện với sự phối hợp thực
hiện của Trường Đại học Thủy lợi, Viện Kinh tế Quy hoạch Thủy sản, với
mục tiêu đề xuất phương án quy hoạch giải quyết vấn đề cấp nước, tiêu thoát
nước, phòng chống lũ và giảm nhẹ thiên tai đáp ứng quá trình phát triển của
vùng duyên hải ven biển từ Quảng Ninh đến Thừa Thiên Huế. Đánh giá hiện
trạng đã làm rõ tồn tại chính ở lĩnh vực cấp nước, tiêu thoát nước và phòng
chống lũ bão. Phương án quy hoạch đề xuất giải pháp đảm bảo cấp đủ nước
cho toàn vùng, đảm bảo tiêu thoát cũng như yêu cầu phòng chống lũ bão đến
năm 2020;
- Dự án Rà soát bổ sung Quy hoạch phòng chống lũ Miền Trung từ
Quảng Bình đến Bình Thuận do Viện Quy hoạch Thủy lợi thực hiện từ năm
2010 đến 2011 với các mục tiêu: (i) Giảm thiểu thiệt hại do thiên tai bão lũ

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


19

gây ra, tạo điều kiện bảo đảm thực hiện các mục tiêu phát triển đã được đặt ra
trong định hướng phát triển kinh tế xã hội góp phần ổn định nền kinh tế xã
hội, củng cố an ninh quốc phòng.(ii) Ổn định dân cư tạo điều kiện phát triển
bền vững kinh tế, xã hội.(iii) Làm cơ sở chỉ đạo trong xây dựng các chương
trình đầu tư, hoạch định chính sách phát triển theo lộ trình tới năm 2020 trên
địa bàn các tỉnh Miền Trung.
Kết quả đạt được từ những đề tài, dự án từ trước đến nay đã có đóng góp
đáng kể vào công tác phòng chống lũ lụt ở những cấp độ và khía cạnh khác
nhau. Tuy nhiên, phòng chống lũ lụt ở nước ta vẫn cần phải tiếp tục được
nghiên cứu vì sự biến đổi của khí hậu toàn cầu, các hiện tượng khí hậu cực

đoan vẫn thi nhau hoành hành sinh mưa lũ lớn gây ngập lụt hàng năm. Cùng
với đó là sự tác động rất lớn của con người đến môi trường tự nhiên như phá
rừng, khai thác khoáng sản dẫn đến thay đổi lòng dẫn ; tốc độ đô thị hóa
nhanh, dân số ngày càng phát triển, quản lý lỏng lẻo dẫn đến xâm lấn lòng
dẫn thoát lũ là nguyên nhân làm cho lũ lụt ngày càng gia tăng.
Đề tài nghiên cứu của tôi: “Nghiên cứu giải pháp nâng cao khả năng tiêu
thoát lũ lưu vực sông Tích” cũng đi theo hướng tiếp cận chung của thế giới
hiện nay về công tác phòng chống lũ, trong đó tập trung đi sâu phân tích về
hiện trạng công tác phòng chống lũ trên lưu vực sông Tích ; phân tích tổng
hợp lũ, nguyên nhân gây lũ ; từ đó đề xuất giải pháp công trình và phi công
trình nhằm giảm thiểu tối đa và có hiệu quả những tác động do lũ gây ra trên
lưu vực sông Tích.
1.2. Tổng quan về lưu vực nghiên cứu
1.2.1. Điều kiện tự nhiên
1.2.1.1. Vị trí địa lý và ranh giới vùng nghiên cứu
Vùng nghiên cứu là lưu vực sông Tích, bao gồm khoảng 151.539 ha đất
đai của các huyện Ba Vì, Phúc Thọ, Thạch Thất, Quốc Oai, Chương Mỹ, Mỹ

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


20

Đức, Thị xã Sơn Tây, một phần đất của huyện Lương Sơn - Thành phố Hà
Nội, nằm dọc hai bên bờ sông Tích. Đây là khu vực có tiềm năng cho sự
nghiệp phát triển kinh tế không chỉ đối với thành phố Hà Nội mà còn ảnh
hưởng tới khu tam giác phát triển kinh tế Hà Nội - Hải Phòng - Quảng Ninh.
- Vị trí địa lý:

+ 105015' đến 105045' Kinh độ Đông
+ 20045' đến 21010' Vĩ độ Bắc
- Giới hạn vùng nghiên cứu:
+ Phía Bắc giáp tuyến đê hữu sông Hồng
+ Phía Tây Bắc giáp tuyến đê hữu sông Đà
+ Phía Đông giáp vùng tiêu sông Đáy
+ Phía Nam và Tây Nam là phân lưu của sông Đà và sông Hoàng Long
với sông Tích.

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


21

Hình 1.1. Vị trí vùng nghiên cứu

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


22

1.2.1.2. Đặc điểm địa hình
Vùng nghiên cứu có đặc điểm địa hình phức tạp, bao gồm cả núi cao, núi
thấp cũng như vùng trung du và đồng bằng. Nếu chia ra hai khu vực tả và hữu
sông thì mỗi khu có đặc điểm địa hình khác nhau
- Khu vực vùng hữu sông Tích có thể chia ra 3 loại địa hình:

+ Khu vực núi cao với đỉnh Ba Vì có cao độ 2196m là nơi tập trung đất
rừng tự nhiên, có cả rừng trồng và đất nông nghiệp, tuy nhiên mức độ phân
tán cao, theo chủ yếu là dọc theo các thung lũng nhỏ và khe suối.
+ Khu vực gò đồi, có cao độ từ 5-20m, chủ yếu là đất trống đồi trọc, có
trồng cả lúa và màu, địa hình dốc, độ xói mòn lớn, cây trồng đa dạng nhưng
do tính chất đất nên năng suất thấp.
+ Khu vực đồng bằng là vùng ven sông Tích, có cao độ dưới 6m, nhiều
vùng có cao độ từ 2 - 3m, cây trồng chủ yếu là lúa, một số nơi đất cao có
trồng cây ăn quả, màu.
- Khu vực tả sông Tích: hầu hết là đồng bằng và bãi sông chạy dọc theo
chiều dài sông Tích, thế dốc từ sông Hồng, sông Đáy vào sông Tích và dốc
dần từ thượng nguồn về cửa ra của sông tại Ba Thá, cao độ đất đai biến đổi từ
11-13m thuộc Ba Vì đến 2-3m thuộc Chương Mỹ. Khu vực từ đường Quốc lộ
6 trở lên đã được bao đê chống lũ, từ dưới đường 6 xuống đến Ba Thá chỉ có
đê bao địa phương do dân trong vùng tự đắp để chống lũ nội tại của sông Tích
và sông Đáy, đây là khu vực trũng và là khu chậm lũ khi có phân lũ từ sông
Hồng vào sông Đáy.
- Dọc theo trục sông Tích từ Đầm Long đến Ba Thá có nhiều vùng đất
trũng ven sông (được coi như các ô ruộng gắn liền với sông), các vùng đất
này đóng vai trò như những khu chứa có tác dụng điều tiết nước trên sông.
Trong mùa lũ, các vùng này có khả năng bị ngập do mực nước sông Tích lên
cao, hầu hết các vùng đất này nằm ở phía hữu Tích, một số vùng đất bên tả

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


23

Tích có cống tiêu làm việc theo chế độ một chiều chảy ra sông. Quan hệ diện
tích ∼ cao độ của các ô ruộng được trình bày trong bảng sau:
Bảng 1.1. Diện tích theo cao độ các vùng đất trũng ven sông (ô ruộng) (ha)
Cao độ
Tên

<3m <4m <5m

<6m

<7m

<8m

Cầu Trắng
-Ái Mỗ
Đồng Mô

<9m <10m

<11m

<12m

Tổng

77,1 154,4

399,7

538,7

562,2

31,92 172,92 251,92 385,78 575,86 603,55

Tân Xã

634,8 1100,8

11,48 109,34 265,44 353,97 464,25 691,11 899,02 1125,36 1627,9

Phú Bình

102,3 183,1 266,4

350

433,4 516,2

Đồi Phủ

121,4

180

230

280

Tân Tiến

22

673

1171

1171

Nhân Lý

15 196

714

1024

1024

330

380

600

600

430

430

Phú Thụ

50

240

565

1195

2240

2240

Yên Sơn

25

827

1107

1212

1332

1332

200

500

1131

1660

Xuân
Khanh
Đồng Lạc

2

15

318

1462

1990

2180

2110

2240
2180

Nguồn: Quy hoạch thủy lợi bảo vệ và phát triển nguồn nước lưu vực sông TíchThanh Hà- Viện QHTL Hà Nội năm 2001

1.2.1.3. Hệ thống sông suối liên quan đến vùng nghiên cứu
Liên quan về nguồn nước đối với vùng nghiên cứu không chỉ là các sông
suối trong lưu vực sông Tích mà các sông ngoài khu vực cũng có mối liên hệ
mật thiết trong cả hai mùa lũ và kiệt. Hệ thống sông suối được nghiên cứu bao
gồm:
- Sông Tích: là nhánh cấp 1 của sông Đáy, đổ vào sông Đáy tại Ba Thá.
Sông bắt nguồn từ dãy núi Ba Vì, đoạn đầu từ Đầm Long đến Thị xã Sơn Tây
sông chảy theo hướng Tây-Đông, sau đó chảy theo hướng Bắc-Nam với độ
uốn khúc lớn. Lưu vực thuộc bờ tả phần lớn là đồng bằng, lưu vực thuộc bờ
hữu là sườn Đông của dãy Ba Vì có cả núi cao, trong du và đồng bằng với 13

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


24

nhánh suối đổ trực tiếp vào sông. Hướng đổ của các nhánh này gần như đều
vuông góc với sông, độ dốc khá lớn nên lũ tập trung nhanh và mạnh. Tổng
chiều dài sông từ Đầm Long đến Ba Thá trên 99 km, diện tích lưu vực tính
đến cửa Ba Thá là 1350km2.
- Sông Đáy: là phân lưu lớn của sông Hồng với chiều dài từ điểm phân
lưu tới cửa sông trên 220km, đoạn sông nằm dọc theo ranh giới phía Đông
vùng nghiên cứu từ Hát Môn đến Ba Thá có chiều dài khoảng 65km. Do có
Đập Đáy được xây dựng năm 1937 nên sông hầu như tách mối liên hệ với
sông Hồng chỉ trừ trường hợp có phân lũ do vậy đoạn sông Đáy từ hạ lưu đập
Đáy đến Ba Thá có lòng dẫn hẹp, bãi sông rộng và hầu như không có dòng
chảy vào mùa kiệt mà chỉ có nước hồi quy từ các hệ thống sông Nhuệ, Phù

Sa-Đồng Mô cùng với ảnh hưởng triều đẩy nước từ Ba Thá lên. Vào mùa lũ
nước tập trung từ sông Tích, sông Thanh Hà và các trạm bơm dọc sông bơm
nước vào. Khả năng điều tiết lũ của sông Đáy lớn vì bãi sông rộng tuy nhiên
lũ thoát chậm do lòng dẫn của sông đoạn hạ lưu hẹp và bị ảnh hưởng lũ từ
sông Hoàng Long và sông Đào Nam Định chảy sang.
- Sông Nhuệ: Là một phân lưu của sông Hồng, đây là con sông chính của
hệ thống thuỷ nông Sông Nhuệ nhận nước ngọt trực tiếp từ sông Hồng vào hệ
thống qua cống Liên Mạc. Vào mùa lũ, cống Liên Mạc đóng lại, khi đó sông
Nhuệ chỉ có nhiệm vụ tiêu nước do mưa nội đồng gây ra từ các vùng đất hai
bên sông. Sau khi qua lưu vực sông Nhuệ, sông đổ vào sông Đáy tại Phủ Lý.
- Sông Châu: Là con sông nội đồng khá lớn chảy từ hạ lưu cống Tắc
Giang (hiện đang được thi công để lấy nước từ sông Hồng vào) đổ vào sông
Nhuệ tại vị trí cách ngã ba Phủ Lý-sông Nhuệ khoảng 1.8km.
- Sông Duy Tiên: Là sông nội đồng tách ra từ sông Nhuệ, chảy qua
huyện Duy Tiên gặp sông Châu tại Bảy Cửa
- Sông Đào Nam Định: Là con sông nối giữa sông Hồng và sông Đáy
nằm ở phía Nam tỉnh Hà Nam. Gặp sông Đáy ở Độc Bộ, sông Đào Nam Định
hàng năm chuyển một lượng nước lớn từ sông Hồng sang sông Đáy.
- Sông Hoàng Long: là nhánh cấp 1 của sông Đáy, nhập vào sông Đáy tại
Gián Khẩu.

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước


25

Hình 1.2. Bản đồ hệ thống sông

Luận văn Thạc sĩ

Ngành: Kỹ thuật Tài nguyên nước