Nghiên cứu sự thay đổi một số yếu tố thủy văn thủy lực hạ lưu hệ thống sông hương dưới tác động của các công trình thủy lợi thủy điện và biến đổi khí hậu luận án tiến kĩ kỹ thuật chuyên ngành phát triển nguồn nước mã số 6244920

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

NGUYỄN ĐÍNH

NGHIÊN CỨU SỰ THAY ĐỔI MỘT SỐ YẾU TỐ
THỦY VĂN -THỦY LỰC HẠ LƯU HỆ THỐNG
SÔNG HƯƠNG DƯỚI TÁC ĐỘNG CỦA CÁC
CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - THỦY ĐIỆN
VÀ BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU

Chuyên ngành: Phát triển nguồn nước
Mã số: 62 44 92 01

TÓM TẮT LUẬN ÁN TIẾN SĨ KỸ THUẬT

HÀ NỘI - 2014


Cơng trình được hồn thành tại Trường Đại học Thủy lợi

Người Hướng dẫn khoa học:
PGS.TS. Lê Đình Thành
PGS.TS. Hồng Minh Tuyển

Phản biện 1: TS. Lê Hùng Nam
Tổng cục Thủy lợi, Bộ Nông nghiệp và PTNT
Phản biện 2: PGS. TS. Nguyễn Thanh Sơn

Trường Đại học KHTN, Đại học Quốc gia Hà Nội
Phản biện3:

PGS. TS. Nguyễn Thanh Hùng
Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

Luận án sẽ được bảo vệ trước Hội đồng chấm luận án cấp Trường
họp tại Trường Đại học Thủy lợi
Vào hồi 8 giờ 30 phút ngày 24 tháng 6 năm 2014

Có thể tìm hiểu luận án tại:
- Thư viện Quốc gia
- Thư viện Trường Đại học Thủy lợi


1

MỞ ĐẦU
Tính cấp thiết của luận án: Hiện nay trên lưu vực sông
Hương đã và đang xây dựng nhiều công trình thủy lợi – thủy điện
lớn, có tác động đáng kể đến chế độ thủy văn - thủy lực hạ lưu. Đồng
thời biến đổi khí hậu cũng có những tác động đến tài nguyên nước
trên lưu vực. Vì vậy việc nghiên cứu đề tài luận án “Nghiên cứu sự
thay đổi một số yếu tố thủy văn - thủy lực hạ lưu hệ thống sông
Hương dưới tác động của các công trình thủy lợi - thủy điện và
biến đổi khí hậu” là cần thiết, đáp ứng yêu cầu phát triển bền vững
kinh tế - xã hội trên lưu vực, đặc biệt phục vụ cho công tác cấu trúc
lại cơ cấu nông nghiệp và xây dựng tỉnh Thừa Thiên Huế phát triển
thành thành đô thị loại I trực thuộc Trung ương.
Mục tiêu nghiên cứu: Làm rõ sự thay đổi một số yếu tố thủy

văn - thủy lực hạ lưu hệ thống sông Hương dưới tác động của các
cơng trình thủy lợi - thủy điện và biến đổi khí hậu và đề xuất các giải
pháp thích ứng nhằm giảm thiểu tác động xấu đến phát triển kinh tế xã hội và bảo vệ môi trường hạ lưu sông Hương.
Đối tượng và phạm vi nghiên cứu: Đánh giá tác động của hệ
thống các công trình thủy lợi – thủy điện lớn trên lưu vực đến một số
yếu tố thủy văn - thủy lực hạ lưu sông Hương từ sau các hồ chứa đến
đập Thảo Long có xét đến biến đổi khí hậu đến năm 2030.
Phương pháp nghiên cứu: Luận án đã sử dụng các phương
pháp: kế thừa, điều tra, khảo sát, phân tích thống kê, mơ hình tốn
thuỷ văn - thuỷ lực, GIS, phân tích hệ thống, phương pháp chuyên
gia và tham vấn ý kiến cộng đồng
Những đóng góp mới của Luận án:
1) Đã đánh giá được một cách định lượng những tác động
của các cơng trình thủy lợi – thủy điện trên lưu vực sơng Hương và
tác động của biến đổi khí hậu đến một số yếu tố thủy văn - thủy lực ở
hạ lưu hệ thống sông Hương.
2) Đã đề xuất được các giải pháp phi cơng trình và cơng
trình nhằm giảm thiểu những tác động tiêu cực của các cơng trình


2

thủy lợi – thủy điện trên lưu vực sông Hương đến chế độ dòng chảy
ở hạ lưu và nâng cao hiệu quả khai thác của các cơng trình.
Chương I
TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU
1.1

TỔNG QUAN VỀ CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC ĐÂY
CÓ LIÊN QUAN

Luận án đã tiến hành nghiên cứu tổng quan 38 cơng trình
nghiên cứu trên thế giới, trong nước và trên lưu vực sông Hương.
1.1.1 Các nghiên cứu trên thế giới
Đã có nhiều nghiên cứu liên quan đến tác động của các hồ
chứa và biến đổi khí hậu đến chế độ thủy văn - thủy lực hạ lưu các
lưu vực sơng trên thế giới. Các cơng trình nghiên cứu nói chung
thường tập trung vào các lưu vực sơng có qui mơ lớn, có thể chia
thành hai hướng chính: (i) so sánh phân tích diễn biến mơi trường
của các giai đoạn trước và sau khi có các hồ chứa bằng số liệu thực
đo, và (ii) sử dụng mơ hình toán thủy văn, thủy lực để đánh giá các
tác động tới dòng chảy hạ lưu.
1.1.2 Các nghiên cứu trong nước
Ở Việt Nam, việc đánh giá tác động của các công trình và
biến đổi khí hậu đến dịng chảy gần đây đã được quan tâm nghiên
cứu, đặc biệt từ khi có các cơng trình thủy lợi - thủy điện (TL-TĐ)
lớn trên các hệ thống sông. Nghiên cứu tác động của biến đổi khí hậu
đến tài nguyên nước chưa đi sâu đánh giá chi tiết và định lượng tác
động của các công trình thủy lợi - thủy điện và biến đổi khí hậu đến
các yếu tố thủy văn - thủy lực ở hạ lưu các hệ thống sông.
1.1.3 Những hạn chế của các cơng trình nghiên cứu trước đây
trên lưu vực sơng Hương và hướng khắc phục
Tác động tổng hợp của các cơng trình thượng, hạ lưu và biến
đổi khí hậu (BĐKH) đến chế độ thủy văn - thủy lực (TV-TL) hạ lưu
sông Hương chưa được nghiên cứu sâu và chi tiết. Cách tiếp cận
trong các nghiên cứu chưa xét đủ các thành phần của hệ thống, hầu


3

hết dựa trên giả thiết là các điều kiện thủy văn và mặt đệm lưu vực

không thay đổi, việc đánh giá định lượng các tác động chưa thật đầy
đủ.
Hướng khắc phục của luận án:
- Xem xét đánh giá trên quan điểm phân tích hệ thống của lưu vực
sơng Hương, tập trung vào các cơng trình chính có tác động đáng
kể đến chế độ dịng chảy hạ lưu sơng Hương.
- Đánh giá định lượng được tác động của các cơng trình và BĐKH,
bước đầu xem xét đến vai trò của sử dụng đất và lớp thảm phủ
rừng trên cơ sở lựa chọn dòng chảy năm và các trận lũ cụ thể để
nghiên cứu thay đổi của một số yếu tố TV-TL điển hình
- Đề xuất được các giải pháp có cơ sở khoa học và thực tiễn, có
tính khả thi, thiết thực và hiệu quả.
1.1.4 Hướng tiếp cận của luận án
- Tiếp cận tổng hợp theo hệ thống nguồn nước
- Tiếp cận mơ phỏng hệ thống bằng mơ hình tốn thủy văn - thủy
lực
- Tiếp cận theo kịch bản.


4

Sơ đồ tiếp cận của luận án xem hình 1.1.

Thu thập số liệu khí hậu,
thủy văn, địa hình, cơng
trình TL-TĐ
Phân tích các yếu tố
tác động đến chế
độ TV-TL

Tác động của hệ thống hồ
chứa thủy lợi – thủy điện
lớn ở thượng lưu

Tác động của các cơng
trình thủy lợi vùng cửa
sơng

Mơ hình mưa – dòng
chảy

Thay đổi dòng
chảy đến các hồ

Vận hành hồ chứa thủy
lợi – thủy điện

Đánh giá xu thế
thay đổi một số
yếu tố khí hậu

Lựa chọn kịch bản
biến đổi khí hậu,
NBD

Chi tiết kịch bản biến đổi
BĐKH

Mơ hình tốn thủy văn thủy lực

Thay đổi chế độ
thủy văn- thủy lực
hạ lưu

So sánh với kết
quả điều tra, khảo
sát

Đề xuất giải
pháp định
hướng

Hình 1.1: Sơ đồ tiếp cận nghiên cứu của luận án


Hình 1.2: Lưu vực sơng Hương trên lãnh thổ Việt Nam

5


6

1.2
1.2.1

ĐẶC ĐIỂM LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG
Đặc điểm tự nhiên
Lưu vực sơng Hương nằm gần trọn trong tỉnh Thừa Thiên
Huế (hình 1.2), gồm ba nhánh lớn: sông Bồ, Hữu Trạch và Tả Trạch,
trong đó Tả Trạch là nguồn nước chính của sơng Hương. Tài ngun

nước lưu vực sơng Hương có vai trò rất quan trọng đối với phát triển
kinh tế, văn hóa - xã hội, bảo vệ mơi trường của tỉnh Thừa Thiên Huế.
1.2.2 Đặc điểm kinh tế - xã hội
Những năm gần đây trên lưu vực sơng Hương có nhiều cơng
trình TL-TĐ được xây dựng để đáp ứng các nhu cầu phát triểnvề
kinh tế - xã hội trên lưu vực, các cơng trình TL-TĐ cùng với sự thay
đổi cơ cấu sử dụng đất trên lưu vực sẽ có những tác động đáng kể
đến chế độ TV-TL của sông Hương.
1.3
HỆ THỐNG CƠNG TRÌNH THỦY LỢI - THỦY ĐIỆN
TRÊN LƯU VỰC SƠNG HƯƠNG VÀ LỰA CHỌN
CƠNG TRÌNH ĐƯA VÀO NGHIÊN CỨU
1.3.1 Các cơng trình thủy lợi - thủy điện trên lưu vực sơng Hương
Hệ thống cơng trình rất đa dạng, gồm: (i) các hồ chứa ở
thượng nguồn có nhiệm vụ chống lũ, cấp nước, phát điện; (ii) các cơng
trình cống, đập ven các tuyến sơng chính được xây dựng ở cửa vào các
chi lưu có nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt, lấy nước tưới cho các vùng
nội đồng, ngăn lũ tiểu mãn, lũ sớm; và (iii) các cơng trình vùng cửa
sơng có nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt và tiêu thoát lũ sơng Hương và
vùng đồng bằng, trong đó quan trọng nhất là đập Thảo Long.
1.3.2 Lựa chọn các cơng trình chính nghiên cứu trong luận án
Tiêu chí lựa chọn: V hồ chứa ≥ 100.106m3, N lắp máy ≥
30MW đối với hồ chứa thủy điện, ≥ 10MW đối với hồ chứa kết hợp,
đập Thảo Long ở cửa sơng Hương có tác động lớn đối với dịng chảy
mùa cạn trên tồn hệ thống, do đó các hồ Bình Điền, Hương Điền,
Tả Trạch và đập Thảo Long được đưa vào nghiên cứu.
1.4
Kết luận chương I
Trên lưu vực sông Hương, các đánh giá tác động của các
cơng trình chưa nghiên cứu sâu và đầy đủ về mặt định lượng những

7

thay đổi các yếu tố thủy văn – thủy lực ở hạ lưu khi các hồ chứa lớn
trên thượng nguồn cùng hoạt động với cơng trình ngăn mặn ở cửa
sơng, đặc biệt tình hình biến đổi khí hậu đang đặt ra những thách
thức mới cho quản lý tổng hợp tài nguyên nước nhằm đáp ứng những
yêu cầu phát triển kinh tế - xã hội của địa phương.
Trên cơ sở định hướng nghiên cứu và tiếp cận của luận án,
ứng dụng mơ hình tốn thủy văn, thủy lực và phân tích tổng hợp sẽ
được chọn là phương pháp chủ đạo trong đánh giá tác động của các
cơng trình thủy lợi – thủy điện chính trên lưu vực.
Các hồ chứa ở thượng lưu gồm: Tả Trạch, Bình Điền, Hương
Điền và đập ngăn mặn Thảo Long ở hạ lưu là các cơng trình lớn, có
vai trị quan trọng, có tác động đáng kể đến chế độ TV-TL hạ lưu sông
Hương. Luận án đã lựa chọn những cơng trình này cho nghiên cứu.
Chương II
CÁC YẾU TỐ TÁC ĐỘNG ĐẾN CHẾ ĐỘ THỦY VĂN- THỦY
LỰC SƠNG HƯƠNG VÀ THIẾT LẬP BỘ CƠNG CỤ TÍNH TỐN
2.1

XU THẾ BIẾN ĐỔI MỘT SỐ YẾU TỐ KHÍ TƯỢNG,
THỦY VĂN TRÊN LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG
2.1.1 Dữ liệu và phương pháp đánh giá xu thế
Sử dụng số liệu nhiệt độ, mưa, bốc hơi và mực nước thu thập
được của các trạm đo đạc trên khu vực để tiến hành phân tích và
đánh giá xu thế của một số yếu tố khí tượng, thủy văn bằng phương
pháp kiểm định Mann Kendall và phương pháp Sen.
2.1.2 Xu thế biến đổi một số yếu tố khí tượng

Các đặc trưng mưa có xu thế tăng nhưng không rõ ràng
(không thỏa mãn mức ý nghĩa 5%), ngược lại, bốc hơi có xu thế
giảm. Nhiệt độ trung bình ở khu vực miền núi tăng, song tại Huế có
xu thế giảm tuy khơng rõ ràng (khơng thỏa mãn mức ý nghĩa 5%).
2.1.3 Xu thế biến đổi một số yếu tố thủy văn
Các đặc trưng mực nước ở các trạm Kim Long, Phú Ốc có
xu thế tăng, phù hợp với xu thế tăng của lượng mưa trên lưu vực.


8

2.1.4 Đánh giá chung về xu thế diễn biến một số yếu tố khí tượng,
thủy văn và lựa chọn kịch bản BĐKH, NBD cho lưu vực sông Hương
Kết quả đánh giá xu thế cho thấy một số yếu tố khí tượng,
thủy văn trên lưu vực sơng Hương có xu thế diễn biến khá phù hợp
với điều kiện BĐKH, trong đó đáng chú ý là xu thế tăng lượng mưa
cả mùa khô, mùa mưa, cũng như lượng mưa 1, 3, 5, 7 ngày liên tục
lớn nhất, là yếu tố chính gây lũ trên lưu vực.
Năm 2012 Bộ Tài nguyên và Môi trường (TN&MT) đã công
bố các kịch bản BĐKH, NBD cho Việt Nam, trong đó có khu vực
Thừa Thiên Huế với mức thay đổi lượng mưa trung bình năm vào thời
kỳ 2030 tăng 2,1% so với thời kỳ nền 1980-1999 (B2). Trên cơ sở
khuyến nghị của Bộ về việc sử dụng kịch bản phát thải trung bình (B2)
trong định hướng ban đầu để đánh giá tác động của BĐKH, luận án
chọn kịch bản phát thải trung bình B2 để nghiên cứu đánh giá tác động
của biến đổi khí hậu đến chế độ thủy văn – thủy lực sơng Hương.
2.1.5 Tính tốn lượng mưa theo kịch bản biến đổi khí hậu năm 2030
Chuỗi mưa năm điển hình cho mỗi trạm trên tồn khu vực
nghiên cứu được lựa chọn theo năm đại biểu và thay đổi theo tỉ lệ biến
đổi lượng mưa theo kịch bản B2 của Bộ TN&MT công bố năm 2012.

Kết quả chuỗi mưa dự tính theo kịch bản biến đổi khí hậu sẽ làm dữ
liệu đầu vào cho mơ hình thủy văn HEC-HMS để tính tốn dịng chảy
trên lưu vực trong trường hợp có xét đến biến đổi khí hậu.
2.2
CÁC YẾU TỐ CHÍNH TÁC ĐỘNG ĐẾN CHẾ ĐỘ THỦY
VĂN - THỦY LỰC SƠNG HƯƠNG
2.2.1 Mưa, bão và các hình thế thời tiết gây mưa lũ
Chế độ mưa phân phối rất không đồng đều về không gian và
thời gian, tạo nên sự phân hóa sâu sắc trong chế độ thủy văn – thủy
lực sơng Hương: mùa ít mưa, dịng chảy trên sơng cạn kiệt; mùa
mưa, dịng chảy lũ rất lớn tràn bờ gây ngập lụt nặng nề hàng năm.
Bão là yếu tố quan trọng tác động lớn đến chế độ thủy văn –
thủy lực của sơng Hương, nhất là dịng chảy lũ. Bão, áp thấp nhiệt
đới kết hợp với các hình thế thời tiết khác như khơng khí lạnh, hội tụ
nhiệt đới,... thường gây mưa lớn đến rất lớn sinh ra lũ lụt nghiêm


9

trọng trên vùng đồng bằng hạ lưu và khu vực đầm phá.
2.2.2 Điều kiện địa hình, thảm phủ
Hướng núi, hướng bờ biển nằm gần vng góc với hướng gió
thịnh hành có tác dụng chắn gió gây ra mưa lớn. Hình thể lưu vực có
dạng bồn thu nước rộng, vùng núi – đồi sát vùng đồng bằng – đầm phá
ven biển tạo ra tính chất dịng chảy lũ khốc liệt.
Độ che phủ rừng khá cao, nhưng vai trò điều tiết của tồn bộ
thảm phủ đối với chế độ dịng chảy sơng Hương chưa cao do tỉ lệ rừng
giàu và rừng trung bình cịn thấp, lại có xu hướng giảm.
2.2.3 Đầm phá và thủy triều
Khi chưa có đập Thảo Long, hệ thống đầm phá Tam Giang - Cầu

Hai có tác động rất rõ rệt đến chế độ dịng chảy sơng Hương. Với đặc
điểm triều thấp thường trùng với thời gian kiệt và triều cao trùng với thời
gian lũ lớn nên tác động của thủy triều càng làm tăng khó khăn trong cấp
nước mùa kiệt do xâm nhập mặn, và tiêu thoát lũ trong mùa mưa.
2.2.4 Hoạt động kinh tế xã hội trên lưu vực
Trong giai đoạn 2007-2009, đập Thảo Long làm nâng cao
mực nước trung bình năm tại Kim Long và Phú Ốc tăng 26-27 cm,
mực nước thấp nhất, cao nhất trung bình mùa kiệt tăng 20-31 cm,
mực nước cao nhất trung bình mùa lũ tăng 4-7 cm. Trong giai đoạn
2010-2012, hồ Bình Điền, Hương Điền làm giảm mực nước cao nhất
trung bình mùa lũ tại Kim Long 53 cm, Phú Ốc 37 cm, làm nâng cao
mực nước mực nước thấp nhất trung bình mùa kiệt ở Kim Long 37
cm, Phú Ốc 22 cm.
2.3
CÁC TÁC ĐỘNG CHÍNH CỦA HỆ THỐNG CƠNG
TRÌNH TL-TĐ ĐẾN CHẾ ĐỘ TV-TL SÔNG HƯƠNG
2.3.1 Về mùa lũ
Về mùa lũ các hồ chứa có tác động hạ thấp mực nước và lưu
lượng đỉnh lũ ở hạ lưu do điều tiết lũ. Tuy vậy, có khả năng gây lũ
chồng lên lũ, tạo ra lũ nhân tạo khi chưa có qui trình vận hành liên
hồ chứa. Bùn cát bị giữ lại trên các hồ chứa, tạo hiệu ứng nước trong,
gây biến hình lịng dẫn hạ lưu, gia tăng rủi ro do sự cố…


10

2.3.2

Về mùa cạn
Đập Thảo Long tạo ra chế độ dòng chảy hồ lịng sơng, làm

ngọt hóa sơng Hương, tạo ra tiềm năng chuyển bớt nước ngọt về tưới
cho vùng Phú Lộc, hỗ trợ hệ thống thủy lợi hồ Truồi; đập có vai trị
rất lớn đảm bảo khơng cho nước mặn xâm nhập vào sông kể cả do
nước biển dâng. Các hồ thượng lưu điều tiết nước phát điện, cấp
nước, đảm bảo u cầu mơi trường, làm thơng thống dịng chảy,
cùng với đập Thảo Long làm nâng cao mực nước mùa cạn hạ lưu
sơng Hương.
2.4
ỨNG DỤNG MƠ HÌNH HEC-HMS VÀ HEC-RAS CHO
LƯU VỰC SƠNG HƯƠNG
2.4.1 Giới thiệu chung về mơ hình HEC – HMS và HEC-RAS
Mơ hình tốn thủy văn HEC-HMS được sử dụng để tính tốn
dịng chảy đến hồ và các biên nhập bên, kết quả được sử dụng làm
đầu vào cho mơ hình tốn thủy lực HEC-RAS để diễn tốn dịng
chảy hạ lưu hồ chứa theo các phương án vận hành đóng, mở các cửa
xả được lập trình bằng các đoạn mã lệnh điều khiển. Hai mơ hình
được kết nối chặt chẽ với nhau thông qua phần mềm DSS.
2.4.2 Ứng dụng mơ hình HEC-HMS và HEC-RAS cho lưu vực
sơng Hương
Luận án đã sử dụng số liệu 278 mặt cắt địa hình được đo đạc
cập nhật đến năm 2009 gồm: sông Hữu Trạch 18 mặt cắt (MC), sông Tả
Trạch 24 MC, sông Hương 59 MC, sông Bồ 37 MC, các tuyến thốt lũ
ở hạ lưu 140 MC. Có 27 ơ chứa được xây dựng với quan hệ Z-W được
tính tốn từ phần mềm HEC-GeoRAS. Sử dụng số liệu mưa, lưu lượng
và mực nước thực đo tại các trạm trên lưu vực để tính tốn mơ hình.
Thơng qua xây dựng bản đồ chỉ số CN và các bước thiết lập
mạng thủy văn, thủy lực, hiệu chỉnh và kiểm định mơ hình dịng chảy
lũ cho thấy bộ thơng số mơ hình HEC-HMS đạt yêu cầu với hệ số
Nash 0,90-0,92 (hiệu chỉnh, hình 2.1) và 0,78- 0,95 (kiểm định, hình
2.2); hệ số Nash mơ hình HEC-RAS đạt 0,63-0,77 (hình 2.3, 2.4)

11

Hình 2.1: Hiệu chỉnh mơ hình
HEC-HMS tại Bình Điền

Hình 2.3: Kiểm định mơ hình
HEC-RAS tại Kim Long
2.5

Hình 2.2: Kiểm định mơ hình
HEC-HMS tại Dương Hịa

Hình 2.4: Kiểm định mơ hình
HEC-RAS tại Phú Ốc

KẾT LUẬN CHƯƠNG II
Xu thế biến đổi của một số yếu tố khí tượng, thủy văn trên lưu
vực sông Hương là khá phù hợp với kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ
Tài ngun và Mơi trường. Trên cơ sở khuyến nghị của Bộ về việc sử
dụng kịch bản phát thải trung bình (B2) trong định hướng ban đầu để
đánh giá tác động của BĐKH, luận án chọn kịch bản phát thải trung
bình B2 mà Bộ TN&MT cơng bố năm 2012 để nghiên cứu đánh giá tác
động của biến đổi khí hậu đến chế độ thủy văn – thủy lực sông Hương.
Kết quả nghiên cứu bước đầu cho thấy hoạt động của các
cơng trình Thảo Long, Bình Điền và Hương Điền trong thời gian qua
đã có những tác động đáng kể đến một số yếu tố thủy văn – thủy lực
hạ lưu sơng Hương, do đó cần được nghiên cứu đánh giá định lượng
trong các trường hợp khác nhau, đặc biệt là khi có thêm cơng trình

hồ Tả Trạch đi vào vận hành và xét đến biến đổi khí hậu.


12

Bộ mơ hình tốn HEC-HMS và HEC- RAS được thiết lập và
ứng dụng cho lưu vực sông Hương để mô phỏng dòng chảy ngày trong
năm, dòng chảy lũ và dòng chảy kiệt. Các kết quả hiệu chỉnh và kiểm
định mô hình là khả quan, chấp nhận được để đánh giá sự thay đổi của
một số yếu tố thủy văn – thủy lực hạ lưu sông Hương dưới tác động
của các cơng trình thủy lợi – thủy điện và biến đổi khí hậu.
Chương III
ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG CỦA CÁC CƠNG TRÌNH THỦY
LỢI- THỦY ĐIỆN VÀ BĐKH ĐẾN MỘT SỐ YẾU TỐ THỦY
VĂN – THỦY LỰC HẠ LƯU HỆ THỐNG SÔNG HƯƠNG
3.1

KHUNG ĐÁNH GIÁ VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN VẬN HÀNH
HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH ĐỂ ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG
3.1.1 Khung đánh giá tác động
Trên cơ sở phân tích lựa chọn các cơng trình đưa vào nghiên
cứu, khung đánh giá tác động và các trường hợp nghiên cứu được
trình bày trong hình 3.1

Hình 3.1: Khung đánh giá tác động của các cơng trình thủy lợi- thủy
điện và BĐKH đến một số yếu tố TV-TL sông Hương
Luận án nghiên cứu 3 trường hợp (1) Điều kiện tự nhiên, chưa có


13

cơng trình thủy lợi – thủy điện (thời kỳ nền); (2) Có hồ Bình Điền (BĐ),
Hương Điền (HĐ), Tả Trạch (TT) và đập Thảo Long, khơng xét đến biến
đổi khí hậu; (3) Có hồ BĐ, HĐ, TT, đập Thảo Long và có xét đến biến
đổi khí hậu đến năm 2030 theo kịch bản B2 của Bộ TN&MT 2012.
3.1.2 Các phương án vận hành hệ thống cơng trình để đánh giá
tác động
Luận án đề xuất 3 phương án vận hành hệ thống cơng trình
(PA) để đánh giá tác động, gồm: (1) PAI: vận hành dựa vào qui trình
của từng hồ đơn độc; (2) PAII: vận hành phối hợp điều tiết lũ theo
cấp báo động lũ ở hạ lưu; và (3) PAIII: bổ sung dung tích phịng lũ
hạ lưu cho hồ Bình Điền, Hương Điền.
Các trường hợp tính tốn đánh giá tác động của các cơng
trình và BĐKH đến một số yếu tố TV-TL hạ lưu sơng Hương được
tóm tắt trong bảng 3.1.
Bảng 3.1: Các trường hợp tính tốn
TT
Kí hiệu
Điều kiện tính tốn
1
TH1
Dịng chảy tự nhiên, chưa có cơng trình
2
TH2-PAI
Có 3 hồ Bình Điền, Hương Điền, Tả Trạch và đập
Thảo Long vận hành theo qui trình độc lập
3
TH2-PAII
Có 3 hồ BĐ, HĐ, TT và đập Thảo Long vận hành
phối hợp theo mực nước báo động lũ ở hạ lưu

4
TH2-PAIII Có 3 hồ BĐ, HĐ, TT và đập Thảo Long vận hành
phối hợp theo mực nước báo động lũ ở hạ lưu, bổ
sung dung tích phịng lũ cho các hồ chứa
5
TH3-PAI
Có 3 hồ BĐ, HĐ, TT và đập Thảo Long, vận hành
theo qui trình độc lập và xét đến biến đổi khí hậu
đến năm 2030 theo kịch bản B2
6
TH3-PAII
Có 3 hồ BĐ, HĐ, TT và đập Thảo Long vận hành
phối hợp theo mực nước báo động lũ ở hạ lưu và
xét đến BĐKH đến năm 2030 theo kịch bản B2
Các phương án vận hành cơng trình được viết thành các mã
lệnh điều khiển đưa vào các mơ đun tích hợp trong mơ hình HEC-RAS
để tính tốn điều tiết dịng chảy qua các hồ chứa.
3.1.3 Lựa chọn năm đại biểu
Sau khi xem xét tài liệu KT-TV trong thời kỳ nền, luận án chọn


14

năm 1984 là năm nước trung bình để đánh giá dòng chảy năm, dòng chảy
kiệt; chọn trận lũ lịch sử năm 1999 với đặc điểm mưa lũ cực đoan, mưa
đồng bằng lớn hơn mưa vùng núi và lũ đặc biệt lớn năm 1983 có mưa
vùng núi lớn hơn đồng bằng để đánh giá tác động đến dòng chảy lũ.
3.2
TÁC ĐỘNG CỦA CÁC CƠNG TRÌNH TL-TĐ VÀ
BĐKH ĐẾN MỘT SỐ YẾU TỐ THỦY VĂN – THỦY

LỰC HẠ LƯU HỆ THỐNG SÔNG HƯƠNG
3.2.1 Tác động đến dòng chảy ngày trong năm
Kết quả mơ phỏng mực nước trung bình ngày trong năm
nước trung bình tại Kim Long trong các trường hợp cơng trình vận
hành theo phương án I được thể hiện trong hình 3.2, bảng 3.2.

Hình 3.2: Quá trình mực nước trung bình ngày trong năm tại Kim Long
Bảng 3.2: Thay đổi mực nước trung bình năm nước trung bình (m)
Vị trí
TH1
TH2-PAI
TH3-PAI
H0
H1
H1-H0
H2
H2-H1
Kim Long
0,04
0,68
+0,64
0,69
+0,01
Phú Ốc
0,42
1,02
+0,60
1,06
+0,04
Khi khơng xét đến BĐKH, mực nước trung bình năm ở hạ

lưu sơng Hương trong năm nước trung bình dưới tác động của các
cơng trình có xu hướng tăng, mức tăng khoảng 0,60 m so với khi
chưa có đập Thảo Long và các hồ. Khi có xét đến BĐKH, mực nước
hạ lưu sông Hương tăng không đáng kể so với tác động của các cơng
trình TL-TĐ. Điều đó cho thấy sự thay đổi dịng chảy hạ lưu sơng
Hương chịu tác động từ hệ thống cơng trình TL-TĐ lớn hơn nhiều so
với tác động của BĐKH theo kịch bản nghiên cứu.


15

Trước khi có các cơng trình, mực nước vào mùa cạn dao động
theo thủy triều, vào mùa lũ mực nước lên xuống đột ngột, đỉnh lũ cao.
Sau khi có các cơng trình, mực nước mùa cạn duy trì ổn định, khơng
cịn dao động theo triều biển; vào mùa lũ, đỉnh lũ hạ thấp, thời gian duy
trì mực nước trên báo động 2 (H≥ +2,0 m) tại Kim Long trung bình
giảm từ 4 ngày xuống còn 2 ngày song thời gian duy trì mực nước trên
báo động 1 (H≥ +1,0 m) trung bình tăng từ 9 ngày lên 47-53 ngày.
3.2.2 Tác động đến dịng chảy lũ
Trường hợp khơng xét đến BĐKH, kết quả tính tốn dịng chảy lũ
hạ lưu sơng Hương theo các phương án trong hình 3.3, 3.4, bảng 3.3, 3.4.

Hình 3.3: Quá trình mực nước
Hình 3.4: Quá trình mực nước
lũ tính tốn 1999 tại Kim Long
lũ tính tốn 1983 tại Kim Long
Bảng 3.3: Thay đổi mực nước đỉnh lũ tính tốn năm 1999 ở hạ lưu
sơng Hương theo các trường hợp (m)
Vị trí

TH1
TH2- PAI
TH2-PAII
TH2-PAIII
H0
H1
H1-H0
H2
H2-H0
H3
H3-H0
Kim Long 6,09 5,81 -0,28 5,13 -0,96
5,10
-0,99
Phú Ốc
4,68 4,60 -0,08 4,48 -0,20
4,47
-0,21
Phân tích sự thay đổi một số đặc trưng lũ tính tốn 1999 tại Kim
Long trước và sau khi có các hồ chứa cho thấy chế độ lũ ở hạ lưu có sự thay
đổi đáng kể. Khi chưa có các hồ, đỉnh lũ cao; sau khi có các hồ, đỉnh lũ hạ
thấp, cường suất lũ lên cực đại giảm từ 0,54 m/giờ xuống còn 0,24 – 0,52
m/giờ, cường suất lũ lên trung bình giảm từ 0,2 m/giờ xuống còn 0,1 – 0,15
m/giờ tùy theo từng phương án vận hành, thời gian duy trì mực nước trên


16

báo động 3 (H ≥ +3,5 m) giảm từ 4-8 giờ, lũ ít khốc liệt hơn.
Bảng 3.4: Thay đổi mực nước đỉnh lũ tính tốn năm 1983 ở hạ lưu

sơng Hương theo các trường hợp (m)
Vị trí

TH1
TH2- PAI
TH2- PAII
TH2- PAIII
H0
H1
H1-H0
H2
H2-H0
H3
H3-H0
Kim Long
5,00
4,70
-0,30
3,81
-1,19
3,56
-1,44
Phú Ốc
4,73
4,43
-0,30
4,41
-0,32
4,30
-0,43

Với lũ 1983 kết quả tính tốn cho thấy một số đặc trưng lũ tại
Kim Long có sự thay đổi đáng kể. Khi chưa có các hồ, cường suất lũ
lên cực đại 0,35 m/giờ, sau khi có hồ giảm xuống còn 0,14 – 0,33
m/giờ, cường suất lũ lên trung bình giảm từ 0,09 m/giờ xuống cịn
0,05 – 0,07 m/giờ tùy theo từng phương án vận hành, thời gian duy trì
mực nước trên báo động 3 giảm từ 8 – 9 giờ, lũ điều hịa hơn.
Trường hợp có xét đến BĐKH, kết quả tính tốn lũ 1999 tại
hạ lưu theo các phương án vận hành xem hình 3.5, 3.6, bảng 3.5

Hình 3.5: Quá trình mực nước lũ Hình 3.6: Quá trình mực nước lũ
tính tốn 1999 tại Kim Long, các tính tốn 1999 tại Kim Long, các
hồ vận hành PAI, xét BĐKH
hồ vận hành PAII, xét BĐKH
Bảng 3.5: Thay đổi mực nước đỉnh lũ năm 1999 ở hạ lưu sông
Hương có xét đến biến đổi khí hậu (m)
Vị trí

TH1
H0

Kim Long
Phú Ốc

6,09
4,68

PA I
TH2 TH3 H2-H1
(H1) (H2)
5,81 6,15

+ 0,34
4,60 4,71
+ 0,11

PA II
TH2 TH3 H4-H3
(H3) (H4)
5,13 5,32
+ 0,29
4,48 4,56
+ 0,08


17

Như vậy, qua các kết quả nghiên cứu cho thấy sự thay đổi chế
độ dòng chảy lũ ở hạ lưu sông Hương phụ thuộc rất lớn vào chế độ vận
hành điều tiết lũ của các hồ chứa ở thượng lưu, đặc biệt là hồ Tả Trạch.
Cả hai phương án PAII (vận hành phối hợp) và PA III (vận hành
phối hợp + tăng dung tích phịng lũ) đều làm giảm mực nước đỉnh lũ
năm 1983 tại Kim Long từ 1,2-1,4 m, đảm bảo tiêu chuẩn giảm lũ
chính vụ năm 1983 cho thành phố Huế.
Trong các trường hợp nghiên cứu, tác động của BĐKH đến năm
2030 theo các phương án vận hành hồ chứa tới sự thay đổi mực nước đỉnh
lũ ở hạ lưu là không đáng kể so với tác động do các hồ chứa gây ra.
3.2.3 Tác động đến dòng chảy kiệt
Các kết quả tính tốn mực nước dịng chảy kiệt (tháng I-VIII)
năm nước trung bình theo phương án vận hành độc lập ở bảng 3.6.
Bảng 3.6: Thay đổi mực nước mùa cạn năm nước trung bình (m)
TH1

TH2-PAI
TH3-PAI
Vị trí
H1
H2
H2-H1
H3
H3-H2
Kim Long
-0,11
0,52
+0,63
0,52
0,00
Phú Ốc
0,17
0,74
+0,57
0,75
+0,01
Kết quả tính tốn cho thấy vào mùa cạn vai trò của đập Thảo
Long và các hồ chứa là rất lớn, chúng làm tăng mực nước trung bình
mùa cạn ở hạ lưu lên tới trên dưới 0,60m. Trường hợp có xét đến
biến đổi khí hậu đến năm 2030, kết quả tính tốn cho thấy mực nước
trung bình mùa cạn tại Kim Long, Phú Ốc hầu như không đổi.
Tại Kim Long, sau khi có các cơng trình, mực nước trên +0,4
m duy trì suốt mùa cạn, mực nước trung bình mùa cạn đạt cao trình
+0,52 m, đảm bảo cung cấp nguồn nước tưới tự chảy cho vùng đồng
bằng sông Hương, đủ khả năng chuyển nước cho vùng Phú Lộc.
3.2.4 Tác động đến vấn đề bùn cát hạ lưu

Kết quả tính tốn cho thấy mực nước tại trạm Bình Điền
giảm đáng kể so với cùng cấp lưu lượng. Cùng một trị số lưu lượng,
mực nước đã hạ thấp trung bình 40 cm so với khi chưa có hồ. Do chỉ
có số liệu khảo sát 1 năm sau khi hồ Bình Điền đi vào vận hành nên
chưa phản ánh đầy đủ và chính xác nguyên nhân hạ thấp mực nước
tại trạm Bình Điền, nhưng sơ bộ cho thấy hồ Bình Điền đã có tác


18

động nhất định đến sự thay đổi bùn cát ở hạ lưu, là một trong những
nguyên nhân làm xói lở lịng sơng, làm cho các quan hệ thủy văn thủy lực biến đổi. Khi có thêm hồ Tả Trạch vận hành, diễn biến dịng
chảy bùn cát ở hạ lưu sơng Hương có thể cịn nhiều thay đổi.
3.3
KẾT LUẬN CHƯƠNG III
Bằng cách tiếp cận tổng hợp và sử dụng các mô hình tốn thủy
văn thủy lực HEC-HMS và HEC-RAS, luận án đã bước đầu định lượng
được một số tác động chính của các cơng trình thủy lợi – thủy điện và
biến đổi khí hậu đến một số yếu tố thủy văn – thủy lực hạ lưu hệ thống
sông Hương. Kết quả cho thấy tác động của các cơng trình TL-TĐ trên hệ
thống sông Hương đến một số yếu tố TV-TL hạ lưu là rất đáng kể, cần
đặc biệt lưu ý đến (i)- quy trình vận hành của hồ Bình Điền và Hương
Điền trong mùa lũ; và (ii)- vai trò chủ đạo trong giảm lũ của phần dung
tích phịng lũ, điển hình là hồ Tả Trạch và vai trò ngăn ảnh hưởng triều
của đập Thảo Long. Tác động của BĐKH theo kịch bản B2 đến năm
2030 tới dòng chảy năm, dòng chảy kiệt ở hạ lưu là không đáng kể so với
tác động của cơng trình TL-TĐ. Đối với dịng chảy lũ, trong trường hợp
mưa lũ cực đoan (lũ năm 1999) tác động của BĐKH trở nên rõ ràng hơn.
Chương IV
ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ĐỊNH HƯỚNG GIẢM THIỂU TÁC

ĐỘNG TIÊU CỰC VÀ TĂNG HIỆU QUẢ CÁC CƠNG TRÌNH
THỦY LỢI - THỦY ĐIỆN
4.1
MỤC TIÊU VÀ CƠ SỞ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP
4.1.1 Mục tiêu giải pháp
- Giảm nhẹ các tác động bất lợi của các cơng trình thủy lợi - thủy
điện đến vùng hạ lưu trong mùa lũ và mùa cạn nhằm phát triển
kinh tế - xã hội và bảo vệ môi trường;
- Nâng cao hiệu quả của các cơng trình thủy lợi - thủy điện trên
lưu vực nhằm giải quyết các mâu thuẫn giữa năng lượng và
phịng chống lũ, an tồn và giảm nhẹ thiệt hại cho vùng hạ lưu.
4.1.2 Cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất giải pháp
- Điều kiện đặc thù tự nhiên vùng hạ lưu;
- Vai trò của các cơng trình thủy lợi – thủy điện;

-

u cầu phát triển bền vững và bảo vệ môi trường lưu vực.


19

4.2
4.2.1

GIẢI PHÁP PHI CƠNG TRÌNH
Tăng cường thảm phủ trên lưu vực
Từ các chỉ số CN theo các kịch bản thay đổi sử dụng đất và thảm
phủ rừng các thời kỳ trong tương lai, ứng dụng mơ hình HEC-HMS tính
được dịng chảy lũ đến các tuyến hồ chứa từ lũ năm 1983. Qua đây sơ bộ

ước tính phương trình tương quan giữa chỉ số CN và tổng lượng lũ đến
các tuyến hồ chứa y = 13,19x +2676, R2 = 0,994. Kết quả mực nước và
lưu lượng đỉnh lũ năm 1983 tại Kim Long và Phú Ốc theo các kịch bản
thay đổi thảm phủ được tổng hợp ở bảng 4.1.
Bảng 4.1: Ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đất và thảm phủ rừng
đến dịng chảy lũ năm 1983 ở hạ lưu sơng Hương
Kim Long
Phú Ốc
Năm Hmax
ΔH
Qmax ΔQ Hmax
ΔH
Qmax ΔQ
(m)
(m) (m3/s) (m3/s) (m)
(m) (m3/s) (m3/s)
1983 5,00
5.907
4,73
1.801
2020 5,00 0,00 5.898 -9
4,73 0,00 1.797 -4
2030 5,00 0,00 5.891 -16 4,71 -0,02 1.776 -25
2050 4,98 -0,02 5.880 -27 4,69 -0,04 1.759 -42
Như vậy, thảm phủ rừng và sử dụng đất trên lưu vực có tác
động đến dòng chảy lũ, tuy nhiên mức độ là khác nhau ở các khu
vực, ở khu vực thượng lưu vai trò này rõ rệt hơn so với khu vực hạ
lưu. Diện tích rừng cần tăng cường ở những khu vực trọng yếu:
- Các vùng thượng nguồn các hồ chứa thủy lợi - thủy điện
(kể cả các hồ chứa nhỏ);

- Trồng rừng, trồng cây ở các vành đai dọc sông và dải ven biển;
- Cùng với trồng và bảo vệ rừng là quản lý tổng hợp lưu vực,
trong đó quản lý tài nguyên nước là trung tâm.
4.2.2
Quy hoạch, xây dựng và bảo vệ hành lang bảo vệ nguồn nước
Đối với lưu vực sông Hương cần chú ý quy hoạch, xây dựng và
bảo vệ hành lang bảo vệ nguồn nước hồ, nguồn nước sơng và đầm phá.
4.2.3 Xây dựng quy trình vận hành liên hồ chứa phối hợp với
đập Thảo Long
Đề xuất Quy trình vận hành phối hợp điều tiết lũ giữa các
cơng trình thủy lợi – thủy điện trên lưu vực sơng Hương theo cấp


20

báo động lũ ở hạ lưu với một số nội dung chính như sau:
(1) Đối với các hồ chứa thượng lưu
a)- Hồ Bình Điền:
- Mực nước trước lũ +80,6 m.
- Khi lũ bắt đầu về hồ thì bắt đầu xả lũ với lưu lượng Qxả ≤
Qđến phối hợp với ràng buộc đảm bảo yêu cầu chống lũ hạ lưu, mức
xả tùy theo mực nước báo động lũ ở Kim Long.
- Sau lũ, tiếp tục vận hành xả lũ để đưa mực nước hồ về
+80,6m, chuẩn bị đón lũ tiếp theo.
b) Hồ Hương Điền:
- MNTL +56,0 m.
- Khi lũ về thì bắt đầu xả với lưu lượng Qxả ≤ Qđến, mức xả
tùy theo mực nước báo động lũ tại Phú Ốc.
- Sau lũ, vận hành xả lũ tiếp tục để đưa mực nước hồ về +56,0 m.
c) Hồ Tả Trạch:

- Trước lũ, mực nước hồ giữ ở mức +25,0 m.
- Khi lũ về thì bắt đầu xả với lưu lượng Qxả ≤ Qđến, mức xả
tùy theo mực nước báo động lũ ở Kim Long.
- Sau lũ, vận hành xả lũ tiếp tục để đưa mực nước hồ về +25,0 m.
(2) Đối với đập Thảo Long ở hạ lưu
Trong thời kỳ lũ lớn đập Thảo Long được mở hồn tồn để
thốt lũ tối đa. Trường hợp khi mực nước triều phía biển cao hơn thì
nâng cửa đập lên để ngăn mặn (do lũ nhỏ, do triều cường,...)
Hiệu quả giảm lũ theo PAII so với PAI ở bảng 4.2.
Bảng 4.2: Hiệu quả giảm lũ ở hạ lưu sông Hương khi các hồ vận
hành phối hợp so với vận hành độc lập (m)
Lũ 1983
Lũ 1999
PA I PA II Mức giảm PA I PA II Mức giảm
Tuyến
Kim Long 4,70
3,81
-0,89
5,81 5,13
-0,68
Phú Ốc
4,43
4,41
-0,02
4,60 4,48
-0,12
4.3
4.3.1

GIẢI PHÁP CƠNG TRÌNH

Bổ sung dung tích phịng lũ hồ Bình Điền và Hương Điền


21

Bảng 4.3: Dung tích phịng lũ đề xuất của các hồ chứa
Hiện tại
Đề xuất
6 3
6 3
Vpl (10 m )
% Vhi
Vpl (10 m )
% Vhi
Hồ chứa
Tả Trạch
435,9
125,8
435,9
125,8
Bình Điền
70
20,3
150
43,6
Hương Điền
0
0
200
57,0

Tổng
505,9
48,6
785,9
75,4
Bảng 4.4: Hiệu quả giảm lũ hạ lưu sông Hương khi các hồ vận hành
phối hợp và tăng dung tích phịng lũ so với giữ ngun dung tích phịng
lũ và vận hành độc lập (m)
Lũ 1983
Lũ 1999
TH2TH2Mức
TH2- TH2Mức
Tuyến
PAI
PAIII
giảm
PAI
PAIII
giảm
Kim Long
4,70
3,56
-1,14
5,81
5,10
-0,71
Phú Ốc
4,43
4,30
-0,13

4,60
4,47
-0,13
Như vậy, khi tăng tổng dung tích phịng lũ cho hồ Bình Điền,
Hương Điền và vận hành phối hợp thì hiệu quả giảm lũ ở hạ lưu là rất rõ
ràng cho cả lũ năm 1983 và lũ năm 1999, đặc biệt là mực nước đỉnh lũ
tại Kim Long giảm tới 1,14 m với lũ 1983 và 0,71 m với lũ 1999 so với
trường hợp giữ ngun dung tích phịng lũ và vận hành độc lập. Cả 2
PAII (vận hành phối hợp) và PAIII (vận hành phối hợp và tăng dung
tích phịng lũ) làm giảm mực nước đỉnh lũ năm 1983 tại Kim Long từ
1,19 – 1,44 m. Với mức giảm đó, cao trình đỉnh lũ tại Kim Long đạt cao
trình +3,69 m (PA II) và +3,44 m (PA III), đáp ứng tiêu chuẩn giảm lũ
chính vụ năm 1983 cho thành phố Huế (≤ +3,71 m).
Các kết quả nghiên cứu cho thấy giải pháp tăng tổng dung
tích phịng lũ cho các hồ thượng lưu như trên là chấp nhận được. Tuy
nhiên cần có những nghiên cứu sâu hơn, chi tiết hơn, cùng với việc
nghiên cứu giải quyết hài hịa lợi ích chống lũ và phát điện của các
cơng trình thủy điện do tư nhân đầu tư để đưa ra những cơ sở vững
chắc và khả thi cho việc triển khai thực hiện sau này.
4.3.2 Cải tạo, nâng cấp các tuyến tiêu thoát lũ, nâng cấp đê biển
Cải tạo, mở rộng các tuyến sơng hói ở hạ lưu như Diên Hồng,


22

An Xuân, Kim Đôi ở khu vực bắc sông Hương; các sông Như Ý, Phổ
Lợi , Đại Giang đoạn bị bồi lắng; cải tạo, nâng cấp các cống tiêu Hà Đồ,
An Xuân, Quán Cửa, Cầu Long, các cống và trạm bơm tiêu, các tuyến
tràn trên đê ven phá Tam Giang - Cầu Hai. Sau khi có qui trình vận
hành liên hồ chứa được Chính phủ phê duyệt và thực hiện, nghiên cứu

từng bước tháo dỡ các cống đập: Phú Cam, La Ỷ, đập Đá.
Các tuyến đê cần nâng cấp gồm tuyến đông phá Tam Giang, tây
phá Tam Giang, tuyến đê ven đầm Sam - Thủy Tú - Cầu Hai,... để đảm
bảo ngăn mặn, giữ ngọt, chống lũ, ngăn nước biển dâng.
4.4
NHẬN XÉT HIỆU QUẢ CỦA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT
Phân tích sơ bộ cho thấy các giải pháp đề xuất là khả thi và có
hiệu quả giảm lũ đáng kể cho hạ lưu. Hiệu quả của giải pháp sẽ được tăng
thêm nếu phối hợp, liên kết được với quản lý tổng hợp lưu vực, quản lý
tổng hợp tài nguyên nước, đặc biệt là quản lý tổng hợp vùng ven biển.
4.5
KẾT LUẬN CHƯƠNG IV
Căn cứ kết quả tính tốn hiệu quả giảm lũ, tình hình thực tiễn
và u cầu phịng chống giảm nhẹ thiên tai, bảo vệ mơi trường và ứng
phó với biến đổi khí hậu trên lưu vực sơng Hương, bước đầu đề xuất các
giải pháp định hướng nhằm giảm thiểu các tác động tiêu cực của các
cơng trình và nâng cao hiệu quả khai thác của các cơng trình thủy lợi –
thủy điện. Nhóm giải pháp phi cơng trình với 3 giải pháp chính là tăng
cường trồng rừng trên lưu vực, xây dựng hành lang bảo vệ nguồn nước,
và xây dựng qui trình vận hành liên hồ chứa phối hợp với đập Thảo
Long. Nhóm giải pháp cơng trình đã đề xuất tăng tổng dung tích phịng
lũ các hồ chứa và cải tạo nâng cấp các tuyến tiêu thoát lũ, nâng cấp đê
biển. Các giải pháp đề xuất có cơ sở khoa học và thực tiễn, bước đầu
cho thấy có hiệu quả và khả thi trong giảm lũ cho hạ lưu.
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ
Kết luận
Các kết quả nghiên cứu chính của luận án trong việc đánh
giá tác động của hệ thống cơng trình thủy lợi – thủy điện và biến đổi
khí hậu đến một số yếu tố thủy văn – thủy lực hạ lưu sông Hương đã
rút ra một số kết luận như sau:

23

1) Xu thế biến đổi của một số yếu tố khí tượng, thủy văn trên
lưu vực sơng Hương đến năm 2030 đã được nghiên cứu và xác định
là cơ bản phù hợp với kịch bản biến đổi khí hậu của Bộ Tài nguyên
và Môi trường cho lưu vực sông Hương.
2) Tác động của các cơng trình thủy lợi – thủy điện đến một
số yếu tố thủy văn – thủy lực hạ lưu sông Hương là rõ ràng và đáng
kể, thể hiện qua một số kết quả định lượng cụ thể như sau:
- Đối với mực nước trung bình năm của năm điển hình (1984):
Hệ thống cơng trình đập Thảo Long và 3 hồ chứa Bình Điền, Hương
Điền, Tả Trạch làm nâng cao mực nước trung bình năm ở hạ lưu tăng
lên rất đáng kể, tại Kim Long tăng 0,64 m, tại Phú Ốc tăng 0,60 m.
- Đối với mực nước đỉnh lũ: Cả ba phương án vận hành hệ
thống công trình (vận hành độc lập, vận hành phối hợp theo mực
nước báo động lũ ở hạ lưu, vận hành phối hợp và tăng dung tích
phịng lũ) đều làm giảm đáng kể mực nước đỉnh lũ ở hạ lưu sông
Hương. Đối với lũ năm 1983, mực nước đỉnh lũ giảm từ 0,30 - 1,44
m tại Kim Long, từ 0,30 - 0,43 m tại Phú Ốc; với lũ năm 1999 mực
nước đỉnh lũ giảm từ 0,28 - 0,99 m tại Kim Long, cịn tại Phú Ốc
giảm ít hơn chỉ vào khoảng 0,08 - 0,21 m.
- Đối với mực nước trung bình mùa cạn (I-VIII): Tác động
của các cơng trình đến mực nước trung bình mùa cạn ở hạ lưu là rất
đáng kể, đặc biệt là đập Thảo Long. Mực nước hạ lưu mùa cạn ổn
định, khơng cịn ảnh hưởng của thủy triều và được gia tăng rất đáng
kể (trên dưới 0,60 m) tại cả Kim Long và Phú Ốc.
3) Tác động của biến đổi khí hậu trên lưu vực sơng Hương
theo kịch bản phát thải trung bình B2 đến một số yếu tố thủy văn –

thủy lực vùng hạ lưu nhìn chung là không đáng kể so với tác động do
hệ thống cơng trình thủy lợi – thủy điện gây ra trong giai đoạn đến
2030. Trong trường hợp mưa lũ cực đoan (lũ 1999) tác động của biến
đổi khí hậu cho thấy rõ ràng hơn.
4) Dựa trên những kết quả nghiên cứu với sự phân tích, đánh
giá có cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất các giải pháp giảm thiểu tác
động bất lợi và nâng cao hiệu quả các công trình TL-TĐ theo hai hướng: