Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu xu thế biến đổi lòng dẫn sông Hồng giai đoạn 2020 - 2050 và đề xuất các giải pháp ổn định lòng dẫn

Bạn đang xem bản rút gọn của tài liệu. Xem và tải ngay bản đầy đủ của tài liệu tại đây (4.04 MB, 88 trang )

Trang 1<div class="page_container" data-page="1">

LỜI CẢM ƠN

Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể bộ môn Công nghệ và

Quan ly Xây dựng, Phong đào tạo Dai hoc và sau đại học, Trường Dai học Thuỷ lợi Hà Nội, thay giáo hướng dẫn PGS.TS. Lê Văn Hùng, PGS.TS. Lê Đình Chung, các thay cơ giáo, các nhà khoa học, dong nghiép va ban be da tao điều kiện thuận lợi,

tận tình hướng dẫn, giảng dạy, giúp đỡ, cung cấp tài liệu, động viên tác giả trong q trình học tập nghiên cứu, hồn thành luận văn.

Tác giả xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và tập thể Chỉ cục quản lý đê điễu

thành phá Hà Nội; Cục quản lý đường thủy nội địa Hà Nội đã tạo điều kiện, Cung cấp các tài liệu, thông tin khoa học có gia tri thiết thực cho luận văn.

Cuối cùng và trên hết tác giả xin cảm ơn cha, me và những người thân trong

gia đình đã động viên, giúp đỡ tác giả trong cuộc sống, học tập và công tác.

Việc nghiên cứu được tiễn hành trong điều kiện tài liệu, phương tiện, thời

gian và kiến thức của tác giả còn hạn chế. Các van dé đặt ra và giải quyết trong khuôn khổ một luận văn thạc sĩ kỹ thuật do đó cịn nhiều vấn dé can được tiếp tục nghiên cứu. Tac giả rat mong nhận được nhiều ý kiến đóng giúp đỡ qui báu của các

nhà khoa học để tác giả tiếp tục hoàn thiện, nâng cao kiến thức trong công tác và

nghiên cứu.

Xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội, ngày tháng năm 2014. Tác giả

CHU ĐÌNH SƠN

</div>Trang 2<div class="page_container" data-page="2">

Họ và tên học viên: Chu Binh SơnLớp cao học: CH20CI

Chun ngành: Xây dựng cơng trình thủy

Tên để tài luận văn: “Nghiên cứu xu thể biển đỗi lịng dẫn sơng Hồng giai “đoạn 2020 - 2050 và đề xuất các giải pháp ẫn định tong dẫn"

Tôi xin cam đoan dé tải luận văn của tôi là do tơi làm. Những kết quả nghiên.

inh tốn là trung thực. Trong q trình lầm tơi có tham khảo các ti iệu liên

quan nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và cấp thiết của để ti, Cc ti liệu trích dẫn

rõ nguồn gốc và các ti liệu tham khảo được thống kể chỉ ti Tôi không sao chép

từ bất kỳ nguồn thơng tin nảo, néu vi phạm tơi xin hồn tồn chịu trích nhiệm

Hà Nội ngày thắng năm 2014

</div>Trang 3<div class="page_container" data-page="3">

CHƯƠNG 1. TONG QUAN VÀ DANH GIÁ HIỆN TRANG LONG DAN SONG HONG vos sn

1.1. Khái quất về lưu vực sơng Hồng 5

1.2. Thực trang diễn biển lịng dẫn sông Hồng những năm gần đây (2001-2012)10

1.3. Thực trang về phủ sa và khai thác cát ở bạ du sơng Hồng (ừ sau hd Hịa

Bình) 13

Kết luận Chương 1 23 CHUONG 2. UNG DỤNG KET QUA TÍNH TỐN THỦY LỰC BANG MO

HINH MIKE 11 MÔ PHONG DIEN BIEN LONG DẪN SONG HONG DE DỰ

BAO XU THE BIEN DOI LONG DAN 24

2.1. Khái qt về mơ hình MIKBIL 242.2. Đề xuất ắc kịch bán ính tốn và xây dụng mơ ình inh ton diễn bi

lở, bồi lắng.

2.3. Kết quả tính tốn mơ phỏng diễn biển lịng dẫn sơng Hồng theo các kịch bản.... 65 24. Kết luận chương 2 69

CHUONG 3. ĐÈ XUẤT CÁC GIẢI PHAP VE ON ĐỊNH SÔNG HONG ...70

3.1. Các giải pháp về quan lý khai thác cát ở hạ du sông Hồng, 20

3.2. Các giải pháp tổng hop về ồn định lịng dẫn sơng Hong 75

Kết luận Chương 3 7

KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHAO,

</div>Trang 4<div class="page_container" data-page="4">

thời kỳ trước khi có hỗ Hịa Bình 13

Bảng 1.2. Lưu lượng bin cát lơ ứng và sai số quân phương tương đối tại các tram

thời kỹ sau khi có hồ Ha Bình. l

Bảng 1.3. Ty lệ đóng góp dong chảy bùn cát lơ lừng hàng năm của 3 nhánh Đà,

“Thao, Lô vio sông Hồng thời kỷ trước và sau khí có hd Ha Bình 4

Bang 1.4. Tống lưu lượng bùn cát lơ lửng trong các mùa dòng chảy thời ky trước.

Bing 1.8. So sinh lưu lượng bin cát lơ lừng bình quản trong các mia ding chảygiữa hi thời kỳ rước và sau kh có hỗ Hơn Bình 0Bảng 1.9. Tý lệ đồng gốp ding chiy bàn cát lơ lũng từng mia cña ba nhánh Đà,

“Thao, Lô vào sông Hồng thời kỳ tước và sau khí có hd Ha Bình 6) 18 Bảng 1.10. Các đặc trưng của lưu lượng bùn et To King bình quân thắng lớn nhất và nhỏ nhất thời kỳ trước khi ob hồ Ha Bình 20 Bang 1.11, Các đặc trưng của lưu lượng bùn cát lơ lửng bình quân tháng lớn nhất và nhỏ nhất thời kỳ sau khi cd hỗ Hoa Bình 21

Bảng 1.12. Các đặc trưng của Lưu lượng bùn cát lơ lửng binh quản 3 thing lớn nhấtvà nhỏ nhất thi kỳ tước khi có hỗ Hịa Bình aBảng 1.13. Các đặc trưng của lưu lượng bin et lo hing binh quân 3 thing lớn nhất

và nhỏ nhất thời ky sau khi có hồ Hịa Bình. 2L Bing 2.. Các thơng số thết kế các hỗ chứa thượng nguồn 30 Bảng 2.2. Dja hình lịng dẫn sông Hỗng- Thái Binh, 33

</div>Trang 5<div class="page_container" data-page="5">

Bảng 2.3. Các trạm thủy văn dùng để hiệu chỉnh và kiểm định thơng số mơ hìnhMike 11 38

Bảng 2.4. Thơng số Thủy lực của hg théng sông Hồng ~ sông Thái Binh 38

Bảng 2.5. Các tram thủy văn dùng để hiệu chỉnh và kiểm định thơng số mơ hìnhMike 11 4i

Bảng 2.6. Kết quả higu chỉnh thơng số mơ hình thủy lực vớ trận lũ 1996... 7 Bảng 2.7. Kết q kiểm định thơng số mơ hình thủy lực với trận lũ 2002. 52 Bảng 2.8. Kết quả tính tốn hệ số tương quan trong trường hợp hiệu chính... S5

Bảng 2.9. Kết qua tính hệ số tương quan trong trường hợp kiểm định sr

Bảng 2.10. Vị trí các điểm khai thác cất trên dia bản Thành phố Hà Nội )

Bảng 2.11.Lượng khai thác cát ước tinh của các tỉnh dọc sơng Hong. “

</div>Trang 6<div class="page_container" data-page="6">

Hình 1. Sat lở bờ hữu Hồng đoạn Son Tây.1

Hình 2, Hàm lượng phù sa tai trạm Sơn Tay 2Hình 1.1, Hỗ Hịa Bình xã là 7

Hình 1.2. Lũ sơng Hồng tại khu vực ngã ba Lơ - Hồng. 7

Hình 1.3, Sơng Hồng mùa nước lũ. 9Hình L4, Viti 165 mặt cất được do về hing nim 10

Hình 1.5. Mơ hình phân phối lưu lượng bùn cát lơ lừng trong năm của hai thời kỳ:

trước và sau khí có hỗ Hịa Bình 20 Hình 2.1. Ché độ dang chảy của đoạn sông đơn được mơ tả bằng hệ phương trình vi

phân đạo him riêng Saint ~ Vernant 26

Hình 2.2. Sơ đồ hệ thống sơng Hồng-Thái Bình tinh tốn thủy lực 30

Hình 2.3. Sơ đồ hệ thống hồ chứa trên lưu vực sơng Hồng. 32

Hình 2.4. Q trình mực nước tính tốn và thực đo tại trạm Trung Hà 42

Hình 2.5. Quá trình mực nước tinh ton và thực do ti tram Sơn Tây 4“Hình 2.6. Q trình mực nước tính tốn và thực đo tại trạm Hà Nội. 43Hình 2.7. Quá trình mye nước tinh tốn và thực đo tại tram Hưng n 4BHình 2.8, Qua trình mực nước tính tốn và thực do tại tram Phủ Lý 44

Vinh 2.9. Quá trình mye nước tính tốn và thực do ti tram Gián Khẩu “

Hình 2.10. Q trình mực nước tính tốn và thực đo ti trạm Quyết chiến 45

Hình 2.11. Quá trình mực nước tinh tốn va thực đo tại trạm Thượng cát. 45Hình 2.12. Q trình mực nước tính tốn va thực đo tại trạm Bến hỗ. 46

Hình 2.13. Quá trinh mực nước tính tốn va thực do tai trạm Triều Dương...46

Hình 2.14. Đường q trình mye nước tính tốn và thực đo tại tram Trung Hà- Lũ

</div>Trang 7<div class="page_container" data-page="7">

Hình 2.18. Đường q trình mực nude tinh tốn và thực đo tại trạm Gián Khẩu- Lũ

Hình 2.28. Bản đồ vj tri khai thác cát khu vực dọc sơng Hồng. 59

Hình 2.29. Qua trình diễn biển lịng dẫn sơng Da. 67

long dẫn đoạn sơng từ sau Ngã ba sơng Duống đếnHình 230, Q tinh diễn biển lịng

Hình 2.31. Q tinh diễn bid

Ngã ba Sơng Lube Gl]

Hình 2.32. Q trinh diễn biến lịng dẫn đoạn sông từ Ngã ba sông Luộc đến cửa

biển 68

</div>Trang 8<div class="page_container" data-page="8">

1.. Tính cấp thiết của đề tài

Diễn biến lịng dẫn ln gắn liên với q trình vận động của dịng sơng. Mối

‘quan hệ giữa đồng chảy và lòng dẫn liên quan mật thiết đến cân bằng bùn cát cũng

như q trình khai thác, chỉnh trị sơng của con người. Những năm gin đây, việc khai thác nguồn nước và bãi sông ngày cảng mạnh mà dién hình là xây dựng hồ chứa thủy lợi thủy điện và khai thác cát. Mắt cân bằng bùn cát có tác động sâu sắc và lâu dai đến tài nguyên nước và môi trường lưu vực sông, bao gồm cả tác động

tích cực và tác động tiêu cực, Cùng với nó là hiện tượng xói bồi lịng sơng, sat lở bờ

xông di ra mạnh mẽ ảnh hướng trực đời sống, kinh

an tồn dé điều.

Lượng phù sa lơ lửng của sơng Hồng lớn nhất trong các sông ở Việt Nam, xếp.

‘vio loại các sông nhiều phù su của thé giới. Trung bình nhiều nấm chuyển qua trạm

Sơn Tây trên sơng Hồng thời đoạn 1985 ~ 1990 dat từ 114 ~ 115.10° tắn/năm, với

tổng lượng nước 118.10” m /năm. So với sông Mê Kông khi vào Việt Nam với tổng

lượng nước đạt gin 500.10”m`năm nhưng chỉ có tổng lượng phù sa 95. 10 tắn/năm.

(Điện tích lưu vực Mê Kơng 795.000km”, sơng Hỗng 143.600km? tỉnh đến Sơn “Tây). Hàm lượng phủ sa sông Hang lớn gắp 5 lin sông Mê Kông.

</div>Trang 9<div class="page_container" data-page="9">

Độ đục nước sông biến đổi mạnh theo các mùa dòng chảy: rất lớn trong mia lũ

và rit nhỏ trong mùa kiệt. Độ đục bình quân mùa lũ thường lớn hơn từ 1,7 đến 2 lầnđộ đục bình quân năm. So với độ đục bình quân mùa kiệt. độ đục bình quân mùa lờ

lớn gắp từ 4 dén chin lần đối vớ thời kỳ trước khí có hỗ Hỏa Bình và từ 3 đến 5 lần

đổi với kỳ sau khi có Hồ Hỏa Bình.

Do tác dung của hồ Hịa Bình, mức độ phân hóa độ đục nước sơng giữa hai mia lũ và kiệt bớt sâu sâu sắc hơn, đặc biệt là trên sông Đà. Tỷ số giảm từ 9 lần trong. thời kỳ trước khi có hồ Ha Bình xuống cịn khoảng 3 lần ở thời kỳ sau khi có hồ

Hồa Bình

Tir khi hồ Hoa Binh bắt đầu hoạt động, độ đục nước sông quân các mia tạicác tram ở hạ lưu đều giảm đi rõ rệt, đặc biệt là trên sơ 12 Đà, Độ đục bình qn

mùa 1 tại Hịa Bình giảm 7,49 lần; tại Sơn Tây giảm 1,81 lin; tại Hà Nội giảm 137

lần và tại Thượng Cát giảm 1.07 lần. Độ đục bình quân mia kiệt tai Hịa Bình giảm

2,39 lần tại Sơn Tây giảm 1,47 lần toi Hà Nội giám 1,14 lần và tại Thượng Cat

giảm 1,04 lân

"`. `

Hinh 3. Hàm lượng phù sa tại tram Sơn Tây

Ngoài ra, trong những năm gin đây, cùng với sự biển đội khí bậu tồn edu, đồng

chiy của các sơng cũng có sy biến động bit thường không theo quy luật, nạn khai

thác cát trên lan không theo quy hoạch cảng gép phin làm mắt cân bằng bùn cát

trong sông

</div>Trang 10<div class="page_container" data-page="10">

3. Mục dich đề ti

~_ Đánh giá được diễn biển lịng dẫn sơng Hồng từ năm 2001 đến nays

~ Dự báo, lịng dẫn sơng Hồng đến năm 2050 theo các kịch bản khai thắc ải nguyên và đề uất gi pháp ôn định ông dẫn

lễn bi

3... Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Bil. Cách tiếp cận

Đối tượng nghiên cứu của đề tài là sơng Hồng trên địa bin Hà Nội. Đây là

ính tị, văn hỏa của cả nướ

vùng đặc biệt quan trọng là trung tam Đối tượngnghiên cứu liên quan đến nhiều lĩnh vue: Giao thông, xây dung cơ sở hạ tng, thủy,

lợi (nguồn nước, cơng trình thủy lợi), mơi trường, phương hướng phát triển kinh tế

xã hội khu vực,vv.... Với nội dung đề tải luận văn, tắc giả chỉ tập trung nghiên cứu.

các yếu tố chính là nguồn phù sa và khai thác cát từ điểm sau hồ Hịa Bình về hạ du.

3.1.2. Tiếp cận toàn diện, đa ngành đa lĩnh vực.

“Xem xét day đủ các yêu tổ phát triển khi nghiên cứu đề tải bao gồm các lĩnh

vực kinh tế xã hội, môi trường sinh thái....; các giải pháp được xem xét tồn diện từ

giải pháp cơng trình đến các giải pháp phi cơng trình

cận kể thừa

Š ti sử đụng các kết quả nghiền cửu cổ iên quan gin đây vé sơng Hồng trên

địa bin tính Hà Nội của các cơ quan như Trường Đại học Thủy lợi, Viện Khoa học

thủy lợi Việt Nam, Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, Viện Quy hoạch thủy lợi.

4.2, Phương pháp nghiên cứ

—__ Thu thập các tài liệu liên quan: các tài liệu về hiện trạng cơng trình chỉnh trị,

hiện trạng khai thắc cát, hiện trạng x6i lở bo sông;

</div>Trang 11<div class="page_container" data-page="11">

= Phương pháp phân tích thống kế: thống kê phân tích các kết quả do lượng phù sa, độ đục trong lịng dẫn sơng Hồng;

~ Sử dụng kết quả mơ hình tốn để phân tích dự báo theo các kịch bản khai

thúc dong chiy sông Hồng,

4. Kết quả đạt được

~_ Đánh giá được hiện trạng diễn biến lòng din sông Hồng những năm gin day; = Dự báo được diễn biến sông Hồng đến năm 2050 theo một số kịch bản khai

thie tài nguyên;

~ ĐỀ xuất giải pháp ổn định lòng dẫn

</div>Trang 12<div class="page_container" data-page="12">

1.1. Khái quát về lưu vực sơng Hong

Ha du đập Thủy điện Hịa Bình gồm bồn tinh Hịa Bình, Vĩnh Phúc, Phú Tho và

Ha Nội là nơi khởi nguôn của đồng bằng châu thé sông Hồng, nơi tập trung dân cw

dong đúc và lâu đời, là trung tâm văn hóa, chính trị của cả nước. Do ảnh hưởng của

thủy điện Hịa Bình nên điều kiện thủy văn trên các sông Da, sông Thao, sông Lơ vì

sơng Hồng ở hạ đu bị ảnh hưởng lớn, gây ra nhiễu hiện tượng xói lỡ bờ sơng

nghiêm trọng.

‘Sang Đà: Doan qua Hà Nội có chiều đài khoảng 35 km từ xã Khánh Thượng đến

ngũ 3 Trung Hà thuộc huyện Ba Vì. Lưu vực đến Việt Trì là 52.900 km”, chảy qua Phú Thọ từ Tình Nhuệ (H1.Thanh Sơn) đến Hồng Đà (H.Tam Nơng) di 41.5 km, điện tích lưu vue tong tỉnh 367.4km; các ngồi chính gồm Ngdi Lạt, Ngồi Cái, subi Rồng

Sông Hang: Là con sông lớn nhất chảy qua TP Hà Nội với chiều dài khoảng

118km có lưu lượng bình qn hàng năm 2.640 m’/s với tổng lượng nước khoảng.

8345 triệu mÌ. Sơng Hồng chảy vào địa phận Vĩnh Phúc từ Ngã Ba Hạc với chiều

đài là 41 km

Sơng Thao: Lưu vực đến Việt Trì 51.800 km*, chảy qua Phú Tho từ Hậu Béng (LH Hoà) đến Bến Gót (TP.Việt TA) là 109,5 km. Cúc sơng suối nhỏ gồm Ngòi Van, Ngồi Mỹ, Ngồi Lao, Ngồi Giành, Ngồi Me, Ngồi Có, sơng Bứn và Ngồi Mạn

shigu đài 464km; Chiều dài Sông Lô: Lưu vực đến Việt Tri khoảng 39.040

chảy qua địa phận Phú Thọ từ Chi Bam (H. Đoan Hùng) đến Bến Got (TP.Việt Trì)

là 73,5 km. Diện tích lưu vực trong tinh 502,8km?, các sơng nhỏ gồm s ng Chay,"Ngôi Rượm, Ngồi Diu, Ngồi Tiên Du và Ngồi Tranh. Sông Lô chảy vio giang phậnVinh Phúc từ xã Quang Yên (Sông Lô) qua xã Việt Xuân (Vĩnh Tưởng) đến ngã ba

Bạch Hạc th đỗ vào sơng Hing, có chiều dài 34km,

</div>Trang 13<div class="page_container" data-page="13">

Trên mỗi đoạn sơng do chảy qua những vùng địa hình, dia chất khác nhau nênlịng dẫn cũng có những đặc điểm khác nhau. Hơn nữa, trên mỗi đoạn sơng cịn có.

ự thay đổi về chế độ thủy lục do sự hợp lưu của các nhãnh sơng nên tinh hình lịng

dẫn của các đoạn sông này cũng khác nhau. Dựa vào ti iệu khảo sắt và thu nhập

được có thé dua ra những đánh giá chung về đặc điểm lòng dẫn mỗi đoạn sơng như.

« Ở Bắc Bộ mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 10, cũng có năm bắt đầu sớm hơn hoặc.

muộn hơn 15-20 ngây: ở phía Đơng Bắc có thể xảy ra lũ lớn vio tháng 11, ở

Tây Bắc mùa lũ có thé sớm hơn.

+ Ty lệ lượng đồng chảy mùa lã chiếm tử 65-80% tổng lượng ding chảy năm,

Tuy nhiên có những năm do tổ hợp nhiều nhân tổ, tổng lượng đồng chảy lũ có

thể đạt trên 80% lượng đồng chảy cả nấm,

+ Tủy theo điều kiện hình thá tồi tiết gây mì mưa khác nhau mà số kin xuất hiện

1 hàng năm có biển động đáng kể, ít nhất là một trận và nhiễu nhất là 10 trận

Thời gian duy tì trận lä của từng loại sơng cố khác nhau, tủy thuộc vào điện

tích lưu vực, vào hình thái thời tiết gây lũ. Ở sơng lớn như sông Thao, Da,Lô.. thường từ 7-15 ngày, Trên các sông vừa và nhỏ lũ thường tập trùng lên

nhanh, xuống nhanh nên chỉ kéo dài khoảng từ 2-5 ngày.

+ Thời gian tập trung lũ khá nhanh, từ khi mưa đến khi Iũ về chỉ rong ving 2 đến

3 ngây, ring đối với sơng miễn núi có nơi khơng quả 24h, cường suất là lớn

đạt từ 5-7m/ngày ở thượng lưu sông Đà, sông Lô; ở trung lưu 2-3mingiy và ở

hạ lưu là 0,5-1,5m/ngày

+ Biên độ mực nước ở các sông nhỏ đạt từ 34m, sông lém tới 10m. Biên độ tuyệt

đổi đạ tới 13,22m ở Lào Cai (sông Thao); 31,1m ở Lai Châu (sông Đà); 204m

ở Hà Giang (sông Lô) và 13,1m ở Hà Nội (sông Hồng)

+ Tương quan về lưu lượng đỉnh lồ hàng năm của sông Hồng (ở Sơn Tây) với cácsơng Ba (Hịa Bình) hệ s

Lơ (n Bái) với hệ số R=0,665,

.84; sông Lô (Tuyên Quang) hệ số R=0,K3; sơng

</div>Trang 14<div class="page_container" data-page="14">

Hình 1.1. Hỗ Hỏa Bình xã lũ

Hình 12. Lũ sơng Hồng tại khu vục ngũ ba Lô- Hằng

Lũ trên lưu vực sông Hồng là sản phẩm của mưa rào nhiệt đới, đồng thời lại chịu

tác động của địa hình lưu vực.

Mưa lũ rên sơng Hồng do nhiều loại hình thời tiết gây nên, mỗi loại hình thời tiết anh hưởng khác nhan tối từng vũng, mưa lũ lại phụ thuộc vio sự tổ hợp và quá trình din biển các loại hình thời tết theo khơng gian và thời gian, vì vậy tính đồng nhất của mưa lũ trên lưu vực không cao, nghĩa là ít khi trên toàn lưu vực xay ra mưa. lớn và chưa từng xảy ra trường hop lũ lớn nhất của tất cả các sông đồng thời xuất

hiện. Lũ tháng 8/1971, với chu kỳ lặp lại khoảng 200 năm cũng mới chỉ là lũ lớn.

nhất tên sông 8p lĩ lớn nhất rên sông Thao và lĩ vữa trên sông Đã

</div>Trang 15<div class="page_container" data-page="15">

Mơ dun dịng chảy trên lưu vực sông Hồng khá lớn. Phụ thuộc vio cường độ hoạt động của gió mùa Tây Nam và áp thấp nhiệt đới Bắc Án Độ Dương cũng như ảnh

hưởng của dai hội tụ và cao áp Thái Bình Dương, lũ trên lưu vực sơng Hồng có tính.chất phân kỳ rõ rệt: Đôi với lưu vực sông Hồng, lũ lớn nhất thường xây ra vào tháng,3, lũ thắng 7 và thắng 9 chỉ xây ra quy mỗ nhỏ hơn

Lũ thường có nhiều ngọn, nhiều đỉnh kế tiếp nhau. Ở những lưu vực nhỏ từng,

con lũ có thé tích biệt nhưng những lưu vực lớn những con lũ kế tiếp nhau tạo thành một con lĩ lớn có thể có nhiều định hình răng cư trên nén một con lũ lớn.

Tùy theo quy mô các trận lũ, thời gian lũ lên từ 3-5 ngày, thời gian lũ xuống tir

5-7 ngày, Những trân lũ lớn ở lưu vực sông Hồng thường do 2-3 con lũ kết hợp nhau

3/1969; thing 8/1971tạo thành và thường kéo dai 15-20 ngày như lũ thing

Tir Việt Trì đến Hà Nội, lũ tổng hợp của 3 sông Da, Thao, Lơ dồn vào một dịng, nên tốc độ đồng chấy lũ ở Sơn Tây còn rất mạnh, đạt V„.. = 26ml,

`, «3,45m 6S Lũ ở hợp lưu chỉ kém lồ sông Đà và đầu nguồn sông Thao và sông Lô,

Citing suất nước lê tôi 88m ngày ở Sơn Tây côn lớn hơn cường suất nước lên ở Hịa

Bình. Biến độ mực nước năm lớn nhất dat tới 1272m, còn biên độ mực nước lũ đạt

11 lm ở Sơn Tây, chỉ khoảng 2:3 ngày là dt tinh lũ, ngắn hơn i xuống tối 3-4 lẫn

Li ng Hồng cũng giống như Thao, Đà, Lô, thường xảy a nhiều ngọn iên tiếp,

lên xuống nhanh vào thing 4-5, biên độ lũ khoảng thing 6 có thé lên tới 5-6m, sang

tháng 7-8m các cơn lũ đỗ về liên tiếp con lũ thứ nhất chưa rút hết đã chồng tiếp con

ũ thứ 2 làm đỉnh lä lên cao dẫn và thưởng đạt định lũ vào thang 8, sau đó mye

nước hạ xuống din, Do vậy quan hệ mực nước lưu lượng ở từng trạm luôn thay đổikể cả trị số lớn nhất, vi đó là dịng không én định, lưu lượng lũ cũng luôn thay đổi

the từng trận lũ Không những khác nhau vé v8 dang li (cao, mập), nhọn gy hoặc và bắt đầu lên cao ở mức nước do con lũ trước cịn

khơng cao nhưng kéo dai nại

lại cao thấp quyết định. Vì thé khi mực nước sông Hồng đã ở mức cao từ 11,5-12,5m chỉ xay ra thêm một đt Ii không lớn trên điện rộng hay gặp bão thi sẽ xây ra

lũ đặc biệt như lũ tháng 8/1971, rất nguy hiểm cho hệ thông đê dọc sông.

Mat điều ding chú ý là khi mực nước If cng lên cao thi độ đốc mặt nước từ Việt TT đến Hà Nội tính theo thời gian truy lũ có giảm nhỏ (ty trận Hi khác nhan), độ

</div>Trang 16<div class="page_container" data-page="16">

chỉ còn 3,7m và độ đốc 6,lemvkm ở cấp mực nước cao 13,3m. Nếu xét với lũ lớnnăm 1945 và năm 1969 cũng ở cấp mực nước chênh lệch giữa Việt Tri và Ha Nội là

4,16m (năm 1945) và 4,03m (năm1969), tinh hình khi nước rút thi thì độ dốc cũng

giảm di nhanh vì mực nước thượng lưu thường rút nhanh trước các trạm hạ du.

Mực nước lũ sông Hồng thường cao hơn mặt ruộng đồng bằng 4-5m, có những

năm cao đến 4-6m, có 3 năm đặc biệt cao hơn mặt ruộng đến 8-9m. Nếu khơng có. để thi sản xuất vụ mùa rất khó khăn do ảnh hưởng của thời tiết cuối vụ, do cấy muộn, ti rết lúa trổ bông bị hạt ép và mực nước cao kéo dài nên hệ thông để bị uy hiếp, kém độ an toàn nên phải có nhiều biện pháp giảm thấp mực nước lũ. Trong

gần 100 năm qua thì có khoảng 73% số năm mức nước từ báo động I đến báo động,

ổn dưới

Il (tir 9,5-11,5m ở Ha Nội) trong khi đó đồng ruộng của đồng bằng pl

cao độ 5-5,5m, Đặc biệt thôi gian hơn 50 năm gần đây đã xảy ra 3 trận lũ dat trên

13m ở Hà Nội, riêng năm 1971 đặc biệt lớn, mức nước thực tế dat 14,13m; hồn

ngun nêu khơng vỡ để và không phần là thi lê tối 14,80m ở Hà Nội, vợt cả

ết kế của đề. Lưu lượng Sơn Tây dat tới 37.800m⁄.

Lũ sông Hồng biến đổi giữa các năm không lớn lắm ở Sơn Tây, Qmax thực do

(1911) chi gắp 2,26 lần lưu lượng bình quân lớn nhất (Q....g=16 000m5) và chỉ gấp 3,96 lẫn lưu lượng lũ năm nhỏ nhất (1916 và 1931), Q,„„„„,=9.630mÌls, Hệ số biến sai C,=0.28; Q„„„ thực do(8/1971) lớn gấp 10 lần lưu lượng năm bình quân

nhiều năm (Q,=3.740m'/s) và gap 100 lần lưu lượng kiệt nhất (Q,;=376m /s)"

chiều cao t

Hình 1.3... Sông Hồng màu nước lũ

</div>Trang 17<div class="page_container" data-page="17">

1.2. Thực trang diễn biến lịng dẫn sơng Hồng những năm gin đây

1.2.1. Hiện trạng din biển sông Hồng

Trên cơ sở tổng hợp các sb liệ từ 165 mặt cắt được đo vẽ hing năm hạ du sông Hồng từ năm 2001 đến 2011 cho thấy hầu như tắt ca các v tri mật et ust đều có xu hướng hạ thấp và mở rộng nhanh đặc biệt trong khoảng 4 năm cuối".

Hình 1.4. Vitri 165 mặt cắt được do về hàng năm

ất, khu vực chảy qua địa phận huyện Ba Vì, thị xã Trên sơng Hing có 126 mặt

Sơn Tây, huyện Phúc Thọ, và nội thành Hà Nội có nhiễu bãi phủ sa lớn ở giữa sông

hoặc hai bên bờ sơng, xi về phía hạ du do có sự phân lưu sang các sông như sông. Đuống, sông Luộc. sông Trì Lý mà đồng chính của sơng nhỏ din. Các kết quả phân tích chỉ tiết được thể hiện trong phụ lục.

</div>Trang 18<div class="page_container" data-page="18">

Nhận xét:

Đoạn đầu sông Hồng mặt cắt khơng có xu hướng mở rộng hoặc hạ thấp đáng kể.

Bãi sông nhỏ, xu hướng biến đổi không đáng kể,

'Ở đoạn tiếp theo (từ SHG33 đến SHG72) đều có đặc điểm chung là bãi rộng, mặt elt long sơng có xu hướng bạ thắp nhưng khơng đáng kể. Bãi phát triển ôn định

Tir mặt cắt SHG73 đến 78 xu hướng biến đổi bắt đầu có sự thay đổi đáng kẻ: Bãi sơng nhỏ dần và có xu hướng hạ thấp trung bình khoảng 0,5m. Trong khi dịng chảy. có xu hướng hạ thấp đăng kể. Dịng chính hạ thắp khoảng hom Sm sau 11 năm,

Mit cắt SHG79 và 80 có bãi rộng hơn và ít biển đổi, trong khi lịng dẫn có xu

hướng giảm it hơn và cổ sự phần ích tinh 2 dịng chính, thậm chỉ lồng sơng cơn có

xu hướng hơi bi lên so với năm 2001

Mit cắt SHGSI cho thiy: Bãi sông bên bờ hữu khá rộng và ơn định, phía bên bờ hữu nhỏ và có xu hướng ha thấp. Trong khi lịng dẫn hình thành 2 đồng chảy chính, dong phía bên hữu có xu hướng biển đổi khơng đáng kể nhưng dong phía bên ta xu hưởng mở rộng và bạ thấp khá rõ rt với mặt cắt ớt gắp dén gin 3 lẫn so với năm

Tại mặt cit SHG82 và SHGS3 nhị thấy xu hướng

SIIG81 nhưng dịng chính có xu hướng dich chuyển sang phía bờ hữu. Bai rộng

ấn đổi tương tự như mặt cắt biến đổi không đáng kể so với năm 2001. Nhưng lịng dẫn mặc dù khơng cổ xu hướng mở rộng nhưng lại có xu hướng bạ thấp rt rõ rật với mức độ hạ thấp trung

bình khoảng 2,5m sau 11 năm.

Từ mặt cit SHGS4 đến SHGS6 nhìn thấy xu hướng biển đổi giống nhau: Có 2

bãi một ở giữa sơng một phía bên bờ tả nhưng không rộng, bãi biến đổi không,

nhiều. Nhung lồng dẫn chỉnh có sự hạ thấp cục bộ cực lớn đặc biệt bên phía sắt bờ

hữu khi cao trình hạ thấp lên đến gần 17m so với năm 2001 tạo thành những hàm.

ch gin bã rất nguy hiểm, khơng thấy có sự mỡ rộng lòng dẫn. Các vị tr lòng dẫn

còn lại cũng có sự hạ thấp đáng kẻ

"Mặt cắt SHG#9 cho thấy cá xu thé mở rộng và xu thể hạ thấp lịng dẫn đáng ké ở cả địng chảy chính bên phía bờ hữu và địng chảy giữa sơng với điện tích mặt cắt

</div>Trang 19<div class="page_container" data-page="19">

ướt mở rộng gần gp đôi so với năm 2001, long din sắt mép bai bi ha thấp khả sâu

Bãi nhỏ, it bién động sau 11 năm,

Từ mặt cit SHG80 đến SHGĐ3 bãi rộng, lòng dẫn nhỏ và t biển đội

Mat cắt SIIG94 lịng dẫn mùa kit rất nhỏ sát phía bên bở tả mỡ rộng khơng đăng kế nhưng cao trình mặt cất ướt hạ thấp trung bình khoảng 2m so với năm 2001

“Trong khi đó cao trình bãi mia kiệt cho thấy xu hướng hạ thấp rất lớn trên toàn bộ

bai trung bình khoảng gin 3m.

Tại các mặt cắt từ SHG95 đến SHG113 có xu hướng biến đổi tương tự nhau:

Dang chảy nhỏ có xu hướng hạ thấp nhưng khơng nhiễu, xu hướng vận động dòng

chảy chủ yếu là dịch chuyển từ phía bở tả sang bờ hữu và ngược lại. Bãi sông rộng

biển đổi không nhiều so với năm 2001

Xu thé biến đổi long dẫn có sự thay đổi mạnh từ mat cắt SHGL14: Tồn bộ lịng

sơng nhỏ lại, lịng sơng có xu hưng hạ thấp rit mạnh trung bình khoảng hơn 3m sovới năm 2001, trong khi bờ và bãi sơng í

Hình thải đồng chảy va bir sơng ở các mặt cất từ SHGIIS đến SHGI22 là khá giống nhau: Bai sơng có biển động nhưng khơng đáng kể, lịng dẫn có xu hướng hạ thấp nhưng khơng nhiều, xu hướng chủ đạo được nhìn thấy là chuyển dich dong

chy từ bở ả sang bờ hữu và ngược hạ

Mặt cắt SHG122 có xu hướng biến đổi lịng dẫn rắt mạnh: Cao tình diy hạ thấp khơng nhiễu khoảng 2m, nhưng lòng dẫn mở rộng rit lớn khoảng hơn hai lần so với năm 2001. Bờ và bãi sông rộng, ít biết

Tai mặt cắt SHG124 lịng sơng khơng có xu hướng mé rộng, nhưng mặt cắt ướt

có xu hướng hạ thấp rất ớn lên đến gin Em sau 11 năm. Tồn bộ bở bãi sơng có hạ

đổi sau 11 năm.

thấp so với năm 2001 nhưng không đáng ké chỉ khoảng 0 5m. Xu thé biển di

tương tự được nhìn thấy ở mặt cắt SHGI23 tuy nhiên với mức độ thấp hơn (cao

trình đầy sơng hạ tr gần 4m)

Từ mặt cất SIIGI25 đến SHG127 có xu thé biến đổi khá giống nhau: Lịng sơng

khơng có xu hướng mở rộng nhưng tồn bộ cao đây sông bị hạ thấp khoảng

hơn Im, Cao tình bờ, bãi sơng có biển đổi nhưng khơng lớn sau 11 năm,

Tir mặt cắt SHG128 đến mặt cắt SHGI 32 ít biển đồi, Lang sơng chỉ có xu hướng

dich chuyển đồng chây tử bờ hữu sang ba ta vi ngược Ini Ba va bãi sông phát triển

6n định trong giai đoạn từ năm 2001 đến 2011

</div>Trang 20<div class="page_container" data-page="20">

1.3, Thực trạng về phù sa và khai thác cát ở hạ du sông Hằng (từ sau hồ Hồn

3.1. Tum lượng bùn cắt lơ lồng bình quân năm bình quân nhiễu năm

Lưu lượng bùn cát lơ lửng (Q,) là lượng bùn cat lơ lửng chảy qua mặt cắt ngang.

sông trong một đơn vị thời gian, được tinh bằng tích số giữa lưu lượng nước và độ đục nước sông. Vi vay, dù hồ Hồ Bình hẳu như khơng ảnh hưởng đến giá tị dong chảy bình quân năm nhưng do ảnh hưởng đến độ đục bình quân năm nên cũng ảnh hưởng đến Q. Bởi vậy. cũng như chuỗi sổ liệu độ đục, chuỗi số iệu lưu lượng bin cấ lơ lừng cũng khơng đồng nhất và việc tinh tốn Q, vẫn phải tách làm hai thời kỳ trước và sau khi có hỗ Hỏa Bình.

Bang 1.1

tram tỏi kỳ trước kh có hỗ Hỏa Bình

am lượng bùn cát lơ lừng và sai số quản phương tương đối tại các

TT Tênưym | TKTTĐB | Sốnăm| Ky | C | Qu(kgs) | 7%

1 [ita Bian | 1959-1967 | 3 [e100 002 | Hợi |3

</div>Trang 21<div class="page_container" data-page="21">

Bảng 1.3. TỊ lệ đồng gáp đồng chủy bùn cát lr ling hàng năm của 3 nhánh

Đà, Thao, Lô vào sông Hong thời kỳ trước và sau khi có hỗ Hịa.

Đặc ương Thời kỳ rước Khi sơ |_ Thời kỳ sau Khi HOhỗ Hịa Bình Hoa Bình

Qual Quast QuerQao 35,20 % 10.03 %Qu /Qumt Qs Quo 36.27 DBE

QwelQumt QvetQwo | 853% 124%

Từ các sổ liệu rên a thấy rằng

+ Trong thời ky trước khi có hỗ Hỏa Bình: mặc dù chun độ đục của sơng Thao là lớn nhất nhưng do chuẩn lưu lượng nước của sông Đà lớn hơn nên chuẩn lưu lượng ‘bin cát lơ lửng của sông Đà là lớn nhất (1761 kg/s tại Hoa Bình), tiếp đến là sơng ‘Thao (1157 kg/s tại Yên Bái) và nhỏ nhất là sông Lô (chỉ 272 kg/s tại Vụ Quang).

Bởi vậy, ty lệ gia nhập lưu lượng bùn cát hàng năm vào sông Hồng của

tlà sông Lô (85%). Lưuông Đã làlớn nhất (55.2%). tiếp đến sông Thao (36.3 %) và nhỏ nỉ

lượng bùn cát lơ lửng sông Hồng tại Sơn Tây tăng so với lưu lượng bùn cất sơng Đà

tại Hồ Bình do được bổ sung lưu lượng bùn cát của sông Thao và sơng Lơ (đạt3633 kgít)

- Tử năm 1988, hỗ Hịa bắt 1 di vào hoạt động, lượng bin cát bịbỗi king lại trong hồ rit nhiều nên độ đục nước sông tháo xuống hạ lưu giám mạnh khiến lưu.

lượng bùn cát lơ ứng trên sơng Ba tại trạm Hồ Bình giám theo, (tới hơn Š lin sovới thời kỳ trước khi có hd Ha Bình). Ảnh hưởng giảm lưu lượng bin et lơ lửng ở

hạ lưu đập Hoa Bình này lan truyền đến tận các trạm Sơn Tây và Hà Nội trên sơng Hồng nhưng có xu thể yếu dẫn đại Sơn Tây: giảm 1,9 lần; tại Hà Nội giảm 1,6 lần). Ngược lại, lưu lượng bùn cát lơ lửng trên sông Thao và sông Lô lại tăng mạnh. do hậu quả của nạn chặt phá rừng bừa bãi, làm xôi mơn nghiêm trọng bé mặt lưu

ning lượng

Bình, lưu lượng bin cát lơ hing tại Yên Bái và tại Vụ Quang đều tăng xip xi 135 vực dẫn ùn cát gia nhập sơng. So với thời kỳ trước khi có h Hòa

lần. Sự giảm lưu lượng bùn cát lơ lăng trên sông Đà và sự tăng lưu lượng bin cát lơ

lừng trên sông Thao và sông Lô đã làm thay đ jong góp lưu lượng bùn cát

</div>Trang 22<div class="page_container" data-page="22">

hàng năm của ba sông Đà, Thao, Lô vio sông Héng: của sơng Da trở thành nhỏ nhất (chỉ cịn 10%, giảm 45%), của sông Thao là lớn nhất (lên tới 73%, tăng 37%)

và của sơng Lơ lên vị trí thứ hai (đạt 17%, tăng 8%).

1.3.2. Phân phối ew lượng bùn cắt lơ lừng trong năm1.3.2.1. Theo mia đồng chay

Lưu lượng bùn cát lơ lừng biển đổi mạnh theo các mùa dòng chảy: rit lớn trong mùa lũ và rất nhỏ trong mùa kiệt. Lưu lượng bùn cát lơ lửng bình quân mùa lũ. thưởng lớn gắp hơn 2 lần lưu lượng bùn cát lơ ng bình quân năm và lớn ắp từ 10 đến 32 lin lưu lượng bùn cát lơ lãng bình quân mùa kiệt đối với thời kỳ trước khỉ có hỗ Hịa Bình và từ 9.5 để ấp xi 15 lẫn lưu lượng bùn cát lơ lửng bình quản mủa kiệt đối với thời ky sau khi có hỗ Ha Bình. Tổng lưu lượng bin cát lơ lửng mùa lũ thường chiếm tới từ 88% đến 95% tổng lưu lượng bùn cát lơ lửng cả năm. đối với thời kỳ trước khi có hồ Hịa Binh và từ 87% đến 91% đối với thời kỳ sau khi

có hồ Hịa Bình. So với tổng lưu lượng bùn cát lơ lửng mùa kiệt, tổng lưu lượng

bùn cát lơ img mỗa lũ lớn gp từ 7 đến 23 lần đối với thơi kỳ trước khi có hỗ Hỏa

Bình và từ 7 đến 10,5 lẫn đi với thời kỳ sau khi có hỗ Hoa Bình.

Bang 1.4... Tổng lie lượng bùn cát lơ lửng trong các mùa dòng cháy thời kỳtrước khi có hỗ Hoa Binh

VụQung | 3261] vi-x | 281) XIV 390| 8804 | T46

sonTiy — 39651| vi-x | 36099) XIV 3552| 9102 | toe

HàNộ | 256501 vi-x | 241361 XI-V 2534| 9016 | 946

</div>Trang 23<div class="page_container" data-page="23">

Bảng 1.5, Ting lw lượng bùn cát lơ lừng trong các mùa dàng chảy thời kỳ

sau khỉ có hỗ Hịa Bình

II Miakit | Fou] Donn

Thơm |2% a [Oe] mi |0 An| See) duc

(2!) | gián | cho) | gim | ces) | 0%

WoaBinh | 263 |VI-IX| 2321 | X-V | 292 | B88 | 798

YênBấ | H8623 | VI-X | 167 | XI-V | HẠ0 | 90.18 | 9.18

Vu Quang | 4293 | VI-x | 3893 | XI-V | 406 | 9057 | 960

SoTiy | H9679 | VI-X | 17509 | XI-V | 2171 | 897 | 807

HàNộ — Ì l679 | VI-X | 14398 | XI-V | 2100 | 8722 | 682

Bảng 1.6. am lượng bùn cát lơ ling bình quân các màu dang chảy thời kjtrước khi có hỗ Hịa Bình:

= Mùa i Miaka 7 TT

sim | (gis) | sit | (gh)

HịaBìh | 1566 | VI-X | 3609 XI.V| 113 } 230 | 3200

YênBä | H5 | VI-X | 2532 XIV | 175 | 219 | 1447

VuQuang | 272 | vi-x | 576 XIV | 56 | 211 | 1030SơnTây | 3304 | VI-X | 7220 | xiv | 507 | 218 | 1423HàNội [2H38 | vi-x | 4635 XIV] 36L | 2J6 | 12,83

Bang 1.7. Luu lượng bùn cát lơ lừng bình qn các mùa dịng chảy thời kỳ sau

hi có hồ Hỏa Bình

Mia Miakie | — | —

tenwam | + | Thời | Gan | thoi | Qn | Cờ | Sondaisy | TR | ỨC TM Du Qs | Qa

(Ke!) | sian | qạ/y ian | den) |

HàaBhh | 218 |VIL-X| 464 XIV 4 | 203 | a2

YênBá | 1552 | VIX | 335% XI-V | 36L | 2.16 | 1285

VụQung | 358 |VI-X| 779 | xt-v | 58 | 247 | 1344

SơmTây | 1640 | VIX | 3502 XI-V| 310 | 244 | 1129

HàNG — [B69 |VI-X| 2466 XI-V| 300 | 209 | 955

Tir khi hỗ Hoa Bình bat đầu hoạt động, lưu lượng bin cát lơ lừng bình quân các.

mùa tại các tram ở hạ lưu đều giảm đi rõ rt, đặc biệt là trên sông Đà. So với thời kỳ

trước khi có hỗ Hịa Bình, ưu lượng bùn cất lơ lũng bình quân mùa lũ tại Hồ Bình

</div>Trang 24<div class="page_container" data-page="24">

giảm 7,49 lần: tai Sơn Tây giảm 2,06 lin và tại Hà Nội giảm 1,61 lần cịn lưu lượng

bùn cát lơ lửng bình qn mùa kiệt tại Hồ Bình giảm 2,69 lần tại Sơn Tây giảm

1,64 lần va tai Hà Nội giảm 1,2 lần

Bang 1.8. So sánh leu lượng bùn cát lơ hing bình quan trong các mùa dòng

chảy giita hai thời kỳ trước và sau Khi có hỗ Hỏa Bình:

Tai các trạm n Bái trên sông Thao và Vụ Quang trên sông Lô, tình hình diễn. bin theo chiều hướng gin như ngược lạ. Lưu lượng bin cất lơ limg bình quân các mùa của thời kỳ sau khi có hồ Hịa Binh đều ting lên rõ rệt so với thời kỳ trước khi có hỗ Hoa Binh, Sự tăng lưu lượng bùn cất lơ lừng nảy xây ra không phải do tác

động của hỗ Hịa Bình ma xảy ra do hậu quả của việc chat pha rừng bừa bãi trên bểmặt lưu vực từ những năm giữa thập kỹ 80 trở lại đây. Lưu lượng bùn cát lơ img

bình quân mùa lũ tại Yên Bái tăng 1,33 lần và tai Vụ Quang tăng 1,36 Hn, Lưu

lượng bùn cát lơ lừng bình quân mùa kiệt tại Yên Bái tăng 1,49 lần và tại Vụ Quang

tăng 1,04 lần

Sự giảm lưu lượng bùn cát lơ ing bình quản trong các mùa dịng chảy trên sơngĐà và sự tăng lưu lượng bùn cát lơ ling.h quân trong các mia dịng chảy trên

ce sơng Thao và Lơ trong thời kỳ sau khi có hỗ Hịađã làm thay đổi tỷ lễđồng góp dịng chảy bùn cát lơ lửng trung bình từng mùa của ba sơng Đà, Thao, Lơ

ng Hồng. So với thời ky trước khí có hd Hiền Bình, tỷ lệ đồng góp lưu lượng

bùn cát lơ lừng bình qn các mùa của sơng Đà giảm, của sơng Thao và sông LOtăng.

</div>Trang 25<div class="page_container" data-page="25">

Bang 1.9. Tỷ lệ ding gop ding chảy bùn edt lo lừng từng mùa của ba nhánh

Đà, Thao, Lô vào sông Hong thời kỳ trước và sau khi có hỗ Hịa.

Bình (%)

Mà Mia kit

Đặc trng Trước khi cỏ | Saukhicó | Trước ki | Sau Kh cS hd

hồ Hoa Bình | hồ Hịa Bình | hồ Hoa Binh | Hịa Bình

Qan/Qan+QaytQuo | 5368 1008 385 na

Qn Que Quy Qua | 3726 1398 5087 | T330

Qxa/Qan+ Qun+ Qo | R36 1693 1628 i607

1.3.1.2. Theo các thẳng trong năm

Phân phối lưu lượng bùn cát lơ lửng theo thing trong năm tại tất cả các trạm. Hịa Bình đều rit khơng đều trong năm

trong cả hai thai kỳ: trước và sau khi có.

và đầu có dạng một định (một năm có một eve đại và một cực tiểu). Cực đại thường

xuất hiện vào tháng VII hoặc tháng VIII còn cực tiểu thường xuất hiện vào tháng II hoặc IIL, Ba tháng có lu lượng bùn edt lơ lửng lớn nhất thường là các thing Vị

Vil, VIE hoặc VII, VIH, IX. Ba tháng có lưu lượng bùn cát lơ lửng nhỏ nhất thường

là các thing I, HII hoặc I, HI, IV, Biên độ dao động của hưu lượng bin cất lơ

lửng trong năm rất lớn, ty số giữa lưu lượng bin cát lơ lửng tháng cực đại lớn gap từ 77 đến $90 lần lưu lượng thắng cực tiêu đối với thời kỳ trước khí có hỗ Hịa Bình và từ 33 đến 118 lần đối với thời kỳ sau khi có hỗ Hịa Bình. Lưu lượng bin cát lơ lũng 3 thing lớn nhất cũng fon hơn nhiều lần so với lưu lượng bản cát lờ ng 3 thing nhỏ nhất, khoảng từ 44 đến 354 lần đi với thời kỳ trước khi có hồ Hịa Bình và từ 21,5 đến 70 lần đối với thời kỳ sau khi có hồ Hịa Binh,

ích nước phát diện, điều

Trong thời kỳ từ năm 1988, do ảnh hưởng hoạt độn;

tiết dịng chảy của hồ Hịa Bình, cả độ đục nước sông và lưu lượng nước ở hạ lưu trong các thăng mùa lũ đều giảm nên lưu lượng bùn cất trong các thắng mia là cũng

giảm mạnh. Tai trạm Hịa Bình trên sơng Đà, lưu lượng bùn cát lơ lửng của tháng

và của 3 thing lớn nhất giảm tới 8,75 lần so với thời kỳ lớn nhất giảm tới 8,12

trước khi có hồ Hồa Binh, Anh hưởng này lan truyền tới các tạm Sơn Tây và Hà

</div>Trang 26<div class="page_container" data-page="26">

Nội trên sông Hồng nhưng yếu din (tai Son Tây: giảm 2,2 và 2 lẫn; tai Hà Nội

giảm 1,76 và 1,69 Lin). Trong các tháng kiệt nhất, mặc đù độ đục nước sông ở bạ

lưu vẫn giảm nhưng do lưu lượng nước sông thio xuống hạ lưu tăng nên lưu lượng

bùn cát lơ lừng của tháng nhỏ nhất và 3 tháng nhỏ nhất trên sơng Đà tại Hịa Bình.

khơng ting ma lại đều giảm nhưng giảm ít hơn (3.3 và 1,9 lẫn) so với thời ky trước

khi có hd Hịa Bình. Chính vi vậy, biên độ dao động của lưu lượng bùn cát lơ lừng

trong năm trên sông Đà giảm di so với thời kỳ chưa có hoạt động của hồ Hịa Bình. “Trên sơng Thao và sơng Lơ, tinh hình diễn biển theo chiễu ngược hại, lưu lượng bùn

cit lơ lửng của tắt cả các thing trong năm của thai kỳ sau khi cổ hỗ Hae Bình Ii

đều ting lên so với thời kỳ trước khi có hỗ Hịa Bình. Hiện tượng này xây ra khơng

phải do tie động của hồ Hịa Bình ma xảy ra do hậu quả của việc chặt phá rừng bừabãi trên bỄ mặt lưu vục từ những năm giữa thập kỷ 80 trổ lại đây, gây xôi môn

nghiêm trọng làm bùn cát gia nhập sông tăng, dẫn đến độ đục nước sông tăng và

kéo theo lưu lượng bùn cát lơ lửng tăng.

</div>Trang 27<div class="page_container" data-page="27">

Tình 1.5 M6 hình phâm phối lưu lượng bùn cát lơ lửng trong năm của hai thoi

kỳ: trước và sau khi có hỗ Hịa Binh

Bang 1.10,“Các đặc trưng của lưu lượng bùn cát lơ lừng bình quân thắng lon

nhất và nhỏ nhất thời kỳ trước khi cỏ hỗ Héa Bình

</div>Trang 28<div class="page_container" data-page="28">

Bang 1.11... Cúc đặc trưng của lưu lượng bùn cát lơ lừng bình quân thắng lon

it thơi kỳ sau khi có hỗ Hoa Bình

Bang 1.12. - Cúc đặc trưng của Liew lượng bùn cát lơ lừng bình quân 3 thẳng lớn

nhất và nhỏ nhất thỏi kỳ trước khi có hỗ Ha Bình Ø, | 3thảnglớnnhất | 3 thing nho nhat

Tên tram (eis) | Tháng xuất | Q.„„„„| Tháng | Q,„„„

hiện - | qua |xuấthiện | qua)

Hịa Bình | 1761 | VI,VHLIX| 5706 |H-ULIV l6 | 324 | 35429YênBái — 1157 | VH,VHLIX| 3365 | Liki | 58 | 38 | 5628

Vụ Quang 272 | Vi, Vi, VI | 783 1H, HL 9 2/88 88,99Son Tay | 3633 | VH.VHLIX | 10379 | mmiv 197 | 286 | 52.77

Hà Nội 2305 | VI, VIH,IX | 6417 1H,HL 146 2478 4407

Bảng 1.13. Cite đặc trưng của leu lượng bùn cát lơ lửng bình quan 3 thắng lớn

nhất và nhỏ nhất thời kỳ sau. khi có hỗ Hỏa Bình

Tên trạm | (ois | Tháng xuất | Gana Fram] Gm | Resa

hiện | aes) | is)

HịaBìh | 214 | VLVH.VIH | 652 | mmiv| 30 | 305 | 2141đa Qn}

Yên Bi 1552 | VH.VIH,IX | 4330 | Lum | 74 | 279 | 5835

Vụ Quang | 368 | VLVH,VH| H25 | LH | IS | 306 | 6416Sơn Tây | 190% | VLVH,VH | 5203 | LH.M | is? | 273 | 3323

Hà Nội 1433 | VH,VIH,IX | 3799 | Lim | 124 | 265 | 3059

</div>Trang 29<div class="page_container" data-page="29">

13.3. Khai thác cát

‘Tai 3 tuyển sông lớn chảy qua địa bin Thủ đồ gồm: Sông Hồng, sông Đà, sông

Đuống với tổng chiều dai lên tới hơn 280km ở hai bên bờ sơng có hãng trăm bãi tập,

kết vật liệu cát si

Theo số liệu thống kếnay có ới hơn 30 điểm khai thie cắt, tong đồ có 5điểm khai thác cổ định và 26 điểm khai thác lưu động

Tại nhiều địa phận như: Huyện Đan Phượng, Từ Liêm, Long Biên... nơi sông. Hồng chảy qua, tinh trạng kha thúc cát một cách ạt và vô tổ chức. Việc này gây sụt lún, ảnh hưởng đến sự an toàn của hành lang bảo vệ dé. Việc khai thác, tập kết những bến bãi này đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến dịng chay của sơng. Nguy

hai hơn cịn làm cho sat lở bờ sơng, gây ảnh hưởng đến tính mang và tai sản củanhững hộ dân sống ở bai bên bở sơng.

Bên cạnh đó, việc khai thúc cất cịn lim cho nhiều khúc sông bị thay đổi đồng

chảy gây sạt lớ đê điều, ảnh hưởng nghiêm trọng đến giao thông đường thủy và đời.

sống người din ở dọc để

Hiện tượng bồi tụ thành dai cồn cát đã, đang xây ra mạnh tại trước cửa trạm bơm.

Áp Bic, khu vục định Chim, bãi Tứ Liên, bãi Thach Cầu, bãi Duyên Hà... Trong

khi đó, một số cơng trình chỉnh trị dịng chảy như: cụm 14 mỏ han Tầm Xá, cụm kèhướng dòng Phú Gia - Tứ mồ hin cọc bề tông trên bãi Tứ Liên, Trung Hà,

“Thạch Cầu... đã xuống cấp nghiêm trong, làm cho tinh hình bồi lắng, sat lờ điễn biến khó lường hơn. Sự thay đổi dịng chảy là ngun nhân chính dẫn đến hiện tượng sat lờ bờ sơng diễn biển phức tạp. Khu vực xã Hai Bối (huyện Đông Anh),

phường Ngọc Thụy - Bồ Để (quận Long Biên) là hai nơi chịu ảnh hưởng nặng nÈ

nhất của nh trạng sat lờ bờ sông. Vĩ dụ: sự chuyển hướng của dịng chảy mùa lũ bịkhối bê tơng, gạch đá không lỗ do các khu dân cư lần chiếm bãi tạo ra từ phía bi

hải ép sang: dng chủ lưu từ kẻ Phú Gia Tứ Liên, gặp sự nhô ra của khối bồi đầu

bãi Tứ Liên, làm cho địa bàn phường Ngọc Thụy sat lờ nghiêm trọng vài năm gin

day,

</div>Trang 30<div class="page_container" data-page="30">

Ngồi ma, hiện trợng kơai thc cát trái phép, tập kết bãi vt liệu sau kha thác

không theo quy hoạch xuất hiện ở rất nhiều nơi gây nguy cơ về mắt an toàn dé điều,

tinh én định của cầu vượt sông và dễ gây ð nhiễm mai trường.

Kết quả phân tích số liệu cao trình mật bãi tai 25 mật cắt ngang từ năm 1979 đến

nay cho thấy, cao độ trung bình bãi sơng hiện nay đã cao hơn 0,7-0,8m ở bờ trái và

khoảng im ở bờ phải. Như vậy, bio động 1 sẽ khơng cịn là mức nước bắt đẳu trần lin chiếm bãi sông đã tôn cao nền đất ở và đất vườn. Khi cổ quả nhiễu vật cân trén bãi, đồng chảy lũ trần bãi nữa, Hiện tượng nay phin lớn là do cư dan trong quá

bãi lại nông, vận tbe nhỏ sẽ gây ra bi lắng trên bãi. Việc nâng cao cao trình mặt bãi sẽ lim thay đổi thé sông vả kèm theo là giảm khả năng thoát lồ. Hiện tượng hạ thấp.

mực nước mùa kiệt gây khó khăn đổi với giao thông thủy và lấy nước dẫn tưới, gây,

nhiều tổn thất không kêm lũ lạt mà Hà Nội đang gặp phải Kết luận Chương 1

Lưu vực sông Hồng là một trong những lưu vực sông lớn nhất miễn Bắc nước ta,

là con sơng mẹ hình thành nên nén văn minh sơng Hồng qua nhiều thé kỷ. Cuộc sống của người dân 2 bên bờ sông phụ thuộc nhiều vào đặc điểm dịng chảy của.

sơng Hồng. Qua nhiề thé kỹ chung sống, con người đã không ngũng khai thie, tận

dụng những nguồn lợi ma sông Hồng mang li. Tuy nhiên, do quá trinh khai thác

cịn chưa có hệ thống, cịn mang tính vì lợi ich cá nhân nên dịng sơng bị khai thác,một cách quả lam dụng, gây ra nhiễu hệ uy nghiêm trong. Qua chương này, ác giả

đã phân tích các đặc điểm của dòng chảy lũ và déng chảy bùn cát của sông Hồng thông qua các năm tại các trạm thủy văn, để có một bic tranh tồn cảnh về những

ảnh hưởng đến dong chảy dưới tác động của con người mà chú trọng là nạn khaithắc cất tin Ian Không theo quy hoạch, nạn khai thie cất ti phép và đặc biệt làviệc xây đựng các nhà máy thủy điện ở thượng nguồn. Đây là những cơ sở quantrọng để giúp tác giả định hướng trong nghiên cứu ở các chương tiếp theo,

</div>Trang 31<div class="page_container" data-page="31">

Chương 2... Ứng dụng kết quả tinh tốn thủy lực bằng mơ hình Mike 11 mơ

phỏng diễn biển lịng dẫn sơng Hồng dé dự báo xu thé biến đổi lòng dẫn

2.1. Khái qt về mơ hình MIKEIT3.11. Giới thiệu mổ hình

MIKE 11 do DHI Water & Environment phát triển, là một gối phần mém dùng

để mơ phịng đồng chảy lưu lượng, chit lượng nước và vận chuyển bin cát ở các

cửa sông, sông, kênh tưới vả các vật thé nước khác..

MIKE 11 và MIKE nói chủng o một số ưu điểm so với các mơ hình thương mại

Khác và cũng so với các mơ hình hiện được dang sử dụng rộng rãi ở Việt Nam. một

số ru điểm chính của MIKE 11 như

~_ Liên kết với GIs.

~_ Liên kết với các mô hình thành phin khác của bộ MIKE như:

~_ Mơ hình mưa rảo đồng chảy NAM.

= Mơ hình thuỷ động lực học 2 chiều MIKE 21 (MIKE FLOOD).

MIKE 11 là mô hình động lực một chiều và dé dàng với người sử dụng nhằm. phân tích chỉ it thiết kể, quản lý, vận hành cho sông cũng như hệ thống kênh dẫn đơn giản và phức tap. MIKE 11 linh hoại, cung cấp một môi trường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công tỉnh, tài nguyên nước, quản lý chất lượng nước và các ứng

</div>Trang 32<div class="page_container" data-page="32">

Mo.dun thủy động lực (HD) là một phần trọng tâm của mô hình MIKE 11 và hình thành cơ sở cho hẳu hết các md-dun bao gdm dự báo lũ ải khuyếch tần, chất

lượng nước và các mé-dun vận chuyển bản cát. Một số ứng dụng liên quan đến

mô-‘dun MIKE 11 HD bao gồm:

— Dự báo lũ và vận hành hỗ chứa

—_ Mô phỏng đồng chấy trong hệ thống sông, kênh

‘Vn hành hệ thống tưới và tiêu thoát nước.

~_ Thiết kế các hệ thơng kênh dẫn

~_ Nghiên cứu sóng triều và dâng nước do mưa ở sông và cửa sông,

MIKEII là chương trình tính thuỷ lực có thẻ áp dung với chế động sóng động.

lige hồn tồn ở cấp độ cao. Trong chế độ này MIKE I1 có khả năng tinh toin với

Dòng chảy biến đổi nhanh, lưu lượng thuỷ triều, sóng lũ, lịng dẫn có độ dốc lớn.

Các ứng dụng liên quan đến mé-dun MIKE 11 AD bao gm: Nghiên cứu truyền tải vật chất một chiều như quá trình xâm nhập mặn, chất lượng nước, hiện tượng phì

dưỡng trong sơng

2.1.2. Mé tả cấu trúc của mơ hình MIKEII

Đặc trưng cơ bản của mơ bình MIKE 11 là cấu trúc tổng hợp với nhiều loại môđun được thêm vio mỗi mô phỏng các hiện tượng iên quan đến hệ thống sông

Các modun trong bộ MIKE 11 bao gm:

+ Module HD Thủy động lực học là phần cốt lõi của MIKE II, có khả năng giải bài ốn thủy động lục học St. Venant cho kênh hớ; giỏi bài tốn sóng khuych tin, sóng động học cho một số nhánh định trước; giái bai toán Muskingum cho một số

nhánh định trước; tự động hiệu chỉnh cho điều kiện dòng chảy êm, đồng chảy xi

mơ phỏng hau hết các loại cơng trình trên sông như cẩu, cống, trạm bơm, đập.

- Các ứng dung liên quan đến mô dun MIKE 11 AD bao gồm: nghiên cầu truyền

tải vật chất một chiều như quá trình xâm nhập mặn, chất lượng nước, hiện tượng phì

dưỡng trong sơng.

</div>Trang 33<div class="page_container" data-page="33">

Ngồi médun HD và AD đã mô ta ở trên, MIKEL bao gồm các mô dun bỗ sung

về Thủy văn (Mike - NAM); chất lượng nước (Mike WQ); vận chuyển bùn cát có

tính dính (Mike -ST); vận chun bùn et khơng có tính din (Mike ~ST)

Hình 2.1... Chế độ dịng chảy của đoạn sơng đơn được mơ tả bằng hệ phương.

trình vi phân đạo hàm riêng Saint ~ Vernant

Hg phương trình cơ bản mơ tả chế độ thủy lực như sau:

Trong đó: Z là cao trình mực nước ở thời đoạn tính tốn (m); là thời gian tính

tốn (giây): Q là lưu lượng đồng chảy qua mặt cất (m4); X là toa độ Không gian (đạc theo dòng chảy, đơn vị là m); b là hệ số phân bổ lưu tốc không đều trên mặt

i W là điện tích mặt cất ướt (m); q là lưu lượng ra nhập dọc theo đơn vị chiều

dai (m/s); C là hệ số Chezy, được tỉnh theo công thức: C= RY/n: n là hệ số nhám;

R là ban kính thuỷ lực (m); y là hệ số thủy lực, theo Maninh y=1/6 ; g là gia tốc

trọng trường : g= 9.81 mis! là hệ số động lượng: b là hệ số động năng.

</div>Trang 34<div class="page_container" data-page="34">

Sử dụng phương pháp số gin đúng sai phân để giải hệ phương trình Saint -'Venant, Đầu vào là số liệu về đặc tính hệ thống cùng số liệu của nguồn nước vào ra

trên tồn hệ thống. Hệ phương trình 4.1 và 4.2 là hệ phương trinh vi phân phí tuyển,

có hệ số biển đổi. Các nghiệm cin tim là Q và Z là hàm số của các biển độc lập x,t

không giải được bằng phương pháp giải tích mà giải gin đúng theo phương pháp sai

phân. Từ hệ phương tình Saint Venant,có bai phương trin viết theo Q và h

eQ ,ụ ch =q @)

OD BOI hàn.

Giải hệ phương trình vi phân trên theo phương pháp sai phân hữu hạn 6 điểm ân

sẽ xác định được giá tị lưu lượng, mye nước tại mọi mặt cắt ngang trong mạng

sông ở mọi thời điểm trong khoảng thời gian nghiên cứu. Mạng sông nghiên cứu

được chia thành các đoạn sông đơn bằng các mặt cắt ngang, các đoạn sông được nổi tiếp với nhau theo đúng trang thái tự nhiên. Giải hệ phương trình sai phân sé tim

được cao trình mực nước tại các vị tí có mặt cắt và vị trí cách mặt cắt 2Ax. Lưu

lượng ti các vịt cách mặt cắt Ax và các vịt ơng trình như cống, đập v.v.. tên

tồn mang sơng sau mỗi buớc thời gian tính tốn, Sau mỗi bước tính tốn sẽ thu

urge giá tị lưu lượng Q(mÏ9) và cao trình mực nước Z(m) tai các v tí đã nêu trên

3.1.4. Cách giải phương trình theo phương pháp sai phân 6 điểm“Xét một đoạn sông dai 2Ax trong thời gian AC

</div>Trang 35<div class="page_container" data-page="35">

Chỉ s

trên chỉ khoảng thời gian

—_ Ao, : Diện tích khơng chế béi hai điểm lưới j -1aj

—_ Ao,i : Diện tích khống chế bởi hai điểm lưới j va j +1

= 2Ax : Khoảng cách giữa hai điểm j-I và j +1Thể vào phương trình (3) được phương trình:

</div>Trang 36<div class="page_container" data-page="36">

1A,6,Ax, At ag, ¥, QUẾh?,.Q1,h7,,Q277 )

Thư vậy, nhờ phương pháp sai phân và tuyển tính hố,

Sim Venant (3) và (4) thành hai phương trình đại số bậc nhất (8) và (12). Các hệhai phương trình

với các in số Q, h

2.2. ĐỀ xuất các kịch bản tính tốn và xây dựng mơ hình tính tốn diễn biến

bồi lắng

2.2.1. Phạm v tinh tốn nghiên cứu diễn biến lịng dẫn

Pham vi bài tốn nghiên cứu diễn biến lịng dẫn thuộc phạm vi dọc sơng Hồng tir sau dip Thủy điện Hòa Binh đến cửa ra Ba Lạt

2.2.2. Sơ đồ thủy lực tính tốn

Việc nghiên cứu tinh ốn chế độ hủy lục sơng Hồng có liên quan chặt che đến

~ sơng Thái Bình, do đó khi tính tốn.

chế độ thủy lực của tồn mạng sơng H

tiến hành tính tốn cho tồn bộ mạng sơng Hỗng và sơng Thái Bình. Tải liệu địa

hình được sử dung trong tính tốn là tả liệu thực do trong các năm từ 1998 - 2000

do Viện Quy hoạch Thuy Lợi và Đồn Khảo sit Sơng Hồng đo đạc. Bộ tải liệu bao.

gồm 792 mặt cắt của 25 sơng chính thuộc hệ thẳng sơng Hồng - Thái Bình đã được

nhiều cơ quan khoa học sử dụng như bộ tài liệu chuẩn cho mơ phỏng thủy động lực.

Trong đồ có bỗ sung cập nhật một địa hình đo đạc mới. Sơ đồ tinh toán

mạng thủy lực như sau;

</div>Trang 37<div class="page_container" data-page="37">

1111111111117 1}

Hình 2 2. Sơ đổ hệ thẳng sơng Hồng-Thái Bình tính tốn thủy lực

3.3.3. Tài liệu cơ bản sử dụng để tính tốn

2.2.3.1. Các cơng tình hỗ chứa có nhiệm vụ cắt giảm lũ, cấp nước cho hạ dụ

Bảng 2.1... Các thông số thiết kể các hỗ chứa thượng nguồn

[Donvi) HoaBinh | SonLa [TuyênQuang Thae Ba

</div>Trang 38<div class="page_container" data-page="38">

Đơnwj HoaBinh | SonLa | Tuyén Quang] Thae Ba

</div>Trang 39<div class="page_container" data-page="39">

2.2.32. Tài liệu địa hình

So đỗ hệ thing hồ chứa trên lưu vực sơng Hồng

Tải liệu địa hình được sử dụng trong tính tốn cho mơ hình 1 chiều MIKE 11 là

tải liệu thục do trong các năm từ 1999 ~ 2000 do Viện Quy hoạch Thuy Lợi và

Đồn Khảo sit Sơng Hồng do đạc 2000 trong dự án phịng chống lũ đồng bằng sơng Hồng. Bộ tải liêu bao gbm 792 mặt cắt của 25 sơng chính thuộc hệ thống sơng

Hồng ~ Thái Bình đã được nhiều cơ quan khoa học sử dụng như bộliệu chuẩn

‘cho mô phỏng thủy động lực. Trong đó có bổ sung cập nhật một số số liệu địa hình

do đạc mới như sau:

</div>Trang 40<div class="page_container" data-page="40">

— Số liệu 15 mặt cắt trên sông Lô đo thắng 1 và thắng 2/2008. Số liệu 94 mat cắt đoạn sông Hồng qua Hà Nội đo năm 2006.

~_ Số liệu mới do đạc các sông trên địa bàn tinh Hải Dương vào tháng 7/2009

—_ Số liệu mối đo đạc thuộc dự ấn nạo vét sông Hoàng Long do trường Đại học

“Thủy lợi thực hiện năm 2009

—_ Số liệu mới đo đạc thuộc đự án nạo vét sông Đây do trường Đại học Thủy lợithực hiện năm 2009, 2010.

Số liệu đo đạc trên sông Bay năm 2008, 20111

Diy là bộ số liệu khá hồn chính vi đồng bộ, khoảng cách do đạc giữa các mặt

sắt ngang biến i trong phạm vỉ te 2-4 km. Tit cả các mặt cắt đã được kiểm tra về

mốc cao độ và kiểm tra v vị tí. Dưới đây là bảng thống ke ti iệu và sổ lượng mặt cắt địa hình lồng dẫn mang sơng sử dụng rong mơ hình.

Bằng 2.2. Địu hình lịng din sơng Hồng: Thái Bình

TT Tênsơng Năm đạc - | MEE | st cit

</div>