Nghiên cứu giải pháp phòng chống lũ trên hệ thống sông trà khúc tỉnh quảng ngãi

LỜI CẢM ƠN Trước hết, với lịng kính trọng biết ơn sâu sắc, tơi xin bày tỏ lịng cảm ơn chân thành tới PGS.TS Nguyễn Thanh Hùng, cán Phịng thí nghiệm trọng điểm quốc gia động lực học sông biển - Viện khoa học thủy lợi Việt Nam, PGS.TS Nguyễn Mai Đăng, giảng viên Trường Đại học Thủy Lợi, trực tiếp hướng dẫn tận tình, cho tơi kiến thức kinh nghiệm quý báu, tạo điều kiện thuận lợi cho q trình thực hiện, hồn thành luậnvăn Tơi xin gửi lời cảm ơn chân thành tới Ban Lãnh đạo Khoa Thủy văn & Tài nguyên nước, trường Đại học Thủy lợi, cảm ơn Thầy Cô giáo khoa, trường dạy cho kiến thức, kỹ quan trọng Tôi xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới Lãnh đạo trường Đại học Thủy Lợi tạo điều kiện thuận lợi cho học tập nghiên cứu Tơi xin cảm ơn gia đình, người thân bạn bè động viên giúp đỡ thời gian qua Hà Nội, tháng 08 năm 2017 Học viên Sengphet Chittavong LỜI CAM ĐOAN Tên là:SengphetChittavong Mã số học viên:1582440225016 Lớp: 23V21 Chuyên ngành: Thủyvănhọc Mã số:60-44-02-25 Khóa học:K23 Tơi xin cam đoan luận văn tơi thực hướng dẫn PGS.TS Nguyễn Thanh Hùng PGS.TS Nguyễn Mai Đăng với đề tài nghiên cứu luận văn“Nghiên cứu giải pháp phịng, chống lũ hệ thống sơng Trà Khúc tỉnh Quảng Ngãi” Đây đề tài nghiên cứu mới, không trùng lặp với đề tài luận văn trước đây, khơng có chép luận văn Nội dung luận văn thể theo quy định, nguồn tài liệu, tư liệu nghiên cứu sử dụng trongluậnvăn trích dẫnnguồn Nếu xảy vấn đề với nội dung luận văn này, tơi xin chịu hồn toàn trách nhiệm theo quy định./ NGƯỜI VIẾT CAM ĐOAN Sengphet Chittavong MỤC LỤC MỞĐẦU CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN CÁC VẤN ĐỀNGHIÊNCỨU PHÒNG CHỐNGLŨ 1.1 Khái niệm giải pháp phòng,chốnglũ 1.1.1 Khái niệm phòngchốnglũ 1.1.2 Giải pháp phòng,chốnglũ 1.2 Khái qt chung nghiên cứu phịng chống lũ, Tình hình nghiên cứu trongnước trênthếgiới 1.2.1 Giớithiệuchungvềgiảiphápphng,chốnglũ .6 1.2.2 Tình hình nghiên cứu phịng chống lũ nước trênthếgiớ .7 CHƯƠNG GIỚI THIỆU VỀ LƯU VỰCNGHIÊNCỨU 14 2.1 Đặc điểm địa lýtự nhiên 14 2.1.1 Vị tríđịalý 14 2.1.2 Đặc điểmđịahình .15 2.1.3 Đặc điểmđịachất 16 2.1.4 Đặc điểmthổnhưỡng 17 2.1.5 Đặc điểm thảm phủthựcvật 18 2.2 Đặc điểm chung kinh tế -xãhội 19 2.2.1 Dânsố 19 2.2.2 Đặc điểmKinhtế .19 2.2.3 Đặc điểmxã hội 22 2.2.4 Định hướng phát tri n kinh tếxãhội 24 2.3 Đặc điểm khí tượng – thủy văn hệ thốngsơngngịi 26 2.3.1 Mạng lưới quan trắc khí tượngthủyvăn 26 2.3.2 Đặc điểm khí tượngkhíhậu 27 2.3.3 Hệ thốngsơngngịi 29 2.3.4 Đặc điểmthủyvăn .31 2.3.5 Đặcđiểmlũ .34 CHƯƠNG 3: ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP PHÒNG, CHỐNG LŨ CHO HỆ THỐNGSÔNGTRÀKHÚC .57 3.1 Nguyên nhân gây lũ hệ thống sôngTràKhúc .57 3.1.1 Điều kiệnthoátlũ 57 3.1.2 Ảnh hưởng củaconngười 59 3.2 Cơng tác phịng, chống lũ lưu vực sơngTràKhúc .64 3.2.1 Hiện trạng cơng trình cơng tác phịng, chống hệ thống sơng Trà Khúc64 3.2.2 Các tồn t i liên quan đến công tác phịng, chống lũ lưu vực sơngTrà Khúc .68 3.3 Định hướng giải pháp phòng, chống lũ hệ thống sơngTràKhúc 69 3.3.1 Giải pháp phicơngtrình 69 3.3.2 Giải phápcơngtrình 79 3.3.3 Giải pháp kết hợp (giải pháp tránh lũ sống chung vớil) 81 3.4 Đề xuất chi tiết giải pháp điển hình phịng, chống lũ cho hệ thống sơng Trà Khúc 82 3.4.1 Kết mô hình tốn ính tốn c c kịch ngập lụt trênlưuvực 83 3.4.2 Xây dựng đồ ngập lũ hạ du lưu vực sông Trà Khúc với số kịch tầnsuất lũđiểnhình 106 3.4.3 Đề xuất phương án p òng, chống lũ vàdidân 114 KẾT LUẬN VÀKIẾN NGHỊ 120 TÀI LIỆUTHAMKHẢO .122 DANH MỤC BẢNG BIỂU Bảng 2- 1: Các trạm đo khí tượng - thủy văntrongvùng 26 Bảng 2- 2: Độ ẩm bình quân tháng trung bình nhiều năm-Trạm Ba Tơ,Quảng Ngãi (%)28Bảng 2- 3: Lượng bốc ống piche bình quân tháng trung bình nhiềunăm(mm) 28 Bảng 2- 4: Tần suất dòng chảy năm ( theo năm thủyvăn) 31 Bảng 2- 5: Phân phối dịng chảy trung bình nhiều năm trạmSơnGiang 31 Bảng 2- 6: Phân phối dòng chảy trung bình nhiều năm trạmSơnGiang 32 Bảng 2- 7: Lượng mưa trung bình tháng, mùa trạm đo trênlưu vực 36 Bảng 2- 8: Phân bố lượng mưa ngày trận lũ năm 1986 tạicáctrạm 36 Bảng 2- 9:Lượng mưa gây trận lũ lớn từngày18-19/XI/1987 37 Bảng 2- 10: Lượng mưa gây trận lũ lịch sử từ ngày 1-5thángXII 38 Bảng 2- 11: Lượng mưa gây trận lũ lịchsửXI/2013 39 Bảng 2- 12: Lưu lượng lớn nhỏ trạmthủyvăn 40 Bảng 2- 13: Phần trăm xuất lũ vào tháng năm tạicáctrạm 40 Bảng 2- 14: Phần trăm xuất đỉnh lũ lớn theo mùa lũ so với đỉnh lũ lớn nhấtnăm tạicáctrạm .41 Bảng 2- 15: Phân bố lũ tháng có mực nước >6,5m tạiTrà Khúc 41 Bảng 2- 16: Phân bố lũ tháng có mực nước >7,0m tạiTràKhúc 42 Bảng 2- 17: Phân bố lũ tháng có mực nước >7,5m tạiTràKhúc 42 Bảng 2- 18: Đặc trưng lũ trạmthủyvăn 42 Bảng2-19:Kếtquảtínhtốntầnsuấtlưulượngmaxtạicáctrạm 44 Bảng 2- 20: Tổng lượng lũ lớn thời đoạn tạicáctrạm 45 Bảng 2- 21: Tổng lượng lũ 1, 3, 5, ngày max ứng với tần suấtthiếtkế 45 Bảng 2- 22: Hệ số triết giảmlượnglũ 46 Bảng 2- 23:Mực nước lũ tần suất xuất trận lũ trạmthủyvăn 49 Bảng 2- 24: Tổng hợp đặc trưng lũ ngày 15-18/Xnăm1999 .52 Bảng 2- 25: Tổng hợp đặc trưng lũ ngày 24-28/Xnăm2007 .52 Bảng 2- 26: Tổng hợp đặc trưng lũ ngày30-31/Xnăm2007 53 Bảng 2- 27: Tổng hợp đặc trưng lũ ngày01-05/XInăm2007 .53 Bảng 2- 28: Tổng hợp đặc trưng lũ ngày10-12/XInăm2007 .54 Bảng 2- 29: Tổng hợp đặc trưng lũnăm2010 55 Bảng 3- 1: Khoảng cách tính từ nguồn sơng chênh lệch cao độtươngứng 59 Bảng 3- 2: Công trình kè lát mái bảo vệ bờ vùngnghiêncứu .66 Bảng 3- 3: Cơng trình đập mỏ hàn vùngnghiêncứu 67 Bảng3-4.Cơngtrìnhđêsơngđêbiểnđậpngănmặn .67 Bảng 3- 5: Tổng hợp lưu vực sơng tính tốn dịng chảy từ mưa mơ hình thủyvănMike NAM .85 Bảng 3- 6: Tổng hợp thơng số mơ hìnhMike NAM 87 Bảng3-7:Cácthơngsốhiệuchỉnh mơhình MikeNAMcholưuvựcsôngTrà Khúc88Bảng 3- 8: Bảng thống kê lưu lượng đỉnh lũ trậnlũlớn 102 Bảng 3- 9: Bảng tần suất lưu lượng lũ trạm Sơn Giang vàAnChỉ .103 Bảng 3- 10: Tổng hợp diện tích độ sâu ngập lụt lưu vực theo kịchbảnlũ .114 DANH MỤC HÌNH VẼ Hình 1- 1: Hệ thống dự báo lũ lũ thời gian thực cho lưu vực sôngMê Kông 12 Hình 1- 2: Mơ ngập lụt mơhìnhTELEMAC-2D 13 Hình 2- 1: Vị trí vùngnghiêncứu 14 Hình 2- 2: Khu vực nghiên cứu đồ hành tỉnhQuảngNgãi .15 Hình 2- 3: Bản đồ mạng lưới sơng ngịi tỉnhQuảngNgãi .30 Hình 2- 4: Mơ hình phân phối dịng chảy năm trạmSơnGiang 32 Hình 2- 5: Mơ hình phân phối dịng chảy năm trạmAnChỉ 32 Hình 2- Phân bố mưa sinh lũ đặc biệt lớnthángXII/1986 37 Hình 2- 7: Phân bố mưa sinh lũ đặc biệt lớnthángXI/1987 37 Hình 2- 8: Phân bố mưa sinh lũ đặc biệt lớnthángXII/1999 38 Hình 2- 9: Phân bố mưa sinh lũ đặc biệt lớnthángXI/2013 39 Hình 2- 10: Đường trung bình trượt lưu lượng đỉnh lũ nhiều năm trạm An Chỉ4 Hình2-11:Đườngtrungbìnhtrượtlưulượng đỉnhlũnhiềunămtạitrạmSơnGiang43Hình 212: Đường trung bình trượt tổng lượng lũ 1, 3, 5, ngày max nhiều năm tạitrạm Sơn Giang vàAnChỉ 47 Hình 3- 1: Phạm vi tính tốn mơ lũ hệ thống sơngTràKhúc-Vệ .84 Hình 3- 2: Kết hiệu chỉnh mơ hình với trận lũ từ ngày 16/8/2008 đến ngày20/10/2008 trạmAn Chỉ 88 Hình 3- 3: Quá trình dịng chảy thực đo tính tốn An Chỉ trận lũ 28/9/200919h5/10/2009 89 Hình 3- Q trình dịng chảy thực đo tính tốn An Chỉ trận lũ 13/11/2010 đến9/11/2010 89 Hình 3- 5: Q trình dịng chảy thực đo tính tốn An Chỉ trận lũ 11/12/2016 đến31/12/2016 90 Hình 3- Q trình dịng chảy thực đo tính tốn Sơn Giang trận lũ 26/11/1999đến31/12/1999 91 Hình 3- Lưu lượng thực đo tính tốn Sơn Giang trậnlũ 29/9-5/10/2009 .91 Hình 3- 8: Kết xác định lưu vựcnhập lưu 92 Hình 3- 9: Kết hiệu chỉnh kiểm định mơ hình thủy vănMIKENAM 92 Hình 3- 10: Vị trí cơng trình giao thơng thủy lợi lưuvựcsơng 94 Hình 3- 11: Mơ hình ngập lũ MIKE FLOOD sau khihồnthiện 95 Hình 3- 12: Kiểm định mực nước trạm Trà Khúc Sơng Vệ trậnlũ2016 97 Hình 3- 13: So sánh phạm vi ngập lụt trận lũ 2016 từ kết mơ hình mơ vớivùng ngập chiết tách từảnhSentinel 98 Hình 3- 14: Độ sâu ngập 114 vết lũ điều tra lưu vực trậnlũ2013 99 Hình3-15:Sosánhphạmvingậplụtlũtr2ậ0n13vớ ivếtlũlịchsử 100 Hình 3- 16: Mực nước dọc sông sông Trà Khúc với trận lũ lịch sửnăm1999 103 Hình 3- 17: Mực nước dọc sơng sơng Trà Khúc với trận lũ lịch sửnăm2013 104 Hình 3- 18: Mực nước dọc sông sông Trà Khúc với kịch bảnlũ5% 104 Hình 3- 19: Kết mô ngập MIKEFLOOD với lũnăm1999 .105 Hình 3- 20: Kết mơ ngập MIKEFLOOD với lũnăm2013 .105 Hình 3- 21: Chồng chập lớp liệu gồm diện ngập độsâungập 108 Hình 3- 22: Sơ đồ quy trình cơng nghệ thành lập đồngậplụt 109 Hình 3- 23: Bản đồ ngập lụt hạ du sông Trà Khúcnăm1999 .109 Hình 3- 24: Bản đồ ngập lụt hạ du sông Trà Khúcnăm2013 110 Hình 3- 25: Bản đồ ngập lụt hạ du sông Trà Khúc lũ tầnsuất1% 111 Hình 3- 26: Bản đồ ngập lụt hạ du sơng Trà Khúc lũ tầnsuất5% 112 MỞ ĐẦU Quảng Ngãi mộttỉnh thuộcduyên hải TrungTrungBộ với đặc điểm chung núi lấn sátbiển,địahìnhcótínhchuyểntiếptừđịahìnhđồngbằngvenbiểnởphíađơngđếnđịahìnhmiền núi cao phía tây Hệ thống sông suối tương đối dày đặc phát triển theohìnhnan quạt Độ dốc đáy sơng thường lớn vùng núi lại giảm vùngđồngbằngkhiếnchokhảnăngtiêuthoátlũgặpnhiềubấtlợi.Lũthườngtậptrungnhanh thượng lưu trung lưu sơng lạitiêuthốt chậm vùng đồng có độdốcnhỏvànhiềuvùngtrũngcóthểgâyngập,úngảnhhưởngđếnansinh–kinhtếvàpháttriển địaphương Trêntồntỉnhcó4sơnglớn(sơngTràBồng,sơngTràKhúc,sơngVệvàsơngTràCâu) nhưngsông Trà Khúc sông chảy giữatỉnh,nơi tập trung dân cư đơng đúc nhiều vị trí thị trấn, thị xã, thành phố QuảngNgãinên vấn đề lũ lụt sông địa phương trung ương quan tâm Mặt khác, tỉnh ven biển nên thườngphảihứngchịunhững ảnh hưởng trực tiếp bão áp thấp nhiệt đới kéotheo mưalớn gây lũ sông Các cửa sơng miền Trung nói chung cửa sơng Trà Khúc nói riêng thường xuyên bị bồi cạn, dịch chuyển thời kỳ mùa kiệt làm ảnh hưởngtiêucứcđếnkhảnăngthốtlũcủavùngđồngbằngvenbiểnnơicácdịngsơngchảyquatrướck hi đổ rabiển Mặtkhác,trongnhữngnămgầnđây,diễnbiếnmưa-lũcóchiềuhướngngàycàngphứctạp.Q trình xây dựng, phát triển kinh tế làm cho cao trình địa hình có khácbiệtso với nămtrước đây:một số khucôngnghiệp xâydựng,nhiều đô thị mở rộng phạm vi, hệ thống đườnggiaothông liên tục đầu tư xâydựng,nângcấp Qua số liệu thống kê từ 2006-2016, mưa lũ gây thiệt hại hàng trăm tỷ đồng, hàng chụcngườichếtvàbịthươngtrênđịabàntỉnhQuảngNgăi.Đặcbiệtlàcáctrậnlũnăm1999, năm 2009 năm 2013 Năm 2009mưalũ đă gây thiệt hại ước tính lên đến bốn nghìn tỷ đồng có tới 51 người chết, 506 người bị thương Tuy nhiên, so với năm trước đây, với mức lũ lớn trên, thiệt hại lũ lụt gây hạn chế đángkể VớitìnhhìnhmưalũphứctạpvàgâyảnhhưởnglớnvềdânsinhkinhtếcủatỉnhQuảngNgãithìviệcn ghiêncứucácgiảiphápphịngchốnglũphùhợpđốivớiđặcđiểmmưalũ tỉnh cần thiết Chính mà đề tài“Nghiên cứu phương phá phịngchống lũ hệ thốngsơngTrà Khúc tỉnh Quảng Ngãi”đã hình thành Kết đề tài sở để quy hoạch xây dựng biện pháp phòng chống lũ cho tồn lưuvựccũngnhưđềxuấtvàđánhgiáhiệuquảcủagiảipháptốiưunhất Mục đích Đề tài: Đề tài thực nhằm mục tiêu sau: - Đánh giá trạng lũ sơng TràKhúc - Đánh giá khả phịng, chống lũ sơng TràKhúc; - Đề xuất giải pháp phòng chống lũ hệ thống sơng Trà Khúc phân tích lựa chọn giải pháp phù hợp Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: - Phương pháp điều tra thực địa; kếthừa - Phương pháp phân tích thốngkê; - Phương pháp đồ vàGIS; - Phương pháp chuyêngia Kết dự kiến đạt được: - Đánh giá trạng lũ hệ thống sơng TràKhúc; - Phân tích đánh giá giải pháp phòng chống lũ hệ thống sông TràKhúc; - Thành lập đồ ngập lụt hạ du hệ thống sông TràKhúc - Đề xuất giải pháp phù hợp với hệ thống sông TràKhúc Cấu trúc luận văn: