Luận văn thạc sĩ Kỹ thuật xây dựng công trình biển: Nghiên cứu giải pháp chỉnh trị phục vụ thoát lũ cho khu vực hạ lưu sông Kỳ Lộ, tỉnh Phú Yên

LỜI CAM ĐOAN

‘Toi ~ Nguyễn Minh Tuấn xin cam đoan đây là công trình nghiên cứu của bản hân học

viên Các kết quả nghiên cứu và các kết luận trong luận văn là trung thực, không sao. chép từ bắt kỳ một nguồn nào và dưới bắt kỳ hình thức nào Việc tham khảo ee nguồn tải iệu đã được thực hign ích dẫn và ghi nguồn ti liệu tham khảo đồng quy định

“Tác giả luận van

Nguyễn Minh Tuấn.

LỜI CẢM ƠN

‘Sau khoảng thời gian làm luận văn tốt nghiệp, với sự cổ gắng nỗ lực của bản thân và được sự hướng dẫn tận tình của TS Dinh Nhật Quang và PGS.TS Lê Hai Trung, banchủ nhiệm để tài Độc lập cấp nhà nước *'Nghiền cứu các giải pháp chỉnh tị chẳng sa

Đổi luông tau cho các cảng cá và Khu neo đậu tàu thuyén tỉnh Phú Yên và vùng lân cận, dp dụng cho cửa Tiên Châu ” - mã số: PTDLCN.33/18, em đã hoàn thành luận án tốt nghiệp với đ ti: “Nghiên cứu giải pháp chính tị phục vụ thoát lĩ cho khu vực hạ

dieu sông Kỳ Lộ, tinh Phú Yên”

Trong quả trình làm luận văn tốt nghiệp dưới sự chỉ bảo, hưởng dẫn của thầy cô đã giấp em hệ thống lạ toàn bộ kiến thức, ning cao trình độ chuyên môn đồng thời hiểu biết thêm được nhiều lĩnh vực Đây là luận văn tốt nghiệp sử dụng tài liệu thực tế công gắng nhưng

các trường hợp có thể xảy ra do giới hạn nghiên cứu.

trình thủy lợi vàdụng tổng hợp các kiến thức đã học Mặc dù đtrong luận văn chưa giải quyết

côn hạn ch, vỉ vậy ính mong được sự chỉ bảo, hướng dẫn của các thy cô giáo giúp cho luận văn của em được hoàn chỉnh hơn.

Em xin chân thành cảm ơn TS Dinh Nhật Quang và PGS.TS Lê Hải Trung đã trực

tiếp hưởng dẫn, cung cắpiéu, thông tin, cũng như định hướng luận văn và tận tỉnh

quá trình làm luận văn và một lần nữa em xin chân

chi bảo giúp đỡ em trong st

thành cảm ơn toàn thể các,cô giáo đã tạo cho em một môi trường học tập lành mạnh, cho em những cơ hội để phin đấu, rèn luyện, và trưởng thành hơn trong suối thời gian học tập.

Em xin chân thành cảm ơn!

Hà Nội ngây thing — năm 2022

Hoe viên

Nguyễn Minh Tuấn

Nội dung chính và các phương pháp nghiên cứu“Cấu trúc của luận văn.

CHUONG 1 TONG QUAN Vi KHU VỰC NGHIÊN COU

1.1 Giới thiệu vẻ khu vực nghiên cửu, 9 1.2 Đặc điểm về địa hình và địa mạo i 1.2.1 Dia hình "1.22 Bia chất và thé nhường "1.3 Đặc điểm khí tượng và khí hậu "1.3.1 Mang lưới các trạm khỉ tượng và thủy văn H

17 Tông quan nghiên cứu thoát lũ 241.7.1 Tình hình nghiên cứu trên thể giỏi 31.7.2 Tình hình nghiên cứu trong nước 26 1.8 Kết luận Chương 1 2» CHƯƠNG 2 THIẾT LAP MÔ HÌNH THUY ĐỌNG LỰC CHO KHU VỤC NGHIÊN COU 30 2.1 Cơ sở lý thuyết và phương phập tính, 30

.2.2 Thiết lập mô hình thủy động lực hai chiều 35

2.2.2 Thiết lập miễn tính và lưới tính 38 2.2.3 Tht lập dia hình 42.244 Thiế lập điều kiện biên 2 2.2.5 Thiế lập các điều kign ban đầu và thông số thy lực cơ bản 2

2.2.6 Thiết lập mô phỏng các công trình đập d 43.3 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình 4ã CHUONG 3 ĐỊNH HƯỚNG GIẢI PHAP TANG CƯỜNG THOÁT LŨ CHO KHU VC HẠ LƯU SÔNG KỲ

3.1 Các yêu tổ ảnh hưởng đến chế độ thủy động lực và thoát lũ của hệ thông sông KY

Lộ 37 3.2 Dé xuất các nhóm giải pháp tăng cường khả năng thoát lũ 58 3.2.1 Định lướng chung và cách tgp cận 393.2.2 Các tham số cơ bản phục vụ bé trí công trình chinh tị 61 3.2.3 BE xuất các giải pháp tăng cường khả năng thoát lĩ ú2 3.3 Xác định các thông số ky thuật cơ bản 633.4 Đánh giá hiệu quả của các giải pháp 693.5 Kết luận Chương 3 14 CHUONG 4 TH SƠ BỘ CHO GIẢI PHÁP CHỌN TS 4.1 Quan điểm chỉnh trị, lựa chọn giải pháp công trình 14.2 MO tả giải pháp chọn, 16 4.3 Thiết kế sơ bộ giải pháp ting cường khả năng thoát lồ cửa Tiên Châu 7 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ 2 TÀI LIÊU THAM KHẢO 85 PHY LUC 1: TINH TOÁN TAN SUAT DONG CHAY LŨ TRAM HÀ BANG 86PHY LUC 2: THIET LAP VA TINH TOÁN LƯU LƯỢNG LŨ SÔNG KỲ LỘ -TRAM HÀ BANG 87 PHY LUC 3: VỊ TRÍ CÁC DIEM TRÍCH XUẤT 88

DANH MỤC HÌNH Hình 1: Bản đồ địa lý tỉnh Phú Yên.

Hình 2: Lưu vực sông Kỷ Lô tinh Phú Yên (3)

3: Bản đồ cao độ số DEM cho khu vực nghiên cửu inh 4: Pham vỉ nghiên cứu

Hình 5: Sơ đồ khối các mô hình sử dụng rong mô phỏng và đánh giá thoát lũ cho khu

vực hạ lưu sông Kỳ Lô 7

Hình 1.1: Vị trí lưu vực sông Kỳ Lộ 91.2: Bin đồ phân bổ lượng mưa rung bình năm [2] BHình 1 3: Mức nước lĩ ngập sâu, cuốn tồi tram đo mục nước tự ghỉ tại ram thùy vănHa Bang trong trận lũ lịch sử tháng 11/2009 [3] 16Hình I4: Vị kề bờ tả sông Ngân Sơn, xã An Thịch, huyện Tuy An 9Hình L5: Vị tí kề chống sat lờ bờ sông KY Lộ đoạn qua cầu Ngân sơn, huyện TuyAn 20Hình 1.6: Đập Tam Giang, xã An Thạch, huyện Tuy An 2 h L7: Đập Ha Yen, thị rắn Chí Thạnh, huyện Tuy An 2 Hình 1.8: Đập Đồng Kho, xĩ An Dân, thị xã Sông Cầu 2 6 công tình trên hệ thống sông Ky Lộ 2 1/5 000 khu vực của Tiên Châu 36 h 2.2: Binh đồ 1/10,000 khu vực Bắc gảnh Đã Dia tới Nam Vinh Xuân Đài 36 Hình 2.3: Các mặt cắt đo đạc bổ sung trên sông Kỳ 37

Hình 2.4: Mực nước triều tại Quy Nhơn từ 2002 đến 2020 38

th của mô hình 39Hình 2.6: Lưới tính của mô hình toán 40 ‘inh 2.7: Hệ thống lưới phần tử hữu han với nhiều lưới có kích thước khác nhau 40 Hình 2.8: Chỉ tiết cấu trúc lưới tính trong miền mô phỏng thủy lực 41

2.9: Tổng hợp kết quả địa hình trong phạm vi miễn 41

2.11: Vị trí của các đập trên lưu vực s 42.12: Kết qua hiệu chính mực nước ti trạm C 4Hình 2 13: Kết quá kiểm định mực nước tại tram C 46

h 2.14: Đường tin suất lưu lượng tại trạm Hà Bằng 4g Hình 2.15: Đường quả trình lũ ứng với tin suất 57: và mực nước triều 48 Hình 2.16: Mực nước lớn nhất ti tram Hà Bằng trong các Nam 1993- 2017 49 h 2.17: Đường quá trình lưu lượng tại tram Hà Bằng và mye nước trêu tại cửa

“Tiên Châu 49

2.18: Các vit trich xuất mực nước tiên sông KY Lộ 30 Hình 2.19: Đường qué tình mực nước ại các điểm trích xuất Pos 50 Hình 2.20: Vite ích xuất vận te tai mặt edt dinh cong khu vực kè Phú Ngfn 51 Hình 2.21: Đường bign tình vận te tại ức điểm trích xuất si

Mình 2.22: Vận tốc mô phỏng tại các điểm trích xuất = KB lũ với tan suất 5: 52 Hình 2.23: Vận tốc được trích xuất tại mặt cắt cửa Tiên Châu (Hình 2 18) 52 Hình 2.24: Lưu lượng thoát lũ tai vị trí cửa Tiên Châu với PS% 5Hình 2.25: Đường quá trình mực nước tại các điểm trích xuất 3ình 2.26: Đường quá trình mye nước tại các điểm ích xuất “ Hình 2.27: Vận tốc mô phỏng lớn nhất tại các điểm trích xuất 54 Hình 2.28: Đường inh vận tốc tại các điểm trích xuất theo hai kịch bản tinh 55 Hình 2.29: Đường biến tình vận tốc tại các điểm trích xuất theo hai kịch bản tính 55Hình 3.1: Cửa Tiên Châu bị thu hep năm 2019 (Ms: BTDLCN.33/18) 37

Hinh 3.2: Cửa Tiên Châu biến đổi theo năm (Ms: PTDLCN 33/18) 58

Hình 3 3: Giải pháp nao vét khơi thông dòng chảy kết hợp mở rộng cửa 6

Hình 35: Biểu thông kê B(m) cửa thay đồi theo các năm (ngưỏn dérài) 63 Hình 3.6: Biểu tương quan giữa lưu lượng và Bím) (nguởn để ài) 6 Hình 3.7: Q~V trong KB 5% PA hiện trạng 64inh 3.8: MC điễn hình mo của Tiên Châu kết hợp nao vết 65Hinh 3 9: MC2 mỡ rộng cửa Tiên Châu vị trí cách bờ hữu 200m về phía doi cát 66Hình 3.10: Vị tí mặt cát ngang, dọc cửa Tiên Châu 66Hình 3.11: Mỗi quan hệ giữa Q thoát và B bề rộng cửa 68 Hình 3.12: Mặt cắt điễn hình doi cát với PA2 ( mở cửa) L=100m 69

Hình 3.13: Vị trí các điểm trích xuất mực nước T0

Hình 3.14: Kết quả so sánh mực nước các kịch bản tính 71 sắc kịch bản inh n

Hình 3.17: Vận tốc trung bình tại mặt cắt cửa mở thong B HHình 3.18: Mỗi trong quan phin tram lưu lượng phân lũ KB2 3B Hình 4.1: Giải pháp nạo vét khơi thông đồng chảy kết hop mỡ rộng cửa 16 Hình 4.2: Mặt bằng tổng thể xác định phạm vi công trình 7 Hình 4.3: Mặt ct ngang dại điện cia Tiên Châu 1Hình 4.4: Mặt cắt dọc đại điện cửa Tiên Châu T8

Hình 4.6: Hình ảnh cầu tạo tàu hút Bung 80

Đặc trưng hình thái sông trong khu vực nghiên cứu.

Danh mục các trạm KTTV thuộc lưu vực sông Kỳ Lộ và vùng lin cậnĐặc trưng đồng chày trung bình trên các sông [2]

Đặc trưng mực nước thắng tram Hà Bằng [2]Thống kê các trận lũ điển hình trên sông Kỳ Lộ.

Các thông số kỹ thuật của công trình kè bé tả sông Ngân Son “Thông tin chỉ ễt trạm do và các yếu tổ do đạc khảo sát

Bảng chi sé đảnh giá kết quả hiệu chỉnh và kiếm định m6 hìnhBảng thống ké thông số kỹ thuật PAL

Bang thống kê thông số kỹ thuật PA2

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết của đề tài

Ving duyên hai min Trung Việt Nam gdm 14 tỉnh từ Thanh Hóa đến Bình Thuận với tổng điện tích hơn 9 tiệu hecta và có điều kiện t nhiên da dạng, Với chiều đãi bir

biển gin 1500 km và gin 60 cia sông lớn, nhỏ đổ ra biển Đông, đây là khu vee

xi lỡthưởng xuyên chịu ảnh hưởng của thiên tai như bão, lũ, hạn bản, xâm nhập mặ

bờ sông, bờ biển và sat lở đất Doe theo phía Tây của miễn này là day Trường Sơn, vùng núi cao của Lao và cao nguyên Trung Bộ Duyên hải miền Trung có 15 con sông lớn với diện tích lưu vực lớn hơn 1000 km? phân bổ đều khắp các tỉnh, hiu hết là các sng bit nguồn từ day Trường Sơn đổ ra biển Đông Phần lớn duyên hải miỄn Trung chịu ảnh hưởng của gió mia đông từ biển thổi vào ving này trung bình từ 0.3 đến 1,7 con biovthing Đồng bằng duyên hải miễn Trung cũng là một vùng đất có nhiều thuận

lợi trong việc phát triển kinh tế, đặc biệt à kính tế biển

Hình 1: Bản đồ địa lý tỉnh Phú Yên.

Tinh Phú Yên nằm ở sườn Đông dãy Trường Sơn và được biết đến với đồng bing Tuy Hida, được xem là vựa lúa của miễn Trung (Hình 1) Tinh Phú Yên có bệ thống sông ngòi phân bổ tương đối đều trên toàn tỉnh có trên 50 con sông lớn nhỏ; đáng chủ ý là 3 con sông chính: sông Kỹ Lộ, sông Ba, sông Bin Thạch phục vụ nước tưới cho nôngnghiệp, thủy điện và sinh hoạt của người dân Phú Yên Các sông đều bắt nguồn từ phía đông của dãy Trường Sơn, chảy trên địa hình đồi núi ở trung và hình mạnh từ Tay sang Đông, dài đồng bằng hep và bị chia cất mạnh, có bai đường cắt lớn từ day

Trường Sơn là cánh đèo Cù Mông và cánh đèo Ca với đường bờ biển dai 189 km, có.

nhiều vịnh bai, đầm phố cin quan sinh thái phong phú, da dang l lợi th, tim năng

phát triển kinh tế biển Bên cạnh thượng lưu, đồng bằng nhỏ hẹp rồi chảy ra biển.

Bén cạnh những gì thiên nhiên wuái, tỉnh Phú Yên cũng phải đối mặt với nhiều vẫn dé

không mong muốn này sinh từ điều kiện tự nhiên bất lợi Trong những năm vừa qua, tinh bình thiên tai rong khu vực sông Kỳ Lộ diễn ra hết sức phức tạp do ảnh hướng của gió, bão, áp thấp nhiệt di Mưa lớn cộng thêm địa hình đốc, bỄ rộng sông cong hep dẫn đến biển động mạnh ở cửa sông, các biến động do tác động của

đổi khí hậu đã làm các đặc trưng thủy động lực cũng như các quan hệ cơ bản về thủy,

văn, thủy lực, hình thái lòng sông đã bị thay đổi, gây ra các tác động hết sức bat lợi đối

với công tác phòng chống thiên tai cũng như khai thác sử dụng dòng sông, các hệ thống công trình thủy lợi ở hạ du đối khí hậu thì bên cạnh đó các hoạt động phát triển kinh tế như hút cát, xây dựng nhà trái phép, phárừng làm giảm thiểu khả năng thoát lũ hay các công trình chỉnh trị chưa giải qu) được hết được những thách thức để ra Điễn hình là các đợt mưa lã xảy ra vào thing 10-11/2007, tháng 11/2008, lũ lịch sử tháng 11/2009, tháng 11/2010, tháng 10/2011,

Các trận 10 vào các năm 2014 và 2017 cũng đều xảy ra vào thắng 11, đặc biệt đợt Lũ

lịch sử 2020 diễn a gần đây hét sức phúc tạp với nhiều cơn áp thấp và bão lớn thing 10 như bảo Nangka, bio Saudel, bão Molave; rồi đến tháng 11 với bão Goni, bao Etau, bão Vameo [I] Xét thấy các cơn bão xuất hiện ngày càng nhiều hơn và cưởng độ lớn hơn, kết hợp mưa lũ gây ngập úng lâu ngày trên diện rộng, lượng mưa lớn đổ dn về khu vực, khiến nhiều nơi bi ngập lụt trên diện rộng, nước là đãng cao, chi cố các địa bin đã làm ảnh hưởng rit nghiêm trọng đến tải sản, của người dân tại đây.

Sông Kỳ Lộ còn có tên là sông La Hiên ở thượng lưu và sông Cái ở hạ lưu [2] Sông.

Kỳ Lộ có 11 nhắnh sông cắp I chiy trực tiếp vào dong chỉnh như các sông: Tiouan, Khe Cách, Gâm, Ca Ton, suối Đập, Trà Bương, Cổ, Cay, Tà Hỗ (Hình 2) Tiềm năng thủy lợi và thủy điện sông Kỳ Lộ được khai thác khả tố, gdm các hỒ chứa như Phú Xuân, Kỳ Châu, Đồng Tròn, hệ thống thuỷ lợi Tam Giang và thủy điện La Hiêng

2 đang được xây dựng Nước Sông Kỷ Lộ hàng năm chảy ra biển khoảng 1,56x10” m`

nước, chủ yéu tập trung vào các thing 9, 10, I1, 12; rong khi đó dung tích hữu ích của

các hồ chứa nước trên các ding nhánh đã xây dựng có dung tích hữu ích 35x106 m`

nước, bao gồm hồ Kỳ Châu: 3,52x10° mỶ; hồ Phú Xuân: 12x10" mỶ; hỗ Dang Tròn:

19x10” m’, Dung tích nước do các hỗ chứa trừ lại so với lượng nước của sông Kỳ Lộ

chảy ra biển hàng năm là không đáng kể.

is poh

3%:i

Hình 2: Lưu vực sông Kỳ Lộ, tỉnh Phú Yên [3]

Cac sông suối đều bit nguồn từ vùng núi cao của Trường Sơn Đông, độ doc địa hình vi i, lũ lên xuống rt nhanh, tới gan trun ồ ngắn, Lõ tường xut in dạnglà

đơn với cường suất trung bình Ở khu vực đông bằng lòng sông nông, rộng có nỉ

luồng lạch, rit it nước vào mùa khô nhưng lại ngập ủng kéo dài rước những đợi là lớnvì kha năng thoát lũ chậm do cửa sông nhỏ và các công trình trên lưu vực sông che

3

chắn Tình hình mưa lũ xảy ra trên lưu vực sông Kỳ Lộ trong những năm qua diễn ra hết sức phúc tạp [4] Nhiều trận lũ lớn đã xảy ra trên lưu vực sông Kỳ Lộ gây thiệt hại nghiêm trọng vé người, tài sản và môi trường.

“rước bối cảnh đó, việc nghiền cứu và đỀ xuất các gi pháp khoa học phi hợp phục vụ cho việc chính trị dim bảo khả năng thoát cho khu vực hạ lưu sông Kỳ Lộ là thực. sự cin thiết Chính vi vậy học viên đã chọn Nghién cứu giải pháp chính trị lục vụ thoát ĩ cho khu vực hạ la sông Kỳ Lộ, tinh Phú Yên” với mong muỗn cổng hiển một số kết quả nợ sân giải quyết vin để thoát lĩ cho khu vực hạ lưu sông Kỳ Lộ một cách tổng thể có cơ sở khoa học.

2 Mye đích, phạm vi ng!

a) Mục dich nghiên cửu của dé tài bao gầm:

+ Nghiên cứu và đánh giá được khả năng thoát lũ cho khu vực hạ lưu sông Kỳ Lộ,tỉnh Phú Yên,

+ BE xuất các giải pháp nhằm tăng cường khả năng thoát lũ của khu vực nghiên

~ inh gi hiệu quả của giải pháp lựa chọn và thiết kế sơ bộ cho giải pháp chọn. b) ˆ ĐắTượng pham vinghiên cine

= Đối tượng nghiên cứu của dé tài tập trung vào vấn đẻ thủy lực, thủy động lực của hệ thống sông Kỹ Lộ cũng như khả năng thoát ũ của khu vực nghiên cứu

Hình 3: Ban đồ cao độ DEM cho khu vực nghiên cứu

(Can cử vào tàiiệu thu thập và phân tích sơ bộ, phạm vi nghiên cửu của đề ti sẽ tập trung vào khu vực hạ lưu của hệ thống sông Kỳ Lộ: i từ trạm thủy văn Hà Bằng ra đến cita Tiên Châu: ii) phạm vi phía Nam được giỏi hạn bởi đường Trần Hưng Đạo và đến cầu Long Phú; và ii) phạm vi phía Bắc được giới hạn bởi đường Quốc lộ 1A,

(Hình 4)

Hình 4: Phạm vì nghiên cứu

3 Cách tiếp cận a) Tiếp cẩn ké thea

KẾ thừa các kết quả nghiên cứu trước, các nguồn di liệu cơ ban về địa hình địa chit và thủy hai văn của các để tải, dự án phục vụ cho tính toán, hiệu chính và kiểm định

các mô hình toán.

b) Tiếp cận hệ thống, tích hợp:

Tích hợp các nghiên cứu trước đây: Học hồi kinh nghiệm của các chuyên gia về việcđánh giá và đưa ra giải pháp thoát Ia & các phạm vi thời gian và không gian khíc nhau. Hệ thống lại các quy hoạch chung về lũ, mức cảnh báo đồng thời xem xét các hoạt động kinh tế hay biển đổi khí hậu trong nhiều nim qua nhằm xác định được các iêu chí về phòng chống lũ, mực nước cảnh báo làm cơ sở dữ liệu cho các phương pháp tính toán.

Véi hai cách tiếp cận Tiệp cân kể thừu các kết quả nghiên cứu trước và Tiến cân hệ

thống tích hợp đề tài cho phép xác định một cách đầy đủ các yếu ảnh hướng tới khả

năng thoát lũ của hệ thống sông Ky Lộ, đề xuất được các giải pháp chỉnh tị, phục vụ

thoát lũ an toàn dân sinh và phát triển kinh tễ cho vùng hạ lưu sông Kỳ Lộ.4 Nội dung chính và các phương pháp nghiên cứu.

a) Nội dụng nghiên cứu

(1) Nghiên cứu mô phỏng chế độ thủy động lực cho khu vực hạ lưu sông Kỳ LO bằng mô hình toán;

(2) Phân tích khả năng thoát lũ của hệ thẳng sông Kỳ Lô trong điều kiện hiện trạng và theo các kịch bản tính toán khác nhau, từ đó đề xui các giải pháp chỉnh trị

nhằm tăng cường khả năng thoát lũ cho khu vực nghiên cứu;

(3) Đánh giá hiệu qua của các giải pháp thoát lồ sử đụng mô hình toán;

(4) Thiết kế sơ bộ cho giải pháp chọn;

b) Phuong pháp nghiên cứu

Để phù hợp với dé tài nghiên cứu cũng như đáp ứng thực hiện các nội dung đề ra thì học viên đã sử dụng các phương pháp nghiên cứu chính sau:

© Phương phip phan tích thống kê

‘Tha thập các cơ sở dữ liệu địa hình, thủy văn, hai văn thống kế các số iệu về các trận 10 đồng thời tong hợp phân tích biên tập các số liệu mới nhất phục vụ việc thiết lập, kiểm định mô hình thủy lực, phân ích các kịch bản nghiên cứu hi, kế thừa các kết quả tinh toán thủy lực từ các đề ti nghiên cứu trước đây mang tinh chất đồng bộ và hệ thống

"Nguồn dữ liệu: số iệu sử dụng trong đề tài nghiên cứu này được kế thừa khá nhiều từ để tải \ghiên cứu các giải pháp chink trị chẳng sa bôi luông tàu cho các cảng cá và.

Ain neo đậu tàu thuyền tinh Phú Yên và vùng lân côn, áp dung cho của Tiên Châu” + mã số: DTDLCN.33/18 do PGS.TS Trần Thanh Ting chủ nhiệm:

c# Phương pháp mô hình toán:

"Trong các bài oán thủy lự lũ, để phân ích đánh giá biến động các yếu tổ thủy lực Xhông chi về giá trị mà còn phân bổ theo không gian, biển động theo thời gian Déi với các bài toán lũ thông thường thi mô bình 1D đủ dé đáp ứng các yêu cầu tính toán phân

tích Tuy nhiên đòi hỏi sự chính xác được phân bo dòng chảy, phân bố độ ngập sâu đặc

biệt là xem xét sự ảnh hưởng của biện pháp chín trị (công trình) th mô hình toán 2D là công cụ tối ưu nhất;

Sử dụng bộ công cụ MIKE do Viện thủy lực Dan Mạch phát triển Học viên xây dungmô hình thủy động lực bai chiều (2D) để mô phỏng chế độ thủy động lực và nghiềncứu đánh giá kha năng thoát lũ cho khu vực hạ lưu sông Kỳ Lộ (Hình 5)

‘+ Phuong pháp chuyên gia:

Trong xuyên suốt quá trình nghiên cứu thực hiện học viên đã tích cực liên kết, tham

khảo ý kiến của các chuyên gia có nhiều kinh nghiệm trong lĩnh vực nghiên cứu về lũ, tấp thụ các ÿ kiến nhằm hoàn thiện đề ải với mục ích đạt kết quả ốt

5 Cấu trúc cũa luận văn

Ngoài phin mở đầu, kết luận và kiến nghị, luận văn gồm 4 chương với các nội dungchính sau:

Chương 1: Tổng quan về khu vực nghiên cứu

Chương 2: Thiết lập mô hình thay động lực cho khu vực nghiên cứu

Chương 3: Nghiên cứu định hướng giải pháp thoát lũ cho khu vục bạ lưu sông Kỳ Lộ Chương 4: Thiết kế sơ bộ cho giải pháp chọn

CHƯƠNG 1 TONG QUAN VỀ KHU VỰC NGHIÊN CỨU.

1.1 Giới thiệu về khu vực nghiên cứu

Lưu vực sông Kỳ Lộ thuộc vùng duyên hai Nam Trung Bộ, nằm trong khoảng 1309°15°-13'46140" vĩ độ Bắc, 108°42'08"-109°19°08" kinh độ Dông Diện tích lưu

vực tính đến cửa biển là 2.058 km”, chiều dai sông chính 102 km, chiều rộng bình

cquân lưu vực 15,8 km và mật độ sông suối 0,14/km” Đoạn sông Ky Lộ chảy qua địa

phận tinh Phú Yên có chiều dai 76 km và có địa hình 3 mặt giáp núi, trong đó phía Tay

là ria đông của đây Trường Sơn Ở giữa sườn Đông của diy Trường Sơn có một dãy

núi thấp đâm ngang ra biển tạo nên cao nguyên Vân Hoa là ranh giới chia 2 đồng bằng

do sông Ba và sông Kỳ Lộ Tuy nhiên yếu tổ địa bình chỉ phối đến điều kiện khí hậu thủy văn của lưu vực chủ yếu la hai day núi Củ Mông và Déo Ca Thuộc vùng khí hậu

nhiệt đới âm gió mùa, với 2 mùa rõ rệt, mùa khô kéo dài từ tháng I đến tháng tháng 8, mùa mưa kếo dai từ thing 9 đến thing 12, mưa trùng với thời ky hoại động của gió mùa mùa đông nên tổ hợp giữa bảo, áp thấp nhiệt đới, hội tụ nhiệt đới với không khí

lạnh tăng cường là cũng nguyên nhân gây ra nhiều đợt mưa lũ lớn trong tỉnh.

Hình 1-1: Vị tí lưu vực sông Kỳ Lộ

Sông Kỹ Lộ a sông lớn thứ 2 tinh Phú Yên Trên thượng lưu gọi a sông La Hiễng,bắt nguồn từ núi To Net (1.030 m) ở xã Dak Song, huyện Krong Chro, tinh Gia Lai Sông chảy theo hướng Bắc Tây Bắc vào đa phận tỉnh Phú Yên ở sã Phú MO, huyện Đồng Xuân rồi chuyển hướng Tây Bắc-Đông Nam qua xã An Dân rồi chia làm hai lộ 1A tiếp tục chia làm hai nhánh (sông Cái và sông Ha Yến) đỗ ra cửa Bình Bá, còn sông Hài nhánh (sông Cái và sông Nhân Mỹ) Nhánh sông Cai sau khi chảy qua qué

ến chảy ra 6 Loan, Lưu vục Sông Kỳ Lộ có 11 nhắnh sông cắp [chảy tru tiếp vio ding chính như các sông: iouaa, Tra Bương „.(Bảng 1.1)

Bảng 1.1: Đặc trưng hình thái sông trong khu vực nghiên cứu.

(km) (km?)

Suối Ea Kan Sông Cà Tôn 10 34

Suối Ca Te Suối Hà Roi B 29

Suối Hải Tựa Sông Kỳ Lộ 15 38 Tên khác: Suối Ho

10

1.2 Đặc điểm v8 địa hình và dja mạo 1.2.1 Địu hình

Luu vực sông Kỳ Lộ nằm ở vị trí có địa hình khá da dạng, có nhiều đổi núi, vách đứng trải đài từ Tây sang Déng và xen kế nhau tạo thành các hẻm ni và thung lãng (Hình 2và Hình 3) Địa hình núi cao, độ dốc lớn nằm ở bên phải sông Kỳ Lộ với độ cao phd biển từ 400-900 my; bên tri lưu vực cao độ thấp hơn nhiều, phổ biển từ 100-500 m “Các vách núi gần vùng hạ lưu có cao độ phổ biển từ 100-300 m Địa hình lưu vực sông Kỳ Lộ đốc dần từ Tây sang Đông và từ Bắc xuống Nam, vùng thượng nguồn có độ cao pho biến từ 500- 800 m, độ dốc lưu vục và độ dốc sông rất lớn các hẻm mii và thung Tăng hep bị cắt x rt sâu, Độ đốc bình quân vàng thượng lưu là 2894, độ dốc lưu vực lớn nhất ở nhánh sông Ea Tiouan với độ đốc trung bình lưu vực sông này là 20%, độ

đốc trung bình toản lưu vực là 1,0%, Khu vực trung du là nơi chuyển tiếp có độ dbe trung bình từ 1,0-1,4% với b rộng nhỏ và hep Mat khác địa hình vùng đồng bằng khả sao so với các Khu vục khác, độ cao vùng đồng bằng biến dBi từ 3-8m và có mức độ

động mạnh so ới các ving đồng bing củ các lưu we sông lần cận Dia vũng đồng bằng thấp nhất và it biển đổi nhất là xung quanh dim Ô Loan với cao trình

phổ biển từ 0,5-3,0 m Ngoài ra mật độ sông suối của khu vực thượng lưu khá cao

0,14% ( gắp 2 lần mật độ sông suỗioàn quốc) tập trung dòng chảy, biên độ mực nước giao động mạnh, ting nhanh đồng thoi cra sông lại hẹp dẫn đến mức độ ngập sâu lớnuy tỉ trong thời gian dai Đây là diễu kiện tự nhiên chỉnh dẫn đến giảm thiểu khảnăng thoát lũ đồng thời cầu thành diễn biến phúc tạp về tính chất lũ tại đây

1.2.2 Dia chất và thổ nhường

Phú Yên có đặc điểm về địa chất, thổ nhưỡng khá đa dạng gồm 7 nhóm dit và 1 loại đất, trong đó nhóm đất đỏ có điện tích lớn nhất là 89.831 ha khoảng 80% Các nhóm đất trung chiếm khoảng 5-6%, còn lại là nhóm dat it

1.3 Đặc điểm khí tượng và khí hậu

1.3.1 Mạng lưới các trạm khí trợng và thủy vẫn

Mang lưới các tram khí tượng và thủy văn trong khu vực nghiên cứu gồm: 03 tạm đo mưa và O1 trạm thủy văn (tram Hà Bằng), Ngoài ra, vũng lân cận lưu vực có trạm domưa Van Canh và trạm khí tượng Tuy Hòa ( Bảng 1.2)

"

Bang 1.2: Danh mục các trạm KTTV thuộc lưu vực sông Kỳ Lộ và vùng lân cận

SIT ‘Tram VIđộ Kinh độ | Thờiquantrắc | Yéuté do

Phú Yên thuộc miễn khí hậu Duyên hải Trung Bộ - miỄn khí hậu nhiệt đi gió mùa C6 hai mùa rõ rệt mùa khô từ tháng 01 đến tháng 8, mùa mưa tử tháng 9 đến hết thang

12, trong mis mưa thường chu ảnh hưởng các cơn bão với tần suất trang bình từ cơn/năm,

a) Nhiệt độ: Nhiệt độ trung bình năm dao động từ 26-27°C Tháng có nhiệt độ cao nhất xuất hiện trong khoảng từ thing 6 đến thing 8 với nhiệt độ trung bình 26,1-294C.

6) Nang: tổng số gi nứng năm ti Phú Yên đạt từ 22222 466 giữ Thing 4-5 trưng tình nắng từ 254-270 giờ

©) _ Độ ẩm: Độ 4m tương đối trung bình hing năm từ 80-82%, trong các tháng mùa mưa độ ẩm cao và có thé đạt tới từ 83-89% Các tháng có độ ấm thấp là các thắng chịu ảnh hưởng gió mùa Tây Nam, trung bình 72-78.

4d) Bốc hoi: Lượng bốc hơi trung bình hing năm từ 1.001-1447 mm Các tháng có lượng bốc hơi lớn nhất thing 6 đn thắng , rung bình từ 151-192 mm, đây là cácthắng có nền nhiệt độ cao, độ âm thấp,

©) Chế độ mưa: Tổng lượng mưa trung bình năm ở Phú Yên rit không đồng đều

(Hình 1.2) Theo số liệu đo đạc được ở nơi nhiều mưa nhất và ít mưa nhất chênh lệch.

nhau khoảng 487 mm,

Si BÌNH ĐỊNH

DAK LAK KHÁNH HÒA

Hình 1.2: Bản dd phân bố lượng mưa trung bình năm [2]

1.3.3 Thủy vẫn

Đông chảy năm chay năm của khu vực một phần được hình thành từ các đợt mưa

trong năm (Bing 1.3) Vào 4 tháng 9, 10, 11 và 12 dng chảy chiếm 70-75% lưu

lượng, Vào mùa khô, đặc biệt trong thing 8 đồng chảy chỉ chiếm khoảng 20-25% trong khi đó lượng nước cần sử dụng phần lớn cho các ngành lại thuộc về mùa kiệt việc chênh lệch phần trăm lưu lượng dòng chảy khá rõ rệt điều này cũng gây lên sự

„

khó khăn trong công tác chỉnh trị, áp dụng công trình do các chỉ tiêu thiết kế về mực nước cần dip ứng được cúc yêu cầu về mùa lũ và mia kiệt

Bang 1.3: Đặc trưng dòng chảy trung bình trên các sông [2]

tw | TÔM | Modus Độ

lượng dồng | Mưa sâu | HG sé

Sông Mãi dong chả đồng | đồng chấy

chiy năm hay

(ham) | (mỦ&) Chon") Ut.) | (amy (ome)

t hiện trên sông Kỳ Lộ chỉ đạt 2,783, mùa mưa lũ tháng 9 chỉ đạt tn si hay xây ra vào thing 10,11 đạt khoảng 85% Tuy nhiễn cường độ cácsơn lũ cộng thêm mưa dai, địa hình thung lãng gây lên ngập ng đài ngày, đặc bit các com lũ lớn hay xây ra tại Hà Bằng biên độ lũ lớn nhất khoảng 6-7 m với cường suất lũ lớn nhất khoảng 2-2,5 migiờ: vùng hạ lưu biên độ 10 kin nhất khoảng 445-5,0 m với cường suất lũ khoảng 1-1,50 m/giờ.

“Trong khu vực nghiên cứu có trạm hải văn Quy Khơn (1346, 109°15Đ) - trạm cấp 1, do đạc các yếu tổ mực nước tiểu và ng biển ChẾ độ thuỷ triều của khu vục là nhật triều không đều, biên độ triều thay đổi không đáng kể độ lớn triểu khoảng 1

4

vào ki triều cường; trong tháng có 18-22 ngày nhật triều đều, 2 lần triều cường,

triều kém: thời gian triều dâng đài hơn rút Biền độ tiểu cường 1.5.2.0 m, biên độ triều kém 0,5 m Chế độ triều ở vùng dim và các cửa sông giống biển, sự khác nhau chủ yếu là biên độ triều vùng dim nhỏ hơn ving biển Chân tiểu vũng đầm cao hơn chântriểu vũng biển 0,4-0.6 m Biên độ triều cường ving dim 1,3-I.4 m

14 Mưa lũ trên sông Kỳ Lộ1.4.1 Đặc diém chung

Đối với lưu vục sông Kỳ Lô nói riêng và khu vực miỄn Trung nói chung, với đặc điểm tư nhiên mưa lũ lớn, lòng sông dốc và hẹp, cửa sông bị sa bi và thay đổi qua từng

năm, nhiều vùng địa chất yếu nên thường xuyên chịu tốn that lớn về người và tai sản. trong mùa lũ hàng năm Nhận định ban đầu nguyễn nhân khách quan biển đổi khí hậu ngày cảng diễn biển rất phức tạp và cực đoan, bảo lũ liên tục, mưa lớn cả về lượng, sường độ và thời gian vượt mọi dự kiến làm lũ đăng cao, đất đồi bị sat lở Nguyên nhân chủ quan, công tác dự báo và cảnh báo chưa theo kịp diễn biến bat thường của thời Việc xây dung các uyển đường giao thông vuông góc đồng chiy, không đủ Khẩu độ thoát nước, âm dao động lớn mục nước giữa các vùng Thuỷ điện, nạn phá rừng, xây dựng cơ sở hạ ting không hợp lý đã góp phần không nhỏ vào biến có thiên.

Tại diy mùa 10 thường diễn ra tong 4 tháng bit đầu từ tháng 9 và kết thúc vào thing 12 tùy theo sự xuất hiện của từng dt lũ vào thời kỳ trong năm mà phân thảnh các loại = La sớm; xuất hiện vào tháng 9, lũ không lớn biên độ từ 1-3 m, phạm vi xuất hiện

- Lãũ chính vụ: xuất hiện trong khoảng tháng 10-11, thời kỳ nảy trùng với hoạt

động mạnh của các hệ thống thời ti‘gy mưa lớn nên lũ lớn, ác liệt và phạm vi

xuất hiện rộng, day là thời gian cần quan tâm đặc biệt đến mức độ nguy hiểm của

= LO muộn: xuất hiện vào thing cuỗi mùa từ tháng 12, tháng 1 Thường do ảnh hưởng gió mùa Đông Bắc, lũ không lớn nhưng kéo dais

~ _ Lũtiểu mãn: thường xuất hiện vào thắng 5, tháng 6, tháng 7;

1s

= Lũdithường: xuất hiện vào tháng 2, tháng 3, tháng 4. "Những thing lũ chính tin suất xuất hiện từ 77-100% nhất từ 83-100%.

trong dé thắng 11 có tỷ lệ cao

Trên lưu vte sông Kỳ Lộ chịu sự chỉ phối bởi 2 dãy núi Củ Mông, Đèo Cả kết hợp thung lũng sông Kỳ lộ hình thành mưa lũ mực nước tăng nhanh, thời gian truyền lũ ngắn sự phân bỗ dng chảy trong 4 thing mia lũ lượng dòng chảy chiếm 70-75¢ nhiều khu vực đồng bằng trữ lũ, không thoát được bị ngập ứng dài ngày nhưng về E thing mùa kiệt lưu lượng chiếm 20-25% tổng lưu lượng cả năm, nguồn nước đem linghèo nin do dia hình đồng bằng lòng sông rộng nhưng nông không tích được nguồn nước đảm bảo cho tưới tiêu một phần cũng do ảnh hưởng của quy trình vận hành các đập thủy

trận lũ Độ sâu ngập lớn nhất đạt 4,7 m và diện tích ngập lên tới 198 km” Tuy nhiên

trong những năm vừa qua, tình hình thiên tai trên lưu vục diễn ra hết sức phúc tạp, 1 công trìnhsông che chắn lại Hạ lưu hàng năm ảnh hưởng của 2-3

nhiều biển động, ei, blo, dp thấp nhiệt đới, mưa, nắng nông, diễn ra gay gắt hơn, điễn hình như cơn lũ lịch sử (11/2009) mực nước cao nhất đạt 13.47 m (cao hơn mực nước bảo động HI! là 3,97 m) hay gần đây nhất xây ra hiện tượng lũ chồng lũ tháng

(10-12/2020) đã cướp đi bao sinh mang, thigt hại biết bao nhiều của cũi tải si (Hình 13),

Hình 1.3: Mức nước lũ ngập sầu, cuốn trôi trạm do mực nước tự ghi tại tram thủy văn.

Hà Bằng trong trận lũ lịch sử tháng 11/2009 [3]

Mực nước báo động 1 va I ti tạm Hà Bằng tê sông Kỷ Li lẫn gt là 75 m 85 m và 9/5 m

"6

1.42 Cúc đợi mưu lũ điễn hình

“rong những năm gần đầy tình hình mưa lũ ại dy điễn biển t sức phúc ap, có sự gia tăng về số lượng cũng như cường độ [4] sau đầy là những dt lũ điển hình đã được thu thập trong nguồn thông tn từ l3]

“Đạt mua lũ từ ngày 24 - 27/10/2007: Do ảnh hưởng của via bắc rãnh thấp có true di

qua 9-12 độ vĩ Bắc nỗi với tm vùng thấp ở vào khoảng 11°N-113°E hoạt động mạnh,

kết hợp với đới gió Đông-Đông Bắc trên cao hoạt động mạnh, trên địa bàn tinh Phú `Yên đã có mưa to dén rt to với tổng lượng mưa phổ biển từ 200-300 mm, Sông Kỹ Lộ

đđã xảy ra lũ lớn đạt và vượt mức bio động 3 Gây ngập lụt nghiém trọng ở các vùng

ven và hạ lưu sông Kỳ Lộ Thiệt bại đợt mưa lũ này có 1 người chất, nhiều nhà cửa

sông rình bị ngập, thiệt hại ước tinh 25 ti đồng

Dot mưa lũ từ ngày 2/11 - 5/11/2007: Do ảnh budng của hoàn lưu phía Tây Bắc áp

thấp nhiệt đới kết hợp với đới gió Đông Bắc có cường độ mạnh, trên lưu vực có mưa

to để Lo với tổng lượng mưa phd biển từ 350-500 mm Lũ lớn trên sông vượt mức báo động II Gây ngập lạt nghiêm trong ở các ving ven và hạ lưu ede sông Kỳ Lộ.

Thiệt hại đợt mưa lũ này toàn tinh có 20 người chết, nhiều nhà cửa công trình bị ngập,

thiệt hại ước tỉnh 100 tỉ đồng

Dot mica lũ từ ngày 24 - 26/11/2008: Do ảnh hưởng của ria phía nam ấp cao lạnh lục

địa tăng cường với đới gió Đông bắc có cường độ mạnh, két hợp với ra bắc rãnh thấp 6 trụ đi qua 8-10 độ vi Bắc nổi với tim vùng thấp ở nam biển Đông Trên địa bintinh Phú Yên đã số mưa vừa, mưa to vớ tổng lượng mưa phổ biễn từ 50-150 mm Cácsông trong tỉnh đã xây ra lũ lớn dat và vượt mức bảo động 3 Gây ngập lụt nghiêm

trọng ở các vùng ven và hạ lưu các sông Kỷ Lộ và sông Ba Thiệt hại đợt mưa lũ này

toàn tinh có 11 người chí

nhiều nhà cửa công trình bị ngập, thiệt hại ước tính 25 tỉ

Dot mưa lũ do ảnh hưởng từ ngày 01- 4/11/2009: Do ảnh hưởng trực tiếp của cơnbao số 11, kết hợp với không khí lạnh tăng cường, trong hai ngày 2 và 3/11/2009, các

sn đã có mưa to đế

tỉnh từ Quảng Trị đến Ninh Thuận và khu vực Tây Nguy to,

tổng lượng mưa phổ biển ở các tỉnh từ Bình Định đến Khánh Hoà từ 250-350 mm,

riêng tại Vĩnh Sơn (Bình Định) đạt 427 mm, Vân Canh (Bình Định, thượng nguồn xông Kỹ Lộ) đạt 856 mm, Mưa lớn, gy lĩ đặc biệt ở hầ ht các sông trong khu vục, nhiều sông đã vượt mức ũ ich sử quan trắc được trong nhiều năm Sông Kỳ Lộ ti Hà Bằng định lũ đạt 13,47 m, trên mức bảo động H là 397 m, trên mức ich sử nấm1988 là 1,0 m Mưa lớn ở thượng nguồn gây lũ đột ngột vio ban đêm trên sông Kỳ Lộ,

sông Cầu gây thiệt hại to lớn cho thị xã Sông Cầu, huyện Đồng Xuân và Tuy An Thiệt

hại đợt mưa lũ này toàn tinh có 73 người chết, thiệt hai ước tính 2405 ty đồng,

Dot mua lũ xây ra thing 10-11/2020: Trong khoảng thời gian thắng 10, thing 11, hoàn lưu dp thấp nhiệt đới, gió mùa, xoáy thuận nhiệt đới hình thành và liên tiếp biến động ở Biển Đông Khởi đầu bằng hai đợt áp thấp và bão Linfa chỉ trong một tuần, đợt Lũ lịch sử 2020 điễn ra phức tạp với nhiều cơn áp thấp và bão lớn thing 10 như bão

au, bio

Nangka, bão Saudel, bio Molave; rồi đến tháng 11 vớibão Goni, bão,

`Vamco, lượng mơa lớn đổ dồn về khu vực, khiến nhiều dia phương tại miễn Trung bị ngập lụt trên diện rộng, nhiều nơi nước lũ dng cao, chia cất các địa bàn Thống kế thi nhà bị sập đổ, cuỗn tri,hại hàng trăm người chết, mắt tích, khoảng 112.000 nexngập và hư hỏng, tổng giá trị thiệt hại vé tài sản do thiên tai gây ra ước tinh hơn 2,8nghìn tỷ đồng,

Bảng 1.5: Thống kê các trận lũ dién hình trên sông Ky Lộ

Năm | Mực nước lũ lớn nhất(m) Năm Mực nước lũ lớn nhất (m)

1.5 Các công trình trên sông,1.5.1 Ke bảo vệ bờ.

4 Cong trình kề bờ tả sông Ngân Sơn, thượng lưu đập ông Tin, xã An Thạch,huyện Tuy An, tinh Phú Yên nhằm bảo vệ dân cư đọc sông Kỷ Lộ các huyện Bong

xin va Tuy An, tinh Phú Yên.

Hình 1.4: Vị tí ké bờ tả sông Ngân Sơn, xã An Thạch, huyện Tuy An.

“Các thông số kĩ thuật chính của công tình kề bở tà sông Ngân Sơn được thể hiện trong dưới (bảng 1.6).

Bang 1.6: Các thông số kỹ thuật của công trình kè bờ tả sông Ngân Son

TT "Thông số cơ bản PA duyệt | Đơnv|

1 THONG SỐ THIẾT KE ~— | Cap cong tình

ôn định công trình [K]~ | Tin suất mực nước kiệt thiết kế

Tin suất I thi công

~ | Mục nước kiệt ứng với tin suất P`

Mực nước thi công ứng với tin suất P= m

TT ‘Thing số cơ bản PA duyệt Đơn vị = BO đốc mặt đường 2 %

=| Chiều diy mặt đường BT M300 + em

= Cấp phối đã dim lait 20 em 3 _ Kếtcấu Thân kè

- — Hệ số mike m=2

-_—_ Chiều diy tắm BT M250 liên kết mái 15 em

= Dim liên kết mái kỳ BTCT M250 30x50; 2030 | em 4 — Kếtcấu Chân kè

@ Cao tình dinh chân kè +000 m

Ong buy BTCT

= Chiều đầi ông buy 20-:250 m = Đường kinh Sng buy s0 em

'Kè chống sat lờ bờ sông Kỳ Lộ đoạn qua câu Ngân Sơn huyện Tuy An tỉnh Phú Yên thuộc tiêu dự án “Khắc phục khẩn cấp hậu quả thiên tai tại một số tính miễn Trung - tinh Phú, Yên”.

Hình 1.5: Vị trí kè chống set lở bờ sông Kỳ Lộ đoạn qua edu Ngân sơn, huyện Tuy An “Các thông số kĩ thuật chính của công trình như sau:

Hệ số an toàn ôn định chống trượt tổ hợp cơ bản [KI=1/10 Hệ số an toàn ôn định chống trượt tổ hợp đặc biệc IKI

Chiều dai kè: 2.304,65 m;

Cao tỉnh định kè: 6,15:500 m

Cao trình đình chân khay: 3,50-3,20 m; Hệ số mái phía sông: m = 2.0;

1g số mái phía đồng: m = 1.5

1.5.2 Đập dâng

Đập Tam Giang xã An Thạch, huyện Tuy An tỉnh Phú Yên Các thông tin chính về công tinh:

Lưu lượng xã lồ (cả hệ ống Tam Giang): 3.6 mã/s

Hình 1.6: Dip Tam Giang, xã Ân Thạch, huyện Tuy An

Đập Hà Yến thị rắn Chí Thạnh, huyện Tuy An, tỉnh Phú Yên

Các thông tin chính về công tình

Dạng đập: ap ding có cửa Năm xây dụng: 1960

a

Cao tình đình: 3.5m

“Chiều cao dap: 2.65 m

“Chiều dài đập: 1175m

Lưu lượng xả lũ (cả hệ thống Tam Giang): 3.6 mâ/s

Dp Đồng Kho, xã An Dân, tị xã Sông Cầu, inh Phú Yên CCíc thông tin chính về công trình

Dang đập: đập ding có cửa

Năm xây dựng: 1960

Cao trình đình: 3.65 m2.5 m30m Lưu lượng xa lũ (cà hệ thống Tam Giang): 3,6 m'vs

Hình 1.8: Đập Đồng Kho, xã An Dân, thị xã Sông Cầu

2

số công trình khác.

Ke An Ninh Đông (xã An Ninh Đông,huyện Tuy An)

ng Vết(xã An Dân, hu

Hệ thông mỏ hàn bờ hữu sông PhúNgân (xã An Ninh Tây, huyện Tuy An)

iS r3

Đập Ông Tân xã An Thạch,

huyện Tuy An.

công trình khác trên sông được thể hiện trên

Ke bờ tả sông Phú Ngân (xã Xuân Tho 2,huyện Sông Ciu)

Kè bờ tả sông Phú Ngân, ha lưu đập Tam.Giang (xã An Dân, huyện Tuy An)

Dan, huyện Tuy An)

"Hình 1.9: Một số công trình trên hệ thong sông Kỳ Lộ

1.6 Đặc điểm kinh : xã

Tuy Hoà là trung tâm kinh tế của Phú Yên, làm một trong những trung tâm mới của Miễn Trung: Tây Nguyễn Kinh t thành phố các bước phát triển khá Ấn tượng và đạt được những thành ích nhất định Giai đoạn 2015-210, tổng giá tr sản xuất bìnhquân TP Tuy Hoa dat 10,8 %/năm; ước năm 2020, khu vục công nghiễp-xây dựngchiếm 57.7%, thương mai-dich vụ chiếm 38% và nông-lâm nghiệp thuỷ sản chiếm

4,39%; thu hút trung bình 1.250.000 lượt du khách/năm Thu nhập bình quân của Thanh

phố Tuy Hoà sắp2,5 lần so với toàn tỉnh Phú Yên và gắp 1,92 lần so với bình quân chung cả nước Định hướng phát triển xã hội huyện Tuy an năm 2020 tẩm nhìn 2030 là đẩy mạnh chuyển đổi cơ cấu lao động từ nông nghiệp sang lĩnh vực phi nông nghiệp Thục hiện hiệu quả chính sách giảm nghèo, bình quân hàng năm tỷ lệ hộinghèo giảm từ 2.2,5%, ngăn chặn tái ng! Go, nâng cao chất lượng cuộc sống của các hộthoát nghèo.

Khu vục hạ lưu sông Kỳ Lộ nằm trong địa phận các xã Xuân ‘Tho 1, Xuân Thọ 2, An Ninh Đông, thị trắn Chí Thạnh, phường Xuân Thanh, An Thạch, An Ninh Tây của huyền Tuy An và thị xã Sông Cậu là nơi có dân cư tập trang đông đúc, mật độ dân số cao hơn cée vũng còn lại của tỉnh Dân số của huyện Tuy An và thi xã Sông Cầu là 228.206 người, chi % dân số toàn tinh, Theo số liệu thống kê trong giai đoạn 2012-2017, dân số của các địa phương trong tỉnh Phú Yên thay đổi không đáng kể.

Mật độ dân số trung bình huyện Tuy An và thị xã Sông Cầu năm 2017 đạt 308 và 208 người/kmỶ, cao gắp 2-3 lần so với mật độ dân số trung bình của toàn tỉnh Tình hình phát trign của một số khu vực ha lưu sông Ky Lộ như Xã An Ninh Đông, Xã An Ninh Tây, Thị trin Chi Thạnh, Xã An Thạch đang thúc đẩy mạnh mẽ phát ti

ầu tư thiết kế cơ sở hạ tả

toàn diệnđặc biệt là trú trọng tham gia sản xuất 1g, bồi dưỡng, nang

cao nhận thức xã hội cộng đồng chính vi vậy tiém năng kinh ế- xã hội của khu vực

đang trong diện đổi mới hướng tới mục tiêu phát triển bền vũng. 1.7 Tổng quan nghiên cứu thoát lũ

1.7.1 Tình hình nghiên cứu trên thé giới

Tại Hà Lan vào năm 1995, ở Hà Lan đã xảy ra một số trận lũ đặc biệt lớn, lưu lượng lũ vượt tan suất thiết kế tính toán trước đây và được các nhà nghiên cứu đánh giá

4

nguyên nhân gây ra chính là tác động cụ thể của hiện tượng biển đổi khí hậu Chính vì vậy chính phủ Hà Lan đã cho tiền hành các nghiên cứu, quy hoạch chi tết va ké hoạch

phòng chống lũ để đảm bảo có đủ biện pháp ứng phó với lũ lụt trong tương lai Trên

cơ sở nhiều năm nghiên cứu, chuẩn bị năm 2007 Chính phủ Hà Lan đã thông qua một chương trình mới để đối phó với các mỗi đe dọa lũ lục, chương trình này được gọi là“Room for the River” (Không gian cho dong sông).

“Chương trình “Room for the River” sẽ làm giảm mye nước cao trong mùa lũ trên cácsông Rhine , Meuse, Waal và Ijssel Chương trình có 3 mye tiêu chính:

Nâng cao khả năng chống lũ cho các con sông, trong đó sông Rhine có khả ning chống được lũ từ 15.000 m'/s lên 16.000 m'/s (chu ky 1250 năm);

~ _ Cäithiện về tổng thé chất lượng môi trường khu vực sông:

~ Tyo ra không gian thoát lũ bổ xung để có thé chống được lưu lượng lũ lớn hơn dohiện tượng biến đổi khi hậu đã được dự báo trong các thập ky ti.

Tai Hàn Quốc, sau nhiều thập ky phát triển kinh tế và khai thie tải nguyên nước đã

gây ra các tác động lớn đến hệ thống sông ngòi thể hiện qua các vin để nổi cộm như

in thiểu kiểm soát lồng dẫn biển động, dong chấy cạn kiệt rong mùa khô, sự phít

trên các vùng bai sông đã gây ra các tác động đến hệ sinh thái, môi trường Vi vậy từ năm 1998 chính phủ Hàn Quốc đã cho nghiền edu và tỉ in khai chương trình “Khoiphục các dong song” (River Restoration Programme) trong đó tập trung xây dựng dự.án cho 4 hệ thống sông chính là: sông Han, sông Nakdong, sông Geum và sông

Dự án được khởi xướng bởi cựu Tổng thống Hin Quốc Lee Myung-bak và được tuyền bố hoàn tất vào ngày 21 thing 10 năm 2011 Dự án đã phục hồi bắn con sông chính bao gồm 14 phụ lưu với hơn 929 km sông suối tại Hàn Quốc, 35 vùng đắt ngập nước von sông được khôi phục như tự nhiễn trước đầy, Chỉ phí cho chương trình khoảng

17,3 tỷ USD), Dy án đã đạt 5 mục tiêu chính như: đảm bảo nguồn nước dồi dào để chống lại tỉnh trang khan hiểm nước; thực hiện các biện pháp kiểm soát lũ toàn diện; cải thiện chất lượng nước và phục hồi các hệ sinh tháisông, tạo không gian sống tốt

cho cư dan địa phương và các con sông được lấy làm trung tâm trong việc xây dựng và phát triển các vùng.

Nhìn chung ở nước ngoài hầu như các phương pháp _ công phục vụ tinh toán nhằm đảm bảo các mục tiêu đỀm mang tính chất tương tự Các giả pháp quả lý, khắc phục hau quả, phòng chồng thiên tai không cỏn mang tính chất hiểm gặp và phúc tap„ hiện nay các phương pháp tinh, công cụ đủ để phục vụ cho công tác phòng chống.

n định lòng dẫn, an toàn dn cư được kể đến như là: Công cụ nghiên cầu như mô

i đá

hình toán 1D, 2D, mô hình vật lý có đủ để phục vụ nghiên nh giá ác động và

ai trở thoát lũ ôn định lòng dẫn Bên cạnh đó là các quy định mang tính kỹ thuật vềyêu cầu tính toán phải đảm bảo khả năng thoát lũ khi có tác động bit thường, biến

động thu hẹp của sông, thu hep diện tích thoát lũ ví dụ như quy định không lim dingmực nước, quy định về không làm ảnh hưởng đến khả năng chậm và trừ lũ.

1.7.2 Tình hình nghiên cứu trong nước.

6 nước tạ, cho đến nay các vấn dé lớn iên quan đến việc quản lý sông, cửa sông đều só văn bàn mang tinh kỹ thuật, quy phạm áp dụng cho trung ương đến từng dia

phương tuy nhiên việc triển khai trong thực tế vẫn chưa được như mong muồn do vấp.

phải các khó khăn về kỹ thuật, căn cứ khoa học và tinh đặc thù hình thái của từng con

sông, từng địa phương Khác biệt với nhiều nước trên thể giới, tại Việt Nam gặp nhiều.

khó khăn hơn do sự tổn tại it lau đời của một số lượng dân cư, làng nghề đánh bắt cá, tập trung tại khu vue ven sông, của sông và các khu vực cầu cảng, sự phát triển dân sinh kèm theo là hạ ting, sin xuất tên hầu hết các bãi sông xây dựng lều mại luỗng lạch và gin như không được kiểm soát, quản lý, quy hoạch mà được phát trién tự do trong rất nhiều năm, Ngoài yêu tổ chủ quan thi Ben cạnh đồ cũng tim Ân các mỗi nguy hạ từ những yếu tổ khách quan do thê

trở khả năng thoát

nh hưởng, hit hại không

n tai bão lũ mắt én định vùng của sông gây cản

Duyên hải miễn Trung nói riêng và Việt Nam nói chung đã chịu.

tử các tác động xấu của BĐKH.

Miễn Trung Việt Nam được biết đến là khu vực chịu nhiều ảnh hưởng của bão lũ thiên tai trên lãnh thé Việt Nam, không chi vậy dọc các vùng ven biển của vùng cũng biến đổi mạnh mẽ, đặc biệt là khu vực cửa sông, hiện tượng bồi xói tại các vị tí này gây nên những mỗi nguy bại khó lường Khu vực cửa sông là nơi giao nhau giữa chế độ

26

sn do vậy mọi điễn biển tác động của BĐKH, các hi

sa vùng cia sông đều ảnh hưởng trực tiếp đến diễn biển hình thi sông đồng thời gây lên những hiểm họa đe doa đến người và tài sản, Trong nhiều năm gần đây vẫn để nghiên cứu vỀ cia sông cũng được nhiỀu nhà trong và ngoài nước quan tim, các công trình nghiên cứu cửa ven biển miễn Trung ngày càng nhiều và đạt được những kết qua hữu ích, góp phần cũng cổ thêm cơ sở khoa học làm nền cho các nhà quản lý ban hành sắc quy định, quy phạm xề công tác phòng, chống thiên ti kể đến có các công tinh

nghiên cứu điển hình sau:

“Trương Văn Bốn và cộng sự |5] đã nghiên cứu khu vực cửa sông Tra Khúe và sông Vệ tinh Quảng Ngãi thông qua dé tai độc lập cấp Nhà nước nghiên cứu cơ sở khoa học dé đề xuất các giải pháp quy hoạch và chinh trị nhằm ôn định cia sông Trả Khúe và sông biến chính khu

Vệ tỉnh Quảng Ngài, Kết quả phân tích ảnh viễn thám cho thấy

‘we cửa sông Trả Khúc tuân theo quy luật thu hẹp cửa vào mùa khô và mớ rộng cửa vào mùa mưa Ngoài ra đề ải sử dụng mô hình toán MIKE 21 để đảnh giá đưa ra diễn bicửa Đại va cửa Lo chủ đạo theo mùa Căn vào kết quả mô hình toán, mô hình vật

ý và phân ích ảnh viễn thám dé tải đưa các giải pháp công trình chỉnh trị dn định cửasông gồm 2 dé ngăn cát giảm sóng và 10 mỏ hàn chữ T kết hợp đập chắn sóng xa bờ

8 bảo vệ hai bên bờ biển cửa sông Tra Khúc.

Dé tài KHCN cấp Bộ *Nghiền cứu giải pháp khoa học công nghệ chẳng bai lắp, ồn định thoát lũ cửa Lại Giang” do Phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về động lực

sông biển, Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam chủ trì thực hiện từ năm 2008 đến năm

2010 [6] Nguyên nhân, cơ ch hình thành, địch chuyên và gây bồi lắp cửa sông Lại

Giang, tỉnh Bình Dinh đã được nghiên cứu xác định Từ đó, giải pháp chỉnh tri chẳng Đồi lấp cửa sông, ồn định thoát lũ và tạo ra khu neo đậu tau, thuyén trú bảo đã được để xuất [6]

Để ti cấp nhà nước KC08.16/16-20 do PGS.TS Nguyễn Thanh Hùng làm chủ nh đã nghiên cứu quả trinh x6i lở bồi tụ di bờ biễn từ Quảng Bình đến Thừa Thiên Huế (7) Đề tải đã ứng dung kết hợp nhiều mô hình toán để giải quyết bài toán của toàn lưu

vực ra tới vũng của sông ven biển: Mô hình SWAT tinh toán đồng chảy tử mưa vàtinh bùn cất tử trên lưu vực tới vũng cửa sông Mô hình MIKE FLOOD dính toán đồng chảy lũ trên hệ thống sông Nhật Lệ Mô hình MIKE 21 FM tính toán thủy động lực và

thủy triểu vùng biển 3 tính từ Quảng Binh đến Thừa Thiên Huế, DEFLT3D tính thủy lực và diễn bigm hình thai ving cửa sông Nhật Lệ, mô hình MIKE 21 SW tỉnh truyền sông từ vùng nước sâu vào bờ, mỗ hình LITPACK tính toán diễn biển đường bờ biển cho 3 tinh vũng nghiên cứu Can cứ vào kết quả thí nghiệm mô hình vật lý đề ti đã chọn phương én PAL để chỉnh tr cửa sông: xây dựng 2 đề ngăn cát giảm sóng hai bên cửa sông mỗi để đài Ikm; 10 để chắn sóng xa bờ tại khu vực bờ Bắc và bờ Nam để

chống xói lỡ bi biển

Š ti “Nghiên cứu các giải pháp chink trị chẳng sa bồi lưỗng tầu cho các cảng cá và Mu neo đậu tàu thuyén tinh Phí Yên và vùng lên edn, áp dung cho cửa Tiên Châu “mã

số: ĐTĐLCN.33/18 do PGS.TS Trần Thanh Tùng chủ nhiệm [3] Đề tai đã ứng nhiều. phương pháp tính với nhiều hình thức công cụ xây dựng các mô hình như: mô hình hình sóng ving nước sâu, mô hình vận chuyển bùn cát khu we cửa Tiên

Đề tai đã đạt được.

trang, diễn biến ving cia sông đồng thời đề xuất ra giải pháp mang tinh cơ sở khoa học có tính thực,

quả rất hữu ích đánh giá được đúng thực

Nhin chung có rt nhiều các công trình nghiên cứu vẻ lũ, cửa sông ven biển được đánh

giá cao, bai báo quốc tế đạt kết quả tốt tuy nhiên về giới hạn của dé tài do kinh phí

cũng như thoi gian thực hign và là công tỉnh nghiền cit vì vậy nhiễu điểm còn mang tính chấ định hướng nhưng khẳng định rằng đây là cơ sở khoa học, là nên ting tin cậy úp cho các cơ quan quản lý nhà nước, chủ doanh nghiệp có định hướng về quy hoạch, xây dựng công trình cũng như các phương án can thiệp trực tiếp, gián tiếp đưa ra quyết định hợp lý, đúng din nhất

2%

1.8 Kết h in Chương 1

Lưu vực sông Kỳ Lộ có diện tích 1.950 km? thuộc Duyên hai miễn Nam Trung Bội nằm trong miễn khí hậu hiệt đôi gi mùa Có hai mùa rõ rệt: mùa khô từ thing 01 đến thing 8, mùa mưa từ thắng 9 đến hết thắng 12, trong mùa mưa thường chịu ảnh hưởisắc con bão với tin suất trung bình từ 1-2 cơninăm Tuy nhiên trong những năm gầnđây do BDKH toàn cầu nơi đây đã hững chị rắt nhiều các cơn bão, có sự gia tăng về số lượng và cường độ Năm 2007, xảy ra 5 trận lũ, năm 2008 xảy ra 6 trận lũ, năm 2009 xây ra 3 trận lũ, đặc biệt gần đây nhất năm 2020 xây ma hiện tượng °f? chủng lũ, bao chồng bão" tình hình ngập lụt ở các vùng dân cư diễn ra liên tục, kéo dai, ảnh. hưởng to lớn đến các hoạt động dân sinh kinh tế và môi trường sinh thi, thiệt hại đến tải sản và của ci, tiêu tốn nhiều vốn các ngân séch nhà nước nhằm khắc phục hậu quả do thiên tái

Trước bỗi cảnh khách quan ning nóng, ấp thấp và bão lũ ngày cảng gay gắt hơn nguyên nhân chính đều do sự BĐKH toàn cầu thì bên cạnh đó vẫn còn tồn tại một số những thiểu sốt về ý thức, nhận thú của người dn, những hạn ch do công tắc quản lý, dự báo không lường trước được những điểm biến đổi cực đoan, dị thường hay các.sông trình vận bảnh trên thượng nguồn, công trinh chỉnh trị chưa dép ứng được tính

đồng bộ toàn hệ thống Do vậy trước mắt còn nhiễu thách thức để ra cin được nghiên

làm sáng tỏ.

CHƯƠNG 2 THIẾT LẬP MÔ HÌNH THUY DONG LỰC CHO KHU VỰC NGHIÊN CỨU

2.1 Cơ sở lý thuyết và phương pháp tính

MIKE 21 một phần mém kỹ thuật chuyên dung do Viện Thuỷ lực Dan Mạch (DHT) xây dựng và phát triển, được img dụng để mô phỏng các biển động 2 chiều của mực nước va đồng chảy trong hồ, cửa sông, vịnh, khu vực ven và ngoài biển [8] Bộ phần mằm MIKE 21 bao gm trong dé rất nhiều các modul thành phần, phủ hợp với những, mục dich tính toán khác nhau như:

+ MIKE2I Flow Model:

+ MIKE 21 Flow Model FM:

+ MIKE 21 Spectral Wave FM:

+ MIKE 21 Boussiesq Waves;

+ MIKE 21 Non-Cohesive Sediment Transport; + Va các phần mềm khác

MIKE 21FM là phần mém có khả năng mô phỏng thủy động lực tính toán các đặc tung về dong chiy, vận chuyển trim tích tong sông MIKE 21FM cung cấp môi trường thiết kể hoàn chỉnh và có hiệu quả cho các ứng dụng kỹ thuật, quản ý và lập kế hoạch đối với việc khai thác sử dung dòng sông một cách hợp lý Sự kết hợp giữa giao diện đổ họa đễ sử dụng với kỹ thuật tính toán có hiệu quả đã tạo ra một công cụ hữu

Ích cho các nhà quản lý cũng như nhà thiết kế công trình chỉnh trị và khai thác những.

con sông MIKE 21 Flow Model FM bao gồm các modul sau

© Modul thuy lực (HD):

+ Modul truyền tải (ST);

‘© Modul sinh thai (EL),

© Modul hinh thái (MT)

30

Để tính toán nghiên cứu chế độ thủy động lực cho khu vực nghiên cứu, học viên sử.

dụng mồ đun thủy lực (HD) củ phần mm MIKE 21 Flow Model FM “© Mô dun thủy lực (HD)

‘Modul thuỷ lục là thành phan cơ bản nhất trong toàn kết edu của mô hình MIKE 21 Flow Model EM.

Mô hình MIKE 21 Flow Model trên cơ sở phương pháp giải số hóa các phương trinh ước nông 2 chiều ~ Navier-Stockes trung bình với hệ số Reynolds không nén két hop với độ su Do đó, mô hình sử dụng các phương nh: liền te, động lượng, nhiệt độ.

độ mặn, và mật độ Trong miền tính theo phương ngang cả hệ tọa độ Cartesian và hệ

toa độ địa lý đều có thể sử dụng được

uv và w: là thành phẩn tốc độ theo phương x,y và z

{f-202sing la thông số Coriolis (f3 là tốc độ góc quay, và là vĩ độ địa phương) 4: gia tốc trọng trường

là mật độ

tốc độ nhiễu theo phương thẳng đứng pp suất khí quyển

‘po là mật độ tham chiếu

S:là độ lớn lưu lượng nguồn

A:T soáy nhớt theo phương nằm ngang

“rạng thái biện mặt và đấy đối vi, v và được tính heo:

“rong 46: (6 ) và (ur) Ha thành phần ứng suất gió bé mặt và ứng suất diy.

Tổng độ sâu, h có thé nhận được từ trạng thái biên động học ở mặt, Một trường tốc độ.

được xác định từ phương trinh mô men và phương trình liên tục Tuy nhiên, một công thức diy đủ hơn nhân được bing cách tich phân theo phương thing đứng của phương:

CChất lòng được xem là không nén được Vi vy mật độ p không phụ thuộc vào áp suất mà chỉ phụ thuộc vào nhiệt độ T và độ mặn s qua công thức trang thái: p=p/T,s)

Ứng suit nội tại Ty (nhớt phản nữ và nhóc rối) bao gồm ma sit đo nhớt, do xoấy và bình lưu vi phân.giá trị nảy được xác định bằng công thức nhớt rối dựa trên gradient vận tốc trung bình tinh theo độ sâu.

Plucong pháp giải tìm nghiệm:

Hiện nay, hệ phương trình Navie-Stock vẫn chưa có nghiệm giải tích, nghiệm của ching chủ yêu được sác định thông qua các phương pháp gin đúng Trong mô hình MIKE 21 chỉ sử dụng các lưới tứ giác và tam giác Hệ phương trình sông nước nông 2 chiều dang diy đủ có thể biểu diễn dưới dạng như sau:

3