Luận văn phương pháp mô hình thủy lực mô phỏng quá trình thủy động lực học trên hệ thống sông trà lý

MỤC LỤC MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài II Mục đích nghiên cứu III Phạm vi nghiên cứu IV Hướng tiếp cận phương pháp nghiên cứu CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN 11 1.1 TỔNG QUAN VỀ LƯU VỰC NGHIÊN CỨU 11 1.1.1 Đặc điểm địa lý tự nhiên .11 1.1.2 Đặc điểm khí tượng thủy văn 17 1.2 HIỆN TRẠNG KINH TẾ XÃ HỘI VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN 35 1.2.1 Hiện trạng kinh tế xã hội tỉnh Thái Bình .35 1.2.2 Xu biến đổi trình tự nhiên xu phát triển kinh tế xã hội 41 1.3 QUAN ĐIỂM MỤC TIÊU QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG LŨ 46 1.3.1 Quan điểm quy hoạch 46 1.3.2 Mục tiêu quy hoạch 46 1.3.3 Các tiêu tính tốn thiết kế phịng chống lũ 47 1.3.4 Mức đảm bảo phòng chống lũ tuyến sơng 47 CHƯƠNG 2: TÍNH TỐN LŨ THIẾT KẾ CHO SƠNG TRÀ LÝ .51 2.1 CƠ SỞ LÝ THUYẾT MƠ HÌNH MIKE 11 51 2.2 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH TÍNH TỐN THỦY LỰC CHO HỆ THỐNG SƠNG TRÀ LÝ 56 2.2.1 Phạm vi nghiên cứu mơ hình thủy lực 56 2.2.2 Biên tính tốn mơ hình thủy lực 57 2.2.3 Tài liệu địa hình mạng lưới sơng 58 2.2.4 Tài liệu thuỷ văn 59 2.2.5 Tính tốn mơ thủy lực hệ thống sơng 60 2.3 TÍNH TỐN LŨ THIẾT KẾ TUYẾN SƠNG TRÀ LÝ 67 2.3.1 Tính tốn biên mạng thủy lực hệ thống sơng 67 2.3.2 Nội dung trường hợp tính tốn lũ thiết kế .70 2.3.3 Kết tính tốn thủy lực mạng sơng 71 2.3.4 Lựa chọn phương án lũ thiết kế cho sông Trà Lý 74 CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THOÁT LŨ CHO TUYẾN SÔNG TRÀ LÝ 76 3.1 TIÊU CHÍ TÍNH TỐN HÀNH LANG THỐT LŨ 76 3.1.1 Tiêu chí kỹ thuật 76 3.1.2 Tiêu chí kinh tế xã hội 76 3.2 TÍNH TỐN THỦY LỰC DỊNG CHẢY LŨ SỬ DỤNG CÁC BỐI BÃI ỨNG VỚI LŨ THIẾT KẾ .77 3.2.1 Phương pháp tính tốn thủy lực dịng chảy lũ thiết kế sơng Trà Lý 77 3.2.2 Vị trí bối dọc sơng Trà Lý 79 3.3 TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN PHỤC VỤ QUY HOẠCH TUYẾN THỐT LŨ CHO SƠNG TRÀ LÝ 82 3.3.1 Các phương án tuyến thoát lũ 83 3.3.2 Kết tính tốn thủy lực tuyến lũ 83 3.3.3 Phân tích kết 85 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 87 TÀI LIỆU THAM KHẢO 89 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng Các thơng số lịng dẫn sơng Trà Lý 16 Bảng Đặc trưng khí hậu trạm Thái Bình .19 Bảng Lượng mưa ngày max ngày max vùng nghiên cứu 22 Bảng Tổng lượng mưa trung bình tháng năm vùng nghiên cứu 22 Bảng Phân phối lưu lượng mùa lũ, mùa cạn trước sau có hồ chứa lớn Hịa Bình 26 Bảng Mực nước lũ lớn trận lũ lớn xẩy sông Hồng phân lưu hạ du 28 Bảng Đặc trưng trung bình, max, mực nước trạm 28 Bảng Đặc trưng trung bình, max, mực nước trạm 29 Bảng Mực nước ứng với tần suất thiết kế 30 Bảng 10 So sánh giá trị mực nước max, trung bình, hai thời kỳ trước sau có hồ chứa lớn 32 Bảng 11 Chiều cao nước dâng vùng bờ biển từ Cửa Ông tới Cửa Vạn theo số trận xuất 34 Bảng 12 Mực nước lớn trạm theo tần suất .34 Bảng 13 Tần suất mực nước triều thiên văn lớn vào tháng VIII cửa sông 35 Bảng 14 Mực nước triều thiết kế P=5% vào tháng VIII cửa có xét tới nước biển dâng với P=20% 35 Bảng 15 Hiện trạng dân số 2009 tỉnh Thái Bình 36 Bảng 16 Đóng góp ngành kinh tế vào tăng trưởng chung 37 Bảng 17 Kết sản xuất phát triển ngành nông, lâm, thủy sản giai đoạn 2006 2010 38 Bảng 18 Dân số năm 2009 phân theo vùng bảo vệ .40 Bảng 19 Biến đổi dòng chảy sông Hồng Sơn Tây năm 2070 42 Bảng 20 Tỷ lệ di dân tỉnh .43 Bảng 21 Phân cấp đê đê sơng .48 Bảng 22 Phân cấp đê đê sơng .48 Bảng 23 Lưu lượng lũ thiết kế - cấp đê .49 Bảng 24 Tần suất thiết kế lưu lượng lớn sơng đê 49 Bảng 25 Tọa độ biên mơ hình 58 Bảng 26 Địa hình lịng dẫn sơng Hồng - Thái Bình 58 Bảng 27 Các trạm thuỷ văn dùng để mơ kiểm định mơ hình 59 Bảng 28 Bảng đánh giá sai số hiệu chỉnh .60 Bảng 29 Mực nước lũ lớn thực đo kết tính kiểm định trạm thuỷ văn hệ thống sơng Hồng - Thái Bình 67 Bảng 30 Mực nước triều thiết kế biên cửa sông 68 Bảng 31 Tần suất chiều cao nước dâng vùng đoạn bờ từ Cửa Ông – Cửa Đáy 68 Bảng 32 Mực nước triều thiên văn 5% tháng VIII chiều cao nước dâng P=20% 69 Bảng 33 Mực nước lũ lớn trường hợp tính tốn thiết kế lũ thiết kế 71 Bảng 34 Lưu lượng lũ lớn trường hợp tính tốn lũ thiết kế 72 Bảng 35 Danh mục bối có hoạt động sản xuất dân cư sinh sống 82 Bảng 36 Kết tính tốn mực nước lũ lớn vị trí 84 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình Nhánh sơng điểm lưới xen kẽ 54 Hình Cấu hình điểm lưới xung quanh điểm mà ba nhánh gặp 54 Hình Sơ đồ tính thuỷ lực cho tồn mạng sơng mơ hình MIKE 11 sau57 Hình Kết quả hiệu chỉnh trạm Hà Nội .61 Hình Kết quả hiệu chỉnh trạm Hưng Yên 62 Hình Kết quả hiệu chỉnh trạm Trực Phương 62 Hình Kết quả hiệu chỉnh trạm Thượng Cát 63 Hình Kết quả hiệu chỉnh trạm Triều Dương 63 Hình Kết quả hiệu chỉnh trạm Thái Bình 64 Hình 10 Kết quả hiệu chỉnh trạm Phải Lại 64 Hình 11 Kết quả hiệu chỉnh trạm Phủ Lý 65 Hình 12 Kết quả hiệu chỉnh trạm Gián Khẩu 65 Hình 13 Kết quả hiệu chỉnh trạm Nam Định 66 Hình 14 Mặt cắt thực đo .78 Hình 15 Mặt cắt sau co hẹp 79 Hình 16 Bối Tịnh Thủy .79 Hình 17 Bối Thái Thọ 80 Hình 18 Bối Trà Lý .80 Hình 19 Bối Vũ Đông 81 Hình 20 Bối Trà Giang .81 Hình 21 Bối Hồng Thái 82 Hình 22: So sánh cao trình đê mực nước lũ lớn phương án thiết kế 86 MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài Lưu vực sông Trà Lý nằm trọn đồng Bắc Bộ, thuộc hạ lưu hệ thống sông Hồng tiếp giáp với biển Đơng Sơng Trà Lý có hướng chung Tây Đông Bắt đầu từ xã Hồng Minh, huyện Hưng Hà tỉnh Thái Bình, chảy quanh co, uốn khúc qua Quyết Chiến, Đồng Phú, Đông Phù huyện Đơng Hưng, Thành Phố Thái Bình, Đơng Huy đến Thái Hà, Thái Phúc huyện Thái Thụy đổi hướng Bắc-Nam đến Thái Thành, Thái Thọ cuối tới Định Cư đổ Vịnh Bắc Bộ cửa Trà Lý Sông dài 64 km, sông tự nhiên, chịu tác động người việc đắp đê hai bên bờ ngăn sông nhỏ cống Sông Trà Lý chảy dọc theo vùng kẹp sơng Hồng sơng Hóa, chia vùng thành hai hệ thống thủy lợi tách biệt: hệ thống bắc hệ thống nam Là vùng đồng hạ du sông Hồng lại ven biển nên hệ thống sơng ngịi chịu ảnh hưởng chế độ thủy triều Mặt khác chế độ thủy văn sông chịu ảnh hưởng nguồn nước thượng lưu Mùa lũ tăng dần từ tháng V đến tháng VIII hạ dần từ tháng IX Phịng chống lũ chương trình ảnh hưởng lớn đến phát triển kinh tế tỉnh Thái Bình nói riêng nước nói chung Hệ thống cơng trình chống lũ dọc theo sơng Trà Lý chủ yếu hệ thống đê sơng, đê cửa sơng, ngồi cịn có hàng chục km tuyến đê bối, hàng trăm cơng trình đê Hệ thống đê phát huy hiệu tốt, đảm bảo an toàn cho vùng dân sinh kinh tế xã hội ven sông suốt thời gian dài Tuy nhiên sức ép trình phát triển kinh tế - xã hội, việc khai thác khu vực bãi sơng, lịng sơng bừa bãi, khơng có quy hoạch cụ thể, thiếu kiểm soát mức đáng báo động: đê bối ngày lấn phía lịng sơng tôn tạo cao hơn, dân cư vùng bãi sông trở nên đông đúc bùng phát việc xây dựng nhà cửa, lấn chiếm bờ làm co hẹp lòng sông, bãi sông Mặt khác, diễn biến lũ năm gần đồng Bắc phức tạp nguyên nhân thay đổi khí hậu, phá rừng, triều cường, bão, nước biển dâng Xu biến đổi khí hậu tồn cầu ngày bất lợi, lũ lụt thường xuyên lớn hơn, nạn thiếu nước, xâm nhập mặn nước biển dâng, lũ quét, lũ ống làm cản trở trình phát triển kinh tế lưu vực tỉnh Thái Bình Bên cạnh yếu tố bất lợi đầu nguồn hồ chứa lớn xây dựng phục vụ công tác cắt lũ điều tiết lũ cho đồng Bắc Hồ thác Bà, Hồ Hồ Bình, Hồ Tun Quang, Hồ Sơn La Khi hồ Sơn La vào hoạt động việc điều tiết liên hồ làm thay đổi chế độ thuỷ văn thuỷ lực hạ du đặc biệt vùng sông chịu ảnh hưởng thuỷ triều Song song với thách thức lũ lụt đồng Bắc chịu ảnh hưởng không nhỏ trước gia tăng thiên tai khai thác lưu vực sông gia tăng, ngày 21/6/2007 Thủ tướng Nguyễn Tấn Dũng ký Quyết định số 92/2007/QĐ-TTg phê duyệt Quy hoạch phịng, chống lũ hệ thống sơng Hồng, sơng Thái Bình Quy hoạch nhằm mục tiêu: xác định mức bảo đảm phịng, chống lũ cho hệ thống sơng Hồng, sơng Thái Bình; xác định lũ thiết kế tuyến sông gồm lưu lượng lũ thiết kế mực nước lũ thiết kế; xác định giải pháp cơng trình, phi cơng trình để phịng, chống lũ địa phương thuộc hệ thống sơng Hồng, sơng Thái Bình; làm sở để lập quy hoạch, điều chỉnh quy hoạch phòng, chống lũ chi tiết thuộc phạm vi quản lý địa phương; quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch xây dựng quy hoạch khác liên quan Bộ, ngành, địa phương Phạm vi quy hoạch bao gồm tỉnh, thành phố có đê thuộc hệ thống sơng Hồng, sơng Thái Bình Vĩnh Phúc, Hà Tây, Hồ Bình, Phú Thọ, Hà Nội, Thái Ngun, Bắc Ninh, Bắc Giang, Hải Dương, Hưng Yên, Quảng Ninh, Hải Phịng, Thái Bình, Nam Định, Ninh Bình, Hà Nam tỉnh thượng nguồn hệ thống hai sông Tiêu chuẩn phòng, chống lũ giai đoạn 2007-2010 bảo đảm chống lũ có chu kỳ 250 năm (tần suất 0,4%), lưu lượng tương ứng Sơn Tây 42.600 m 3/s; giai đoạn 2010-2015 bảo đảm chống lũ có chu kỳ 500 năm (tần suất 0,2%), lưu lượng tương ứng Sơn Tây 48.500 m 3/s Tiêu chuẩn phòng lũ hệ thống đê: Hà Nội bảo đảm chống lũ tương ứng với mực nước sông Hồng trạm Long Biên 13,4 m thoát lưu lượng tối thiểu 20.000 m 3/s; Phả Lại bảo đảm chống lũ tương ứng với mực nước sơng Thái Bình trạm Phả Lại 7,2 m Đối với hệ thống đê điều vùng khác bảo đảm chống lũ tương ứng với mực nước sông Hồng trạm Long Biên 13,1 m, phần lưu lượng vượt khả sử dụng giải pháp khác như: điều tiết hồ chứa, phân lũ, chậm lũ, cải tạo lịng sơng lũ Các giải pháp phịng, chống lũ hệ thống sơng Hồng, sơng Thái Bình bao gồm: điều tiết hồ chứa cắt giảm lũ; trồng rừng phòng hộ đầu nguồn; củng cố nâng cấp hệ thống đê điều; cải tạo lịng dẫn tăng khả lũ; thực phân lũ, chậm lũ, tràn qua đường tràn cứu hộ có giải pháp bảo đảm an tồn đê trường hợp tràn toàn tuyến; tổ chức cứu hộ đê Sơng Trà Lý chưa có quy hoạch phịng chống lũ chi tiết cho tuyến sông, nên việc tổ chức quản lý khai thác hợp lý khu vực bãi sơng kết hợp hài hồ đảm bảo phòng, chống lũ phát triển kinh tế trung hạn dài hạn cịn nhiều hạn chế, cơng trình dự kiến xây dựng không triển khai chưa có quy hoạch, thiếu sở pháp lý: Nhiều đoạn đê chưa bảo đảm yêu cầu thiết kế, nhiều cơng trình đê bị xuống cấp cần bổ sung, nâng cấp; Vấn đề vi phạm hành lang thoát lũ sông trục hành lang bảo vệ đê điều xảy thường xuyên; Việc xác định giới thoát lũ cho tuyến sông cần thực Vì lý nêu việc xây dựng Quy hoạch phịng chống lũ chi tiết cho sơng Trà Lý để làm sở cho việc lập điều chỉnh quy hoạch sử dụng đất, quy hoạch xây dựng khu vực ngồi bãi sơng đáp ứng nhu cầu phát triển ngành kinh tế xã hội đảm bảo lũ, an tồn đê điều phịng, chống lụt, bão cần thiết cấp bách Đây lý dẫn đến hình thành luận văn: “Ngiên cứu quy hoạch lũ chi tiết cho sông Trà Lý tỉnh Thái Bình” Kết nghiên cứu phương án tham khảo cho việc đưa phương án sử dụng bối trình định hướng hồn thiện giải pháp phịng, chống lũ phù hợp với quy hoạch khác phát triển kinh tế - xã hội; đảm bảo an ninh quốc phòng; chiến lược phòng, chống giảm nhẹ thiên tai tỉnh giai đoạn II Mục đích nghiên cứu Quy hoạch phòng chống lũ nhằm xác định giải pháp thực đảm bảo tháo lũ cho hệ thống sơng Hồng – Thái Bình, đảm bảo an tồn phịng chống lũ cho tồn hệ thống vùng đồng Bắc Bộ tỉnh Thái Bình, đảm bảo khai thác hợp lý tài nguyên nước, tài nguyên đất phục vụ phát triển bền vững kinh tế -xã hội Các mục tiêu cụ thể: Xác định mức bảo đảm phịng, chống lũ cho tuyến sơng Trà Lý tỉnh Thái Bình Xác định lũ thiết kế tuyến sơng Trà Lý gồm lưu lượng lũ thiết kế mực nước lũ thiết kế Xác định phương án sử dụng bối bãi trình thực quy hoạch phịng chống lũ cho tuyến sơng Trà Lý III Phạm vi nghiên cứu Khơng gian nghiên cứu: Tính tốn tồn hệ thống lưu vực sơng Trà Lý tỉnh Thái Bình Đối tượng nghiên cứu: Đường trình mực nước lưu lượng trạm hệ thống lưu vực sơng Trà Lý tỉnh Thái Bình IV Hướng tiếp cận phương pháp nghiên cứu Hướng tiếp cận: Căn vào tình hình thu thập tài liệu, nghiên cứu lưu vực, tác giả lựa chọn hướng tiếp cận vừa mang tính kế thừa vừa đảm bảo tính sáng tạo nghiên cứu Tổng hợp hệ thống, xem xét thành phần tương tác lẫn như: địa hình, địa chất, thổ nhưỡng, khí hậu, nước, sinh vật, người, điều kiện kinh tế xã hội, đặc điểm tình hình lũ lụt tác hại lũ lụt gây Trên sở kế thừa kết nghiên cứu trước sử dụng mơ hình chiều sử dụng mơ hình chiều tìm phương án sử dụng bỗi bãi q trình quy hoạch lũ cho sơng Trà Lý tỉnh Thái Bình Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp mơ hình thủy lực mơ q trình thủy động lực học hệ thống sông Trà Lý 10 Bình đạt 4.91, cao quy định 21 cm (quy định 4.70 m), trạm Định Cư cao 51 cm đạt 3.71 m so với 3.20 m theo quy định 2.3.4 Lựa chọn phương án lũ thiết kế cho sơng Trà Lý Có thể thấy rằng, tổ hợp lũ triều phương án LTK3 gây mực nước dâng cao tồn tuyến sơng Trà Lý so với phương án lại Sự dâng cao mực nước tồn tuyến sơng tổ hợp bất lợi mực nước cửa sông kết hợp với lưu lượng lũ lớn chảy vào sông Trà Lý Qua phân tích đánh giá kết trên, nhận thấy kịch biên hạ lưu tổ hợp triều cường - nước dâng bão gây bất lợi cho đê điều lũ sơng Trà Lý Như phương án LTK3 chọn làm lũ thiết kế cho sơng Trà Lý để tính toán lựa chọn tuyến thoát lũ phần sau 77 CHƯƠNG 3: XÁC ĐỊNH PHƯƠNG ÁN THOÁT LŨ CHO TUYẾN SƠNG TRÀ LÝ 3.1 TIÊU CHÍ TÍNH TỐN HÀNH LANG THỐT LŨ 3.1.1 Tiêu chí kỹ thuật a Tiêu chuẩn mực nước Mực nước lũ đoạn sông trường hợp lũ thiết kế thiết lập hành lang lũ phải đảm bảo khơng tăng tăng không đáng kể so với mực nước lũ chưa thiết lập hành lang thoát lũ Đây tiêu chuẩn bản, cần phải đảm bảo muốn việc thiết lập hành lang thoát lũ chấp nhận Việc thiết lập hành lang lũ (HLTL) khơng làm tăng mực nước lũ thiết kế, cho phép tăng mực nước lũ thiết kế với giá trị xác định, giá trị tăng mực nước lũ quan quản lý chuyên ngành Trung ương địa phương quy định tùy theo lưu vực sông trạng dân sinh hạ tầng tồn yêu cầu phát triển khác tương lai b Tiêu chuẩn chế độ dòng chảy Bao gồm yếu tố trường phân bố giá trị vận tốc dòng chảy, cụ thể sau: Hành lang thoát lũ sau thiết lập không làm thay đổi thay đổi yếu tố vận tốc dòng chảy bao gồm: trị số, phân bố trục động lực theo chiều hướng tốt 78 mặt thoát lũ so sánh với điều kiện dịng chảy sơng chưa thiết lập HLTL 3.1.2 Tiêu chí kinh tế xã hội Hành lang thoát lũ thiết lập phải phù hợp với trạng dự kiến phát triển dân sinh kinh tế xã hội vùng bãi ven sơng, phát triển hạ tầng có liên quan đến dịng sơng Những đoạn có bãi sơng rộng, khả lũ bãi tận dụng quỹ đất bãi để phát triển đô thị, cơng nghiệp 3.2 TÍNH TỐN THỦY LỰC DỊNG CHẢY LŨ SỬ DỤNG CÁC BỐI BÃI ỨNG VỚI LŨ THIẾT KẾ Để phân tích lựa chọn hành lang lũ tuyến sơng cần thiết có thơng tin trường động lực dịng chảy phân bố tồn tuyến sơng từ ta lựa chọn vùng để đưa vào đưa khỏi hành lang lũ Đối với vùng có dịng chảy lớn, có khả lũ tốt cần phải đưa vào hành lang thoát lũ Ngược lại, vùng trữ nước, nơi có dịng chảy nhỏ, khả lũ xem xét đưa khỏi hành lang thoát lũ để tạo quỹ đất phục vụ phát triển kinh tế xã hội, vùng tạo sông không thuận gây cản trở lũ cần có giải pháp giải tỏa để tạo tuyến thoát lũ đảm bảo kỹ thuật, vùng gây ách tắc thoát lũ cần nạo vét mở rộng để tuyến lũ thơng thống… Để thể trường vận tốc bối ta nên sử dụng mơ hình hai chiều MIKE 21… Bên cạnh đó, ta khơng có thơng tin trường động lực, ta cịn tính tốn thủy lực dịng chảy lũ thiết kế vị trí bối, mực nước bối có lũ, từ đưa phương án sử dụng bối cho hợp lý Để thực điều này, ta nên sử dụng mơ hình chiều MIKE 11,… Trong luận văn này, em chọn sử dụng mơ hình MIKE 11 để tính tốn thủy lực dịng chảy lũ thiết kế sơng Trà lý để từ đưa phương án sử dụng bối 3.2.1 Phương pháp tính tốn thủy lực dịng chảy lũ thiết kế sơng Trà Lý 79 Để tiến hành quy hoạch lũ chi tiết cho sông Trà Lý việc sử dụng bối để đưa vào hay đưa tuyến hành lang thoát lũ quan trọng Ở ta kết hợp tiêu chí để tiến hành quy hoạch tuyến hành lang thoát lũ cho sông Trà Lý Để thực điều này, việc ta phải làm tính mực nước bối đưa vào khỏi hành lang lũ có lũ xảy Từ kết hợp với tiêu chí đưa phương án sử dụng bối để đảm bảo việc thoát lũ cho sơng Để tính mực nước bối ứng với trận lũ thiết kế ta tiến hành co hẹp mặt cắt vị trí bối Khi có mực nước vị trí bối, kết hợp với tiêu chí trên, ta đưa phương án sử dụng bối nhằm đảm bảo an tồn cho tuyến lũ Để tính tốn mực nước dâng bối ta sử dụng mơ hình Mike 11 chạy cho toàn hệ thống Đối với hệ thống sông Trà Lý ta sử dụng mặt cắt bao gồm mặt cắt cũ kết hợp với số mặt cắt vị trí bối Hình 14 Mặt cắt bối thực đo 80 Hình 15 Mặt cắt bối sau co hẹp 3.2.2 Vị trí bối dọc sơng Trà Lý *Bối tả sông Trà Lý Bối Tịnh Thủy: - Thuộc huyện Hưng Hà, tuyến đê tả Trà Lý  Hiện trạng: - Chiều dài bối: 3.5 km - Diện tích: 231.3 - Số hộ: với nhân người Hình 16 Bối Tịnh Thủy 81 Bối Tịnh Thủy nằm phía tả sơng Trà Lý, gần vị trí ngã phân lưu sơng Hồng vào sơng Trà Lý Đoạn sông qua khu bối bãi đoạn sông cong thuận có chiều rộng tương đối hẹp Bối Thái Thọ Bối Thái Thọ: - Thuộc huyện Thái Thụy, tuyến đê tả Trà Lý  Hiện trạng: - Chiều dài bối: 2.5 km - Diện tích: 62.91 Hình 17 Bối Thái Thọ Bối Thái Thọ nằm vị trí gần cửa sơng, đoạn sơng qua bối tương đối thẳng, lịng sơng rộng *Bối hữu sơng Trà Lý Bối Hồng Lý: - Thuộc huyện Vũ Thư, tuyến đê hữu Trà Lý  Hiện trạng: - Chiều dài bối: 3.6 km - Diện tích: 581 Bối Hồng Lý Hình 18 Bối Trà Lý 82 Bối Hồng Lý nằm vị trí ngã ba phân lưu từ sơng Hồng vào sông Trà Lý, ảnh hưởng lũ đến khu bối bãi chủ yếu lũ phía sơng Hồng, ảnh hưởng lũ sông Trà Lý nhỏ Bối Vũ Đơng : - Thuộc thành phố Thái Bình, tuyến hữu Trà Lý  Hiện trạng: - Chiều dài bối: 1.55 km - Diện tích: 22.4 Bối Vũ Đơng Hình 19 Bối Vũ Đơng Bối Vũ Đơng nằm vị trí đoạn sơng cong gấp, lịng sơng hẹp Bối Trà Giang : - Thuộc huyện Kiến Xương  Hiện trạng: - Chiều dài bối: 3.8 km - Diện tích: 254.7 Bối Trà Giang Hình 20 Bối Trà Giang Bối Trà Giang nằm phía hữu sơng Trà Lý, vị trí đoạn sơng cong Đoạn sơng qua khu bối bãi có chiều rộng tương đối hẹp 83 Bối Hồng Thái : - Thuộc huyện Kiến Xương  Hiện trạng: - Chiều dài bối: 1.3 km - Diện tích: 45.75 Bối Hồng Thái Hình 21 Bối Hồng Thái Bối Hồng Thái nằm kề sau bối Trà Giang, đoạn sông qua khu bối bãi đoạn sông cong thuận có chiều rộng tương đối hẹp Dựa vào vị trí bối, ta tiến hành co hẹp mặt cắt vị trí bối nhằm phục vụ việc tính tốn hành lang lũ 3.3 TÍNH TỐN VÀ LỰA CHỌN PHƯƠNG ÁN PHỤC VỤ QUY HOẠCH TUYẾN THỐT LŨ CHO SƠNG TRÀ LÝ Như trình bày trên, phạm vi sơng Trà Lý có khoảng tuyến đê bối có hoạt động sản xuất có dân sinh sống.Tuy nhiên, việc biến khu vực bối thành khu vực dân sinh sản xuất an toàn làm thay đổi tuyến hành lang thoát lũ sơng Trà Lý Dưới danh sách tình hình sử dụng bối bãi Bảng 35 Danh mục bối có hoạt động sản xuất dân cư sinh sống ST T Tên bối, bãi Xã Huyện Cao trình Diện tích (ha) Hiện trạng sử dụng Hữu Trà Lý Vũ Đông Vũ Đông Thành phố 22.04 Hồng Lý Hồng Lý Vũ Thư 581 84 trồng hoa màu + dân cư trồng hoa màu + ST T Tên bối, bãi Xã Huyện Cao trình Diện tích (ha) Hiện trạng sử dụng Hữu Trà Lý Trà Giang Trà Giang Hồng Thái Hồng Thái Tịnh Thủy Thái Thọ Hồng Minh, Chí Hịa Thái Thọ, Mỹ Lộc Kiến Xương Kiến Xương Tả Trà Lý dân cư trồng hoa màu + dân cư 254.7 3.6 45.75 trồng hoa màu Hưng Hà 231.3 trồng hoa màu Thái Thụy 62.91 trồng hoa màu 3.3.1 Các phương án tuyến thoát lũ Về nguyên tắc, tuyến thoát lũ dự kiến lựa chọn vào tính tốn thủy lực dựa trạng sử dụng đất bãi sông Như thống kê bảng trên, bối nằm hai bên bờ tả hữu sơng Trà Lý, có bối có dân cư sinh sống Do đó, q trình tính tốn tiến hành xem xét trường hợp sau: -Trường hợp hành lang lũ sử dụng phần lịng sơng tồn bối sơng có dân cư sinh sống Các bối bãi có hoạt động sản xuất đưa ngồi hành lang lũ (kí hiệu: TTL1) - Trường hợp thứ hai hành lang thoát lũ gồm phần lịng sơng bối sản xuất Các bối bãi có dân sinh sống đưa ngồi hành lang thoát lũ (ký hiệu: TTL2) - Trường hợp thứ ba hành lang lũ khơng sử dụng bối, bãi bao gồm có dân cư sinh sống hoạt động sản xuất (ký hiệu: TTL3) Dưới kết tính tốn phương án tuyến lũ 3.3.2 Kết tính tốn thủy lực tuyến lũ Kết tính tốn phương án trình bày bảng sau: 85 Bảng 36 Kết tính tốn mực nước lũ lớn vị trí Sơng Địa danh Vị trí (m) Hồng Hà Nội 72392 Hưng Yên 140750 Thượng Đuống 2300 Cát Triều Luộc 5380 Dương Trà Lý 2000 4650 5750 6750 Quyết 8800 Chiến 10600 11700 13400 15500 18000 19300 21100 23000 24500 26250 Thái Bình 27850 29000 30600 32300 33500 35050 36950 38250 39450 41450 43000 45200 47600 Lũ thiết kế LTK3 12.75 9.1 TTL1 12.78 9.12 TTL2 12.78 9.12 Cao trình đê TTL3 Tả Hữu 12.78 9.11 11.94 11.95 11.96 11.94 7.53 7.55 7.55 7.54 7.5 6.69 6.26 6.22 6.18 7.48 6.70 6.43 6.33 6.28 7.47 6.75 6.39 6.28 6.22 7.49 6.93 6.55 6.43 6.35 6.8 6.8 6.8 7.2 7.1 7.0 6.12 6.18 6.17 6.28 6.6 6.9 5.88 5.83 5.79 5.69 5.47 5.36 5.33 5.22 5.07 4.98 4.91 4.71 4.57 4.53 4.49 4.46 4.37 4.33 4.21 4.17 4.11 4.08 4.06 5.98 5.94 5.85 5.75 5.63 5.49 5.4 5.3 5.2 5.13 4.98 4.88 4.73 4.65 4.61 4.55 4.49 4.43 4.32 4.27 4.22 4.15 4.1 6.04 5.99 5.89 5.79 5.58 5.43 5.39 5.31 5.2 5.14 5.04 4.94 4.78 4.73 4.68 4.61 4.53 4.48 4.38 4.31 4.18 4.13 4.08 6.13 6.08 5.98 5.88 5.73 5.58 5.45 5.38 5.28 5.19 5.1 5.01 4.9 4.83 4.75 4.66 4.61 4.53 4.46 4.38 4.28 4.19 4.12 6.4 6.3 6.2 6.1 5.9 5.8 5.8 5.8 5.7 5.6 5.5 5.3 5.3 5.2 5.1 5.0 5.0 4.9 4.9 4.8 4.7 6.8 6.7 6.6 6.5 6.4 6.3 6.2 6.0 5.6 5.5 5.4 5.3 5.2 5.1 5.0 4.8 4.9 4.8 4.7 4.5 4.3 Phương án quy hoạch 86 Sông Địa danh Định Cư Vị trí (m) 48400 52200 52800 55700 56600 Lũ thiết kế LTK3 4.05 3.91 3.9 3.77 3.71 Cao trình đê TTL3 Tả Hữu 4.09 3.98 3.95 3.82 3.77 Phương án quy hoạch TTL1 4.03 3.96 3.93 3.8 3.75 TTL2 4.06 3.94 3.91 3.81 3.76 3.3.3 Phân tích kết Căn vào kết tính tốn phương án tuyến lũ có số nhận xét sau: - Tất phương án cho mực nước thấp cao trình đê nên đảm bảo tính an tồn cho cao trình đê - Cả phương án cho mực nước tuyến sông Trà Lý cao so với mực nước lũ thiết kế +Phương án TTL1, vị trí bối phục vụ sản xuất, mực nước tăng đột ngột lớn 17cm +Phương án TTL2, vị trí bối có dân cư sinh sơng, mực nước tăng đột biến lớn 23cm +Phương án TTL3 phương án gây mực nước tăng lớn so với hai phương án lại Mực nước tăng cục lớn 37cm - Trong hai phương án TTL1 TTL2 ta thấy mực nước hai phương án so với mực nước lũ thiết kế tăng gần - Đối với phương án TTL1 TTL3 phương án TTL3 cho mực nước dâng cao ảnh hưởng nhiều đến hoạt động dân cư bối gây khó khăn việc quy hoạch hành lang thoát lũ - Đối với phương án TTL2 TTL3 phương án TTL3 cho mực nước cao gây ảnh hưởng nhiều đến hoạt động sản xuất bối 87 S O S Á N H C A O T R ÌN H Đ Ê H IỆ N T Ạ I V À M Ự C N Ư Ớ C L Ũ L Ớ N N H Ấ T C Á C P H Ư Ơ N G Á N T H IẾ T K Ế 7.5 6.5 5.5 4.5 3.5 8800 18000 26250 33500 41450 52200 P h n g n lũ th iế t k ế L T K P hư ng n quy hoạ c h TT L P hư ng n quy hoạ c h TTL P hư ng n quy hoạ c h TT L Đ ê h ữ u s ô n g T rà L ý Đ ê h ữ u s n g T rà L ý Hình 22: So sánh cao trình đê mực nước lũ lớn phương án thiết kế Nhìn hình vẽ, ta thấy phương án TTL3 cho mực nước tăng cao nhất, gây ảnh hưởng đến hoạt động dân sinh kinh tế, hoạt động sản xuất bối bãi Bên cạnh đó, mực nước tăng cao gây khó khăn việc quy hoạch bối để đảm bảo khả thoát lũ cho tuyến sông Phương án TTL1 TTL2 cho mực nước tăng vị trí bối nằm điều kiện cho phép (không tăng 30cm), không gây tăng đột biến mực nước vị trí bối Dựa tiêu chí tính tốn hành lang lũ ta chọn phương án TTL2 hợp lý phương án khơng làm ảnh hưởng đến dân cư, sở hạ tầng có Vậy để thực quy hoạch lũ chi tiết cho sông Trà Lý bối bãi phục vụ cho sản xuất đưa vào hành lang thoát lũ, bối bãi có dân cư sinh sống cần đưa khỏi hành lang thoát lũ 88 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ KẾT LUẬN Với đề tài “Quy hoạch lũ chi tiết sơng Trà Lý tỉnh Thái Bình”, luận văn đạt số kết sau: 1.Tổng hợp, phân tích điều kiện địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội lưu vực sông Trà Lý tỉnh Thái Bình kết hợp với tiêu quy hoạch lũ để đưa phương án quy hoạch lũ cho sông Trà Lý Các phương án quy hoạch để xây dựng hành lang thoát lũ: - Tuyến lũ bao gồm phần lịng sơng bối có dân cư sinh sống Các bối phục vụ sản xuất đưa ngồi tuyến (TTL1) - Tuyến lũ bao gồm phần lịng sơng bối phục vụ sản xuất Các bối có dân cư sinh sống đưa ngồi tuyến (TTL2) - Tuyến lũ có sử dụng phần lịng sơng Các bối có dân cư sinh sống phục vụ sản xuất đưa ngồi tuyến (TTL3) Luận văn tính tốn lựa chọn mức đảm bảo phịng chống lũ cho tuyến sơng Trà Lý tỉnh Thái Bình P=0,4% ứng với chu kỳ 250 năm Áp dụng thành cơng mơ hình Mike 11 để tính tốn mực nước lưu lượng lũ thiết kế cho sông Trà Lý Cụ thể mực nước lũ thiết kế lớn cho sông Trà Lý 7.5m, tương ứng với lưu lượng lũ thiết kế lớn 2835 m3/s Luận văn phương án xây dựng tuyến thoát lũ hợp lý tuyến lũ sử dụng phần lịng sơng bối sản xuất, bối có dân cư sinh sống đưa ngồi tuyến để từ tiếp tục công việc thực quy hoạch lũ chi tiết cho sơng Trà Lý tỉnh Thái Bình KIẾN NGHỊ Luận văn sử dụng mơ hình Mike 11 kết hợp với tiêu chí mực nước để đưa phương án quy hoạch chi tiết cho tuyến sơng Trà Lý Với việc sử dụng mơ hình Mike 11, ta sử dụng hay không sử dụng bối bãi mà chưa nói cụ thể sử dụng bối bãi Để làm điều này, ta nên 89 sử dụng mơ hình hai chiều mike 21 kết hợp với số mơ hình khác để tính trường vận tốc bối bãi Từ đó, bối bãi ta đoạn đưa vào hành lang lũ, đoạn khơng thể đưa vào Tác giả hy vọng thời gian tới có tác giả khác nghiên cứu kỹ sâu việc "Quy hoạch lũ chi tiết cho tuyến sơng có đê" TÀI LIỆU THAM KHẢO 90 Tiếng Việt Căn Quyết định số 92/2007/QĐ-TTg thủ tướng phủ việc phê duyệt “Quy hoạch phịng chống lũ hệ thống sơng Hồng, sơng Thái Bình ” Báo cáo quy hoạch tổng thể kinh tế xã hội tỉnh Thái Bình đến năm 2020 Báo cáo tham luận đại hóa hệ thống tưới tiêu tỉnh Thái Bình Báo cáo trạng mơi trường tỉnh Thái Bình Niên giám Thái Bình 2009 Lương Phương Hậu (1992), Động lực học Dịng sơng, Trường Đại học Xây dựng Hà Nội Quy hoạch phát triển giao thông vận tải đường Việt Nam Trường Đại Học Thủy Lợi – Viện Kỹ thuật cơng trình, Báo cáo bổ xung - Dự án quy hoạch “Rà sốt quy hoạch cơng trình ngăn mặn, trữ dịng sơng Trà Lý, sơng Hóa”, Hà nội tháng năm 2011 Sổ tay kỹ thuật thuỷ lợi (2006), Nxb nông nghiệp 10 Viện Quy Hoạch Thủy Lợi, Báo cao dự án “Quy hoạch tổng thể thủy lợi đồng sông Hồng điều kiện biến đổi khí hậu”, Hà Nội 2010 11 Viện Quy Hoạch Thủy Lợi, Báo cáo tổng hợp - Quy hoạch phòng, chống lũ chi tiết tuyến sơng có đê địa bàn thành phố Hà Nội đến năm 2020, Hà Nội 2009 12 Viện Quy hoạch Thủy Lợi, Quy hoạch phịng chống lũ đồng sơng Hồng, Hà Nội năm 2002 13 Vũ Tất Uyên (2004), Kiểm soát lũ lũ, Nhà xuất Nơng nghiệp, Hà Nội 14 www.thaibinh.gov 91 ... mơ hình chiều sử dụng mơ hình chiều tìm phương án sử dụng bỗi bãi q trình quy hoạch lũ cho sơng Trà Lý tỉnh Thái Bình Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp mơ hình thủy lực mơ q trình thủy động lực. .. cửa Trà Lý Sông dài 64 km, sông tự nhiên, chịu tác động người việc đắp đê hai bên bờ ngăn sông nhỏ cống Sông Trà Lý chảy dọc theo vùng kẹp sơng Hồng sơng Hóa, chia vùng thành hai hệ thống thủy. .. Thọ cuối tới Định Cư đổ Vịnh Bắc Bộ cửa Trà Lý Sông dài 64 km Sông Trà Lý sông thiên nhiên, có tác động người đê đắp hai bên bờ ngăn sông nhỏ cống Sông Trà Lý chảy qua vùng đất thấp, cốt đất đoạn