Luận án tiến kĩ kỹ thuật Chuyên ngành Phát triển nguồn nước: 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

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

Công trình được hoàn thành tại Trường Đại học Thủy lợi

Người Hướng dẫn khoa học:

PGS.TS Lê Đình Thành

PGS.TS Hoàng Minh Tuyền

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

Phan bién3: PGS TS Nguyễn Thanh Hùng

Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam

họp tại Trường Đại học Thủy lợi

Vào hổi 8 giờ 30 phút ngày 24 tháng 6 năm 2014

Có thé tìm hiệu luận án tại: - Thư viện Quôc gia

- Thư viện Trường Đại học Thủy lợi

MỞ ĐẦU

Tính cấp thiết của luận án: Hiện nay trên lưu vực sông Hương đã va 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 tô thủy văn - thủy lực hạ lưu hệ thống sông

Hương dưới tác động cua các công trình thúy 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 cau trúc

lại cơ cau 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: Lam rõ sự thay đổi một số yếu tô 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 và đề xuất các giải

pháp thích ứng nhằm giảm thiêu 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 Huong 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, mô hình toán thuỷ văn - thuỷ lực, GIS, phân tích hệ thống, phương pháp chuyên gia và tham van 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 công trình thủy lợi — thủy điện trên lưu vực sông Huong 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 công trình và công

trình nhăm giảm thiểu những tác động tiêu cực của các công trình

thủy lợi thủy điện trên lưu vục sông Hương đến chế độ ding chảy

ở hạ lưu và nắng cao iệu quả khai thắc của các công nh.“Chương 1

TONG QUAN VE VAN ĐÈ NGHIÊN C

11 TONG QUAN VE CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC DAYCÓ LIEN QUAN

Lin ấn đã tiền hành nghiên cửu tổng quan 38 công tìnhnghiên cứu tên he giớ à trên lưu vụ sông Hương

LLL Các nghiên cứu trên thế

i có nhiễn nghiên cứu liên quan đến tác động của các hdchứa và biến đổi khí hậu đến chế độ thấy vin hủy lực hạ lưu các

lưu vực sông trên thể giới Các công trình nghiên cứu nổi chung

thường tập trung vào các lu vực sông sổ qui mô lớn có th chia

thảnh hai hướng chính: () so sánh phân ích diễn biển mỗi trườngcủa các giả đoạn trước và sau khi cổ các hỗ chứa bằng sổ liệu thực

đo, va i) sử dạng mồ hình toán thủy văn, thủy lực để đảnh gi cáctắc động tới dong chiy hạ lưu

11.2 Các nghiên cứu trong nước

6 Vigt Nam, việc đánh gi tác động của các công tình và

biến dội khí hậu dến dòng chiy gin đây đã được quan tâm nghiên

cứu, đặc biệt từ khi cổ các công tình thủy lợi tủy điện (TL.TĐ)

lớn rên các bệ thing sông Nghiên cứu tc động của biển đổi khí hậu

đến ti nguyên nước chưa di sầu đánh giá chỉ it và định lượng tác

động của ác công tình thủy lợi = hủy điệ và biển đổi khí hậu đếncác yê tổ thủy văn (hủy lục ở hạ ưu các hệ thẳng sông

1.1.3 Những hạn chế của các công trình nghiền cứu trước diy

trên ưu vực sng Hương và hướng khắc phục

“ác động tổng hợp của ác công inh thượng, bạ lưu và biển

đổi kí hậu (BĐKI) đến chế độ thủy văn = thủy lực (TV-TL) hạ lưuxông Hương chưa được nghiên cứu siu và chỉ uất Cách tip cận

tong các nghiên cứu chưa xét đủ các tình phin của hệ thông, bu

hết da tên giá thiết là các điều kiện thủy văn và mặt đệm lơ vục

không thay đôi, vige nh giá định lượng các te động chưa thật đầydù

Tướng khắc phục của uộn n

= Xem xế đảnh giá trên quan diễm phân ích bệ thẳng cha lưu vực

sông Hương, tập tung vào các công ình chính cổ se động dingdn chế độ đồngchủy hạ ưu sông Hương

= Binh giả định lượng được tc động củ cá công trình và BĐKII,"hước đầu Xem xét dn vai rò củ sử dụng đất và lớp thảm phủring trê co sở lựa chọn đồng chảy năm và các rận cụ thể để

hn cu thay đội của mộ số xu ỏ TVET đin lạnh

= Be xuất được các giả pháp cổ cơ ở khoa học và thục tn, cótính khả tị thiế thực và hiệ quả.

1.14 Hướng tiếp cận cũa luận án

“Tiếp cận tổng hợp theo hệ tông nguồn nước

= Tiếp ân mô phỏng bệ thông bing mô hình toán (hủy văn thủy

~ Tiép căn theo kich bản

Sơ đồ tp cận của luận ấn xem hình 1.

WEN 19), gun quel dạn 8u22 8405 aN NI ZL du,

12 ĐẶC DIEM LUU VỤCSÔNG HƯƠNG12.1 Đặcđiểm tự nhiề

Lưu vực sông Hương nằm gin trọn ong tính Thần ThiênoS ¢hi 12), gdm ba anh lớn: sông Bộ, Hữu Teach và Tả Trạch,

tong đó Tà Trạch là nguồn nước chỉnh của sông Hương, Tài nguyễnrar lưu vự sông Hương có vai ồ it quan rng đội với hát tiến

văn hỏa xã hội bản mdi tưởng của tinh Tha Thiên HuếĐặc dim kinh xã hội

"Những năm gin đầy trên lưu vụ sông Hương có nhiễu côngtình TU.TĐ được xây dụng để đáp ứng các nhủ cầu phit wavekinh =a hội trên ne ve, sc công bình TL-TD cũng với sự tay

đội sơ cấu sử dụng đất rên lưu vục sẽ cố những tác động đáng kệđến chế độ TV-TL của sing Hương

L3 HỆ THÔNG CÔNG TRINH THỦY LỢI - THỦ ĐIỆN

‘TREN LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG VÀ LỰA CHỌNCONG TRÌNH ĐƯA VÀO NGHIÊN CCU

1.31 Cáccông tình thy thy dig én tr vực sông Hương

He thống công tình rit da dang, gồm: 4) các hồ chứa ở

thượng nguồn cô nhiệm vụ chẳng lũ, cắp nước, pit điện, (các côngtinh cống, đập ven cíc tuyén sông chính được xây dựng ở cửa và cácchỉ ru cổ nhiệm vụ ngĩn mặn, gt ngọi Hy nước tới ho các vùngnội đồng, ngăn lãiễu mãn, Ki sốm và Hi) fe công ình vùng cửaxông cổ nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngợt và tiêu host sông Hương về

vùng đằng bằng, tong đô quan rong nh a dp Thảo Long

1.32 Lựa chọn các công trình chính nghiên cứu tong luận án

Tiêu chí lựa chọn: V hỗ chứa > 100.1), N lấp mấy =

SMW đủ vớ hồ chữa thủy điện, > LOMW đội với hồ chứa kết hợpdip Thảo Long ở cửa sông Hương có tác động lớn đổi với đồn chảy

tts cạn rên toàn hệ thông, do đố các hỗ Bình Điễn, Hương Điền,

Tà Trạch và đập Tháo Long được đưa vào nghiền cứ,

14 Kếthiận hương!

Trên lưu vực sông Hương, cic đảnh giá tác động cửa cle

công tình chưa nghi cứu sâu và đầy đ về mặi định lượng những

thay đổi ác yêu tổ thủy văn — thy lực ở hạ lưu khi các hb chứa lớn

teén thượng nguồn cũng hoạt động với công ình ngân mn ở cửa

sông, đặc bi tinh lình biến đối kh hậu đang đặt ra những tháchthúc mới cho quin I tổng hợp ti nguyên nước nhằm đáp ứng những

yếu cầu phi tiễn kin xã hộ ca địa phương

Trên sơ ở dinh hướng nghiễn cứu và tp cận của luận n,ứng dong mô lĩnh toán thủy văn, thy lực và phân tích tổng hop sẽđược chọn là phương phấp chủ đạo trong đảnh giả ác động của cáccông tnh thủy li = thủy điện chính rên lưu vực

Các bỏ chứa ở thượng lưu gm: Tả Trạch, Bình Diễn, Huonto và đập ngăn mặn Thảo Long ở bạ ưu là các công tình lớn, cổ

ai quan trọng, cổ ác động đáng kế chế độ TV-TL hạ lưu sông

Hương Lunn lựa chọn thững công tỉnh này cho nghign cứu

“Chương II

“CÁC YÊU TÔ TÁC ĐỌNG DEN CHE DO THỦY VĂN: THỦY.LỰC SÔNG HƯƠNG VÀ THIẾT LẬP BỘ CÔNG CỤ TÍNH TOÁN21 XU THÍ BIEN ĐÓI MOT SỐ YEU TÔ KHÍ TƯỢNG,

THUY VAN TREN LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG21.1 Dữ iệu và phương pháp đánh gi xu thể

Su dạng số iệu nhi độ, mưa, bộc hơi và mực nước tu Đậpđược của cc trạm đo đạc tỄn khu vực để iến hành phân ich và

đánh giá xu thé của một số vu tổ hí trọng thy vân bằng phương

pháp kiểm định Man Kendall và phương pháp Sen,21.2 Xu thé biém đối mộtsố yêu tổ khí tượng

Cie đặc từng mua ob xu thé ting những không rõ rằng

(king tiên mãn mức ý nghĩa 91), ngược hủ, hức hơi có xu thé

giảm, NH độ rung Bình ở khu vục min núi từng song tại Hu có

Xe thể giảm tay không rõ ing (không thỏa min mie ngh 5

21.3” Xuthếbiến đổi mg sé yên tổ thay văn

Các đặc tưng mục nước ở các trom Kim Long, Phú Oc có

sw thé tng phủ hợp vối xu hễ tăng cs lượng ưa trên lưu wt

2.14 Đánh giá chúng vt xu thế diễn biến một số yu tổ Khi tượng,

thủy vin và lựa chọn kịch ban BDKH, NBD cho lưu vực sông Hương.

Xt quả đánh gi xu thể cho thấy một số yu tổ khi tượng,

thủy văn rên lưu vực sông Hương có xu th diễn biển khá phù hợpXới điều kiện BDKM, trong đố dng chủ ý là xu thể tăng lượng ma

cả mùa khô, mùa mưa, cũng như lượng mưa 1,3, 5, 7 ngày ign tục

lớn nhất, ta yêut chính gây

‘Nam 2012 Bộ Tải nguyễn và Mỗi trường (TN&MT) đã côngbố các kịch bản BDKI, NBD cho Việc Nam, trong đỏ có khu vục“Thừa Thiên Huế với mức thay đôi lượng mưa trung bình năm vào thờikỹ 2080 tăng 2.1% so với th kỳ sn 1980-1999 (B2) Trên cơ sở

Khuyến nghị của Bộ về việc sử dụng kịch bản phá thi tung hình (B3)

tong định hướng ban đầu để dinh giá ác động của BDKH, luận én

chọn kch bản phát thái rung ình B2 dé nghiên cứu dah gi ác động,

của biển đồi khí hậu đế chế độ thủy văn- thủy lực sing Hương,

2S Tin oán lượng mara theo hj i bin i Ki bi năm 2030Chuỗi mưa năm điển inh cho mỗi tram tên toàn khu vụcnghiên cứu được lựa chọn theo năm đại biểu và thay đổi theo lệ biển

đối lượng mưa the kịch bản B2 của Bộ TN&MT công bồ năm 2012.

Kết quả chuỗi mưa dự tin theo kịch bản biển đổi khí hậu sẽ lầm đỡ

liệu đầu vào cho mồ hình thủy văn HEC-HMS để tính toán đồng chiytrên lưu vực rong tường hợp cổ xế đến bin đổi khí hậu,

12 CÁC YEU TÔ CHÍNH TÁC ĐỘNG DEN CHE DO THỦY,'VĂN-THỦY LỰC SÔNG HƯƠNG

2.241 - Mưa, bão và các hình thé thời tiết gây mưa lũ

Chế độ mưa phản phố ắt không đồng đều về không gian vàthời gian, tạo nên sự phân hóa sâu sắc trong ch độ thủy văn ~ thylực sông Huong: mùa ít mưa, đồng chảy tên sing cạn kige mia

mưa, đồng chảy lã rất lớn trần bở gậy ngập ạt nặng né hằng năm.‘Bio là yếu tổ quan trọng tác động lớn đến chế độ thủy văn —

thấy lực của sing Hương, nhit là đồng chảy ũ Bão, ấp thấp nhiệtđối kế hợp với cc hình th ii tiết khác như không kh lạnh, hội tụnhiệt đi hường gây mưa lớn đến rất lớn sinh ra lũ lụt nghiệm,

trên lưu vực,

trong trên vùng đồng bing hạ lưu va khu vục đằm phí.

222.- Điềukiện địa hình, thâm phủ

"Hướng núi, hướng By biển nằm gn vuông woe với hưởng gióthịnh hành 6 tác dg chân gi gy ra mưa Kin, Hình thể lưu vực có

dạng bổn thu nước rộn, vùng múi ~ đồi sấvùng đồng bing dim phá

enbiễnạo nh cất đồng chảy i khốc i.

Độ che phủ rừng Khi cao, nhưng vai Hồ điều tt củ toàn bộ

thảm phủ đối với chế độ đồng chảy sông Hương chưa ao do lệ từng,

it và rùng trung Bình cồn hip, xu hướng giả2.23 Đầm phá và thủy iều

Khi chưa có dp Thảo Long bệ thing im phá Tam Giang - Cầu

Tạ có tác động rt rệt đến chế độ ding chảy sông Hương, Với đặc

điềm tu tiếp thường tring với đời gian Kit và tid cao rùng với tời

an 1Ñ lớn nn tc động cía thủy tiểu cảng làm tăng khổ Ki ong cấp

uc mùa it do xâm nhập mặn và tiêu hoá lì ong mìa mưa,

2.24 Hoạt động kinh xã hội trên lưu vue

Trong gia đoạn 2007-2009, đập Thảo Long làm ning cao

mục nước trung bình nim tai Kim Long và Phú Oc tăng 26-27 em,

mục nước thấp nhất, cao nhất trung Bình mia kiệt tăng 20-31 em,

mục nước cao nit trung bình mùa lũ tăng 47 em Trong ghi đoạn2010-2012, bồ Bình Điển, Hương Diễn lầm giảm mực nước cao nhất

trung bình mùa lồ tai Kim Long 53 cm, Phú Oc 37 em, làm ni

thấp nhất rung bình mia kiệt ở Kim Long 37

em, Phú Oe 22 em,

23 CÁC TÁC ĐỌNG CHÍNH CUA HE THONG CONG

TRINH TL-TD DEN CHE ĐỘ TV-TL SÔNG HƯƠNG234 Ve miata

‘VE mùa Ii các hd cata có tác dng ha hấp mực nước và hwlượng định lũ ở hạ ưu do điều tế lũ, Tuy vậy, có khả năng gây lũ

chồng lên 10, tạo ra lũ nhân tạo khi chưa cô qui tỉnh vận hành ign

hồ chứa Bin ít bị git a tren các hỗ chứa, tạo hiệu ứng nước trong,

2.32 V8 miacan

Đập Thảo Long tạo ra chế độ đồng chảy hỗ lòng sông, fimngọt bóa sông Hương, ạo ra tim năng chuyển bốt nước ngọt v tưới

cho ving Phú Lộc, bổ trợ hệ thông thủy lợi hỗ Trubs đập ó ya ròrit lớn đảm bảo không cho nước mặn xâm nhập vào sông kể cả donước biển ding Các hồ thượng lưu digu tiết nước phát điện, cấp

đâm bảo yêu cầu môi trường, ầm thông thoáng đồng chày,cùng với đập Thảo Long làm ning cao mục nước mùa cạn hạ lưusông Hương

24 UNG DUNG MÔ HÌNH HECHMS VÀ HECRAS CHO,LƯU VỤCSÔNG

2⁄41 Giới thiệu chủ HMS và HEC

(MO hình toân thủy vân HEC-IMS được sử dung để ính tin

đồng chiy đến hỗ và các biên nhập bên, kết quả được sử đụng lầmdiv vào cho mô hình toán thủy lực HEC-RAS để diễn toin đồng

chiy hạ lưu hồ chữa theo các phương án vận hình đồng, mở các cửaxã được lip tình bằng các đoạn mã lệnh điễu khiển Hai mô hình

được kết nội chật chẽ với nhau hồng qua phần mém DSS,

242 Ứng dụng mô hình HEC-HMS và HEC-RAS cho lưu vực

xông Hương

Luận án đã sử dụng số liệu 278 mặt cắt đ hình được do đạc

cập hột đến năm 2009 gồm: sông Liều Trach I8 mặt et (MC), sông TảTrạch 24 MC, sông Hương 59 MC, sông Bồ 37 MC, các yến that lữ

hạ haw 140 MC Có 27 6 chữa được xây dựng với quan hệ Z-W đượctín tấn phẳn mm HEC-GeoRAS Sir đụng số liệu mu, lưu lượng,Xà mục nước thục dot các rạm trên lưu xực để nh toán mô hình,

Thông qua xây dựng bản đồ chỉ số CN và ác bude thế lậpmạng thủy văn, thủy lực, hiệu chỉnh và kiêm định mô hình dồng chây

Ii cho thấy bộ thông số mô hình HEC-HMS đạt yê cầu với hệ số

‘Nash 090.193 (hiệu chin, ình 3.) và 0,78- 095 (iiễm định, hình2.23; hệ số Nash mô hình HEC-RAS dạt 063077 (hình 23, 24)

‘inh 2.1 Hiệu chính mô hình —— Hình22:Kiêm định môhinh

HEC-HMS tại Bình Điền THEC-IIMS tai Dương Hòa

ly 5 iN

WN A WA,ee ` #Ne

25 KÉTLUẬNCHƯƠNGH

Ku hổ biến di của mộ 6 vu tổ Hí tượng thy văn rên ưu

se sông Hương là kh phủ hop với kc bản ign đồi khí hậu ca Bộ

Tải nguyên va Mỗi tường Tiên cơ sở khuyến nghị ia Bộ về vige sử

dụng ie bản phát hi tung bin (B2) tung định hướng ban đầu để

định gi te động của BDKH, luận ăn chon ke bản phi thi trung

tình BE nà Bộ TN&MT công bồ năm 2012 để ngiền cứu đính gi tieđộng của biển i KH hậu đốn ch độ hủy vân thay ng Hương,

'KẾ quả nghiên cứu hước đầu cho tấy hoạt động của các

sông tình Thảo Lang, Bình Điễn và Hương ĐỀN trong Đời ian qua

đã cổ những tác động đáng kể đón một số yê tổ thấy văn ~ thấy lực

ta hw sống Hương, do độ cn được nghiên cứu đánh giá định lượng

trong các trường hợp khác nhau, đặc bit là khi có thêm công trình

hồ Tả Trạch đi vào vận hình và xế đến biế đổi ki hậu,

Bộ mô hình toán HEC-HMS và HEC- RAS được tit lập và

ứng dụng cho lưu vực sông Hương để mô phòng đồng chây ngày trong

năm, đồng chay lũ và đồng chảy kiệ, Các kế quả hiệu chính và kiểm

định mô hind l khả quan, chấp nhận được để nh gi sự thay đội của

một số yu 6 thủy văn ~ thủy lực hạ lu sông Hương dưới tắc động

của các công tình hủy lợi thủy điệ và biến đội khí hậu

DANH GIÁ TÁC DONG CUA CÁC CÔNG TRÌNH THỦYLOL THỦY ĐIỆN VÀ BĐKH DEN MỘT SỐ YÊU TÔ THỦY

VĂN = THỦY LỰC HẠ LƯU HỆ THONG SÔNG HUONG41 KHUNG DANH GIÁ VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN VAN HANH.

HE THONG CÔNG TRÌNH DE DANH GIÁ TÁC DONG.

3.41 Khủng đánh giá tie động

“rên cơ sở phân tích lựa chon cc công trình đưa vào nghiềncứu, khung đánh gif tác động và các trường hợp nghiên cửu đượctrình bày tong hình 3.1

Hiinh 31: Khung đảnh gid tae động của các công tình thủy lợi: thủy

điện và BĐKHI đến một số yéu tổ TV-TE sông Hương

[Lunn nghiên cứu 3 trường hợp (1) Điều kiện tn, chưa cổ

(PA) để đánh giả ác động, gồm (1) PAL vận hành dựa vào qui inh

của từng hỗ đơn độc: (2) PAIL: vận hành phối hợp điều tiết lũ theocấp báo động lũ ở bạ lưu; và 3) PAI: bd sung dung tích phòng lũ

hạ Mai cho hỗ Bình Điễn, Hương Diễn.

Cae trưởng hợp tinh toán đánh giá tác động của các công

trình và BDKH đến một số yêu tổ TV-TL hạ lưu sông Hương đượctm tit trong bảng 3.1

Băng 3.1: Các rường hợp nh toán

TT — Kihiệu "Điều kiện tinh toán

IỊ — THÍ — [Dong cya mien chia 6 cing sinh

2) THRPAT |Có 3hi Binh Điễn Hương Dien, Ta Trach và ipThảo Long vận hình theo gui ti de li

3 [ FHEPAI [Co 3 hỗ BB, HD, TT vi dip Thio Long vnhànhphi hp tho mực nước bo dng yh©) TARPAIT [Có 3 ho BD, HD, TT và dip Thao Long vin Ra

di hp theo mực re bo động ở ar, bội

sung dung th ping cho các hộ chứa

3} THSPAT [Ci 3h BD, HD, TT và dip Thao Long vnhànhho gui win độc lip và xx dn biển đối kh hậu,én 2030 th kịch bản B2

6| THšPAN [C63 hé BD, HD, TT và dip ThìoLong vận hìh|

phôi họp heo mục mae bảo ng ở hạ và

‘it don BDKHI đến năm 2030 theo kịch bản B2

Cae phương ấn vin hình công tình được vit thành các málệnh điều khiến đưa vào các mô dun ih hợp trong mô hình HBC.RAS,để nh toán điề tiết đồng chảy qua các hồ chữa.

3⁄13 Lựa họa năm đạibiểu

“Sau khí xem x6tà liệu KT-TV tong thời kỹ nền, uộn ấn chọn

năm I984là năm nước rung hình đểđánh giá đồng chủy năm, đồng chảy

kết chọn i 0 ich sử năm 1999 với đặc điểm mưn lũ cực down, mưa

đồng bằng lớn bơn mơa vũng núi vả 1ñ đặc biệ lớn năm 1983 cổ nưa‘ang ni lớn hơn đồng bằng đề định i tác động đến đồng chảy lá

32 TÁC DONG CUA CÁC CÔNG TRÌNH TLD VÀBDKH DEN MOT SỐ YẾU TO THỦY VĂN ~ THUYLUCHA LƯU HỆ THONG SONG HUONG

324 Tắc động đến đồng chây ngày trong nim

KE quả mô phỏng mye nước rung Bình ngày trong năm,nước rung bình tai Kim Long trong các trường hợp công tình vậnhành theo phương án được thể hiện trong hình 32, bảng 32

Tình 32: Qué tinh mực nước trung bình ngày rong nim ti Kim LongBang 3.2: Thay đổi mực nước trưng bình năm nước trang bình (m}

View| THỊ TH3-BAT TH3-BAT

Th, H [HH | Tp j Hạ,

KimLong 001 | 068 | +064 | 069 | +001

Pac | 042 | 1W | 3060 | 106 | #004

Khi Không xá đền BDKH, mực nước tung bình năm ở hạJw sông Huong trong năm nước tung bình đưới tie động của các

công tinh 66 xu hướng tng, mức tăng khoảng 0.60 m so với khỉ

chưa có dip Thảo Long và các hi, Khi có xét đến BDKH, mực nướchạ lưu sông Hương tng không đáng kẻ so với tác động của các công

tình TL.TĐ, idu đó cho thấy sự tay đổi ding chấy hạ lưu sông"Hương chịu ta động từ hệ hông cũng trình TL-TD lớn hơn nhiều so

ới tác động của BDKH theo kịch hin nghiền cứ.

Trước khi ob các công Hình, mục aude vào mia cạn dao động

theo thiy tiễu, vào mùa lũ mục nước lên xuống đột ngt, đình ĩ cao

Sau Hi cổ các công tình, mực nuớc mùa can duy t ôn định, không,

còn dao động theo tid biển vào mia, dink lũ hạ tiếp, hi gan duy

ì mục nước tên bảo động 2 (HE +20 m) tai Kim Long trang bình

sim từ 4 ngày xuống còn 2 ngày song tdi gian duy tì mực nước rên

áo động 1 (HE: 11,0 m) rung hình tăng từ 9 ngày lên 47-53 ngày

322 Tác động đến đồng chây 10

Trưởng hợp không xét đến BK, ke quả nh tản đồng chy lĩhạ ưu sông Hương theo cic phương án ong Hình 33,34 hing 33,34.

Hình 3.3: Quá tình mọc nước — Hình34: Que tinh mực nước16 tính toán 1999 ại Kim Long 16 tinh ton 1983 tg Kim Long"Bảng 3.3: Thay đổi mực nước đình lĩnh toán năm 1999 bạ lưu

sông Hương theo các trưởng hợp (m)

Vit [run | THA-PAI | THEPAH | THzPAM

HH [HH H [HAU) HỒ | HAU

Kimbong | 649 | 3,81 | -0.28 | 513, -0.96 | 3.10 | -039

Phi Oe [4.68 [460 [0.08 [ae 0.20 [ 47 [O27

Phin ch sự hy đối mộ vỗ đặc rưn on TD ti Kim

Long tước và cau có ác hồ đứa co ấy ch độ ở hại cổ hy«i dng kể Khi chưa cổ các hồ, định lũ cao su khỉ cổ ác hỗ, định lũ hạthấp, cường suất lũ lên cực đại giảm từ 0,54 nv xuống cồn 0.24 —0,52.

sss cường st Ea tung bh titi 02 mi xuống ồn =0,

‘hf Ủy theo từng phương án ận ành ti gm dự Vĩ mục ước rên

io động 3 (H2 3.5m) ghia eit hc

Bang 34: Thay đội mục nước din I in oán năm 1983 ở bạ lưu

sông Hương theo ác tường hợp ()

Viet [Tm | THEPM | THEPAI | TH PAM

[ne TL [HA H | HấyKmiag [sa | 48 49 | 3ãL 19 | 46} ái

mide [an | 4a | a0 [4st | on | a0 [ont

‘Vara 19RY Ket qua inh toáo co Uy ma số địc ưng I WFKim Long e sy thay di dng kế, Khi cưa occ, cường suấ 1ãlên eve dai 035 my, sau kh cổ hồ giảm xuỗng còn 0,14 ~ 033

rid, cưỡng suất 1 lên ưng Định giảm tử 009 mg xuống còn

0/05 007 mvgi9 tùy theo tng phương in vận hành, cdi gan dy tì

sục nước én bo động 3 iảm từ 8-9 gõ, lì đu a hơn

Trường hyp cổ xt déa BDKIL, kết quả nh toán 1999 gia too các phương én vận hành xem hình 15, 36, bing 35

Hình 35: Quátình mục nước i Minh 3.6: Quiình mực nuớc làtính toán 1999 gi Kim Lang, các tah ton 1999 ti Kim Long các

hồ vận hành PAL xết BDKH hb vin hin PAIL, xát BDKH

‘ang 3.5: Thay đối mục nước din ũ năm 1999 hạ ưu sông

"Hương có xế đến biến đội khi hậu (m)

Vier [TH TẠI TẠI

Hy |THB[TH3[ HH, [THR] THS | HH;

(iy | hy Hy | 0)

Kinks | 60 | ssi | ais | +0M | sis | sx | sử

Pride | 468 | 40144[Geant |8 | 486 | su |

[inv vậy, gun các kế quả nghiên cứu cho thiy sự thay đổi chếđộ đồng hy 1 ở hạ ưu sông Hương phụ thuộc rất lớn vào chếđộ vậnhành đều tế lỡ của các hồ chứa ở thượng ưu, đặc bì i Tả Trạch,Cả hai phương ân PAII (vận hình phối hep) và PA HH (vận hành

phổi hợp + ting dung tích phòng lõ) déu làm giảm mực nước dink lã

năm 1983 tai Kim Long từ 1.2-14 m đảm bảo tiêu chuẳn giảm lũ

chính vụ năm 1983 cho thành phố Huế.

Trong các trường bợp nghiên cứu, ác động của BDKH đến năm,2030 theo các phương án vận bình bồchứa tới sự hay đổi mực nước nhi oy ưa Không đăng kế với c động do các hỗ chứa gy,

4⁄24.- Tác động đến ding chảy kệt

Các kế quả tin lon mục nước đồng chảy kiệ tháng EVID)năm nước trăng bình theo phường án vận inh độc lập ở bảng 36.

Bảng 36: Thay đôi mực nước mùa can nm nuốc trung bình (mì

‘THI "TH2-PAT THS-PAT

Vint Hi TL [ HH | |eKimLong | OT | 035 | 3063 | 033 | 000

Phốp Ì ŨI7 | 074 | 3057 | 075 | 3001

“Kết quả tính Ton cho ấy vào mùa cạn vai rồ của đập ThoLong và các hỗ chứa là tất lớn, chúng lầm tăng mục nước trung bìnhmùa cạn ở hạ lu lên tới tên dưới 0,60m, Trường hợp có xét đến

biển đôi khí hậu đến nim 2030, kế qua tính ton cho thấy mực nướctrung bình maa cạn gi Kim Long, Phủ Oe hu như không đổi

Tại Kim Long, su kh cổ các công tình, mục nước trên +04.

1m duy tì suốt mùa cạn, mục nước trung bình mùa sạn đạt cao tình3052 m, dim bio cung cắp nguồn nước tw ty chảy cho ving đồng

ing sông Huong, đủ khả năng chuyển nước cho vũng Phố Lộc

324 Tác động đến vin để bin cát hạ teu

KỈ: quả tính toán cho thấy mục nước ti tram Bình Bin

giảm đáng kế so với cũng cắp lưu lượng Cùng một trị số lưu lượng,

mực nước đã hạ tấp rung bình 40 em so với khi chưa có hỗ, Do chỉcó số iệu khảo sit 1 năm sau khi hồ Bình Diễn đi vào vận hình nên

chưa phân ánh diy đủ và chính xác nguyễn nhân hạ thip mực nướctại trạm Bình Đin, nhưng so bộ cho thấy hồ Bình Dien đã có tác

động nhất định đến sy thay di Dan cá ohh, là một wong những

nguyên nhận làm xối lỡ lông sống, im eho các quan bệ thy văn

thuy lye bi đổi Khi có them hỗ Tả Trạch vận hành, đến biển đồnghủy bàn cá ở bạ li sông lương có thề còn ni thay đổi

33 KẼTLUAN CHUONG IT

ng cch tp cận tổng hp sĩ đụng ce nổ nh tan thay

‘a thiy lực HEC HHMS và HEC RAS, hộn áo đã buớ du doh lượngđược một sĩ te động chin của các công win tủy li Dúy điệ và

kiến đồi khí hậu đến một số yêu lễ thy văn — thủy lự bạ ha hệ bồng

sông Hương Kt qu co thiy te dộn của óc côn tinh TL TP tnethắng sng ương đến một yêu tô TV-TL hạ ha ắt đồng kệ cânđặc b lửa ÿ đổ "quy ình vận nh của hỗ Bin Diễn và Hương

Dien ong nó l và (9 va rò chủ đạo hong giảm lĩ củ phần dưng

ch ông tá điển nh hộ Tả Tach và val rồ ngân nh bườn tiêu

của ip Thảo Long, Tắc động của BDKH tho Nich in B2 đến năm9g iy it hh l không ing so với

h Ông chày ng tuờng bọn

saa ĩ cự dan (năm 199 te động của BDKH ở nên rồng hơn.“Chương IV

1 PHÁP DỊNH HƯỚNG GLAM THIẾU TÁC‘VC VÀ TANG HIỆU QUÁ CÁC CÔNG TRÌNH

THỦY LỢI - THỦY ĐIỆN

41 MỤC TIÊU VÀ CƠ SỞ ĐÈXUÁTGIẢI PHÁP4.11 Mye tiêugiảiphấp

= ˆ Giảm nhẹ cá tác động bất lợi của cc công trình thủy lợi - hyđiện dén vùng hạ lưu trong mùa lĩ và mùa cạn nhằm phát tiễn

kinh t&~ xã hội và ảo vệ mội trường

= Ning cao hiệu quả của các công tình thủy lợi = hủy điện trên

lưu vực nhằm giả quyết các máu thuẫn giữa măng lượng và

phòng chống 0 an toàn và giảm nhọ thigt bại cho vùng hạ Mu,4.1.2 Cơsỡ khoa học và thực én đề xuất gi pháp

= _ Điễu kiện đặc tù tự nh

= Mái ồ ca các công trình tùy lợi ~ thủy điền;

= _ Yêu cần phẩtuiển bồ vững và bảo vệ môi trường lưu vụ,

ĐÈ XUẤT

ĐỘNG TIÊU

họ ha;

42 GLATPHAP PHI CONG TRINH

4241 Tăng cường thâm phi trên lu vực

Từ cicchỉ sốCN tho các ích bản thay đổi sử dụng đố vã thảm,phi rừng các tời kỹ trong tong li, ng dụng mô hình HEC-RMS tính,

được đồng chảy lũ đến các uyển bỗ chứa từ l năm 1983 Qua dy sbộ

túc tinh phương tình tương quan iữa chỉ số CN và tổng lượng i đến

các tyễn hồ chứa y = IA,I9x 12616, R= 0994 Kử qh mực nước vàJw lượng inh i nấm 1983 ti Kim Long và Phú Oe theo các Kch bản

thay đi dhim phủ được ng bp ở bảng 41

‘Bing 4.1: Ảnh hường của thay đối sử dụng đất và thie phì rừngđến đồng chay lũ năm 1983 ở bạ lưu sông Hương

‘ir vẫy, âm phủ rừng và sir ung dt rên feu vực có ee

động đến đồng chay lũ, ty nhiền mức độ là khác nhau ở các Khu‘ye, ở khu vực thượng lưu vai rồ này rõ ết hơn so với Khu vực hạ

ưu Diện tích rừng cin tăng cường ở những khu we tong yên

Các vùng thương gui các hồ chữa thủy lợi - thấp điện

(để cả ác hi chứa nhỏ,

Tring rừng ring ey ở cúc vành đa dạc sống và dấi ven hồn,

- Công tới ng và bả v ring là quân lộ tông lợp haw vực

dang đồ quân l tải nguyên nước là tung tâm

422 Quy hoạch xây đựng và bảo vf hh tang bảo ệ nguồn nướcĐội với ưu vục sông Hương cin chủ ý uy hoạch xây dmg vàbảo vệ hành lang io vệ nguồn nước hỗ, nguồn nước sng và đằm phá.

dựng quy trình vận hành liên hồ chứa phối hợp với

đập Thảo Long

"ĐỀ xuit Quy trình vận hành phối hợp điều dt lũ giữa các

công trình thay lợi = (hủy điện trên lưu vực sông Hương theo cấp

báo động lũ ở hạ hưu với một số nội dung chính sa:

(0) Đắi với các hỗ chữa tượng ew(0) Hồ Bình Điều:

~ Mực nước trước ñ 480,6 m,

- Khi lữ bắt đầu về hỗ tì bắt đầu xã lĩ với lưu lượng Qu <

(Qu phối hop với rằng buộc đảm bảo yéu cầu chống lũ hạ lưu, mức

xã ty theo mực nước báo động If ở Kim Long.

- Sau lũ, gp tục vin hành xà lũ để đưa mục nước hỗ về

+80 6m, chuẳn bị độn lũ ip theo8) HỒ Hương Điền:

- Khi lã về thi bắt đầu xã với lu lượng Qua <

tay heo mục nước báo động lãi Phú Oe.

Sa, vận hình xà tế tục để đưa mục nước hồ 856.0

+) Hồ Tả Trạch:

Trude lũ mực nước hồ git ở mức 125,0 m

- Khi lv thi bit đầu xả với lưu lượng Q < Qua mức xảtay theo mục nước báo động Ii ở Kim Long.

Sau], vậ hàn xà tp ục để đưa mục nước hồvỀ

(2) Dai với đập Thảo Long ở ha teu

“rong thời kỳ lũ lớn dip Thảo Long được mở hoàn toàn để

thoát lũ tối đa, Trường hop khí mực nước triều phía iển cao hơn tt

nàng cửa dip lên để ngăn mặn (do lũ nhỏ, do triễu cường )Tiệ quả giảm ũ theo PAIL so với PAI ở bảng 4.2

‘ang 42: Hiệu quả giảm lũ ở hạ lưu sông Hương khỉ

hành phối hợp so với vận hình độc ip (ra)

43 GIAIPHAP CONG TRINH

43.1 Bố sung dung ích phòng lũ hồ Binh Điền và Hương Điền

Bảng 44: Hện qu sims aha lưu sống Hương kh cỗ vận nhhổi hop và tăng dung tích phòng i so với giữ nguyên dụng ch phòng

‘Na vậy, Kiting tổng dang teh phòng à cho hỗ Binh Di"Hường Điễn và vận hành hổi hợp hi hiệu qu giảm lũ ở hạ ưu ắ rổ

rng cho cả i năm 1983 và nim 1999, đặc bi là mục nước inh 1tại Kim Long giảm ti 1,14 m ới ì 1983 và 071m với 1999 s0 vớitrường hợp git nguyên dung tích phòng hi và vận hành đặc lập Củ 2

ĐẠI (vin hành phố bop) và PALI (vận hành phố hợp và tăng dụng

tích phòng l8) làm giảm mục nước đình i năm 1983 tai Kim Long từ1,19 < 1,44 m Với mức giám đó cao tỉnh định lũ gi Kim Long đạt sao

tình 43,69 m (PA và +3,11 m PA HD, đáp ứng tiêu chun giảm lĩ

chính vụ mim 1983 cho thành phổ Hu (< 3⁄71 m)

(Cac kết qui nghiên cứu cho thấy giải phập tăng tổng dungtích phòng lũ cho các hỗ thượng lu như rên chấp nhận được Tuy

nhiên cần có những nghiên cứu sâu hơn, chỉ ất hơn, cùng với việcnghiên cứu giải quyết his hòa lọ ich chống lũ và phát điện của các

công trình thủy điện dow nhân đều tr để đưa ra những eơ sở vững;chắc và hả thi cho việc tri khai thực hiện su này

43.2 Cai tao, năng cấp các tuyển iêu thoát lũ, nâng cấp để biển(Cato, mở rộng cc uyên ông hối ở hạ lưu như Diện Hồng

‘An Xuân, Kim Đội ở khu we bắc sông Hương các sông Như Ý, PhổLại, Bai Giang đoạn bị bồ ng cải wo, nâng cp các cắng êu Hà D3,

‘An Xuân, Quin Cia, Chu Long các công và tạm bơm iu, các tuyểntein tên để ven phí Tam Giang - Câu Hai Sau khí có gu tình vận

hành hên hỗ chứa được Chính phủ phê duyệt và thực hiện, nghiên cứu

tng be háo đỡ các ống dp: Phú Cam La Y, đập Bs

Cc tuy để cần năng cập gộm tuyên đông phá Tam Giang iyphí Tam Giang, tuyển đề ven dim Sam - Thủy Tả - Cu Thi đâm,

Bảo nga nặn, giữ ngợi chẳng, ngăn nước biển dng

44 NHANNETHIEU QUA CUA CÁCGIẢI PHAP ĐÈ XUẤTPhin ich sơ bộ cho thấy ác gi pháp đề xu là khi tỉ và cóhia qui gảm lũ đồng ké cho hạ lưu, Hiệu quả ủa gi pip sẽ được tăng

thêm nếu phố hợp, lên kết được với quản lý tổng hợp lưu vục, quản lý

tông hợp ti nguyên nước, debi quản ý tổng hợp tàng ven Min

4£ - KẾT LUẬN CHUONG IV

Căn cứ kế quả tin tin hiệ quả giảm lũ, nh hình thực tiễn.Xã yêu cầu phòng chống giảm nhẹ tiễn ta, bảo về mồi ining vì ứngHổ với biển đôi khi hậu trên ưu vụ sông Hương, ước du đ xuất các

giải pháp định hướng nhằm giảm thiêu các te động tiêu cục của các

công nh và nâng cao hiệu quả Kathe của các công tĩnh thủy lợithủy điện Nhóm giải pháp phi công tình với 3 gii pháp chính tăng

cường trồng rừng rên eu vực, xy đựng hành lun bảo ệ nguồn ướt,Và xây đựng qui hình vận hành liên hồ chứa phốt hợp với dip ThaoLong Nhôm giả pháp công tình đã đề xut tăng tổng dang ích phòng,

ũ cae hồ chửa và cải tạo năng cấp các tuyển tiêu thoát lũ, nâng cấp đề

Biển, Các gi pháp để xuất sổ cơ sở khoa học và de i, bước đầu

cho thấy cỏ hiện quả và hả thi tong giảm I cho bà lu,

KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ

Kế bận

Ce Ke quả nghn cứn chinh của lun án rang việ đảnh

gửi ắc động của ộ thôn cổng tình tủy p= thy đệ và Mn đồi'khí hậu đến một số yéu tổ thủy văn — thủy lực bạ lưu sông Hương đãút ra một số kết luận như sau:

1) Xu thể biển đồi của một số yêu tổ khí tượng thủy văn trên

Jw vực sông Hương đến năm 2030 đã được nghiền cứu và xác địnhTà eo bản phù hợp với kịch bản biển đôi khí bậu cña Bộ Tài nguyênXã Môi tường chủ lưu vục sông Hương

2) Tác động của các công tình hủy lợi ~ (hủy điện đến mộtxố yên lổ (hủy văn thy lực hạ ưu sông Hương là õ rằng và đồng,

kể thể hiện qua một số kết quả định lượng cụ th như sa:

"Đổi tới mục nước trang bình năm cia nấm dn in (1884)Hộ ng công tình dip Thảo Long và 3 bồ chứa Bình Điễn HươngĐiền, Ta Tạch ầm nâng cáo mực nước túng bình năm ở lạ la tăng

.Enrt ding kế gi Kim Long ting 0,64 m ti Phi Oc tng 0.60 m.

= Đi với mực nước dink 8: Cả ba phương in vận hành hệ

thẳng công ình (vận hình độc lập, vân bành phổi hợp theo mực

nước báo động 10-6 hạ lưu, vận hành phối hợp và tăng dung ích

phòng ft) đều làm giảm ding ké mye nước đính là ở họ lưu sineHuong, Đối với là năm 1983, mực nước đình lũ giảm từ 0,30 - 144

mại Kim Long từ 030 = 043 m ti Phú Oc: với lĩ năm 1999 mực

nước định Iñ giảm từ 0.28 - 099 m tai Kim Long, còn tai Phố Oc

giảm hơn chỉ vào khoảng 0.08 021m.

Bi với mực nước tran bình mia cụn (EVID): Tắc độngcủa các sông tình đến mực nước trung bình mùa cạn ở bạ lư Btđăng kẻ đặc biệ li đập Thio Long Mục nue hạ lưu mùa cạn ôn

định, không còn ảnh hưởng của hủy tiễn và được gia ting rt đăng

kế điên dưới 0,60 m) tì cả Kim Long và Phú Oe,

3) Tắc động của biển đổi hi bậu trên lưu vực sông Hương,

theo kịch bản phá thải ung Đình B2 đến một số yêu ổ thủy vănthủy lực vùng hạ lưu ain chung là không đáng kể so với ác động dohệ hông công tình thủy lợi — thủy điện gây ra tong gi đoạn đến

2030 Trong trường hợp mưa lũ cực đoan (I 1999) ác động của biển

đồi khí hậu cho thấy rõ rằng hơn.

-2 Dựa tê những kết quả nghiền cứu với sự phân ch, đánh

gi cổ cơ sở ho học và tực in để xuất các gi php giảm thi ác

động hũ lợi xà ning cao hiện quả các công tình TL-TD theo h hưởng:

+ Giải pháp phí cing sinh gồm: () “Tầng cường thâm phtrên ưu vực”: (i) “Qui hoch, xây dựng và bảo về hành lang bio vềnguồn nước hỗ, nguôn nước sông, đầm phi vài) Xay đựng qui

trình vận hành lên hồ chứa phối hợp với đập Thảo Lon

- Giải piáp công tình gồm: ) “Bê sung dụng tích phòng lũ

hồ Bình Điễn và Hương ĐiỂn” và Gi) "Cải tạo năng cấp các tuyển

tiêu tot lũ, nâng cắp để biển",

Các gái pháp này có tính khả tị phù hợp với yêu cầu và

định hướng phát iển bồn vững cña tinh Thữa Thiên Huế.

Kién nghị

1) Thực tế hệ hông công tình TL-TD rên sông Hương được

dha vàn nghiên cửu rong luận án gồm 3 hỗ chứa lớn và đập Thảo Longtong đó 2 hồ thủy điện Binh Điễn, Hương DiỄn và dip Thảo Long đãthự sự hoại động, còn hồ Tả Trach đến năm 2014 mới han ảnh và

Ft ng nên chư sở đủ 6 lậu vận hình để đánh gi thẳm định dy đủ,

Vi vy kiến nghị Nhà me chỉ đạo iệ tô chức quan ắc đồng bộ cácxấu 1 đ linh khí lượng —(hủy vn hải vân, động tổ nắn cấp trang

thi bị, ty km hỗ sung mộ tram đo ma, lưu lượng rên ưu vực đạt

«asin ely cao nhằm hon tiện qui tin in ành tiên hồ chứa tủy ii

thủy điện én oa vục ông Hương ong thi gan smn

2) Để công tác vận bình hệ thing công ình TL.TD trong

chốn l chẳng hạn phải điện c hiệu quả, cin nâng cao chit lượng deáo và công nghệ dự báo híượng thủy vin rên we và đến hồ.

3) Bài toán vận hàn hệ hông ông trình thủy li thy điện

trên một lưu vực sng ít phú tp vì cổ nhiễu điều kiện rng buộc

cả về tự nhiên và kinh tế kỹ thuật Do vậy với lưu vụ sông Hươngsẵn tiếp tục nghiên cứu một cách tain iện hơn, đặc Big tong gi

quyết hãi bòa mẫu thuẫn giữa phản bổ dung ich phòng

mùa cụ và hiệu quả phá điện

ÚC CÔNGTR oc

D 'Ô CỦA TÁC GIÁ.

Nguyễn Định (2013), “Nghiên cấu tác động của các công tinh

thủy lợi, thy điện chính tới đồng chây bạ du sông Hương", Tapchỉ KHÍ tượng Thy vn, (E99), rang 1-6.

Nguyễn Dính, Nguyễn Hoàng Sơn, Lé Dinh Thanh (2013), “Ứng

đụng mô hình HEC-HMS và HEC-RAS nghiên cứu mô phòng

đông chiy lũ lưu vực sông Hương”, Tạp chí khou học AY hueThủy lợi và Mỗi ering, (49), trang 12-17.

Nguyễn Đinh, Lê Bin Thành, Ngô Lê An (203), "Ngiê cứu

đánh gi ác động của biến đổi khí hậu tới chế độ thủy văn sông

Hong", Tạp ch thoa học kỹ đuật Thử lợi sà Mi tường, (40),trang 1622.

Nguyễn inh, Lê Dinh Thanh (2012, "Hiện mạng khai thie sử

dụng và quản ý ti nguyễn nước mặt lưu vực sông Hương”, Taphi Khí ượng Thị vn, (619), tang 7.13.

Nguyễn Đính, L£ Đinh Thanh (201), “Phat triển túy điệp trên

low vục sông Hương: những tổn ti và các ii pháp ming cao

Higa qui", Tp chí hoa học AY duật Thủy lợi và Mới dng,(62),rang310

Ô GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO (Ô NÔNG NGHIỆP V

TRƯỜNGĐẠ Q U Ợ

EN ĐÍNH

UU ƯỰTHAY ĐÓI OTSO YẾU TO

UY VAN UY LUC HẠ LƯU HE THONG SÔNG HƯƠNG DƯỚI TÁC DONG CUA CÁC CONG TR Uy LOL

UY DIE EN DOI KHÍ HẬU

LỜI CAM DOAN

“Tôi là Nguyễn Đính, xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi

Các kết quả nghiên cứu và các kế luận trong Luận án à trung thực và không sao chép từ bắt kỳ một nguồn nào và dưới bất ky hình thức nào Việc tham khảo các nguồn ti

liêu đã được thực hiện tích dẫn và ghi nguồn tà iệu tham khảo đúng quy định

TÁC GIÁ

NGUYÊN ĐÍNH

LỜI CẢM ON

Véi lòng kính trọng và biết on sâu ắc, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới PGS.

‘TS Lê Dinh Thành, PGS TS, Hoàng Minh Tuyển đã hướng dẫn tác giả trong suốt

quá trình tim hiểu, nghiên cứu và boàn thiện Luận án

“Tác giả xin được bảy tỏ lông bit ơn siu sắc đến các thầy, cô giáo trường Đại

học Thủy lợi đã tạo điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt quá trình học tập và

thực hiện Luận án Trân trọng cảm ơn Viện Nghiên cứu Khoa học Miễn Trung

(Viện Hàn lâm Khoa học và Công nghệ Việt Nam) đã tạo diễu kiện thời gian cho

tác giả tập trung học tập và nghiên cứu.

“Tác giả trân trong cảm ơn các cơ quan: Viện Khoa học Khí tượng, Thủy văn

và Môi trường, Trung tâm Dự báo Khí tượng Thủy văn Thừa Thiên Huế, các Sở

-Ban - ngành của tỉnh Thừa Thiên Huế đã giúp đỡ tác giả trong qui tinh thu thập tải

liệu thong tn cần thế liên quan đến vấn

“Cuối cùng, tác gid xin gửi lời cảm ơn sâu nặng đến gia đình, bạn bẻ, đồng,

nghiệp đã giúp đỡ, tạo mọi điều kiện thuận lợi cho tác giả trong suốt thời gian hoc

tập, nghiên cứu và thực hiện Lu

TÁC GIÁ

NGUYEN DiNH

1 TINH CAP THIẾT CUA LUẬN AN, 1

2 MUC TIEU NGHIÊN CỨU

3 PHAM VI VÀ BOI TƯỢNG NGHIÊN COU 4, PHUONG PHAP NGHIÊN CỨU

5 CẤU TRÚC CUA LUẬN AN

6 NHUNG ĐÓNG GÓP MỚI CUA LUẬN AN

CHUONG I: TONG QUAN VE VAN DE NGHIÊN CỨU

1.1 TONG QUAN VE CÁC NGHIÊN CỨU TRƯỚC ĐÂY CÓ LIEN QUAN.

1.1.1 Các nghiên

1.1.2 Các nghiên cứu trong nước,

1.1.3 Những hạn chế của các công trình nghiên cứu trước đây trên lưu vực sông Hương và hướng khắc phục 16 1.1.4 Hướng tếp cận của luận án 18 1.2 BAC DIEM LUU VUC SONG HUONG 21

1.2.1 Đặc điểm tự nhiên 21

1.2.2 Đặc điểm kinh tế

1.3 HE THONG CÔNG TRÌNH THỦY LỢI - THỦY ĐIỆN TREN LƯU VỰC SÔNG HƯƠNG VÀ LỰA CHỌN CÔNG TRINH BUA VÀO NGHIÊN CUU 35

xã hội 32

1.3.1 Các công trình thủy lợi -thủy điện trên lưu vực sông Hương 3s

1.3.2 Lựa chọn các công trình chính nghiên cứu trong luận án ~ 371.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG I 40

CHƯƠNG It: CÁC YEU TO TÁC DONG DEN CHE ĐỘ THỦY VĂN - THỦY LỰC SÔNG HƯƠNG VÀ THIET LAP BỘ CONG CỤ TÍNH TOÁN ai

2.1 XU THE BIEN ĐÔI MỘT SO YEU TO KHÍ TƯỢNG, THUY VAN TREN

LUU VUC SONG HUONG AL 2.1.1 Dữ liệu và phương pháp đánh giá xu thể 4 2.1.2 Xu thể biển đổi một số yếu tổ khí tượng - coe 2.1.3 Xu thé biển dBi một số yếu tổ thủy văn s0

2.1.4 Đánh giá chung về xu thé diễn biến một số yếu tổ khí tượng, thủy văn và lựa

chọn kịch bản bin đổi khí hậu, nước bin dng cho lưu vực sông Hương 33

2.1.5 Tinh toán lượng mưa theo kịch ban bin đổi khí hậu năm 2030 sẽ

2.2 CÁC YEU TỔ CHÍNH TAC ĐỘNG BEN CHE ĐỘ THỦY VĂN - THỦY LỰC SÔNG HƯƠNG 56

2.2.2 Điều kiện dia hình, thảm phủ 592.2.3 Đầm phá và thủy trểu 612.2.4 Hoạt động kinh t

2.3 CÁC TÁC ĐỘNG CHÍNH CUA HỆ THONG CONG TRÌNH THỦY LOL X DEN CHE ĐỘ THUY VĂN - THỦY LỰC SÔNG HUONG 64 2.3.1 VỀ mia lĩ (Khi chưa có qui tình vận hành liên h chứa rên lưu vực sông

xã hội trên lưu vực 62

Huong được Tha tướng Chính phủ phê duyệt) ° ca 64

24 UNG DỤNG MÔ HINH HEC - HMS VA HEC - RAS CHO LƯU VỰC

SÔNG HƯƠNG 68

2.4.1 Giới thiệu chung về mô hình HEC-HMS va HEC-RAS 68

2.4.2 Ứng dụng mô hình HEC-HMS VA HEC-RAS cho lưu vực sông Hương 0

2.5 KET LUẬN CHƯƠNG II 92

CHƯƠNG Ill: ĐÁNH GIÁ TÁC DONG CUA CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI ~ THỦY ĐIỆN VA BIEN DOI KHÍ HẬU DEN MỘT SỐ YÊU TÔ THUY

3.1 KHUNG ĐÁNH GIÁ VÀ CÁC PHƯƠNG ÁN VẬN HANH HE THONG CÔNG TRINH DE ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG 9

3.1.1 Khung đánh giá tác động 9

3.1.2 Các phương án vận hành hệ thing công trình để đánh giá ác động 94

3.1.3 Lựa chọn năm đại biểu 102

3.2 TAC DONG CUA CAC CONG TRINH THUY LỢI - THUY ĐIỆN VA BIEN, ĐÔI KHÍ HẬU ĐỀN MOT SO YEU TO THUY VAN - THUY LỰC HẠ LƯU HỆ.

THONG SONG HUONG 102

3.2.1 Tác động đến dòng chảy ngày trong năm 1033.2.2 Tác động đến dòng chảy lũ 1053.23 Tác động đến dong chảy kiệt 13

3.24 Tác động đến vin dé bùn cát hạ lưu H6 3.3 KẾT LUẬN CHƯƠNG II : : lis CHƯƠNG IV: DE XUẤT GIẢI PHÁP ĐỊNH HƯỚNG GIẢM THIÊU TÁC

ĐỘNG TIÊU CYC VÀ TANG HIỆU QUÁ CÁC CÔNG TRÌNH THỦY LỢI ~

THỦY ĐIỆN Ho 4.1 MỤC TIÊU VÀ CƠ SỞ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP 9

4.1.1 Mục tiêu giải pháp nọ

4.1.1 Cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất giải pháp 119 4.2 GIẢI PHAP PHI CONG TRÌNH se 121

4.2.1 Tang cường thảm phủ trên hưu vực lại

4.2.2 Qui hoạch, xây dựng và bảo vệ hành lang báo vệ nguồn nước 125

4.23 Xây dưng qui tình vận hành liên hỗ chứa phối hợp với đập Thảo Long 126 4.3 GIẢI PHÁP CÔNG TRÌNH lao 43:1 BS sung dung tích phòng là hỗ Bình Điễn và Hương Điễn la 4.3.2 Cai tạo, ning cắp các tuyến tiêu thoát lũ, nâng cấp để biển 133

4.4 NHÂN XÉT HIỆU QUA CUA CÁC GIẢI PHÁP ĐỀ XUẤT 134

4.5 KET LUẬN CHUONG IV = = 137

KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGI

Kết hận 139

"Những đông góp mới của luộn én H0Kiến nghị Hi

DANH MỤC CÔNG TRINH KHOA HỌC ĐÃ CÔNG BO CUA TÁC GIẢ 142 TÀI LIỆU THAM KHẢO,

Tiếng Việt - - _ - = 143Tiếng Anh Hộ

DANH MỤC CHỮ VIẾT TAT

BDKH Biến ỗi khí hu

GCM Mô hình hoàn lưu tong quát (General Circulation Model)

ais Hệ thẳng thông tn dia i (Geographic Information Systm) SICA Tổ chúc Hop tác Quốc tế Nhật Ban

sec Ngân hing Hợp tác Quốc tế Nhật Bin

IPCC ‘Ban Liên Chính phủ về Biến đổi khí hậu

(Intergovernmental Panel on Climate Change)

NBD Nước biển ding

NN & PTNT Nông nghiệp và Phát triển nông thôn

RCM Xã hình khí hậu khu vực (Regional Climate Model)TN & MT Tải nguyễn và Môi trường

TLTĐ Thủy lợ- Thủy điện

1TH Thừa Thiên Huế TV-TL ‘Thuy văn - Thủy lực.

UBND Uy ban Nhân dan

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 1.1: Mạng lưới tram khí tượng — thủy văn lưu vực sông Hương và lân cận 25năm tại các tram 27

Bang 1.2: Lượng mưa thing năm trung bình nhié

Bảng 1.3: Đặc trưng dòng chảy trung bình nhiều năm lưu vực sông Hương 30'

Bảng 1.4: Lưu lượng tháng năm trung bình nhiều năm theo số liệu thực đo tại các

trạm trên lưu vực sông Hương: 31

Bang 1.5: Các hồ chứa thủy lợi - thủy điện trên lưu vực sông Hương Ạ6

Bảng 1.6: Một số công trình thủy lợi chủ yếu ven cc tuyển sông chính 36

Bảng 1.7: Một số công trình thoát lũ ở các cửa sông vùng đồng bằng sông Hương š7

Bảng 1.8: Thông số kỹ thuật chủ yu công trình Thảo Long 1" Bảng 1.9: Thông số kỹ thuật chi yếu của các hỗ chứa 39 Bang 2.1: Trạm khí tượng và số liệu thực đo sử dụng đẻ đánh giá xu thé AL Bảng 2.2: Kết quả kiém định xa thé nhiệt độ trang bình nim 44

Bảng 2.3: Kết quả kiểm định xu thé lượng mưa năm 45Bảng 2.4: Kết quả kiếm định xu thé lượng mưa mùa 47

Bảng 25; Két quả kiểm định xu thé lượng mua 1,3, 5,7 ngày liê tực lớn nhất 48 Bảng 2.6: Kết quả kiểm định xu thé lượng bốc hơi năm : 49 Bảng 2.7: Kết quả kiểm định xu thé dong chảy tại tram Thượng Nhật 32 Bảng 2.8: Kết quả kiểm định xu thé biến đổi mực nước hạ lưu sông Hương 3

Bảng 2.9: Mức tăng nhiệt độ (°C) trung bình năm, mủa so với thời kỳ 1980-1999

theo kich bản phát thải trung bình (B2) tỉnh Thừa Thiên Huế s4

Bảng 2.10: Múc thay đổi (%) lượng mưa năm, mưa mia so với thời ky 1980-1999

theo kịch bản phát thải trung bình (B2) tính Thừa Thiên Huế 4“

Bang 2.11: Mực nước biển dâng từ Déo Ngang- Déo Hai Vân, kịch bản phát thải

trung bình 5s

Bang 2.12: Lượng mưa trong một số trận mưa cực lớn do ảnh hưởng của bão và áp.

thấp nhige đới trên lưu vực sông Hương 38 Bảng 213: Các inh thé th it gây mưa lũ lớn ở ưu vực sông Hương s

Bảng 2.14: Chênh lệch lớn nhất giữa Qmax và Qmin so Bảng 2.15: Độ che phủ rừng tỉnh Thừa Thiên Huế thời kỳ 2000-2011 60

Bảng 2.16: Đặc trưng mục nước tại Tam Giang- Cầu Hai (1978-1982) 6Bang 2.17: Đặc trưng mực nước tại các trạm trên sông Hương từ 1977-2006 62

Bảng 2.18: Một sổ đặc trmg mực nước hạ lưu sông Hương theo số liệu thực do 63

Bảng 2.19: Danh sách các lưu vực bộ phận trên lưu vực sông Hương, 70

Bảng 220: Chiều di các đoạn sông và s6 mặt cắt ngang trong sơ đổ thủy lực 8

Bảng 221: Bộ thông số mô hình HE‘

Bang 2.22: Chỉ tiêu Nash hiệu chỉnh và kiểm định mô hình HEC-HMS 83

Bảng 223: Số iệu lũ thực do dùng hiệu chỉnh và kiểm định mô hình HEC-IIMS K3

Bảng 2.24: Kết qua hiệu chỉnh thông số mô hình HEC-HMS cho các lưu vực 5

-HMS cho các lưu vực bộ phận 79

Bảng 3.1; Mực nước tương ứng với các cấp báo động lũ trên lưu vực sông Hương.9sBing 32: Các trường hợp tinh oán 101

Bảng 3.3: Phân phối mưa trang bình lưu vực các nấm đại biểu 103

Bảng 3.4: Thay đội mye nước trung bình năm nước trung bình ở hg hau sông Hương

theo các trường hop 104Bảng 3.5: Thời gian duy tri mye nước theo các trường hợp tại Kim Long 105

Bảng 3.6: Thay đổi mực nước định lũ tinh toán năm 1999 ở hạ lưu sông Hong theo

Bảng 3.10: Thay đổi mực nước định I tính toán năm 1999 ở hạ lưu sông Hương có

xét đến biển đổi khí hậu 113

Bảng 3.11: Thay đổi mực nước mùa cạn năm 1984 ở hạ lưu sông Hương theo cáctrường hợp so isBảng 3.12: Một số đặc trưng mực nước mùa can tại Kim Long theo các trường hợpus

Bảng 3.13: Mức giảm mục nước theo cắp lưu lượng ti tram Bình Điễn 17

Bảng 3.14: Mức tăng, giảm mục nước hạ lu sông Hương dưới tie động của các

công trình và biển đổi khí hậu so với không có công trình us Bảng 4.1: Chỉ số CN trung bình lưu vue sông Hương ước tinh theo các kịch ban,

Bảng 4.2: Ảnh hưởng của thay đổi sử dụng đắt và thảm phủ rừng đến đồng cha lũ năm 1983 đến 3 tuyến hỗ chứa trên lưu vực sông Hương 123

Bảng 4.3: Ảnh hưởng của thay đổi sử dụng dit và thảm phủ rừng đến đồng chảy lũnăm 1983 ở hạ lưu sông Hương l3

Bảng 44; Hiệu quả giảm fi ở hạ lưu sông Hương khi các hỗ vận hành phối hợp so

với vận hành độc lập 127

Bảng 4.5: Dung tích phòng lũ để xuất của các hỗ trên lưu vực sông Hương 130 Bảng 4.6: Hiệu qua giảm là hạ lưu sông Hương khỉ các hỗ vận hàn phối hợp và tăng

dụng tích phòng lũ so với giữ nguyên dung tích phòng lñ và vận bảnh độc lập 132

DANH MỤC HÌNH ẢNH

Hình 1.1: Sơ cân nghiên cứu của luận án = 20

Hình 1.2: Lưu vue sông Hương trén lãnh thổ Việt Nam 21Hình 1.3: Hình thé địa lý và ranh giới lưu vực sông Hương 22

Ninh 1.4: Sơ dé mạng lưới sông ngồi lưu vực sông Huong : 29

Hình 1.5: So đồ đẳng tri lop đồng chảy trung bình nhiều năm lưu vực sông Huong 30Hình 1.6: Vị trí các công trình thủy lợi — thủy điện lớn trên lưu vực sông Hương 38

Hình 2.1: Biển đổi nhiệt độ trung bình năm trên lưu vực sông Hương “4

Hình 2.2: Biển đổi lượng mưa năm trên lưu vực sông Hương 45Hình 2.3: Biển đổi lượng mưa mia mưa rên lưu vục sông Hương 46

Hình 34: Biển đổi lượng mưa mùa khô trên lưu vực sông Hương 47

Hình 2.5: Biển đổi lượng bốc hơi năm tại Huế và Nam Đông, 49

Hình 2.6: Số trận bão ảnh hưởng đến Thừa Thiên Huế từ năm 1950-2009 50 Hình 2.7: Số lần xuất hiện định lũ trên báo động II tại Kim Long - 50

Hình 2.8: Biển đổi lưu lượng rung bình mùa hang năm tại Thượng Nhật sỉ

Hình 29: Biển đổi lưu lượng 1, 3 thắng liên tếp nhỏ nhất, lớn nhất tại Thượng

Nhật, - - - - = SI

Hình 2.10: Biến đổi mực nước thấp nhất và cao nhất tại Kim Long và Phú Oc 52

Hình 2.11: Phân chia các lưu vụe bộ phận lưu vực sông Hong mHình 2.12: Phân bổ chỉ số CN lưu vực sông Hương năm 2000 3

Hình 2.13: Sơ đồ thủy văn lưu vực sông Huong trong mô hình HEC-HMS_ 73

Hình 2.14: So đồ mang lưới thủy lực ha lưu hệ thống sông Hương 15 Hình 2.15: Sơ đồ thủy lực hệ thống sông Hương trong HEC-RAS, 16

Hình 2.16: Đường quan hệ mục nước, diện tích, dung tích hồ Tả Trạch T7

Hình 2.17: Biên triều tại cửa Thuận An ác thời đoạn tính toán 1w

Hình 2.18: Đường quá trình lưu lượng thực đo và tinh toán tại Cổ Bi năm 1983 80

Hình 2.19: Dường quá trình lưu lượng thực do và tinh toán tại Cổ Bi năm 1984 80

Hình 220: Đường quá trình lưu lượng thực đo va tính toán tại Bình Điễn năm 1983 81