Luận án tiến sĩ Thủy văn học: Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn đề xuất vị trí hợp lý của cửa lấy nước vào Sông Đáy đảm bảo yêu cầu cấp nước và tạo dòng chảy thường xuyên cho Sông Đáy

BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

RUONG ĐẠI HỌC THUY LỢI

TRAN KHAC THAC

NGHIÊN CUU CƠ SỞ KHOA HỌC VA THỰC TIEN ĐÈ XUẤT VỊ TRÍ HỢP LÝ CUA CUA LAY NƯỚC VÀO SONG DAY DAM BẢO YÊU CAU CAP NƯỚC VA TAO DONG CHAY THƯỜNG XUYÊN

LUAN AN TIEN SI KY THUAT

HA NOI, NAM 2019

BO GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO BỘ NÔNG NGHIỆP VÀ PTNT

TRUONG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

TRAN KHÁC THAC

NGHIÊN COU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIEN ĐÈ XUẤT VỊ TRÍ HỢP LÝ CUA CUA LAY NƯỚC VÀO SÔNG BAY DAM BẢO YÊU CAU CAP NƯỚC VÀ TAO DONG CHAY THUONG XUYÊN CHO SÔNG DAY,

“Chuyên ngành: Thủy văn họcMã sổ: 9440224

NGƯỜI HƯỚNG DAN KHOA HOC 1.GS:TS Phạm Thị Hương Lan

2.PGS.TS Tan Soon Keat

HA NOI, NAM 2019

LỜI CAM ĐOAN

“Tác giả xin cam doan đây là công trình nghiên cứu của bản thân tác giả Các kết quả

nghiên cứu và các kết luận rong luận án là trung thực, không sao chép từ bắt kỳ một

nguồn nào và dưới bit ky hình thie nào Việc tham khảo các nguồn tả liệu (nếu có) đã

được thực hiện trích dẫn và ghỉ nguồn tải liệu tham khảo đúng quy định.

“Tác giả luận án

Tran Khắc Thạc

LỜI CÁM ƠN

Lai đầu tiên, NCS xin được bày ô lng biết om sâu sắc én tp thể các thầy hướng dẫn

cho em trong suốt quả trình học tập và nghiên cứu đó là GS:TS Phạm Thị Hương Lan,PGS.TS Tan Soon Keat đã luôn định hướng và

tập và nghiền cứu, không những th tập thể các Thiy hướng dẫn côn go đu kiện về kinh phí dễ NCS được tham gia các hội háo quốc ế về ngành nước tại Singapore, tham

t sao cùng NCS trong quá trình học.

gia nhiều đề ti nghiên cứu khoa học các cấp.

NCS cũng xin bảy t lồng bit ơn siu sắc đến các Thiy trong Ban Giám hiệu, Phòng

io tạo BH&SDH, Bộ môn Kỹ thuật sông vi Quản lý thiên tai ~ Khoa Thủy văn và Tài

nguyên nước, Phỏng Hợp tác Quốc tế - Trường Đại học Thủy lợi đã tạo điều kiện để NCS được đi học tập nâng cao tình độ tại Singapore, Nhật Bản cũng như đã tạo điều kiện về thời gian, luôn động viên để NCS hoàn thành quá trình học tập, nghiên cứu của.

Từ đáy lòng mình em xin được gửi lời cảm ơn đến các GS, PGS, TS và các nhà khoa học trong và ngoài Trường đủ luôn gop ý v chuyên môn cho NCS trong suốt quá trình

nghiên cứu để hoàn thiện luận án.

NCS cũng xin bày 16 lòng biết ơn đn gia đình, bạn bè đã luôn động viễn, khích lệ để

NCS hoàn thành luận án tiền s của mình

MỤC LỤC

DANH MỤC CÁC HÌNH ẢNH vi DANH MỤC BANG BIEU ix MO DAU, a a 1 CHUONG 1 TONG QUAN CÁC NGHIÊN COU VỀ CÔNG TRÌNH LAY NƯỚC TREN SÔNG 8LA Che nghiên cứu trên thé gii «.e eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeseeeeeeeoB

1.1.2 Về nghiên cứu diễn biễn bồi lắng đoạn sông cửa vào CTLN: 9

1.13 VỀ nghiên cứu xác định vị trí cửa lấy nước: 13

1.1.4 VỀ nghiên cứu giải pháp năng cao hiệu quả lấy nước: 4 1.1.5 Nhận xét chung về các nghiên cứu trên thé giới có liên quan đến nội dung

ccủa luận án 1512 16

1.2.1 Về nghiên cứu diễn biễn bai lắng đoạn sông cửa vào CTLN: 16 1.2.2 VỀ nghiên cứu giải pháp năng cao hiệu quả lấy nước: 7

1.2.3 Các nghiên cứu có liên quan trên đoạn sông Hồng qua Ha Nội 181.2.4 Nhận xét chung về các nghiên cứu trong nước có liên quan đến nội dungcủa luận án 27

1.3 Tổng quan khu vực nghiên cứu 29

13.2 Dac điểm địa hình 31

13.3 Đặc điểm địa chất, địa mạo 32

1.3.5 Cụm công trình công Cảm Đình - Hiệp Thuận 34

1.4 Định hướng nghiên cứu của18 Kếthin chương 1

CHUONG2 NGHIEN CỨU CƠ SỞ KHOA HỌC VÀ THỰC TIEN LUA CHON VỊ TRÍ LAY NƯỚC HỢP LÝ DAM BẢO YÊU CÂU LAY NƯỚC MUA KIỆT VÀ THOÁT LŨ - "¬¬ 39

2.1 Đánh giá hiện trạng một số công trình lấy nước đọc sông Hồng trên địabàn Hà NG 39

2.1.1 Hiện trạng một số công tình lẫy nước trên địa bản Hà Nội 39 2.1.2 Nguyên nhân vàcác yêu tổ ảnh hưởng đến khả năng lấy nước của ác công

trinh lấy nước của một số cổng trong những năm gần đây trên dia bản HàNội 45

22 Cơsở lý thuyết đồng phân tằng/đồng dj trong tai khu vực cửa lấy nước 5L 22.1 Hệ phương trình cơ bản vé dòng phân tằng/dòng dj trong 53 2.2.2 Phân tích lựa chọn mô hình toán mô phòng ding chủy và đi biển lồng dẫn khu vực cia lấy nước 39 2.3 ĐỀ xuất bộ tiêu chí xác định vị trí cửa lẤy nước thích hợp 65 2⁄4 Kétlugn chương 2, Mì CHUONG3 NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN VỊ TRÍ CUA LAY NƯỚC VÀO SÔNG DAY T4

3.1._ Thiết lập mô hình và mô phỏng các kịch bản tính toán phục vy xác định vị

trí lấy nước hợp lý khu vực cửa vào sông Đấy « «eeeeeeeeeeeeeeeeoeeooe74 3.2 Ứng dụng mô hình toán MIKE3FM mô phỏng chế độ thủy lực, diễn biến

lông dẫn khu vực cửa vào sông Đái 78

3.2.1 Xie định phạm vi và miễn tính toán của khu vực nghiên cứu 78

3.24 Thiết lập các CSDL biên và CSDL hiệu chỉnh, kiểm định mô hình 23.2.5 Thiếtlập mô hình MIKEI1 mô phỏng dòng chảy và bùn cát làm số liệu đầu.vào tính toán cho mô hình MIKE3FM 893.2.6 Kết quả hiệu chính, kiểm định mô hình thủy động lực MIKE3EM 100,

3.2.7 Kết quả mô phông diễn biển lòng dẫn khu vue cia vio sông Đáy với điều

kiện các công trình hiện trạng 106

3.2.8 Kết quả đánh giá khả năng lấy nước của công Cam Dinh hiện trạng L10' 3:29 ˆ Định hưởng giảipháp bổ sung cắp nước mia kiệt vi cắp nước thường xuyên

cho lưu vục sông Day, nâng cao khả năng thoát là 15

3.3 Kết quả tính toán điễn biến lòng dẫn và đánh giá khả năng lầy nước khu "vực cửa vào sông Diy theo các kịch bản lấy nước khác nhau 118.

3.3.1 Kết quả đánh giá khả năng lấy nước tại các vị trí công trình lấy nước khác.¬DD : lis3.3.2 anh giá diễn biển long din theo kịch ban vị tri lấy nước khác nhau 123

3⁄4.ˆ Đề suất vị trí lấy nước hợp lý đâm bảo yêu cầu lấy nước và thoát lũ khu

Vực eta vào sông Di 3413434.1 Xác định vị tí cửa lẾy nước dn định

3⁄42.- Để xuất vj trí lấy nước thích hợp theo tiêu chi đảm bảo về hàm lượng bùncất 137

3.4.3 _ Kiến nghị dé xuất vị trí lấy nước hợp lý vùng cửa vào sông Đáy đảm bio yêu câu lấy nước mùa kiệt và thoát lũ 138

35 _Kién nghị một số giải pháp nâng cao khả năng cắp nước mùa kiệt và thoát

1 cống CAM Đình -ssssssesseeeererrrrrrrrrrrrrrrererroTẾT 3.5.1 Các giải pháp phi công trình lái35.2 Giải pháp công tình 146 4⁄6 Kếtluận chương 3 148 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ tả DANH MỤC CÔNG TRÌNH ĐÃ CÔNG BÓ ceeeee TẾ.

TÀI LIỆU THAM KHẢO,

DANH MỤC CÁC HÌNH ANH

Hình 1 1 Lưu vực sông Day và vị trí khu vực nghiên cứu 31

Hình 1 2 Hình Cụm công trình đầu môi phân l sông Day 35

Hình 2.1 Vị trí và địa hình cống Liên Mac 402.2 Vị trí và địa hình công Xuân Quan 42Hình 2.3 Vi tri vi dia inh cống Cảm Dinh 43Hình 24 Vị tí cổng và tram bom Phi Sa 45Hình 2.5 Mặt cắt dọc dòng phân ting không đều theo bai chiều và ba chin 54Hình 3.1 Kịch bản tính toán 1

Hình 3.2, Vị trí cửa lấy nước Cảm Dinh cũ (vị trí 1), Cảm Dinh mới (vị trí 2), cách vị trí

‘Cim Dinh cũ 600m về phía hạ lưu theo các kịch bản tính toán được mô phỏng trong môình MIKE3EM 7

Hình 33 Vi tt cửa iynước (vj uf 3) theo các kịch bản tinh toán được mô phỏng trongmô hình MIKB3EM n

3.4 Phạm vi miễn tinh toán và các biên của mô hình 1Hình 35 Lưới tính toán khu vực nghiên cứu 19Hình 3.6 Địa hình mô phong đoạn sông Hồng và khu vực cửa vo sông Đáy 80in 3.7 Mô phỏng các công tình trong mô hình MIKE3EM khu vực nghiên cứu 81

38, Phân giả theo chiều sâu đồng chảy của mô hình MIKES 82

Hình 3.9 Sơ đồ vi tr các mat ct hiệu chính, kiểm định trong mô hình 84Hình 3.10 Sơ đổ mạng thủy lực mùa kiệt sông Hồng - Sông Thái Bình 89

Hình 3.11, Sơ đổ mạng thay lực mia lồ sông Hồng ~ Sông Thái Binh % Hình 3.12 Kết quả hiệu chỉnh lưu lượng bin cất tại trạm Thượng Cit và Hà Nội cho

trấn lũ năm 1996, 99fn 3.13 Kết quả kiếm định lưu lượng bùn cát tai tram Thượng Cát và Hà Nội cho trậnlũ năm 2002 99,Hình 3.14 Tương quan giữa lưu lượng nước và lưu lượng bản cát tinh toán va thực đotai mặt cắt MC- trong thời đoạn lũ năm 1996 105Hình 3.15 Tương quan giữa lưu lượng nước và lưu lượng bùn cát tính toán và thực đotại mặt cắt MC-1 trong thời đoạn lũ năm 2002 105

Hình3 l6 Thay đổi cao tinh lòng dẫn theo chiều đọc đoạn sông nghiên cứu trường hợp

Uy nước mùa kiệt 108

Hink3.17 Thay đội cao tinh lòng dẫn theo chiều dọc đoạn sông nghiên cứa 1

Hình 3.18 Mực nước nhỏ nhất tính toán dọc sông Đây ứng với các mức đưa nước vàosông Bay từ 30 - 100m6 - Trường hợp kiệt 2003 - 2004, m

th 3.19 Quá

Hình 320 Mực nước sông Hồng ti cửa cổng Cim Binh và lưu lượng vio sông Đây12inh mực nước tại cống Cm Dinh trong năm kiệt 2003 - 2001 111

Hình 3.21 Mực nước nhỏ nhất tính toán dọc sông Đầy ứng với các mức đưa nước vào.từ 450mÖ/s Hàsông Đá

Hình 3.22 Mực nước tính toán dọc sông Day ứng với trường hợp tính toán cổng lấynước tại Cẩm Đinh nsình 3.23 Mực nước tính toán dọc sông Day ứng với trường hợp tính toán cổng lắynước tại Van Cốc, HọHình 3.24 Mực nước tính toán doc sông Diy ứng với trường hợp tinh toán.

nước tại Hát Môn,

Hình3 25 Mực nước lớn nhất tính toán tại một số vị trí đọc sông Day khi đưa nước với

.Q=4450mŸ/s +sông Tích 6Om%, lòng dẫn sông đã cải tạo 120Hình 3.26 Phân bổ trường vận tốc tại khu vực kênh Cảm Đình thời điểm 8h ngày 20/04,đồng chảy kiệt năm 2004 (trường hợp cải tao lòng dẫn + CTLN mới Q = 100m'/s) 124

Hình 3.27 Phan bổ trường vận tốc tại khu vực cổng đầu mỗi Cảm Đỉnh thời điểm 8h ngày 2/04, dòng chảy kiệt năm 2004 (trường hợp cải lạo lòng dẫn + CTLN mới Q=100m)⁄s) 124 Hình 3.28, Mức độ bồi x6i long dẫn trên đoạn kênh Cảm Dinh và khu vực cửa vào sông

iy ngày 20/03, ding chảy kiệt 2004 (trường hop ci tạo long dẫn + CTLN mới, Q =

100m*/s) 125

Hình 329 Múc độ bồi x6 lòng din trên đoạn kênh Cảm Đinh thời điểm 16h ngày 20/04,

đồng chy kigt 2004 (turing hợp cải tạo lòng dẫn + CTLN mới, Q=I00m)%) 125

Hình 3.30, Phân bổ trường vận tc ti khu vực kênh Cảm Đình thời điểm Sh ngày 20/04, trường hợp đưa nước thường xuyên Q = 450mÖ/s ~ năm 1996 127

ng đầu mỗi Cảm Đình thời điểm Sh Hình 3231 Phân bổ trường vận ốc ti khu vực

ngày 20/04, trường hợp đưa nước thường xuyên Q =450mŸ/s - năm1996 128 Hình 3.32 Mức độ bồi xói lòng dẫn trên đoạn kênh Cảm Đình thời điểm 16h ngày 20/03

(Q=450m‘/s) 128Hình 3.33 Mức độ bồi x6i lòng dẫn tên đoạn kênh Cảm Đình thời điểm 16h ngày 20/04

(Q=450m'/s) 129

Hình 3.34, Tốc độ bồi xối lòng dẫn sông đoạn sông Hồng, khu vực cửa vào kênh CảmĐình thời điểm 8h ngày 20/04 (Q = 450m5) 130Hình 3.35 Vận chuyển bùn cát lơ lửng tại cổng Cảm Đỉnh và dọc kênh Cẩm Binh

inh 3.38, Phân bổ trường vận tốc ti khu vục cổng Cảm Đình, công trình phân lũ mối

Hat Môn, cổng Hiệp Thuận thời điểm Sh ngày 10/07 133lá

Hình 3.39 Thay đổi mặt cắt tại vị trí mặt cắt, khu vực cửa vào kênh Cẩm.

Hình 3.40, Tương quan lưu lượng nước lấy vào cổng Cim Đình - mực nước sông Hồng

tại cửa cổng - Góc lấy nước trong mùa kiệt 13:

Hình 3.41 Tương quan lưu lượng nước lẤy vào cổng Cm Binh - Mực nước sông Hồng

tại của cống - Chiều đài đoạn sông cong trong mùa kiệt 136

vào cổng Cảm Dinh - Mực nước sông Hồng

Hình 3.42, Tương quan lưu lượng nước

tại cửa cống - Chiều dài kênh dẫn 136tại cửa cống — Lưu lượng bản cất trong mùa lũ 137Hình 3.44, Tương quan lưu lượng mye nước tại Cổng Cảm Đình trong mùa kiệt 141

DANH MỤC BANG BIE!

Bảng 2.1 Bộ tiêu chí lựa chon vi trí cửa lấy nước, 69

Bảng 3.1 Vị tí các mặt cit hiệu chỉnh và kiểm định mồ hình 84 Bảng 3.2 Kết quả hiệu chỉnh thông số m6 hình trong mùa kiệt 2001 93

Bảng 3.3 Kết qua kiểm định mô hình trong mùa kiệt 2003 %

Bang 3.4 Kết quả hiệu chỉnh thông số mô hình thủy lực với trận lũ 1996 9

Bảng 3.5 Kết quá kiểm định thông số mô hình thủy lực với trận 1a 2002 9Bảng 36, Kết qui kiểm định mô hình MIKE 3EM, trường hợp đồng chảy kiệt 2001102

Bảng 37 Kết quả kiểm định mô hình MIKE 3EM, trường hop dng chảy kiệt 2003

02Bang 3.8.Kết quả hiệu chỉnh mô hình MIKE 3EM, trường hợp lũ 1996: 103

Bảng 3.9.Két qui kiém định mô hình MIKE 3FM, trường hợp lũ 2002 tos

Bảng 3.10 Khả năng lay nước tai các vi r công tinh khác nhan trong 5 tháng mia kiệtnăm 2003-2004 (hing 1/12 đến 304 năm sau I0Bảng 3.11 Khả năng lấy nước tại các vị tí công tình khác nhau trong 5 thing mùa kiệt

Bing 3.12 Thay đổi mục nước tại các v rídạc sông Đây trong các phương én đưa nướcthường xuyên 112

BANG TU VIET TATBiển đổi khí hậu

Cong tinh lấy nước

Khoa học thủy lợi

Nghiên cứu sinh

Co sở dữ liệu

Nghiên cứu khoa học

MỞ DAU

1, TÍNH CAP THIẾT CUA LUẬN AN

“Trong thời gian qua, do tác động của biến đổi khí hậu và các hoạt động khai thác sử dụng nước trên lưu vực sông Hồng đã làm suy giảm nguồn nước ôi lắng, xói lở lồng dẫn đặc biệt tại các khu vực cửa lấy nước Mục nước sông Hong vào mùa kiệt thường xuyên hạ thấp, nhất là năm 2010 mục nước ti Hà Nội còn +0,1m, Thời tiết

biển đổi bất thường và có xu hướng ngày càng cực đoan đang làm cho hàng trăm ha đất

nông nghiệp của Hà Nội không đủ nước tưới vào mùa kiệt Diễn biển bắt thưởng của

mực nước sông Hồng đã làm ảnh hưởng lớn đến các cửa lấy nước vả ede trạm bơm tưới trên sông Hồng.

Sông Hồng là sông lớn nhất chảy qua thành phố Hà Nội với chiều dài là 37km có lưu lượng trung bình năm đạt 2.640 m/s với tong lượng nước trung bình nhiều năm là 83, tỷ m’, Trên tuyển sông Hồng hiện nay có nhiều công trinh lấy nước tưới Do đặc điểm

có lượng phù sa cao nên tại các cửa Ky nước thường có diễn biển bồi lắng rắt phức tap.Diễn biến mực nước, lưu lượng trong mia kiệt cũng như mưa lũ sau khi các công trìnhhồ chứa phía thượng nguồn đi vào hoạt động có sự thay đổi đáng kẻ ảnh hưởng khá lớnbi ling dẫn cũng như khả năng cấp nước của hạ lưu nói chung và khu vực

Ha Nội ni iêng Sông Đây có th coi là một chỉ lưu của sông Hồng với chiều đài 240km,

có cửa vào tại Hát Môn trên sông Hồng, trước kia sông Bay chuyển nước trực tiếp từ xông Hồng ra biển qua cửa Như Tân Từ năm 1937, đã xây dựng đập Bay với mục dich

ngăn lũ không cho vào sông Đáy để bảo vệ các vùng đô thị và sản xuất nông nghiệp củacác tinh Ha Tây (cd), Hà Nam, Nam Định, Và chỉ phân lũ từ sông Hồng vào sông Bybảo vệ cho Hà Nội trong trường hợp xây ra lũ đặc biệt lớn khi mực nước tai Hà Nội lên

trên mức +11m, Kế từ khi đưa vào vận hành, đập Day đã hai Lin phân lũ cho các trận lũ.

thắng 8/1945 và thing 8/1971, Sau trận lũ 1971, đập Đầy đã được cải tạo lại nhằm dambảo lưu lượng phân lũ qua công trình tối đa là 5.000m4 Tuy nhiên, theo nghiên cứu.năm 2002 của Viện khoa học thủy lợi, khả năng phân lũ qua đập Đáy hiện nay chỉ vàoKhoảng 2.800-.000n”/s Nguyên nhân dẫn đến sự thay đổi về khả năng thoát lũ có thể

chỉ ra rằng: Từ năm 1937 đến nay do không được chuyển nước thường xuyên dẫn đến

lòng sông Bay bị chết din, hầu như không còn đồng chay trên đoạn 23km từ đập Dayđến cầu Mai Linh Không những th, lưu vực sông Day đã có những thay đổi đăng kếvề sơ cầu kinh, đô thị hóa, sự phát tiễn của cụm công nghiệp, trung lâm thương mi,

‘du lịch, giao thông vận tải Năm 2011, Chính phủ đã ban hành Nghị định 04/2011/ND-CCP quy định về việc xóa bỏ khu phân chậm lũ trên lưu vực sông Đáy trong đó có nội

dung cải tạo lòng dẫn sông Day để chủ động đưa nước từ sông Hồng vào sông Day với

ưu lượng mùa kiệt từ 30-100m`/s; mùa lũ từ 500-800m 1s; đồng thời sử dung sông Day để chuyên lưu lượng tối đa 2.500m5 từ sông Hồng vào sông Bay Bên cạnh. đó, trên sông Đà tir năm 2007-2009, các hồ chứa phía Trung Quốc đã giữ lại một lượng

nước khoảng 10-20% Cụ thé hơn, vào thời ky đầu mùa lũ, cuối mùa kiệt (thing 5, thắng6) năm 2009 thiếu nước xây ra trên hệ thống sông Hồng và sông Thái Bình, do phía

‘Trung Quốc đã giữ lại hơn 30% lượng nước lâm ảnh hưởng đến nguồn nước về hạ lưu,

ngay cả đoạn sông Hồng qua cầu Long Biên cũng bị kiệt Mức độ đô thị hóa ngày cảng

cao ở Hà Nội, nhất là sau khi Hà Nội mỡ rộng và quy hoạch Hà Nội dn năm 2030 được “duyệt thi điện tích đắt nông nghiệp, cơ cấu cây tring cũng thay đỗi nhiều so với trước day, Điều này cũng tác động lớn đến nhu cầu cấp nước cho nông nghiệp và sinh hoạt vào mùa kit tại Hà Nội, đồi hỏi phải nâng cao yêu cầu lấy nước phục vụ phát triển kinh tế xã hội.

‘Cum công trình1g Cim Đình - Hiệp Thuận thuộc cụm công trình đầu mỗi Hát Môn

~ đập Diy gồm cổng lấy nước Cảm Binh (cổng Hát Môn), kênh dẫn Cảm Đỉnh ~ Hiệp “Thuận (kênh dẫn Hát Môn - đập Day) và

cđược khỏi công xây dựng năm 2002 và hoàn thành vào năm 2004 Cổng có nhiệm vụ

lấy nước từ sông Hồng theo kênh Cắm Dinh - Hiệp Thuận dai 11.29Sm, chiều rộng diy

kênh là 22m dẫn nước từ sông Hồng vào sông Day, khôi phục lại đông chiy về mia kiệt

ống lấy nước Hiệp Thuận (công đập Day)

của sông Day và cấp bổ sung nguồn nước cho hạ du phục vụ sản xuất nông nghiệp, công.

nghiệp, cải tạo môi trường và sinh hoạt Tuy nhiên, từ khi đưa vào vận hành đến nay

việc dẫn nước sông Hồng qua cổng Cắm Binh vào kênh Cắm Đình - Hiệp Thuận vào mùa kiệt như không đảm bảo yêu cầu thí và gần như không lấy được nước về

mùa kigt, Kênh dẫn thượng lưu cổng Cảm Đình dài 700m từ cửa cổng ra sông Hồng có

bé rộng đáy kênh là 22m.Theo điều tra của nghiên cứu sinh năm 2014 lòng dẫn đã bị

dat cát bồi lắng tương đối lớn trung bình so với thiết kể là 1,03m Tuyển kênh Cảm DinhHiệp Thuận cũng bị bồi, hiện tượng bồi lắng trong kênh không đều, có vị trí bồi lắng.

tân do từ khi đưa vào hoạt động chưa được nạo.

‘Theo nghị định 04/201 L/NĐ-CP của Chính phủ, với mục tiêu làm sống lại sông Day quy

inh yêu cầu cấp nước thường xuyên:

~_ Mùa kiệt từ 30 -100m)/;

~ Mùa lũ là 500 - 800m3/s;

Và đảm nhiệm phân lũ với lưu lượng 2.500m%s nên cụm công tình đầu mỗi cửa vào sông Day là một cụm công trình rit lớn Có nhiều nghiên cứu của các nhà khoa học về

khu vực cửa vio sông Bay nhưng chủ yết là nghiên cứu đưa ra giải pháp chính trị, ổnđịnh lòng din khu vue cửa Đây mà chưa có nghiên cứu nào xem xét vị tí ấy nước thích

hợp khu vực cửa vào sông Đây dé từ đó đưa ra những giái pháp hợp lý đảm bảo yêu cầu

lấy nước và thoát lũ, Đặc biệt hệ thống CTLN Cảm Đình - Hiệp Thuận được thiết kế,xây dựng với Qre=36,24m)⁄s (đối với mùa kigt) và Qne=70m/s (đối với mùa lũ) hiệnkhông hoàn thành nhiệm vụ đề ra

Mae đã đã có nhiễu báo cáo về hiện tượng bồ Ling tại các cửa lẤy nước vice giải pháp giảm thiểu, nhưng hiện chư có một nghiền cu toàn diện về vẫn đề này, lầm cơ sử trong quy hoạch và thiết kế công trình lay nước, Cửa lấy nước tại cửa sông Day theo quy.

hoạch sẽ cổ lưu lượng hit kế lồn hơn nhiễu so với những cửa ấy nước trên sông Hồng,

biên độ lưu lượng giữa các thi điềm lẤy nước mùa lũ và mia kiệt cũng rt lớn, Do đó, diễn biển lòng dẫn gi cửa lấy nước sông Đầy cũng sẽ rit phúc tạp so với những công trnhlấy nước hiện có trên sông Hồng

‘Chinh vì vậy việc “Nghiên cứu cơ sở khoa học va thực tiễn để xuất vị trí hợp lý của cửa lấy nước hợp lý vào sông Đầy đảm bio yêu cầu lấy nước và tạo đồng chảy thường xuyên

cho sông Day” là cin thiết và cắp bách làm cơ sở cho ác giải pháp nâng cao hiệu qua

ly nước của các công trình lẤy nước đã có rên sông Hing.

2 MỤC TIỆU NGHIÊN CÚU

= ĐỀ xuất được cúc tiêu chi lựa chon vị tí cửa lấy nước hợp lý, đảm bảo yêu cầu lấy

nước mùa kiệt và thoát lũ:

- Xác định được v tí cửa lấy nước hợp lý khu vực cửa vào sông Đây đảm bảo yêu cầu

phat triển kinh tế xã hội.

3 ĐÔI TƯỢNG VÀ PHAM VI NGHIÊ cou

Đối tượng nghiên cứu: Các cửa lay nước trên sông Hồng đoạn qua Hà Nội và các tiêu

chỉ sắc định vj tr của lấy nước thích hợp,

Phạm vi nghiên cứu: Đoạn sông Hồng đài 27km từ Km30 Kmé7 +500 (khu vực cửavio sông Diy)

CÁCH TIẾP CAN VÀ PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Để đạt được các mục tiêu dé ra, NCS lựa chọn cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu.

như sau

a Tiếp cận hệ thống

sắn từ thựctễ Thu thập, cập nhật thông tn, đo đạc, quan sit inh giá thực ổ Thụ

thập các tài liệu thiết kể, xây dựng các cổng lấy nước dọc hệ thông sông Hồng, đặc biệtcác CTLN trên địa ban Hà Nội

Khai thác, kế thừa, sử dụng có chọn lọc các kết quả nghiên cứu của những đề tai, dự án

én nội dung nại

trước đây có liên quan cứu của luận án.

"Nghiên cứu của luận án phải đặt trong điều kiện toàn tuyến sông Hồng, đặc biệt trongđiều kiện địa hình lòng dẫn có nhiều thay đổi va tinh hình phát triển kinh tế xã hội trênưu vực cũng có nhiều thay dồi.

Tiếp cận từ những thông tin trên cơ sở nắm bắt được các phương pháp mới, công nghệ hiện đại Tiếp cận ừ các công trình ứng dụng thực tẾ

b Phương phúp nghiên cứu.

“Thụ thập, điều tra hiện trường phân tích đảnh giá tổng hợp các ti liệu đã có, Điều tr

và khảo sắt hiệtrường là phương pháp nghiên cứu đáng tn cậy phục vụ việc nghiêncứu của luận én, Công tác khảo sắt thực địa chi tập rung vio các khu vực có cúc biểnđộng mạnh vẻ lòng dẫn hoặc có khả năng sat lở bờ sông, đặc biệt tại khu vực cửa tiếp

nhận lượng phân lũ tử song Hồng sang sông Day, nội dung và khối lượng khảo sát thực địa chi thu hiện khi các khu vụe đồ không có hoặc thiểu tả iệu, Tận dựng các kết quả

mới nhất về địa hình, thủy văn, địa chất từ các đề tài, từ các dự án, luận án có liên quannội dung nghiên cứu của luận ấn.

hương pháp thống ké: Thông kê các giải pháp công trình én định cửa vào và long din đã áp dụng ở các nước trên thé giới dé lựa chọn áp dụng vào Việt Nam; thống kê các công tinh chỉnh trị sông bảo vệ bờ đã và đang xây dựng ở nước ta để thấy được những tồn tại, trong đó tập trung vào các vẫn để liên quan đến thoát lũ và cắp nước Trên cơ sở thống kế đỀ xuất giải phập khắc phục các tồn ti Thống kế khả năng lấy nước của các CTLN đọc sông Hồng đoạn qua Hà Nội.

"Phương pháp phân tích, kế thi các tả lệ ác công trình khoa học đã được công nhận

cf lign quan đến nội dung của luận án, từ đ lựa chọn đề xuất được giả php công nghệ

phủ hợp với điều kiện ự nhiên va khả năng thiết bị, con người và nguồn vin xây dựng

cho các công trình bảo vệ bờ dn định lòng din trên sông Bay, các công trình chỉnh tr

đảm bảo yêu cầu lấy nước của các công lắy nước, góp phần phát triển thủ đô.

Phuong pháp mô hình toán: B& tài sử dụng mô hình MIKE 11, MIKE3EM để tính toáncho nhiễu trường hợp, nhiễu kịch bản, làm cơ sở đưa ra những luận cứ khoa học chắcchin cho việc xác lập cơ sở khoa học xác định vi tí lấy nước thích hop, đặc biệt trườnghợp nghiên cứu điển hình trên khu vực cửa vào sông Dây đảm bảo yêu cầu lẤy nước vàthoát là phục vụ phát triển kinh tế xã hội.

“Phương pháp chuyên gia: Thông qua các hội thảo khoa học để lay ý kiđồng góp và

tham khảo kinh nghiệm của các chuyên gia Các nhà khoa học đã hướng dẫn cụ thể về

phương pháp xác định vị trí của Ky nước hợp lý đảm bảo yêu cầu lấy nước và thoát lũphục vụ phát triển kinh tế xã hội

5, Ý NGHĨA KHOA HỌC VÀ THỰC TIÊN CUA LUẬN ÁN

4 Ý nghĩa khoa học

Việc đỀ xuất cúc tiêu chí lựa chọn v tr cửa lấy nước trên sông hợp lý và phương pháp

xác định có vai trò quan trọng và mang ý nghĩa khoa học lớn khi đảm bảo các công trình.sau khi xây dựng hoạt động én định, an toàn về lấy nước và thoát lũ

Bồ sung phương pháp luận phục vụ quy hoạch thiết kế các công trình lẫy nước va thoát lũ tên hệ thống sông

b Ý nghĩa thực ễn

Kết quả ấp dụng thành công của luận án cho sác định vị tỉ cửa ấy nước vào sông Đây là ti liệu tham khảo tốt cho các cơ quan quản ý trong việc quy hoạch, thết kế, duy tu, nâng cấp công trình lay nước trên sông, đặc biệt cin sử dụng mô hình toán trong nghiên cứu xác định vịt cửa ly nước vã những tính tr việt về khả năng thay đổi phương án

thời gian và kết quả mô phỏng phục vụ phân tích.

nghiên cứu, v

6, CÁU TRÚC CUA LUẬN AN

Ngoài phần mở đầu và kết luận, luận án được trình bày theo 3 chương: Chương 1: Tổng quan các nghiền cửu về công trình lấy nước rên sông

“Chương này nêu các vẫn đề nghiên cứu về xác định vị trí cửa lấy nước, di biển bồi lắng đoạn sông cửa vào CTLN, nghiên cứu về các giải pháp nâng cao hiệu qua lay nước.

trên thể giới cũng như trong nước Tổng quan khu vực nghiên cứu và định hướng nghiêncứu của luận án,

CChương 2: Nghiên cứu cơ sở khoa học và thực tiễn xác định vi ti lấy nước hợp lý đảm bảo yêu cầu lấy nước vé mùa kiệt và thoát lũ

“Chương này nêu lên được hiện trang một số công trình léy nước doc sông Hằng, cơ sở lý thuyết về đồng phân tằng/ đồng di trong tại khu vực cửa lấy nước và đề xuất bộ tiêu

chí xác định vị tí cửa lấy nước thích hợp.

'Chương 3: Nghiên cứu lựa chọn vị trí cửa lấy nước vào sông Bay.

6

“Chương này lập trung phân tích ứng dung mô hình toán để mô phỏng chế độ thủy lục,

diễn biển lòng dẫn khu vực cửa vào sông Đây và đề xuất vị tí lấy nước hợp lý đàm bảo

yêu cầu lấy nước và thoát lũ khu vực của vio sông Diy và để xuất một số giải pháp nâng cao khả năng cấp nước mùa kiệt và thoát lũ cổng Cim Đình.

CHƯƠNG 1 TONG QUAN CÁC NGHIÊN CỨU VE CÔNG TRÌNH LAY NƯỚC TREN SONG

1.1 Các nghiên cứu trên thé

LỞ nước ta cũng như một số nước trên thể giới đã xây đựng nhiều CTLN trên sông Các nước di đầu tong công cuộc xây dụng các hệ thingCTLN phải ké đến như: Nga, Hà

+ Nhật Bản Trang Quốc có trên 55 t

Lan, Trung Q i, trạm bơm lớn nhỏ

dam nhận việc tưới tiêu cho hơn 6 triệu ha đất nông nghiệp.Cáctrạm bơm lớn phải kể én như: Jiangdu, Yingquan, Tao Dam Niyaz Yingshang, Yingshang Three Mil Tuy

hiên trong những năm gần đây hiệu quả hoạt động của các tram bom, cổng lấy nước không cao gây hạn han và lang phí điện Nga, Mỹ, Nhật cũng là những nước có nhiều hệ thông lấy nước dang hoạt động phục vụ cho nông nghiệp và sinh host CTLN được xây dựng để lấy nước từ sông, hồ chứa vào các hệ thống công trình thủy lợi kênh, mmươngphục vụ các yêu cầu phát tiễn kinh tế xã hội như: tưới, phát điền, cung cắp nước

sinh hoạt, công nghiệp, du lich, cải tạo môi trường cảnh quan, Tay thuộc vào từng điều.

âu lấy nước dé thiết kiện thực tế về địa hình lưu vục, hình dạng của sông cũng như ye

kế các CTLN khác nhau,

“Có rất nhiều các nghiên cứu về các công trình lấy nước trên thé giới như Ramamurthy,

AS and M.G Satish, (1988); Ingle, R.N and A.M Mahankal, (1990); Raudkivi, A

(1993); Alireza Masjedi and Amir Taeedi (2011), Averty (1989), Cho (1985), Lindnet

(1952), Neary (1995), Karami (2009), Yang (2009), Karami (2010), Hamsanpour

(2006), Neary (1999), Barkdral (1999), BHRH (1989), Bourard (1992), Shafai (1999),'Omidbeigi (2009), Cụ thé các nội dung nghiên cứu của các nhả khoa học này tập trung vào các vấn đề sau

LLL Vềnghiên cứu phân loi các CTLN

Avery, P(1989)[1] đã phân loại các CTLN như sau: CTLN bên cạnh là các CTLN có.

phương của dang chảy vào CTLN hợp với phương của dòng chảy trong sông chính một

_g6¢ xấp xi 90"; CTLN chính điện là CTLN có phương của dòng chảy vio công trình lầy

nước gin như song song với phương của dòng chảy trong sông chính: CTLN có đập;

CTLN không đập; CTLN cố cửa điều tiết, CTLN không có cửa điều tết

'GTZ(1989) [21 phân loại cửa lấy nước theo cửa lấy nước ở bên (Lateral Intake) có hod không có đập dâng: cửa lấy dang Chỉ Rôn/ở đầy (Tyrolean/Bottom Intake) và chỉ ra các

yêu cầu đối với CTLN: Lay đủ nước theo biểu đỏ đã định (số lượng); Đảm bảo chất

|: Kiểm sot được ảnh hưởng đến

lượng nước lấy vào kênh (ngăn bùn cát có thô, vật nỗi

môi trường chung; Các yêu cầu chung khác: ôn định, thuận tiện thi công, quan lý taocảnh quan hai hòa, giữ gin bảo vệ môi rưởng, phát tiễn du lịch, sử dụng tổng hợp nguồn

nước, có kết cấu đơn giản và giá thành hợp ý

Abbasi(2003)|4phân lại cia léy nước theo cửa ấy nước bao gm cửa lấy nước có đập dâng; của lấy nước ở đáy Cửa lấy nước có đập dng thường bao gồm 2 bộ phân chính đập dâng và cửa lay nước, trong đó đập dâng có nhiệm vụ dâng mực nước đảm báo một mực nước tối thiểu ở thương hưu đập dâng và cho phép một lượng nước Q, từ sôngtrong bit kỳ thời kỳ nào Cửa lấy nước ở day chỉ thích hợp cho những sông ở ving đổi

;ó độ di

đến bùn cát đấy tương đối thô nén các hạt không thể lọt qua các khe chin ác ở của lấy ni cáo từ 1% đến 10%, Tại những đọan sông niy, tbe độ dng chiy lớn dẫn

nước Cửa lấy nước loại này thưởng được thiết kể cắt ngang qua sông và được bao phủ bởi một tắm sing hoặc tim phẳng được đục lỗ Các tim sing thường được thiết kế có

khả năng tự lọc, tuy nhiên trên thực tế thường khó đảm bảo như thiết kế

112 Về nghiên cứu diễn biễn bồi lắng đoạn sông cửu vào CTLN:

(Qua phân tích các nghiên cứu rên thể giới cho thẤy, hiện nay để nghiên cứu đánh giá diễn biển lòng dẫn nói chung và khu vực cửa lay nước nói riêng thường thực hiện theo

4 phương pháp như sau

~ (1) Phương pháp đo đạc, thu thập, phân tích các tải liệu thực do: Sử dụng các tài liệu.

v6 dia hình, các ti liệu không ảnh, viễn thám, các số iệu có được trong nhiễu năm tiễn hành phân tch vĩ , quy mồ, ốc độ xi, bồi tiến mặt bằng, trên mặt cắt dọc, mặt cất ngang, tim ra quy luật thống kê và xu thé phát triển của đoạn sông nghiên cứu Đối với phương pháp này cin có những thiết bị do đạc hiện đại, nhanh chống chính sác Xác inh được trường vận tốc dòng chảy ở các độ sâu khác nhau, xác định được độ sâu lòng

dẫn theo fc tọa độ địa lý mong muốn tuy nhiên đòi hỏi đầu tư về thời gian, kinh phi

thực hiện

= (2) Phương pháp công thức kinh nghiệm: Từ những số iệu thực tế đo đạc hiện trường

và trong phòng thí nghiệm thiết lập các công thức kinh nghiệm và bán kinh nghiệm để

sử dụng các công thức kinh nghiệm để tính toán diễn biển lòng dẫn Phương pháp này.

đơn giản nhưng áp dụng cho từng trường hợp cụ th.

~ 3) Phương pháp mô hình vật lý: Mô phỏng thu nhỏ đoạn sông nghiên cứu lại trongmột khu vực có trang thiết bị thí nghiệm, ái diễn dng chảy rong sông thiên nhiên theocác định luật tương tự để quan sắt, do đạc và từ các số iệu đo đạc tim ra quy luật diễn

biển của đoạn sông Phương pháp mô hình vật lý có hạn chế là rất khó thỏa mãn các diều kiện trơng tự, nhất li các đi kiện tương tự về bản cát nên cổ thé có những sai

lệch nhất định giữa mô hình vi nguyên hình, đặc biệt trong điều kiện nước ta các nghiên.

cứu mới dùng ở mức mô phòng xu thé diễn biến, chưa lượng hóa được diễn biển vin

chuyên và bồi lắng bùn cát đặc biệt khu vực của lấy nước như thé nào Mặt khác chi phí

xây dung mô hình vật lý rit lớn, kh6 đáp ứng trong điều kiện của Việt Nam, đặc biệt

"rong nghiên cứu thực hiện luận án.

~ (4) Phương pháp mô hình toán: Dựa vào các hệ phương trình toán mô tả quy luật của

biên, điều kiệndng chấy và bin cit i đoạn sông nghiễn cứu, xác din các điều i

ban đầu hợp lý, tìm các lời giải giải tích, lời giải số trị cho các vấn đẻ nghiên cứu Phương. pháp „ với sự gip đỡ của máy tính điệ tử đã cho phép mô i những gỉ xây ma trongquá khứ, những gì xây ra trong tương li với những diều kiện thay đổi theo các kịch bản

khắc nhau, nhưng phương php này chỉ có độ tin cậy khi số liệu đầu vào phải có đủ độ

tin cậy

Bosman D.E, và nnk (2002)|5] đã nghiên cứu điều tra thực địa, đánh giá bat lắng bùn cit tai các kênh dẫn nước vào các trạm bơm lấy nước ven sông ở ving South Arica, nơi việc lấy nước từ sông gặp nhiều trở ngại do vấn dé bồi lắng, do các kênh dẫn nước

10

thường nhỏ hơn sông rất nhiề lẫn, Việc đưa ra các giải pháp giảm thiểu bat ing tại cửa

hút cho các trạm bơm là edn thiết

Mehdi Karami Moghadam(2010)[6] đã nghiên cứu chế d thủy động lực va vận chuyển

bin cát của sông Ohio ảnh hưởng đến cổng lấy nước trên cơ sở sử đụng mô hình vật lý “Trong nghiên cứu nảy, kênh lấy nước hợp với kênh chính một góc 30° sẽ cho kết quả tốt nhất về việc lấy nước với lưu lượng lớn nhất và hàm lượng bùn cát là nhỏ nhất Tuy nhiên nghiên cứu hạn chế cho tính toán với dồng chảy có hệ số Froude từ 0,35 đến 04.

và không tinh toán cho dòng chảy kiệt

Neary V.S và nnk(1999)(7] đã sử dụng mô hình số trị 3D để mô phỏng dòng chây đoạn.

ngay cửa vào cổng lấy nước Sử dụng phương trình Navier-Stokes trong đó xem xét hệ số Reynolds trung bình với mô hình rối của Wileox, trong đỏ xem xét ding chảy tại

kênh ho chữ T

Moussa (2010) [8láp dụng mô hình 2-D (CCHE2 và giải quyết vẫn để bồi

lắng tại của lấy nước của trạm bơm Rowd El-Earag Nghiên cứu đã chỉ ra rằng có sự.

thay đối về mặt hình thái theothời gian do lượng bin cát bị bỗi lắng tại khu vực cửa lấy

nước vào trạm bơm.

R.Goudarzizadeh (2010) [9Jđã sử dụng phương pháp thể tích — khối lượng mô phỏng ba chiều dong chảy tại của vào kênh dẫn CTLN bằng cách gi phương trình Navier-Stokes

và mô hình rồi £-(RNG) Phương trình được giải theo phương pháp phin từ hữu hạn

Cc kết quả cho thấy giá tị lưu lượng vio kênh dẫn CTLN phụ thuộc vào chiều di và

chiều rộng của kênh dẫn ly nước

Ashraf M Elmoustafa (2011) [10Jđã sử dung mô hình thủy lực 2-D (RMA2) đề đánh,

giá vị trí lấy nước thích hợp bên bờ Tây sông Nile ở Assuit Tuy nhiên, mô hình mô

phòng theo lưới chữ nhật với độ phân giải thô 20x20m, vi vậy không mô phỏng chỉ tiết

được công trình lấy nước như nào trong mô hình

Noor F.N, Shabidanvà nnk (2012)[11] đã nghiên cứu ứng dựng mô hình HEC-RAS va

mô hình CCHE2D đ mô phòng dòng chảy và di

Tjok trên sông ljok của Malaysia Kết quả từ mô hình HEC-RAS đã được sử dụng như

biến lòng dẫn khu vực cia lấy nước

là đầu vio cho mô hình CCHE2D.Két quả cho thấy lưu lượng đồng chảy ảnh hưởng đến

phân phối và sự ích tụ trim tích khu vục nghiên cứu, Vận tốc dòng chảy ở phía rước

cửa cửa ấy nước nhỏ có thé gp phần ích tụ bin cát và gây nôn những bãi bỗi trước

cửa lấy nước, làm giảm khả năng lấy nước của kênh dẫn

Adel A.Asharivà nnk(2015)[12] đã tính toán phân bổ vận tốc tại cửa lấy nước theo phương pháp khối lượng hữu han, kết quả so sinh với thi nghiệm là khá hợp lý Dòng

“chảy được mô phỏng trong kênh hình chữ nhật và phương trình Navier-Stokes được giải

bằng phương pháp khối lượng hữu bạn (EM) Các tinh toán ding chấy đã được thục

hiện trong mô hình ba chigu bằng cách sử đụng e-RNG và các mô hình rồi

Martin (2015) đã xây dưng m hình thầy động lực học 2D tính ton chế độ ding chảy

tại khu vực của vào cửa lẤy nước ở British Columbia Các kết quả của nghiên cứu mô hình số 2D này cho thấy néu bổ sung một cửa cổng thứ hai ở phia cuối của đập dẫn dòng, số thể tang vận tốc ở vị tí cửa vào cổng lẾy nước, ting cường sự vận chuyển bin cát ở

khu vực đó Khi cả hai phía bắc và phía nam cống được mở, vận tốc ở khu vực phía nam.

của của lầy nước ăn lênnhiề so với mô hình hiện tạng

Margriet M (2006):Đã có những nghiên cứu về diễn biển lòng dẫn và các giải pháp

chinh trị 6n định lòng dẫn trên sông Rhine Sông Rhine dài 3200km và có diện tích lưu vực là 185.000 km, Có rit nhiễu các biện pháp :m soát lũ, tăng khả năng thoát lũ

cđược thực hiện như xây dựng hệ thống đề, nạo vét lòng dẫn tăng khả năng thoát lũ, các

công trình thoát lũ thông qua việc tạo đồng mới ở phia thượng lưu Tuy nhiên vidựng lin chiếm khai thác bai dọc sông Rhine vào những năm đầu thé ky 20 đã khiếnnhiều thành phố dọc theo sông Rhine, Moselle và Meuse bị ngập lụt vào những năm.

1993, 1995, gây sat, xối lờ bờ và tạo ra những bãi bồi lâm hạn ch việ cắp nước cho thành phố trong mùa kiệt Chính vì vậy việc bảo vệ sông, én định bo lòng dẫn đã được đầu tr nghiên cứu, đặc biệt sau lũ 1993, Các giải pháp được đỀ ra bao gồm kẻ bảo vé bở

kết hợp cảnh quan sinh thái môi trường

"Ngoài ra còn một số các nghiên cứu về diễn bid lông dẫn vi đề xuất giải pháp chỉnh trị

như nghiên cứu của Barkdni (1999), Omidbeigi (2009), Karami (2009),

1.13 Vềnghiên cứu xác duh v tt cửa Ấy nước:

Gango Schmid (2000)|3]đã nghiên cứu một số của lấy nước trên sông Rio Mameyes,

cia lấy nước Miradero nằm trên sông Afasco, cửa lấy nước trên sông Fajardo, CTLN

trên sông Blancovà cho thấy cửa lấy nước thường được bổ tí ở bờ lõm của sông cong

S Ali Akbar Salchi (2008)|18] nghiên cứu thí nghiệm trên mô hình vật lý xác định vị

trí cửa lấy nước với các đoạn sông thẳng, sông cong Kết quá nghiên cứu chỉ ra rằng các lấy nước là 60290,

lấy nước nên bố trí ở ba.

Alireza Masjedi (2011) [14] đã nghiên cứu bằng mô hình vật lý xác định hiệu quả lấy

nước tại các cổng lẫy nước, kết quả cho thấy các cng lay nước có kênh dẫn nước hopvới dòng chính một góc khoảng 45° sẽ cho hiệu quá lắy nước cao hơn cả.

Afrouza (2015) [1S|đã nghiên cứu xác định góc lấy nước thích hợp của CTLN trên đoạn sông thẳng, với góc lấy nước thích hợp là trong khoảng từ 30°~ 45° để giảm lượng bùn cát đi vào kênh dẫn gây bai lắng kênh dẫn lấy nước của CTLN

Montaseri (2015) {16}43 xác định vị trí thích hợp của công trình cống lấy nước và lựachọn gốc tốt nhất của cửa lấy nước để giảm lượng phù sa vào kênh Sử đụng phẫn mém

Fluent để mô phỏng số mô hình dòng chảy 3D xung quanh cửa lấy nước ở vị tí phía trước, thượng và hạ lưu của CTLN, Tính toán được thực hiện bing cách sử dụng mô.

hình Reynolds Stress Sau khi hiệu chỉnh mô hình, xem xét anh hướng của các vị trí

khác nhau của cửa lay nước đối với phía hạ lưu và thượng lưu.Vị trí thích hợp tương ng với góc lẤy nước li khoảng 1530! so với đồng chính và gi tr tỗi ưu cho gốc lẫy

nước là khoảng 17°-20? với mục đích han chế tối đa bùn cát vào kênh.

1.1.4 Về nghiên cứu giải pháp nâng cao hiệu quả lấy nước:

Avery, Ð (1989) [dua ra một số giải pháp kiểm soát sự bồi lắng tại một số vị trí lấy nước thông qua việc đo đạc, khảo sit và tinh toán bồi lắng tạ vị tr cổng lấy nước và các

trạm bơm nhằm nâng cao hiệu quả lấy nước của các công trình,

Ettema R and Nakato T (1998)[17}da chỉ dẫn mộtgiải pháp công trình làm giảm

thiểu việc vận chuyển bùn cát vào cửa lấy nước, trong đó có giải pháp đây dòng chủ lưu.

ra khối bi tied làm giảm bài lắng khu vực cửa vào cửa Ly nước.

Ma You guo (2001) [18]da nghiên cứu biện pháp kiểm soát bùn cát cho các cống lầy nước dựa trên việc diễu tra phân tích bồi lắng bùn cát tại một số cổng của sông Yili

Hashi Các giải pháp kiểm soát bin cát như bay bùn cát, góc chọn hợp lý tử 301-601

Azade Jamshidi và nnk (2016)[19] đã nghiên cứu phan dòng chảy vào tại các cửa lấy

nước bằng các tắm lái phân đồng Kết quả cho thấy việc lắp dat tắm lái phân dòng ngập,

nước tại cửa vio CTLN lä một phương pháp thường được áp dụng Trong nghiên cứunày, góc lệch của tâm lái phần đồng 1S, 20°, 25° và 30°ð khu vục ia vào kênh chính.

Kết quả cho thấy lượng ding chảy vào cổng lấy nước tăng từ 36,34%, 32.53%, 34,370,

30:72% so với khi không có tắm lái phân đông.

“Trước tỉnh hình hạn hin và không lấy được nước tại các cổng và tram bơm, Bộ Thủy lợi “Trung Quốc (2006) đã đưa ra một số giả pháp khắc phục như: Biên soạn và ải én lại các tiêu chuẩn thiết kế, hướng tam nhì

1g đầu mỗi lẾy nước, cái sách phân cắp quản lý,

chiến lược và quy hoạch thủy lợi, nâng cao hiệu.

idm sit chặt‘qua sử dung của các c

chẽ quy trình vận hành cổng lấy nước,

LIS Nhận xét chung về các nghiên cứu trên thế giỏi có liền quan đến nội dung của

luận án

~ Các nghiên cứu sử dụng mô hình toán mô phòng didn biến khu vục cửa lẤy nước có từnhững năm thập ky 90, tuy nhiên mới sử dụng mô hình 1D mô phỏng cho kênh nước, các mô hình 2D lại sử dụng lưới chữ nhật, lưới thô 20x20m, phần nào hạn chế

trong vige nphỏng công trình, Với m6 hình 2D sẽ không mô phỏng được dng chảy

sắc lớp heo chiễu sâu nên đánh giá khả năng lấy nước còn hạn chế:

Cle nghiên cứu xác định v tí cửa lẾy nước được đựa trên kết quả từ mồ hình vật lý, em xét tinh toán với dòng chảy có hệ số Froude từ 0.35 đến 04 và

nhưng chú y

không tính toán cho đồng chảy kiệt, góc ấy nước đưa ra dao động trong phạm vi lớn từ 45":90!, có những nghiên cứu chỉ ra góc lấy nước khoảng 15° -30° hay khoảng 3060"

do đồ khó xác định khoảng nào là hợp lý cho một công trình cụ thể.

~ Vige xem xét vị trí lấy nước thích hợp của các cống lấy nước chưa được chú trong

nhiều mà chi nêu vị trí đặt cửa lấy nước nên xem xét đặt ở đoạn sông cong phía bờ lim,

nhưng ở vị trí nào là có lợi nhất thì chưa chỉ rõ Theo kết qua nghiên cứu của NF

Danhelia vị r thích hợp của cống lấy nước phụ thuộc vào bán kính cong là chưa di vi đoạn sông cong luôn luôn biến đổi lòng dẫn, vì vậy bán kính cong cũng sẽ thay đổi theo thời gian,

- Các giải pháp đưa ra để giảm thiểu bồi lắng cửa ấy nước chưa cự thể, chủ yếu đưa rà

giải pháp kè bảo vệ bờ kết hợp cảnh quan sinh thái môi trường, ứng dụng vào thực tế

đối vớ các công tinh trong nước sẽ gặp nhiều khó khẩn

12 Các nghiên cứu trong nước.

1.2.1 Về nghiên cứu diễn biễn bằi lắng đoạn sông cửa vào CTL!

Trung tâm động lực sông ~ Viện Khoa học Thủy lợi (KHTL) Việt Nam

(2008-tiến hành điễu tra đánh giá tin hình bồi lắng trước, trong và sau lồ ti 04 cửa Ly nước

lớn trên sông Hồng và 01 cửa lẤy nước trên sông ay, đỏ là các công Thanh Điểm, Liên

Mac, Xuân Quan, cửa lấy nước vào trạm bơm Ap Bắc, cổng trạm bơm Phủ Sa KẾt quả điều tra cho thấy hiện tượng bồi lắng của lấy nước xây ra chủ yếu vào mùa lũ, việc chống bai lắng cho các bệ thing lấy nước rắt khó xử lý tiệt để vì bùn cát bồi lắng chủ ya là bùn it Io img nhưng có th làm giảm đáng ké lượng bai vào hệ thing bằng một

loạt các biện pháp liên hoàn đổi với cả trường hop cổng mở lấy phủ sa và cổng đồng

không liy nước Dự ân đã đề xuất các biện pháp giảm thiểu bồi lắng bao gồm biện pháp

công trình ở đầu kênh kết hợp với biện pháp quản lý vận hành cổng lấy nước như: làm

tưởng chin, cải tạo hinh dang cửa vio kênh, tng ste ti cát tn kênh bằng eich cải tao hệ thing kênh mương nội đồng: nạo vế lòng kênh, làm kênh nỗi có độ dốc lớn tập trung thời gian lấy phủ sa với lưu lượng lớn vào đầu mùa lũ, Tuy nhiên, dự án chưa ảnh giá được ảnh hưởng của việc bai lắng đến vin đề cắp nước mia kiệt và thoát lũ Nguyễn Thọ Sáo (2005) [20] đã nghiên cứu chế độ thuỷ động lực tại khu vực cửa lấy nước bằng mô hình toán.Với mô hình một chiều nên chưa đảnh giá được khả năng lấy

nước và dign biển lòng din.

Phạm Đức Thing (2010) ứng dụng mô hình số tr 3 chiều nghiên cứu vị trí và cấu trúc sông trình chin cát cửa lay nước bên sông nhằm han ch tối đa bùn cất xâm nhập bồi lắng kênh din nước vào các CTLN dưới đê Nghiên.

nước giả định được xác lập trên cơ sở t

đã thử nghiệm trên các sơ đồi 1g kết các sơ đồ thực tế Kết quả nh toán chế độ thủy lực, vận chuyển và bồi lắng bùn cát trên các sơ đồ giá định phủ hợp với những kết luận rit ra từ phân tích lý thuyết Trên cơ sở ứng dụng mô hình số trị 3 chiều nghiên cứu định lượng cơ chế, diễn biến bồi lắng và giải pháp giảm bồi lắng cho cửa lắy nước Xuân Quan Kết quả nghiên cứu của luận án cho thấy muôn giảm bi ng cần thiết phải có 1 công trình kiểm soát quả trình vận chuyển và Ling dong bùn cất đặt

tại cửa lấy nước Tại Xuân Quan, theo dé xuất của tác giả néu sử dụng sơ đồ hệ thống.

lấy nước, chấn cát với công trình chủ đạo là | đập chắn cất 3 khoang 4 ting cửa đặt sắt

l6

mép sông cùng với các công trình phụ trợ khác như bể lắng, kênh xã cát thi hiệu quả

chồng bồi lắng sẽ rất cao Tuy nhiên phạm vi nghiên cứu của luận án chỉ đừng trong thời

gian mùa là với digu kiện đóng cổng không lấy nước Như vậy chưa mô phỏng được hét

chỗ độ thủy động lực va vận chuyển bin cát tắc động đến vị tí cổng như nào?

122 VỀnghiên cứu giải pháp nông cao hiệu qua lẫy nước:

Nguyễn Quốc Dũng (2006) [23] trong nghiên cứu các giải pháp khoa học công nghệ để sửa chữa nâng cấp các cổng đưới đề thuộc sông Hồng và sông Thái Bình đã ứng dụng lý thuyết vận chuyển bùn cát 3 chiều, sử dụng phin mém EFDC mô phỏng diễn biển.

MIKEI dé xây dựng quytrình vận hành lấy phủ sa trong mùa lũ và đánh giá quá trình bồi lắng của phù sa dọc các

thủy lự tại khu vực lấy nước Xuân Quan, sử dụng mô.

kênh Tuy nhiên, chưa nghiên cứu, xem xét vi trí các cổng đưới để có ảnh hưởng gi đến

việc cắp nước cho mùa kiệt

Nguyễn Hữu Huế (2013) [25] trong Nghiên cứu gic

phap CTLN tự chảy cho sông,ng Nhuệ va sông Tô Lịch đã sử dụng mô hình HEC-RAS hệ thống các sông trong

è Ất để tínhkiện biên thượng lưu tại thời điểm kiệt nb

Khu vực nghiên cứu ứng với

toán chế độ thủy lực, kết quả cho thấy cổng Liên Mạc 1 và công Cảm Đình không phát uy tác dụng, từ đó đề xuất ác giải pháp dẫn nước tự chảy về cắp cho các sông Tuy: nhiên, bảo cáo chưa nêu rõ chỉ tết vé mặt cắt do đạc tính tin tạ vịt cổng lấy nước,

việc vận hành hệ thống các công trinh điều tiết rong quá tình mô phỏng để khống chếlưu lượng nước đỗ vào từng sông tủy theo nhu cầu va mục đích sử dụng nhưng chưa mô. phỏng được chế độ vận hành trong mô hình mô phỏng như nào Đồng th cũng chưa

xem xét nguyên nhân không lấy được nước tự chảy cho các công nêu trên.

Dương Đức Tiền (2015) đã đề xu

Phù Sa với kích thước rộng x di x cao (axbxh) = (24x18, 2) (n), Là một rong nhữngai pháp nâng cấp bổ lắng cát tại bễ xa trạm bom.

hệ thống tram bơm lớn nhất Hà Nội, trạm bom Phi Sa có nhiệm vụ đảm bio cấp nước tưới chủ động và tạo nguồn cho 10.150 ha đất canh ức của hệ thống Dang Mô - Phù Sa

i lắng bùn cát tại các khu vực kênh dẫn thượng lưu và bể xá là do.

Nguyên nhân gay

qué tình vận chuyén bin cất lơ limg và bùn cát đầy của ding chảy tr sông Hỗng vào hệ thông lay nước khi vận hảnh máy bơm Dòng chảy có vận tốc trung bình khoảng Ø,5~

1.0mfs có sức tải cát tương đối lớn đã đem toàn bộ him lượng phủ sa và một phần bùn0

cit diy đi vào kênh gây nên tỉnh trang bồi lắng Với kích thước bể ling cất như vậy.

tram bơm Phù Sa chỉ cần nạo vét 2lằn năm (sau mỗi mùa vụ) sẽ giúp loại bỏ được bùn

ct cổ hại di vào kênh chính gây bai lắng trong kênh Nghiên cứu này đã sử dụng mô <n tink toán bồi lắng bùn cát ại các khu vực có ảnh hưởng của nước dng, hạ trong môi hình Cress để tính toán bồi lắng bùn cắt tại khu vực nghiên cứu Tuy nhiên, nghiên cứu.

chưa đánh giá được chế độ thủy lực và xi bỗi khu vực cửa lấy nước trạm bơm.Phù Sa Thông số đầu vào để tính toán bồi lắng do nước ding - bạ của mô dun Cressmới chỉ giới hạn các thông số nồng độ bùn cát, mức tải cất trung bình của đồng chảy,điện tích kênh dẫn nước thượng lưu, chênh lệch mục nước giữa hai quá trình dâng vàrút, khối lượng riêng của bùn cắt, khílượng riêng của nước, khối lượng riêng của trimtích bồi lắng là chưa đủ, chưa xét đến vận tốc, lưu lượng dòng chảy và mực nước trong

sông theo thời gian như nao,

1.2.3 Các nghiên cứu có liên quan trên đoạn sông Hằng qua Hà Nội

Mộtscác công trình nghiên cứu có liên quan đến nội dung của luận án trên đoạn sông

Mỗng qua Hà Nội như sau

Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam (2001)[26] Nghiên cứu đánh gi

diễn biến lòng dẫn đoạn sông Hồng khu vực cụm công trình đâu mỗi Vân Cốc ~ Háttổng thể quá trình

XMôn Đây là nghiên cứu trụ tgp phục vụ việc lập dự án kha thi: Cải tạo hệ thống thoát

lũ sông Bay Báo cáo cũng đã xem xét so chọn vị tr cửa vào cổng Cảm Binh sau khi

nghiên cứu so sánh 3 vị trí: Hát Môn (cửa vào sông Day cũ); Văn Phú (hạ lưu cống Xuân Phú 300m); dầu kẻ Cm Đình (bờ phải sông Hồng ngay thượng lưu cửa vào cổng Vân

Viện Khi tượng Thuỷ văn (2001)|27] trong đề tải "Đánh giá khả năng phân chậm lũsông Day và sử dung lại các khu phân chậm lũ va dé xuất các phương án xử lý khi gặp.Ii khẩn cấp” thực hiện năm 2001cho kết quả: Với hệ thing phản lũ sông Bay chỉ có thé

chuyển tải được 3.727m/s dat 74.5% so với lưu lượng thiết kế Qx75 000m Ï/svà phối hợp tắt cả các khu phân, chậm lũ theo Nghị định 62/ND-CP tham gia cắt lũ đồng thời chỉ giảm được 39cm ti Hà Nội với kịch bản lĩ 8/1971 Theo số liệu thực do nấm 1971, lưu lượng lớn nhất qua đập Day 2.300 m’/s, không đảm bảo được yêu cầu phânlũ dé ra Cie kiến nghị của nghiên cứu bao gdm cần mé rộng nghiên cấu vai tr của sông Đầy

18

trong hệ thống phông lũ chung trên toàn hệ thông sông Hồng: Thấi Bình bao gồm dòng

ghấy của sông Bay; Nghiên cứu chọn phương pháp thích hợp dé cải tạo lòng dẫn

Day để dẫn được lưu lượng thiết kế rong hai trường hợp: giữ nguyên tuyển phân lũ qua

đập Day và cả trường hợp có tuyến phân lũ bổ sung.

Vũ Tắt Uyên (2001) [28] trong báo cáo "Đánh giá khả năng thoát lũ của một số cửa

sông chính thuộc bệ thống sông Héng, sông Thái Bình” năm 2001 do Viện Khoa học

Thủy lợi Việt Nam thực hiện đã đánh giá khả năng thoát lũ một số cửa sông trong đó cósông Day, mới chỉ đưa ra giải pháp tăng khả năng thoát lũ trên sông Đây nhưng chưa đềxuấtải pháp ôn định lòng dẫn Báo cáo đã đưa các kịch bản dé tỉnh toán đánh giá khảnăng thoát ũ trên sông Day với các 3 kịch bản sau: không phân là vào sông Day, lưulượng qua cửa Bay bằng 4.000-5.000m)/s; Phân lũ vào sông Bay, với HHN < 13.10m, lưu lượng qua cửa Day bằng 524m /s; Phân lũ vào sông Day, với HHN > 13,10m, lưu

lượng qua cửa Đây bằng 5.144 ms inh với 2 tổ hợp điều kiện bt lợi khác nhau là lũ gặp triều cường và lũ gặp triều cường + nước dng do bão Với bão cấp 9, biển trình nước ding có chiều cao lớn nhất là 1,67m Kết quả tính toán cho thấy:Gặp tid cường

cửa Day có độ đốc thoát lũ khá tốt14.109 = 11.10 nên mặt nước vùng cửa sông hạ thấp và dốc ra biển; Gặp triểu cường va nước dâng, cao trình lớn nhất của nước dâng

lên tới 3.6m Phamvi nước dâng kéo dài 23km đến hết miễn tính Từ để bối tr vào trênchiều dài 7,2km, cao trình nước dâng giảm dan từ 3,Sm xuống 2,8m.Tai cửa sông mực.

nước ding rung binh 0,60m đến 0,80m, so với trường hợp chỉ gp ti

hấp tả

cường Các giảig khả năng thoát lũ cho cửa Đáy được đề xuất bao gồm:Dỡ bỏ để bối, mở rộng

tuyển thoát lũ; Phân lũ sang sông Ninh Cơ qua kênh Quần Liêu; Tăng cường tuyển dé

cửa Đầy,

Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam (2001) [29] “Nghiên cứu thiết lập quy hoạch chỉnhtrị làm tăng khả năng thoát lũ, ôn định lòng sông ở trọng điểm hạ lưu” đưa ra giải pháp‘Sn định lòng dẫn như sau

+ Cụm công trình Hải Bồi ~ cửa Dâu — Xã: La cum công trình lên hiệp với hệ

thống 15 mô hàn cọc đã có của ngành giao thông, giữ ôn định biên cửa tuyển lòng sông ổn định ở vùng này.03 mồ hin mới là TX1, TX2 và TXS đặtở vũng cửa sông Dâu nhằm

chặn đứng hiện trường xói lờ bờ trong mấy năm qua Mỏ hàn có chiều dai từ 35m đến

19

75m Ngoài 3 ms hin trên, cần ké khoảng 1.500m bờ vùng Hi bi và 1.500 ba vingTÌm Xá ~ Xuân Canh

+ Cụm công tình Phú Gia — Từ Liên: Là cụm công trinh gồm 6 mỏ hân, hiệp với 3mỏ hàn đã có của ngành giao thông ở bai Từ Liên, chủ động đưa dng chủy v8 tuyển

lòng sông ổn định Các mỏ han PGI, PG2, PG3, PG4 có chiều dài từ 45m đến 65m; Mỏ hàn PGS dai 175m, PG6 dải 215m Đồng thi dự kiến cũng cỗ và nâng cao 3 ms hin đã

có của ngành giao thông KI, K2, K3 lên bằng cao trình của các mỏ han mới.

+ Cụm công trình Bat Tring: Hiện nay đoạn cong Bat Tring đã bị xói sâu vào be trái,"bờ sông hiên tai đã vượt ra xa đường biên của lòng sông dn định ở vùng này, Cần phi

đấy dòng chảy ra xa bờ, tiền gần tới tuyển chỉnh trị bằng hệ thống mo han cứng Cum

công trình Bát Tring gồm 5 mỏ han cứng, có chiều dai từ 75m đến 110m,

Nguyễn Tuấn Anh và nnk (2002) [30] đã nghiên cứu thí nghiệm mô hình vật lý chính thấi cụm đầu mỗi Văn Cốc ~ Hát Môn xác định khả năng thio và tỉnh thủy lực thượng và hạ lưu công trình khi phân lũ từ 1.000mŸ/s đến 3,000m%/s trong đó với mục đích chính. là nghiên cứu cả tạo cụm đầu mối Hát Môn đập Diy để dẫn nước mùa kiệt và phân lũ thường xuyên, đánh giá sự phối hợp và ảnh hưởng của việc cải tạo đến phân lũ lớn Nghiên cứu khả năng cái tạo lòng dẫn sông Day, đặc biệt ở 2 đoạn từ đập Day đến Mai

và từ Mai Lĩnh đến Eo Tân Lang Nghiên cứu đề xuất sử dụng hệ thẳng công tinh

phân lũ sông Đây trong chiến lược kiểm soát lũ Đồng bing Sông Hồng (BBSH) Tuynhiên nghị

giữa các công trình trong hệ thống phan 1a do mức kinh phí xây dựng mô hình là khảlớn và đến nay có nghỉ định 04/ND-CP v8 việc xóa bỏ các khu phân chậm lũ tỉ ác kịchbản phân lũ trong thí nghiệm mô hình vậtlý là không côn phủ hợp.

cứu thí nghiệm mô bình theo các công nh đơn lẻ, chưa cổ sự đồng bộ

Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam (2003)[31] "Nghiên cứu mô hình vật lý, đểsở khoa học để

tao và nâng cấp hệ thống thoát li sông Day phục vụ công tác phòng

chỗ 1 ạt bão đồng bằng Bắc Bộ" Để tài đã nghiên cứu thí nghiệm mô hình chính thái

ccum đầu mỗi Vân Cốc ~ Hát Môn xác định khả năng thảo vi tinh toán thủy lực thượng:

hạ lưu công tình phân lũ từ 1.000-3.000m% ĐỀ tải kiến nghị: Cin nghiên cửu quy trình vận hành đồng bộ cụm công trình Vân Cốc - Hát Môn - đập Day và Vân Cốc (cũ)

20

= Văn Cốc (mới - đập Đây (gai đoạn sau 2010 có Đại Thị, Sơn La) trên mô hinh tổng

thé bao gồm đồng bộ các công tình phân lũ, lòng hỗ và kênh dẫn, Do hạn chế về điều

kiện thí nghiệm các mô hình vậtlý nên dự án không phản ảnh được dy đủ v chỉnh xác ự phi hợp và kim việc đồng bộ giữa các công trình trong hệ thống khi phân lũ Đây cũng là tồn tại của dự án cần phải nghiên cứu tiếp.

Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam (2002-2004)132] đề tải khoa học công nghệ cắp Nhà8/11 thực hiện 2002-2004: "Nghiên cứu dự báo xối lỡ bồi lắng lòng dẫn vànước Kí

thống sông đồng bằng Bắc Bộ" Một trong uất các biện pháp phòng chống cho

sắc kết quả chính được nghiệm th có liên quan đến khu vực nghiên cứu và hiện được tham kháo trích dẫn nhiều là: Nghiên cứu đánh giá diễn biển lòng dẫn sông Hồng ~ Thái

Bình, trong đó có thực hiện chỉ tết cho đoạn Sơn Tây ~ Trung Hà ~ Bá Giang, ngã ba

Thao Đà, Hà Nội,

Viện Khoa học Thủy lợi Việt Nam (2005) [33] “Nghiên cửu mô hình đ xuất cơ sở khoa

học cải tạo và nâng cấp hệ thống thoát lũ sông Bay phục vụ công tác phòng chống lụt

bão đồng bing Bắc Bộ” đã dua ra các cơ sở khoa học cho việc làm sống lại sing Đá

về đồng chảy như vốn có tự nhiên của nó Trong nghiên cứu này chú trọng đến vấn đÈ

thoát nước và din nước từ sông Héng vio sông Diy, Tuy nhiên, chưa đề cập đến các vin đề khoa học của việc diễn bién én định lòng dẫn cũng như đánh giá kha năng lấy nước Các nghiên cứu vẻ môi trường ở đây mới chỉ dừng lại ở mức độ đánh giá tác động.

môi trường của các dự án

Công ty Tư vấn Thủy Lợi Việt Nam - HEC (2006): Lập dự án cải tạo sông Day và để xúc định quy mô của cổng, kênh Cim Đình - Hiệp Thuận, ải tạo sông Diy từ dip Đây ~ Ba Tha với lưu lượng thiết kế Qe là 36m"

Đoàn Thị Tuyết Nga (2007)134] trong nghiên cứu và xác lập cơ sở Khoa học để khối

phục ding chảy sng Diy phục vụ khai thác tổng hợp tải nguyên nước vi cải thiện môi

trường (đoạn từ Hát Môn đến Ba Tha) đã đưa ra những phần ích, xác định và nhận diện

những mặt tiêu cực của công trình phân lũ sông Đánh lượng nhủ cầu dng nước và

xác định hiệu qua ải hiện ð nhiễm chất lượng nước của đồng chảy cn được th tạo tiên

đoạn sông Day ừ Hát Môn đến Ba Thi, Mô hình MIKEII và QUAL 2E được sử dung

a

để tác định chế độ thủy lực cho dòng chảy sông Đây và xác định chit lượng nước cho

dong chảy sông Bay mới được ti tạo.

Ha Văn Khối và nnk(2009){36] "Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc xoá các khu chimlũ sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long" có những kết luận: Sau khi có thêm hồ

“hứa Sơn La, với lũ chu kỳ 500 năm có thể xoá bỏ các khu chậm lũ sông Hồng, sông

Diy và không cin phân lũ vào sông Diy Nhưng nếu không phân lũ vào sông Diy thithời gian duy tri mục nước cao ở Hà Nội kéo đài rong nhiễu ngày có thể xây ra sự cổphải phân lũ vào sông Day chỉ không đưa nước vào các khu chậm lũ“Chương Mỹ và Mỹ Đúc Giải pháp đưa nước vào sông Day kết hợp với phương án tạodong chảy thường xuyên cho sông Day Lưu lượng đưa vào sông Day không nên vượt

«qué 2.000mŸjs Việc tăng lưu lượng vào sông Day tới mức 2.000m'/s khi mực nước HaNội vượt 12,50m với

không Với Qr

i kỳ lũ nào, không cần xem xét lũ có đạt tin suất 0,2% hay 2.000 mvs, mực nước Hà Nội giảm được 2lem; Cỏ thể đưa tối đa $00 mY nước vào sông Day mà không ngập bai; VỀ phương án cải tạo sông Diy: nạo vét

30m &

lòng din hiện tại với B Sm đoạn từ đập Day đến Ba Thi để thoát được lưu lượng lũ thường xuyên 1.000 m'/s; Bỏ khu đầu mối Vân Cốc và đập Day, xây dựng, cổng mới tại Cam Đình Cống mới có cửa điều tiết cho hạ du Trong trường hợp vượt ngưỡng 13,40m tai Hà Nội, giải pháp sử dựng một phần dung tích chống lũ Sơn La cho

nhiệm vụ cất ũ hạ du à khả thi và hiệu qua, Với lö 500 năm, theo tỉnh toán mục nước,

Ha Nội cổ thể khống chế dưới 13.40m, Song các khu vực côn li mực nước đã vượt an

toàn 0,30m Do đó không nên đặt vin dé phân lũ khi mực nước đạt 13,40m tại Hi NộiViện Quy hoạch Thuỷ lợi (2009)[37] trong dy án "Ra soát quy hoạch phỏng chống lù

và để điều hệ thông sông Bay’, thing 12/2009, có những kết luận sau:

~ Duy trì phân lũ sông Hồng vào sông Day khi lũ trên sông Hồng vượt thiết ké lượng tối da là 2.500 ms

~ Xây dựng công đầu mối phân lũ mới thay thé đập Day (bên cạnh cổng lấy nước mùa.

ign chiêu rộng B=88m, Ze=9.0m Cổng mới có thé phân lũ từ sông Hing vào sông Dây với Quan = 2.5000

~ Cải tạo kênh din di theo tuyến Cắm Dinh - Hiệp Thuận với chiều rộng 150m, đáy đầu kênh ở cao trình +2,0m và cuối kênh +1,0m Hai tuyén đề dọc theo hai kênh dẫn có khoảng cách khoảng 500m.

- Hệ thống sông Đầy sau khi cải tạo sẽ được sử dung đưa nước thường xuyên từ sông

HHỗng vao sông Đây với lưu lượng mùa kiệt tăng từ 36 Kn 106m”s, lưu lượng thườngxuyên mùa lũ là 800m'%s

~ Cũ tạo vã kênh hod sông Đáy từ đập Đây đến Ba Tha với b rộng 150m, Z2 ti họ lưu Đập Day +1,0m; Ba Tha -2,5m Xây dựng tuyển đê mới có khoảng cách giữa hai đê là

500m để bảo vệ không cho ngập vũng Chương Mỹ, Mỹ Đức vi Kim Bảng

Xây dựng công đầu mối phân lũ mới dé thay thé dap Day sẽ tại Cảm Đình (bên cạnh

sống lấy nước mia kigt).Céng mới có thể phân lũ tử sông Hồng vào sông Diy với Qua = 2.500m's Việc xác định này cũng chỉ bước đầu dựa trên kết quả chạy mô hình MIKEII, do phạm vi nghiên cứu giới hạn của dự án nên dé tài này sẽ tiếp tục đưa ra cơ sở khoa học xác định được vị trí cống phân lũ mới, đưa ra được biểu đồ phân phổi lưu lượng theo thời gian tại cụm công trình đầu mối phân lũ mới nảy, đặc biệt đưa ra được vige bảo đảm cho cống lấy nước theo mực nước trong ứng phi hợp với yêu cầu sử dụng nước trong từng thời gian, đánh giá được phân bổ bùn cát tại vịtrí công trình cổng mới xây dưng, inh gi được khả năng x6i lờ, bồi lắng tụ vị trí xây đựng cổng mới và để

xuất các giải pháp ổn định cửa lẫy nước.

2

Pham Đình và nnk(2010)[38] trong nghiên cứu biển động lòng dẫn sông Hồng và đề

xuất các giải pháp ôn định khu vue cửa vào sông Bay sử dung phần mễm MIKE2I

EM-ST là mô hình 2D lòng động làm công cụ nghiên cứu, đề xuất và ảnh giá hệ qua giải

pháp chỉnh trị ôn định đoạn sông Hồng qua cửa Bay Giải pháp chỉnh trị sông được đề

xuất như sau:Đối với phương án hiện trang không có công trình, khu vực thượng lưu sống Cảm Đình xuất hiện hỗ x6i sau 5 năm x6, sâu thêm trung binh 3-3.5m và tai khu

vực của cống bồi cao thêm 2m,Với phương án có giải pháp công tri: cũng sau thời

gian 5 năm, diễn biến lòng dẫn đoạn cửa cổng lấy nước vào sông Đáy đã có hiệu quả

cđáng kể Cụ thể, hỗ xói thượng lưu khu vực cửa công lấy nước đã có xu hướng bồi nhẹ,bãi bồi trước cửa công lấy nước xói sâu hon.Déi với cấp lưu lượng lũ thiết kế 27.500

tristi Sơn Tây, các công trinh đề xuất đã t ảnh hưởng đến sự thay đổi mục nước lũ

thiết ké đối với đoạn sông Hồng qua cửa Day Giải pháp của phương án chỉnh trị đã dam

bảo được các mục tiêu én định được lòng dẫn sông Hồng khu vực cửa vào sông Đây,

thuận lợi cho việ lấy nước vào cổng Cảm Binh, Tuy nhiên, nghiên cứu chưa chỉ ra vị

trí xây dựng cống Cảm Đình đã hợp lý chưa và đánh giá nguyên nhân tại sao gây bồi lip khu vực cổng Cim Đình Việc xây dựng xác định vt của lấy nước cũng chưa được

nghiên cứu cụ thể, dựa trên tiêu chí kỹ thuật nào dé xác định vị trí cửa lấy nước.

Lương Phương Hậu (2010)39] đã đưa ra định hướng các giải pháp chỉnh tej ôn định.đoạn sông Hồng qua Hà Nội có viết về định hướng chung trong việc én định lòng dẫn

đoạn sông Hồng qua Ha Nội tử kết quả nghiên cứu của để tải KHCN cấp nhà nước KC 08.14/06-10 như sau: Chỉnh trị đoạn sông Hồng qua Hà Nội phải được xem xét một

cách tổng thé, Đoạn phía thượng lưu Thượng Cát (đoạn Tráng Việt - Mê Linh) phải ồn

định, bảo đảm chủ lưu đi vio đúng tuyến chỉnh trị đã vạch, nhất là đó lại là đoạn phân

Tach có chủ lưu dao động rat lớn Đoạn cuỗi Hà Nội và đoạn kế tiếp hạ lưu lả những.

vòng cong gắp nổi tiếp nhau, nhất là vong cong Duyên Ha, đồng chảy lũ bị dồn ứ lại

nếu không tốn nắn lại tuyến thi Kim sao thoát được dòng chảy một cách thuận lợi, để

hạ mực nước cho Hà Nội Những đoạn phân lạch như từ Cầu Thăng Long đến Của

'Đuống và từ Cửa Đuồng đến cầu Chương Dương có thể duy trì loại hình 2 lạch nhưng

cẩn én định lạch chính ở bở trái, bảo đảm chạy tàu thuận lợi Các bãi giữa cần được khống chế vĩ trí trên mặt bằng một cách hợp lý Tỷ lệ phân lưu cho sông Đuống giữ & mức (28+30)% Những đoạn bờ cong có tác dụng định hướng thé sông như đoạn Tầm.

4

Xa, đoạn Ngọc Thụy, đoạn Thanh Trì chỉ ép.

Không nên sử dung các giải pháp làm phúc tap kết cấu dòng chảy như mở hàn, côngn sử dụng giải pháp gia cổ ba trực

trình cọc Diéu chỉnh tuyển để không nh thiết phải lim nhưng nếu cin vẫn có thé điều chỉnh lạ theo những phương án của Viện Khoa học Thủy lợi Trong bắt cứ inh hình nào thì giải tỏa toàn bộ cư dân trên bãi sông là việc sớm muộn cũng phải thi hành:

tr để, không có lý đo nào ngụy biện được, tắt nhiên có thể tiến hành từng bước Cao

trình bãi bị nâng lên (1+2)m trong thời gian con người "tạm chiếm”, cần được trả vềnguyên trang để khôi phục không gian chứa và thoát lũ của long sông.

Nguyễn Tiền Giang và nnk (2010) [40] đã đánh giá ảnh hưởng của các phương án chỉnh.

trị đến khả năng thoát lũ của đoạn sông Hồng chảy qua Hà Nội cũ bằng mô hình mô.

phòng Trong nghiên cứu sử dụng mô hình MIKE 11 (HD) để xem xét khả nang hạ mực:

nước tại các trạm Thượng Cát, Ha Nội, Son Tây và tỷ lệ phân chia lưu lượng lũ giữa. sông Hing và sông uống tương ứng với các phương án chỉnh tử như sau: Phương án

1: Lòng sông sau khi chỉnh trị cô các cấp cao độ sau: Ở phần đầy sông, cao trình đáy

nhỏ hơn hoặc bằng +0 Néu đáy sông đoạn chỉnh trị cổ cao trinh nhỏ hơn +0 thi giữ

nguyên, các nơi cao trình lớn hơn 0 đều phải nạo vết Bậc thém sông thứ nhất có cao

trình là +10m.Bậc thêm sông thứ hai, cao trình là + 11,Sm.Cao trình dé trung ương có độ cao là + 15m; Phương án 2: Lòng sông sau khi chỉnh trị có các cấp cao độ sau: Ở

phần đáy sông, cao trình day thay đổi cao nhất là +6m Thêm sông thử nhất cao trình từ

+6 = +10m.Thém sông thứ hai, cao trình +10 + +11,Sm.Phin đề cỏ cao trình từ 1.5m

đến 15m.Kết qua cho thấy với phương dn chỉnh tị 1, phương án tạo hai bậc thém sôngtại Hai bậc thécó cao trình 10 và 11,5m, hiệu quả thoát là vẫn giữ nguyên như hig

này có chiều rộng lớn có thé sử dụng làm nơi vui chơi giải tri khi không có lũ, tạo cảnh.

‘quan cho thành phố Hà Nội Tuy nhiên, khối lượng đào đắp sẽ khá lớn.Đổi với phương n3, phương án tạo hai bậc thém sông có cao độ từ 10 + 11.5m và 6 + 10m sẽ tiét kiệm về mặt đào dip Tuy nhiên, phương án này gây tác dụng ngược đổi với van để thoát lũ Xe nước ti cả 3 trạm đều ting so với điều kiện trước khi chỉnh trị Đẳng thời phương

25

án 2 lâm ning cao đường quan hệ Q.11 ở hai tram Sơn Tây và Hà Nội Điều này chứng

tô khả năng thoát lũ của lòng dẫn qua đoạn Hà Nội bị suy giảm so vớ trước.

Phạm Thị Hương Lan (2012) [41] trong nghiên cứu giải pháp ổn định cửa vio và lồng

dẫn sông Day đảm bảo yêu cầu lấy nước mùa kit và thoát lida áp dụng được mô hình

MIKEIIST, MIKE21FM vào việc tinh toán mô phỏng diễn biến lòng dẫn trước đoạn.

của vào và lòng din sông Diy theo kịch bin đưa nước thường xuyên và thoát theonghị định 04/ND-de biệt đưa công trình cum đầu mỗi sông Bay vào mô hình đểmô phỏng chế độ dòng chảy và diễn bin long din khu vực nghĩiu Từ đó xác định

(được giải pháp công trình va phí công trình cho phủ hợp đảm bảo yêu cầu lấy nước mia kiệt và thoát lũ,đã xây dựng được hệ thống kịch bản vé lưu lượng mùa lũ, mùa kiệt đưa

nước vào sông Đây theo yêu cầu phát triển dân sinh - kinh tế - xã hội Dự báo được điễn

biến lòng dẫn sông Day khi chỉ thực hiện cái tạo lỏng dẫn sông Dy theo hai cấp Đề xuất được phương án cái tạo công trình đầu mỗi phục vụ cho lấy nước mùa kiệt và lầy

nước thưởng xuyên trong mùa lũ cho khu vực cửa vào sông Bay Tuy nhiên, báo cáocũng chưa nêu định lượng cụ thể nguyên nhân gây bồi lắp cửa vào sông Đáy và ảnh

hưởng như nào đến vấn đề cắp nước cũng như vị tri tuyến công trình là hợp lý hay chưa.

Sở KHCN Hà Nội (2015) [42] đã cho "Nghiên cứu đánh giá thực trạng và giải pháp hạn

chế xi lở, bồi tụ tại cửa lẫy nước của các trạm bơm tưới dọc sông Hồng”, cụ thể 5 tram bơm tưới dọc sông Hồng trên địa bản Hà Nội gồm: trạm bom Phù Sa (thuộc Công ty

‘TNHH MTV thủy lợi sông Tích) trạm bơm Đan Hoải (thuộc Công ty TNHH MTV“Thủy lợi sông Đáy), tram bơm Xuân Phú (thuộcng ty TNHH MTV thủy lợi sông

Đây), trạm bơm Ap Bắc (thuộc Công ty TNHH MTV Thủy lợi Hà Nội) trạm bơm Thanh,

Điềm (thuộc Công ty TNHH MTV Thủy lợi Mé Linh) Để ngăn chan bùn cát không có

Igi đi vào trong lòng kênh va tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình nạo vét, nhóm nghiên cứu để xuất xây dựng bé lắng cát tại khu vực bể xã Giải pháp để xuất là xây dựng công ngằm lấy nước bằng bê tông cốt thép dẫn nước đồng thời phía bên ngoài cửa lấy nước bổ tr lưới chắn rác đ đảm bảo có ít bùn cát nhất cuốn theo đồng chảy di vio trong cổng:

khi vận hành lấy nước Xây dụng kè mỏ hàn phía rước cửa lẤy nước để hướng dingchy ra xe, đồng thời lợi đụng ding nước để gây xó li, kim giảm diện tích củ cồn cất

phía trước cửa lấy nước Giải pháp nhằm nâng cao cột nước bơm trong bé hút của trạm

6

giải quyết và

tước hợp lý theo quy tình xa cao did

bơm Ngoài ra để nâng cao kết quả sử đụng và vận hành bệ thông tưới cả

gần thấp điều sau để giảm tổng lượng nước tưới, góp phẫn giảm chỉ phí quản lý, vân

hành, khai thác hệ thông mà vẫn đảm bảo nhu cầu nước tưới của cây trồng và phục vụ.dân sinh; Điều chỉnh quy trình vận hành hệ thong, đảm bảo tính ben vững của công. trình, nâng cao ti tho của công trình: Phối kết hợp với các cơ quan quản lý đến các

hành hệ thống đúng quy tinh; Hoàn thiện các vấnban tự quản, các hộ dùng nước để v

"bản quy phạm pháp luật liên quan đến quản lý khai thác các công trình thủy nông theo

hướng các công trình phải có chủ quản lý thực sự, tiến tới tư nhân hỏa, đa dang boatrong công tác quản lý; Tuyên truyễn, phổ biễn pháp luật về ky thuật thủy nông, nông,nghiệp đến tận người dân, đặc biệt là kỹ thuật trổ tiêu phủ hợp với yêu cầu nước theo

từng giai đoạn sinh trưởng của cây trồng; Tăng cường kiểm tra, theo dõi, ngăn chặn.

những hành vi xâm phạm làm hư hỏng công trình; Có chính sách cụ thé đối với cán bộ,nhân viên quan lý và điều hành công trình: chính sách thu nhập, biên chế và quy định.chức năng nhiệm vụ cụ thé rõ rằng theo đúng chủ trương của nhà nước Tuy nhiên, hạnchế của bio cáo là chủ yêu tập trung đánh giá tình trang han hán thiếu nước trong mùa

kiệt và tình trạng bồi lắng khu vực lầy nước với khối lượng bồi lắng mang tính định tinh,

chưa có nghiên cứu tính toán cụ thể.

12.4 Nhận xét chung vềcác nghiên cửu trong nước cổ iên quan

luận én

nội dung của

- Việc xem xét vị tr lấy nước thích hợp của các cổng lấy nước chưa được chi trọng

nhiều mà chỉ nêu vị trí đặt cửa lay nước nên xem xét đặt ở đoạn sông cong phía bờ lõm,

nhưng ở vị tr nào là cổ lợi nhất th chưa chi rõ, din đến hiệu quả lấy nước của các công

trình lấy nước không cao.

~ Việc điều tra để từ đó dé xuất các giải pháp giảm thiểu bồi lắng tại cửa hút cho các trạm bơm, ti các cửa cổng lấy nước cũng được các nhà khoa học trong và ngoài nước

nghiên cứu từ lầu Đặc biệt trong khi thiết kế xây dựng các CTLN đã xem xét các yếu

tổ ảnh hướng dn việc lấy nước như điều ign đa hình ở thượng lưu công tình, điều

kiện đị chất của bờ sông, độ chênh lệch cao độ en bờ sông với đáy sông, tỷ lệ lượng

nước được lấy vào kênh dẫn, đặc biệt trong mùa kiệt hoặc mở rộng đột ngột tránh xói

2”

16, bi lắng lòng dẫn, tuyến kênh dẫn nước, độ rộng của kênh dẫn tai vị trí tiếp giáp với

sông, mặt cắt của kênh din không được thụ hẹp.Tuy nhiền việc xác định vị trí lấy nước

28