Luận văn thạc sĩ Thủy văn học: Đánh giá tác động của biến đổi khí hậu tới lũ thiết kế và khả năng phòng lũ hạ du các hồ chứa lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

Vì thể 48 tài "Đánh giá tác động của Biến đãi khí hậu tới lũ thiết kế và khả năng phòng tt hạ du các hé chứa lưu vực sông Vu Gia = Thu Bằn” có tính cấp thiết và ý nghĩa thực tiễn sâu sắc

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoan luận văn được thực hiện dựa trên các số liệu thu thập từ nguồn thực

tế, đã được công bó, đăng tải trên các tạp chí, sách, báo chuyên ngành Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực, không sao chép bất kỳ một luận văn hoặc một dé tài

nghiên cứu nào khác đã thực hiện trước đó.

Tôi xin cam đoan, đây là công trình nghiên cứu độc lập của bản thân với sự giúp đỡ

của giáo viên hướng dân Mọi sự giúp đỡ cho việc thực hiện luận văn này đã được cảm

ơn và các thông tin trích dẫn trong luận văn đã được ghi rõ nguồn gốc.

Hà Nội,ngày tháng 11 năm 2016

Học viên

LỜI CẢM ON

Trong quả tình học tập và làm luận văn ốt nghiệp cao học, được sự giáp đỡ của cácthầy, cô giáo Khoa Thuỷ văn ~ Tài nguyên nước, trường Bai học Thủy lợi, đặc bit là

TS, Ngô Lê An và PGS.TS Ngô Lê Long, cùng sự nỗ lực của bản thân, đến nay tác

giả đã hoàn thành luận văn thạc sỹ kỹ thuật, chuyên ngành Thủy văn học với đề tài

"Đánh giá tác động của Biển đổi khí hậu tới lũ thiết kế và khả năng phòng là hạ du

các hỗ chữu lưu vực sông Vu Gia Thu Ban"

Do thời gian và kinh nghiệm còn bạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiểu

sốt vi vậy rất mong nhận được sự góp ÿ của các thiy, cổ và các đồng nghiệp

Tác giả bay tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới TS Ngô Lê An và PGS.TS Ngô Lê

hướng dẫn, chỉ bảo tận tình và cung cắp các kiến thức khoa học cần thiết trong quátình thực hiện luận văn, Xin chân thành cảm om các thy, cô giáo Khoa Thuỷ văn

Tải nguyễn nước, phòng Bio tạo Đại học và sau Đại học trường Đại học Thủy Lợi đã

tao moi điều kiện thuận lợi cho tic giả hoàn thành tốt luận văn thạc sỹ của minh

“Tác giả chân thành cảm on các đồng nghiệp và lãnh đạo Cục Quản lý t nguyên nước đđã tạo điều kiện, cung cấp các ti liệu liên quan và giúp đỡ tác giá hoàn thành luận văn.

“Tác giả xin chân thành cảm ơn các bạn bẻ và gia đình đã động viên, khích lệ tác giả trong quá tình học tập và thực hiện luận văn này.

Hà Nội, ngày thing năm 2016

Hoe viên

Ngô Mạnh Hà

MỤC LUC HÌNH

MỤC LỤC BẢN

MỞ DAI

1 Tinh cắp thiết của Để tải

2 Mục tiêu nghiên cứu

3 Đối tượng và phạm vỉ nghiên cứu

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu :

'CHƯƠNG 1: TONG QUAN CÁC VAN DE NGHIÊN CỨU

1.1 Tổng quan tính toán lũ thiết kế có xét đến BĐKH

1.1.1 Các phương pháp tinh lũ thiết kể

1.1.2 Tổng quan tính toán lũ thiết kế có xét

1.1.2.1 Các nghiên cứu trên thể giới

1.1.2.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam.

1.2 Tổng quan nghiên cứu vận hành hỗ chứa phòng lũ hạ du

2.4.2 Đặc điểm dòng chảy lũ trên lưu vực

2.4.3 Khả năng xảy ra lũ lớn nhất trong năm trên lưu vực

2.4.4 Đánh giá tic động của biển đổi khí hậu đến đặc trưng đồng chảy lũ 28

2.5 Hiện trạng hệ thông hồ chứa thủy điện trên lưu vục 29

CHƯƠNG 3: DANH GIA SỰ TH T KE CÁC HO CHUA

TREN LUU we SÔNG V VU GIÁ - THU BON DƯỚI TÁC DONG CUA BIEN

3.1 Lựa chọn kịch bản BĐKH _— —- 37

37 38

3.1.1 Đặc điểm các mô hình mô phòng kịch bản biển đổi khí hậu.

3.1.2, Phân tích lựa chọn kịch bản biển đổi khí

3.2 Phân tích, đánh giá sự thay đổi lượng mưa tại các trạm trên lưu vực dưới tác động của BDKH 40 3.2.1, Phương pháp tinh toán, xác định lượng mưa tại các tram theo các kịch 1375 3.2.2, Kết qua tính toán, dự báo sự thay đổi lượng mưa tai các tram theo các kịch bản BĐKH lựa chọn „43

32, Phân ch, đánh gi thay đội dùng chy lồ tiết kế wi hồ A Vương dưới tác động của BDKH - - 46

3.3.1 Xác định đồng chảy lũ thiết kế tại hỗ A Vương

3.3.2 Xác định dòng chảy lũ thiết kế tại hd A Vương theo các kịch bản

BĐKH

CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ KHẢ NANG ĐIỀU TIẾT LŨ VÀ ĐÈ XUẤT GIẢI

PHÁP VẬN HANH HE THONG HO CHUA KHI XÉT DEN ANH HƯỚNG

CUA BIEN ĐỐI KHÍ HẬU

4.1 Thiết lập bài soa lũ lưu vực sông Vụ

Gia-Thu Bồn SI

4.1.1 Phân „51

4.1.2 Thiết lập bai toán vận hành liên hỗ chứa kiểm soát lũ lưu vực sông Vu

Gia-Thu Bồn ¬—— 4.1.2.1 Nguyén ti ing Vu Gia-

‘Thu Bn „54

4.1.2.2.Thiết lập bộ công cụ mô hình toán phục vụ bài toán vận hành liên hd

chứa phòng lũ 56 4.2 Đánh giá hiệu qua cắt giảm lũ ha du của hỗ A Vương 6

4.2.1 Đánh giá sự gia tăng mực nước hạ du theo sự biến đổi lưu lượng đến hd

A Vương „6

lựa chọn các trận lũ dién

vận hành liên hỗ chứa cá giảm lũ lưu vực

4.2.2 Hiệu quả cắt giảm lũ của ho A Vương.

4.3 Đánh giá hiệu quả cắt giảm lũha du của hệ thống hỗ chứa trên lưu vực

sông Vu Gia-Thu Bên 70 4.3.1 Tinh toán với trận lũ năm 1998 (tir 18 + 25/11)

4.3.2 Tinh toán với trận lũ năm 2007 (từ 09 + 17/11)

4.3.3 Tính toán với trận lũ năm 2009 (từ 28/9 + 4/10) «.-.e-«ee- TẾ

4.4, Nghiên cứu điều chỉnh quy tắc vận hành hồ chứa A Vương trong trường

hợp lũ đến hỗ là lũ thiết kế, lũ thiết kế (có xét BDKH) eee TD

KET LUẬN VÀ KIEN NGHỊ, e7

1 Các kết quả đạt được : : 87

2 Những tồn tại trong luận văn 89

3 Những kiến nghị về hướng nghiên cứu tiếp theo 89TÀI LIEU THAM KHẢO 90

Tiếng Việt 90

Tiếng Anh en 9L

PHỤ LỤC 93

MỤC LUC HÌNHHình 2.1 Phạm vi lưu vực sông Vu Gia ~ Thu Bén : 18Hình 2.2 Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực Vu Gia - Thu Bồn.

- 22 Hình 2.3 Xu thé biến đổi mưa 1,3,5,7 ngày max trạm Thành Mỹ (1979 - 2008)

23 Hình 2.4 Tổng hợp quá trình lũ chính vụ tram Thành My 28

Hình 2.5 Thời gian xuất hiện lũ lớn nhất tram Thành Mỹ en 28

Hình 2.6 Sơ đồ vị tri trí các công trình thủy điện nằm trong Quy trình vận hảnh.liên hồ chứa trên lưu vực sông Vu Gia — Thu Bon „36

Hình 3.1, Pham vi mô hình HadGEM3-RA 39

Tình 3.2 Ô lưới mô hình khí hậu HadGEM3-RA cho vùng Việt Nam 41Hình 3.3 Các trạm khí tượng, thủy van sử dụng để tinh toán chỉ tiết hoá lượng

mưa từ mô hình HadGEM3-RA - " 42 Hình 3.4: Vị trí công trình thủy điện A Vương trên lưu vực sông Vu Gia ~ Thu Bản 46

Hình 3.5 Đường tin suất XImax trạm Hiên và Đà Nẵng kịch bản RCP4.5 và

RCPS35 48

Hình 4.1, Quá trình lũ đến hồ A Vuong — mô hình lũ năm 1988 53Hình 4.2 Quá trình lä đến hỗ A Vương ~ mô hình lũ nam 2007

Hình 4.3 Quá trình lä đến hồ A Vương ~ mô hình lũ năm 2009

Hình 4.4 Sơ đồ khối bai toán quy trình vận hành liên hỗ chứa

Hình 4.5 Mạng mô hình thuỷ lực lưu vực sông Vu Gia-Thu Bồn

5 34 56

0 60

„60 Hình 4.6.Sơ đồ quy trình hiệu chỉnh bộ thông số mô hình

Hình 4.7 Kết quả mô phỏng quá trình mực nước lũ tại tram Thành Mỹ 6 Hình 4.8, Kết quả mô phỏng quá trình mực nước lũ tại trạm Hội Khách 62

Hình 4.9 Kết quả mô phỏng quá trình mực nước lũ tại trạm Ái Nghĩa 6

Hình 4.10, Kết qua mô phỏng quá trình mực nước lũ tại trạm Nông Sơn 63

Hình 4.11, Kết quả mô phỏng quá trình mực nước lũ tại trạm Giao Thủy 64

Hình 4.12, Quá trình mực nước tại Ái Nghĩa-điều tiết hỗ A Vương (mô hình lũ

: 66

lũ

„67

ighia-digu tiết hỗ A Vương (mô hình lũ

Hình 4.14 Quá trình mực nước tại Ái

- 67

thiết kế năm 2007)

Hình 4.15 Quá trình mực nước tại À Vương (nộ hình

lghia-thiết kế có xét BĐKH năm 2007) - „684.16 Quá trình mực nước tại Ái Nghĩa-điều tiết hồ A Vương (mô hình lũ

thiết kế năm 2009), 68 Hình 4.17 Quá trình mực nước tại Ái Nghĩa-điều tiết hồ A Vương (nề hình lũ thiết kế có xét BĐKH năm 2009) : 69

Hình 4.18, Quá trình mye nước tại Ái Nabi mô hình lũ thiết kế đến ho A

'Vương năm 1998 « 74

Hình 4.19 Quá trình mực nước tại Ái i Nghe mô hình lũ thiết kế đến hỗ A

'Vương (có xét BĐKH) năm 1998 714 Hình 420 Quá tình mục nước tỉ Ái Nghĩa mô hình 10 thất kế đến hồ A 'Vương năm 2007 : : 75

Hình 4.21 Quá trình mực nước tại Ái Nghe mô hình lũ thiết kế đến hồ A.

Hình 4.24.Điều tiết hỗ A Vương trận lũ thiết kế (mô hình năm 1998) 80

Hh 428 Điề tế hộ A Vuong wn là hit kế cổ xe BĐKH ink nản

1998) "`

Hình 4.26.Điều tiết hỗ A Vương trận lũ thiết kế (mô hình năm 2007) 81

Hình 4.27.Điều tiết hồ A Vương trận lũ thiết kế có xét BĐKH (mô hình năm

2007) 82

Hình 4.28.Điều tiết hd A Vương trận lũ thiết kế (mô hình năm 2009) 82

Hình 4.29 Điều tiết hồ A Vương trận lũ thiết kế có xét BĐKH (mô hình năm '2009) : os " 53

Hình 4.30.Quá trình mực nước tại Ái Nghĩa-năm 1998 seve 83Hình 4.31.Quá trình mực nước tại Ái Nghĩa-năm 1998 (tiếp) 84Hình 4.32.Quá trình mực nước tại Ái Nghĩa-năm 2007 " : 84Hình 4.33.Quá trình mực nước tại Ái Nghĩa-năm 2007 (tiếp) _ Hình 4.34.Quá trình mực nước tại Ái Nghĩa-năm 2009 —-Hình 4.35.Quá trình mực nước tai Ái Nghĩa-năm 2009 (tiếp) woven 86

MỤC LỤC BẢNG Bảng 2.1 Đặc trưng hình thái sông chính vùng nghiên cứu 20 Bảng 2.2 Mang lưới các trạm khí tượng và đo mưa trên lưu vực sông Vu Gia -

Thu Bồn , , , ' 20

la = Thu Bon 21

Bảng 2.3 Mang lưới các trạm thủy văn trên lưu vực sông Vu G

Bảng 2.4 Xu thể bi

sông Vu Gia ~ Thu

đổi lượng mưa 1, 3, 5, 7 ngày max các tramlrên lưu vực lên (1979 - 2008) 23

Bảng 2.5 Tần số xuất hiện lũ lớn nhất năm vào các tháng trong năm (Đơn vi

%), : 27 Bang 2.6, Thông số kỹ thuật chủ yếu của các hỗ chứa thủy dig

trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Vu Gia — Thu Bồn

nằm trong Quy

34 Bảng 3.1 Đặc trưng của các kịch bản biến đổi khí hậu 38

Bang 3.2 Sự thay đổi lượng mưa 1 ngày lớn nhất so với thời ky nền theo Kịch

bản RCP 4.5 (đơn vị: %) : " 44 Bảng 3.3 Sự thay đổi lượng mưa 1 ngày lớn nhất (%) so với thời kỳ nền theo Kịch bản RCP 8.5 45 Bảng 3.4 Đường đơn vị cho tuy A Vương 4

Bảng 3.5 Mưa I ngày lớn nhất và lưu lượng đỉnh lũ thiết kế hồ A Vương 47

Bảng 36 Lượng man ngày lớn nhất theo hiện trạng và Kịch Bán BĐKH (mm)

4

Bing 3 3.7 So sinh lưu hang đình Wi hit kể theo hiện tạng và các kịch bản

BDKU 49 Bang 4.1 Các năm lũ điển hình trên lưu vực sông Vu Gia-Thu Bẳn 52

Bang 4.2 Kết quả hiệu chinh mô hình (trận lũ 31/10 + 11/11/1999) 6Bảng 4.3 Kết quả hiệu chỉnh mô hình (trận 10.27/10 - 7/11/1996) 64Bảng 4.4 Đặc trưng đỉnh lũ hỗ A Vương và Ái Nghĩa 66

Bảng 4.5 Dung tích điều tiết của các hồ 72

Bảng 4.6.Các đặc trưng trận lũ năm 1998 73 Bảng 4.7 Các đặc trưng trận lũ năm 2007 : T5 Bảng 4.8.Các đặc trưng trận lũ năm 2009 so 16 Bảng 49 Tổng hap lưu lượng xã lớn nhất hồ A Vương các phương án mộ phỏng : : seo TỔ

Bảng 4.10 Tổng hep hiệu quả giảm mực nước trạm Ai Nghĩa theo các phương

án : : _ : 86

MỞ DAU

1 Tính cấp thiết cin ĐỀ dải

Lưu vực sông Vụ Gia - Thu Bồn nằm ở khu vục Trung bộ Việt Nam, thuộc vùng kinh

tẾ trọng điểm miễn Trung, là nơi có nhiều di sản văn hóa được th gì sông nhận.

Tuy nhiên, do đặc điểm của lưu vực, về mùa lũ đòng chảy ở thượng nguồn có tốc độlớn, lũ tập trừng nhanh đổ xuống đồng bing, ving đồng bằng sông có độ dốc bế, lòngnông, bờ sông thẳng, các cửa sông thường bị boi và thất hẹp dẫn đến khả năng thoát lũkêm, dại bộ phận đồng chảy lũ khi gin dn Ai Nghĩa và Giao Thủy đã chay trăn bờ và

cây ngập Ging cho toàn bộ hạ lưu sông,

Ngày 07 tháng 9 năm 2015 Thủ trớng Chính phủ đã ký Quyết định số 1537/QĐ-TTy về

việc ban hành quy tình vận hành lên hồ chứa rên lưu vực sông Vu Gia ~ Thu Bồn

“Trong đó quy định các hồ chứa ngoài nhiệm vụ phát điện còn phải đảm bảo an toànsông tỉnh đối với các trận lũ kiểm tra ti tuyển công tình và g6p phần giảm lũ hạ du

Dưới tác động của biển đổi khí hậu toàn cầu, lũ lụt ở các tinh Miễn Trung nói chung và

lưu vực sông Vụ Gia ~ Thu Bén nổi ring sẽ gia tăng cả về tin su in cường độ Vì thể

48 tài "Đánh giá tác động của Biến đãi khí hậu tới lũ thiết kế và khả năng phòng tt

hạ du các hé chứa lưu vực sông Vu Gia = Thu Bằn” có tính cấp thiết và ý nghĩa thực

tiễn sâu sắc trong việc đánh giá lại khả năng phòng lũ hạ du của các hỗ chứa, làm cơ sở

đưa ra các giải pháp vận hành hợp lý, phát huy hiệu quả giảm lũ của các hồ chứa phía.

với din cư hạ du các hỗ chứa.thượng lưu, e6p phần giảm thiểu thiệt hại do l gây ma đổ

2 Mục tiêu nghiên cứu

Nghiên cứu để xuất được phương pháp tính toán lũ thiết kế hồ chứa có xét đến biến đổikhí hậu, đồng thời đánh giá lại khả năng phòng lũ hạ du của một số hồ chứa thượngnguồn ưu vực sông Vu Gia ~ Thủ Bồn

xuất phương án vận hành hỗ A Vương ứng với các tr lũ thiết kế và trận lũ thiết

kế có xét đến biển đội khí hậu, phối hợp với các hỒ chứa Dak Mĩ 4, Sông Tranh 2, Sông

Bung 4 giảm lũ hạ du lưu vực sông Vu Gia - Thu Bổn.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu

- Đối tượng nghiên cứu: Các hd chứa lớn trên lưu vực sông Vu Gia ~ Thu Bổn tham,

gia cắt giảm lĩ cho hạ du

~ VỀ phạm vi nghiên cứu: lưu vực sông Vu Gia ~ Thu Bồn

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

= Cách tiếp

+ Tính toán lũ thiết kế một số hồ chứa lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn có xét đến biến

đổi khí hậu,

+ Ứng dụng mô hình toán đánh giá vai trò của các hd chứa tong việc giảm lũ hạ du

lưu vực sông Vu Gia ~ Thu Bồn

+ Phương pháp nghiên cứu:

+ Phương pháp thống kê, xử lý số liệu: Thu thập và xử lý số liệu, các tài liệu liên quan

cắn thiết đến lĩnh vực nghiên cứu,

+ Phương pháp mô hình toán: Phân tích và lựa chọn các mô hình toán phù hợp để sử dụng trong phân chia vùng nghiên cứu,

‘Vu Gia - Thu Bồn

nh toán thủy văn thủy lực cho lưu vực sông

+ Phương pháp kế thừa: Tham khảo và k thừa các ti liệu, kết quả, các hỗ sơ có báo

sảo lên quan đến nội dung báo cáo đã được nghiên cấu trước đây của các tác giả, cơ

quan và tổ chức,

'CHƯƠNG 1: TONG QUAN CÁC VAN ĐÈ NGHIÊN COU

1.1 Tổng quan tính toán ta thiết kế có xét đến BDKH

Lit Các phương pháp tink lũ thiết kế

La thiết kế được định nghĩa là đường quá trình lũ hay lưu lượng đình lũ tức thời thu được ding để thiết kế một công trình thuỷ lợi hoặc chỉnh trị sông sau khi đã xem xét

các yếu tổ chính trị, xã hội, kinh tế và thuỷ văn Tính toán lũ thiết kế là một nội dung

cquan trong trong thiết

hỗ

và thi công các công tình thủy nói chung trong đồ có đập vài

ira, dé sông, đê biển Kết quả tính toán lũ thiết kế sẽ quyết định quy mô công.

trình và các thông của công trình có liên quan đến an toàn vùng ha du Cácđặc trưng lũ thiết kế được tính toán bao gồm lưu lượng đỉnh lũ Q, tổng lượng lũthiết kế Woe vả đường quá trình lũ thiết kế (Q-1) pup

“Các phương pháp tính toán lũ thiết kế có thé đưa ra đưới nhiều dạng khác nhau bao

ồm: (a) các phương pháp thống kê, (b) các phương pháp tắt định và (e) các phương

pháp kết hợp cả 2 nhóm phương pháp trên.

a) Phương pháp thống ké tính toán lũ thiết kế bằng cách khớp một phân bồ tần suất lũ

ác din lã thực đo, Nếu chuỗi quan trắc 1a đãi thì phương pháp này thường được

sử dụng và được coi như là một "hương pháp chuẩn” trong việc tính toán tn suất lũ

“Trong trường hợp không có chuỗi quan trắc lũ thì phân bổ tần suất lũ có thể được lấybằng cích sử dụng các phương pháp phân ving mưa (ưu vực tương ty) Hạn chế lớnnhất của phương pháp thống kê này là can phải có ch liệu lũ quan trắc đài đại

biểu Các sai số lớn có thé xảy ra khi các chuỗi đo ngắn và cần phải được ngoại suy để

rước tính lũ có tần suất nhỏ

Ð) Các phương pháp tắt định lựa chọn một trận mưa thiết kể từ đường IDF (cường độ.thời đoạn và tin suit) với thời đoạn xác định Trận mưa này sẽ là dầu vào cho mô hìnhđồng chảy để tính đường quá trình lũ thiết kế, Thời khoảng của trận mưa bị thay đổi vìthé trận mưa nào cho đình lũ lớn nhất thường được xem xét lựa chọn Ưu diém chínhcủa cách tiếp cận này là dé dàng thực hiện và xem xét được các quá trình của lưu vực

“Các quá trình này chính là quá trình vật lý chuyển đổi từ mưa sang dong chảy và nó

tương tự giữa thời ky lập ại mưa và đồng chiy và lựa chọn điều kiện âm của đất trước

trân mưa Phương pháp thường ding nhất là sử dụng đường quá trình lũ đơn vị tính

toán từ đường mưa hiệu quả thiết kế Các đường lũ đơn vị thường dùng là đường đơn

vị tổng hợp SCS, Snyder Hoặc phương pháp khác là sử dụng các công thức kinh nghiệm trong trường hợp không có tài liệu đo dòng chảy, như ở Mỹ thì sử dung công thức quan hệ Q = CIA để tính toán lưu lượng đình lũ

©) Các cách tiếp cận khác là sự kết hợp giữa các phương pháp thống ké và phương

pháp tắt định Eagleson (1972) đi

hàm phản ứng lưu vực để thủ được phân bổ thn suất lũ Do sự phát trién của khoa học

hop giữa hàm mật độ xác

máy tinh, cách tiếp cận này được phát triển mạnh va gid thường được ứng dụng bằng

cách kết hợp giữa việc sinh chuỗi mưa ngẫu nhiên dài (sử dụng các mô hình sinh chuỗi

ngẫu nhiên như Monte Carlo) với các mô hình liên tục mưa - dòng chảy để tạo ra

ch tin sĩ

chuỗi đồng chảy có thể dùng trong việc phân lũ Trái ngược với phương

pháp tính lũ tiết kế dựa trên lũ thực đo, phương pháp mô phỏng liê tục này có lợi thế

là không cẩn phái giá thiết v thời kỳ lặp lại của lượng mưa thiết kể, thời đoạn và

cường độ của nó cũng như độ ẩm kỳ trước của đất Nhược điểm của phương pháp có thể là mắt nhiễu thời gian tính toán cũng như mô hình mưa khá phức tap,

Ngoài ra, một số quốc gi phát én dang đăng đ là sử dụng lũ được gọi a1 lớn nhất

khả năng - lũ cục han (PME) được định nghĩa la lũ lớn nhất xây ra do sự kết hợp của

các yếu tố khí tượng thuỷ văn cực đoan cho một vùng cụ thể, hay nói cách khác không

có trận lũ nào lớn hơn trận lũ này có thể xảy ra ở vùng nghiên cứu.

Phương pháp tỉnh là PMF cỏ th tạm chia thành 2 dang chính là phương pháp thông kế

và phương pháp tất định Phương pháp thống ké được tính toán dựa tn việc cực đạihoá các thông số gây mưa lũ bằng cách phân tích chuỗi thực đo trong quá khứ Phươngpháp tất định thường được sứ dụng để tính toán lũ PMF thông qua lượng mưa lớn

khả năng PMP Phương pháp này đồi hỏi rất nhiều tà liệu, số liệu liên quan về khí

tượng và thuỷ văn.

Đường quá trình lũ thiết kế là quá trình thủy văn đáp ứng tiêu chuẩn thiết kế để đảm

bảo an toàn cho công trình Tiêu chuẩn lũ thiết kế cho hỗ chứa dựa trên việc tính toán

lũ ogc hạn (PME) hay lĩ ứng với một tần uất nào đó

1.12 Tong quan tính taán lũ thiết ké có xét đến biển đổi khí hậu

1.1.2.1 Cúc nghiên cứu trên thể giới

Lượng mưa và đồng chảy là hai yếu tổ quan trọng hình thành nên dòng chảy lũ Các

dự án biển đổi khí hậu (IPCC, 2007) chi ra rằng biển đổi khí hậu làm thay đổi cả chế

độ thủy văn ở nhiễu vùng rên thé giới Trong những năm gin đây, việc nghiên cứu sự

thay đổi chế độ thủy văn trên toàn cầu, vùng hay khu vực đưới tác động của biển đổi

Khí hậu toàn cầu đang được sự quan tâm chú ý của rt nhỉ nhà khoa học.

10.6 châu Âu trong tương lai, Nghiên cứu đã sử dụng mô hình HIRHAM để mô phỏng

khí hậu vùng với độ phân giải ngang 12 km làm đầu vào cho mô hình thủy văn

LISFLOOD nhằm tính toán tần suất của các giá trị lưu lượng cực đoan Kết quả cho.thấy vào cudi thể ký này với ch bản phác thải A2 các giá bị lưu lượng cực đoan ở

nhiều sông suối Châu Âu sẽ tăng cả tin số lẫn độ lớn Một số con sông đặc biệt là ở

phía Tây và một phần của Đông Âu, ác trận là ứng với độ lip lại N=100 năm sẽ giảm

xuống còn 50 năm,

© Nauy, tính toán lại lũ thiết kế được yêu cầu phải cập nhật sau mỗi 15-20 năm để

đảm bảo an toàn đập (OED, 2009) Tác động của BĐKH cũng được xem xét trong bài toán phân tich rủi ro do lũ BĐKH bing cách sử dụng phương pháp mưa ~ dong chảy

để phân tích Kết quả biến đổi được chin thành các mức độ thay đổi 04, 209, 40%.Một số vùng của Na Uy được dự báo là có sự suy giảm về đồng cha lũ, thi mức độ

ưu lượng đính là

thay đối được đề xuất là 0% Một số vàng khác tính toán cho t

thiết kế có thể gia tăng thêm 20-40%

én cứu đánh gi lại lũ thất kế có xét đến

Hyun-Han Kwon và cộng sự (2011) đã ng

biến đổi khí hậu Nghiên cứu đã sử dụng mô hình đa biển ngẫu nhiên về trang thái thời

tiết như là một mô hình tần suất điều kiện nhằm mô phỏng lượng mưa Một tin đềquan trong của nghiên cứu là các đặc trưng khí hậu thuộc vùng rộng lớn sẽ biển đổi

liên tục từ năm này sang năm khác trong việc đánh giá tn suất mưa Việc đánh gi

tính bắt định của biến đổi khí hậu là cần thiết để kiểm tra độ tin cậy của kết quả trong

nghiên cứu này Nghiên cửu cing ấp dụng chuỗi Bayesian Markov dé đảnh giá độ âm

đắt trong mô hình mưa đồng chảy, Nghiên cứu đã ứng dụng tính toán thử nghiệm cho

đập Soyang ở Hàn Quốc

D Lawrence, L P Graham, J den Besten (2012) đã đưa ra phương pháp tiếp cận đánh,

gid tác động của biến đổi khí hậu đối với lũ thủy văn trong đỏ sử dụng một chuỗi liên.kết các mô hình khác nhau Bắt đầu từ việc phân tích biển đổi khí hậu dựa tên việc

lâu toàn cầu (GCM), Để mô hình

mô phỏng tỷ lệ lớn bằng việc sử dụng mô hình khí

hóa cho tương lai, các GCM đã được chạy với các kịch bản phát thải tương ứng với các lựa chọn khác nhau về mức độ phát thải khí nhà kính do phát triển xã hội và công

nghệ ở thé ky 21 Kết quả đầu ra của mô hình sẽ được downscale về các 6 lưới có độ

phân giải lớn hơn (ví dụ: 25 x 25 hoặc 55 x 55 km) bằng mô hình khí hậu khu vực (RCMS) trước khi phân tích tác động ở quy mô khu vực,

Một số quốc gia khác ở Châu Au như Thuy Điễn, Hà Lan cũng xem xét ác động của

BDKH tới lũ thiết kế trong an toàn đập Kết quả phân tích cho thấy, sẽ xuất hiện nhiều

trận lũ cục tị hơn trong tương lai, Veijalaineh và Vehvilainen (2008) cũng khảo sát túc động của BĐKH tới rủi ro cho đập ở Phần Lan Lũ thiết kế được tính toán tử mưa

thực đo trong 40 năm, và BDKH không tác động nhiều tới lũ thiết kế cho Phan Lan.Graham và nnk (2007) khảo sắt các tác động của BĐKH tới thuỷ văn ở vùng Bắc Âu

sử dung 15 mô hình khí hậu khác nhau, Kết qua cho thấy, nhìn chung dòng chảy trên

sông ting nhiều hơn, đồng chảy là sớm xuất hiện sớm hơn, và đồng thai công lim tăng

tiềm năng thuỷ điện 6 Đan Mạch, Thodzen (2007) cho thấy tác động của BDKH ở 5 sông chính ở Ban Mạch cho giai đoạn 2071 =

thì cho thấy lũ thiết kế 100 năm (ứng với tn suất 1%) có khả năng tăng thêm 11% Ở

100 sử dụng mô hình mưa dòng cháy.

Anh nghiên cứu cho thấy lũ 50 năm có khả năng tăng thêm 50%, trong khí độ lặp lại

lớn hơn, Key và nnk (2006) mô phòng đồng chảy từ mô hình RCM HadRM3 cho thầy

lưu lượng đình ta ở một số lưu vực phía nam và đông của nước Anh giảm, mặc dit lưu

lượng lũ mùa đông có tăng thêm Cúc lưu vực khác phía Bắc hoặc Tây thì lưu lượngdinh lũ lại gia tang, một số trường hợp côn tăng nhiều Lehner và nnk (2006) chỉ raring một số vùng phía Nam và Đông Nam Châu Âu thì có sự gia tăng đảng kế về vin

sé lũ Các tận lũ 100 năm có thể xuất hiện tong mỗi khoảng thời gian 10-50 năm vào

những năm 2070 Các kết quả nghiên cứu này cho thấy sự gia tăng dang kể về thời

sian trong chế độ đồng chấy mùa lũ

1.1.2.2 Các nghiên cứu ở Việt Nam

6 nước ta, nghiên cứu tính lồ thiết kể đã có từ năm 1903 -]904, bắt đầu từ công thức

kinh nghiệm tinh lũ ác định khẩu điện cổng thoát lĩ do Desbos, ky sư người pháp xây cdựng, San năm 1954 đã có thêm nhiều công thức nữa kính nghiệm của các nước Liên

Xô (i), Trung Quốc và cả trong nước Trữ công thức Desbos các công thức nửa kinh

nghiệm thường cho kết quả đình lũ cao song tổng lượng lũ thiết kế thì quá nhỏ do tính

theo thời gian mưa hiệu quả Điều này là nguyên nhân gây nên các hỗ chứa bị vỡ ởLạng Sơn (1968) và ở Nghệ An (1978) Sau năm 1975, lũ thết kể ngoài inh toán theo

công thức nửa kinh nghiệm, tong lượng lũ được xác định theo tương quan đỉnh —

lượng Ii ứng với thời khoảng và quá tình là tỉnh toán theo số liệu thực do Các nhà

khoa học thủy văn phin lớn sử đụng mô hình toán thủy văn tt định

Những nội dung tính toán lũ thiết kế cũng đã được hướng dẫn cụ thé trong các quy

chuẩn, tiêu chuẩn, quy phạm và các tài liệu liên quan khác: QCVN 0+05 2012/BNNPTNT; Quy phạm QP.TL C-6-77 Tu

Việt Nam có sự khác biệt so với các nước phát triển, Quy phạm tính toán đặc trưng,

nhiên, quy chuẩn và tiêu chuẳn của

lạc hậu và chưa được bổ sung kịp thời cũng như thay đổi ký hiệu theo luật TC&QC.

Bởi vậy, một số lưu ý khi tính toán lũ thiết ké cho các đập thiết kế mới và cả những

đập cin ning cấp sửa chữa

“Tiêu chun Việt Nam đã nhiều lin được chỉnh sửa, bổ sung và cổ sự khác biệt trong

mỗi lẫn chính sửa Thường thi iêu chuẳn thiết kể ớ những lẫn ban hành sau thường

cao hơn lần ban hành trước 46 Vi vậy, các công trình đập được xây dựng trước 46 thường không đáp ứng tiêu chuẩn mới sau khi đập đã xây dựng

“Theo tiêu chuẩn Việt Nam lũ thết kế được chọn tương ứng với một thn suit nhất định

phụ thuộc vào cắp và qui mô của công trình (công suất phát điện, khả năng cắp nước:

tưới, sinh hoại, công nhiệp ) cia công tình gợi là tẫn suất hit kế lũ, Tiêu chuẩnchống lũ do Nhà nước quy định thy thuộc vào cấp của công tình Đối với các công

ảnh quan trọng (hồ chứa Hoà Bình, hồ chứa Sơn La.) sẽ số quy định riêng và chọn

theo cắp đặc biệt Do yêu cầu chống lũ cho các công trình ngày cảng tăng nên ở nước

ta iêu chuẩn lũ quy định cũng thay đổi nhiề in

Tiêu chuẩn thiết kế ở các nước phát triển thường cao hơn tiêu chuẩn của Việt Nam

Hiện nay, một số công trình lớn ở Việt Nam (Thuỷ điện Sơn La, thuỷ điện Hoà

hỗ Lai Châu ) đã tỉnh toán lĩ thiết kế lĩ kiểm tra lấy bằng là PME

Tiêu chun mới nhất về tính toán lũ thiết kế là TCVN 9845:2013 do Tổng cục Đường

bộ Việt Nam biên soạn, Bộ Giao thông Vận tii để nghị, Tổng cục Tiêu chuẩn Bolường Chit lượng thắm định, Bộ Khoa học và Công nghệ công bổ TCVN 9845:2013

được xây dựng trên cơ sở tham khảo 22TCN220-95: Tinh toán các đặc trưng dòng chảy lũ Việc tính lưu lượng đỉnh lũ thiết kế, tùy theo diện tích lưu vực, có thể sử dụng

một trong các công thức sau: Đối với lưu vực có diện tích nhỏ hơn 100 km’, tinh theo

công thức cường độ giới hạn; Đối với lưu vực có diện tích lớn hơn 100 ke, có thể

tính theo công thức triết giảm.

Hiện nay, ở Việt Nam có rất nhiều phương pháp tinh toán lồ thiết kế được ứng dụngcho các hồ chứa VỀ cơ bản việc lựa chọn các phương pháp này phụ thuộc vào mức độtài liệu đo đạc sẵn có Nếu hỗ chứa có chuỗi đo dong chảy lũ trong thai kỳ dai, lũ thiết

kế được tính toán trực tip từ chuỗi đo dòng chảy này Nếu chu

ngắn hoặc không có thi phương pháp tinh chủ yéu dựa tên chuỗi quan trắc mưa lớn

ie lưu vực tương tự Vì thé, có Ut

nhất thời đoạn sinh lồ hoặc tính toán đựn trên

sé liệu đầu vào trong bài toán tính toán lũ là mưa, các yéu tổ khí tượng khác có mức

độ ảnh hưởng ít hơn vả thường không sử dụng trong bài toán tính lũ thiết kế Trong.

bối cảnh biển đội khí hậu sẽ lâm thay đổi lượng mưa din đến giá t lũ thiết kế sẽ bịthay đối Dé xác định lũ thiết kế hỗ chứa xét trong điều kiện biến đổi khí hậu, ở Việt

‘Nam đã sử dung một s sác phương pháp chính để xây dựng các kịch bản BĐKH cho một số các khu vực nhỏ

~ Sử đụng trực tp kế quá từ mô hình toần cầu;

- Phương pháp Downscalingthéng kê,

- Phương pháp nhân tố địa phương với phần mồm được sử dụng là

MAGICCISCENGEN của NCAR/ Hoa Ky và CRU/Anh phối hợp phát triển;

- Ứng dụng mô hình khí hậu động lực cho khu vực, chẳng hạn như RegCM của

NCAR/Hoa Kỳ và PRECIS của Trung tâm khí hậu toàn cầu Hadley, Anh

1.2 Tổng quan nghiên cứu vận hành hồ chứa phòng la hạ du

'Các nghiên cứu về lũ trên thể giới cho thay “quan lý 10” (Flood management) thay vì

"kiểm soát Flood contrat it sức cầnthiễt nhưng cũng gặp nhiễu thích thức và

đồi hồi phải có cách tiếp cận đa chiều, đa ting và đa inh vực mà ở đồ sự tham gia, chia sẻ kiến thức của tất cả các nhóm xã hội là chìa khóa dẫn tới thành công, Một

trong những công cụ hữu hiệu là việc xây dụng các hd chứa thượng nguồn nhằm cắtgiảm lũ cho hạ du

12.1 Các nghiên cứu vận lành hỗ chứa phòng lũ hg du trên thé giới

Vận hành hồ chứa là một trong những vấn để được chú ý nghiên cửu nhiều nhất rong

lịch sử hàng trăm năm của công tác quy hoạch, quản lý hệ thống nguồn nước Nghiên

cứu vận hành quản lý hệ thống hé chứa luôn phát triển cùng thời gian nhằm phục vụcác yêu cầu phát triển của xã hội Mặc dù đã đạt được những tiến bộ vượt bậc nhưngcho đến thời điểm hiện tại vẫn chưa có một lời giải chung cho mọi hệ thống mà tùy

đặc thù của từng hệ thống sẽ có các lời giải phù hop.

(Co thể t6m tắt các phương pháp xây dựng quy trình vận hành hệ thống hỗ chứa thành

03 nhóm chính: mô phông ổi tu, kếthợp giữa mô phỏng và tỗi ưu

~ Phương pháp mô phỏng: Mô hình mô phỏng kết hợp với điều hành hỗ chứa bao gồm

tính toán cân bing nước của đầu vào, đầu ra hỗ chứa và biến đổi lượng trữ Kỹ thuật

mô phỏng đã cung cấp cầu nỗi từ các công cụ giải ích trước đây cho phân tích hệthông hỗ chứa đến các tập hợp mục đích chung phức tạp Theo Simonovie, các khái

niệm v mô phỏng là để hiễu và thân thiện hơn các khái niệm mô hình hoá khác Các

mô hình mô phỏng có thé cung cắp các biểu diễn chỉ tiết và hiện thực hon về hệ thống

hi chứa và quy tắc điễu hành chúng (chẳng hạn đáp ứng chỉ tiết của các hd và kênh

tiêng biệt hoặc hiệu quả của các hiện tượng theo thời gian khác nhau) Thời gian yêu

cầu để chuẩn bị đầu vào, chạy mô hình và các yêu cẩu tính toán khác của mô phỏng là

it hon nhiều so với mô tối ưu hoá Các ết quả mô phỏng sẽ đễ dàng thỏa hiệp.

trong trường hợp da mục tiêu Hau hết các phin mm mô phòng có thể chạy trong máy

vi tinh cá nhân dang sử dụng rộng rãi hiện nay, Hơn nữa, ngay sau khi số liệu yêu cẫu

cho phần mềm được chuẩn bị nó dễ dàng chuyén đổi cho nhau và do đỏ các kết quảcủa các thiết kế, quyết định điều hành, thiết kế lựa chọn khác nhau có thể được đánhgiá nhanh chóng Có ẽ một trong sé các mô hình mô phỏng hệ thống hỗ chứa phd biến

rng rãi nhất là mồ hình HBC-5, phát iển bởi Trung tâm ky thuật thủy văn Hoa Kỷ: Một trong nhũng mô hình mô phỏng nỗi ting khác là mô hình Acres, tổng hợp đồng chảy và điều tiết hỗ chứa (SSARR), mô phỏng hệ thống sóng tương tác (IRIS) Gói

phin mềm phân tích quyển lợi các hộ sử dụng nước (WRAP) Mặc dù có sẵn một số

các mô hình ting quit, vin cần thiết phải phát tiên ác mô hình mô phỏng cho một

- Phương pháp tối ưu: Kỹ thuật tôi aw hoá bằng quy hoạch tuyển tinh (LP) và quy

hoạch động (DP) đã được sử dụng rộng rãi trong quy hoạch và quản lý tài nguyên nước Nhiều công trình nghiên cứu áp dụng kỳ thuật hệ thông cho bài toán

nước Yeh (1985), Simonovie (1992) và Wurbs (1993) Young (196) lần đầu tiên đểxuất sử đụng phương pháp hii quy tuyén tính để xây dưng quy tắc vận hành chung từ

nguyên

kết qua tối ưu hoa, Phương pháp ma ông đã dùng được gọi là “quy hoạch động (DP)

Monte-Carlo” Về eo bản phương pháp của ông ding kỹ thuật Monte-Carlo tạ ra một

xổ chuỗi đồng chây nhân tạo, Quy tinh tôi ưu thủ được của mỗi chuỗi đồng chảy nhân

tạo sau đố được sử dụng trong phân tích hồi quy để cỗ gắng xác định nhân tổ ảnh

hưởng đến chiến thuật ti ưu Các kết qua là một xắp xi tốt của quy trình tối ưu thực

"Một mô hình quy hoạch để thiết kể hệ thông kiễm soát hỗ chứa đa mục tiêu đã được

phát triển bởi Windsor (1975) Karamouz và Houck (1987) đã đề ra quy tắc vận hành

chung khi sử dung quy hoạch động (DP) và hỗi quy (DPR) Mô hình DPR sử dụng hồi

quy tuyển tinh nhiễu biển đã được Bhaskar và Whilach (1980) gợi ý Một phương

pháp khác xắc định quy trình điều hành một hệ thống nhiễu hỗ chứa khác là quy hoạch

động bắt định (Stochastic Dynamic Programing ~ SDP) Phương pháp nay yêu cầu mô

tả rõ xác suất của dong chảy đến và tén thất Phương pháp này được Butcher (1971),

Louks và nnk (1981) và nhiều người khác sử dung Mô hình tối ưu hoá thường được

sử dung tong nghiên cứu điều hành hỗ chứa sử dụng đồng chảy dự báo như đầu vào.

10

Datta và Bunget (1984) đề xuất một quy tình điều hành hạn ngắn cho hồ chứa đa mục

tiêu từ một mô hình tối ưu hoá với mụe tiêu cực tiêu hoá tổn thất hạn ngắn Nghiên

cứu chỉ ra rằng khi có một sự đánh đôi giữa một đơn vị lượng trữ và một đơn vị lượng

xã từ các giá tị dich tương ứng thi phép giải t6i ưu ho phụ thuộc vào dong chiy

tương li bắt định cũng như dạng hàm tốn thất Ap dụng mô hình tối ưu hoá cho điều

hành hỗ chứa đa mục tiêu là khả khổ khăn Sự khỏ khăn trong áp dụng bao gm phát

triển mô hình, đảo tạo nhân lực, giái bài toán, điều kiện thủy văn tương lai bắt định, sự

bắt lực để xác định và lượng hóa tắt ca các mục tiêu và mỗi tương tác giữa nhà phân

tích với người sử dụ! Một phương pháp khác đang được sử dụng hiện nay để giải thích tính ngẫu nhiên của đầu vào là logic mở Lý thuyết tập mờ đã được Zadeth

(1965) giới thiệu, Nhiều phn mềm vận hành tối ưu hệ thống hd chứa đã được xây

đựng, tuy nhiên kha năng giải quyết các bài toán thực tế vẫn còn hạn chế Các phần mềm tối wu hiện nay nói chung vẫn chỉ đưa ra lời giải cho những điều kiện đã biết ma

Không đưa ra được các nguyên tắc vận hành hữu ích Phin lớn các phin mềm vận hành,

hồ chứa được kết nối với mô hình diễn toán lũ dựa trên mô hình Muskingum hay sóng.

động học như các phần mềm thương mại MODSIM, RiverWare, CalSIM Điều này rấthạn chế cho việc dit hành chống lũ và không áp đụng được cho lưu vục có ảnh

hưởng của thủy triều hay nước vật Các nghiên cứu mới nhất gin đây về điều hành,

chống lũ cũng chỉ được áp dung cho hệ thống một hỗ

~ Phương pháp kết hợp: Theo Wurb (1993), tong ting quan vé các nhóm mô hình chính

“Mặc di

sit đụng trong thiết lập quy tình vận hành hệ thống hỗ chứa đã tổng

hóa và mô phòng lã ai hướng tgp cận mồ hình hóa khác nhau về đặc inh, nhưng sựphân biệt rõ rang giữa hai hướng này là khó vi hầu hết các mô hình, xét về mức độ nào

đồ đều chứa các thành phần của hai hướng tiếp cận trên” Wurb cũng đỀ cập đến nhóm

Quy hoạch mạng lưới dòng (Network Flow Programming) như là một kết hợp hoàn

thiện của hai hướng tiếp cận tối ưu và mô phòng Trong các quy tình tu phục vụ bài toán liên hồ chứa (Labadie, 2004) thì cả hai nhóm quy hoạch ẩn bắt dịnh (Implicit

stochastic optimization) và quy hoạch hiện bắt định (Explicit stochastic optimization)

Tai khu vực chí

hồ chứa chống lĩ được pháttiển mạnh mé ở Trung Quốc trong những năm gin đây.

A các nghiên cấu về các biện pháp chống li và điều hành hệ thing đa

Năm 2004, Chung-Tian Cheng, K.W, Chau đã xây đựng chương trinh điều khiến lũ hệ

thống hồ chứa ở Trung Quốc Sau đợt lĩ năm 1995 ở lưu vực sông Liaohe và lũ lụtnăm 1998 ở sông Dương Tử, chính quyển từ trung ương dén địa phương Trung Quốc

đã nhận ra rằng các hoạt động kiểm soát lũ các hd chứa có thé đồng một vai td quan

trong trong việc giảm thiệt hại lũ lụt nhưng hiện còn tổn tai một số vẫn đề trong quản

soát lũ cho cát hồ chứa Hầu hết các hệ thống quản lý 10 lụt có kiểm soát của hồ chứa đã được thành lập cho các mục dich đặc biệt và thiếu chia sé dữ liệu,

thông tin liên lạc với chính phủ, điều đó rất khó khăn cho việc ra quyết định

Năm 2006, Xiang-Yang Li, K.W Chau, Chun-Tian Cheng, Y.S Li sử dụng hệ thống

cảnh báo trên Web cho vùng Shuangpai ở Trung Quốc (WFFS) Dự báo lũ tuyềnthống và vận hành các hỗ chứa ở Trung Quốc trên cơ sỡ tính toán thủy văn thông qua

chương trình tính trên máy tính WFFS mang lại ý nghĩa thuận tiện hơn cho người dự

báo lồ và điều khiễn, cho phép phân bổ thỏi gian thực trong phạm vi rộng, cảnh báo lũ

tại các vị trí khác nhau theo không gian và thời gian.

Năm 2008, Chih-Chiang Wei, Nien-Sheng Hsu đã trình bay thủ tục mô phỏng vận

hành thời gian thực để ác định lượng xả hd chứa trong mia lũ bằng mô hình thủy

văn và mô hình vận hành hi chứa Trong mô hình vận hành hd chia nghiên cứu so

sinh 2 quỹ đạo vận hình điều khiển lũ cho bg thống hỗ chia da mục đích Ý tướng sử

dạng của phương pháp này nhận được từ chương trinh HEC 5 được phát tiển bởi US

Army Corps of Engineers Thủ tục mô phỏng này đã được áp dụng cho hệ thống lưu

vực sông Tanshui Dai Loan, sử dụng bước thỏi gian dự báo 6 sit So sinh các kết quả

đạt được từ hai quỹ đạo biểu thị ring tong xác định lượng xả thực từ hỗ chứa thông

qua hệ thống lũ dự phòng để minimum lượng lũ xã.

Năm 2012, Wan Xin-yu, Zhong Ping-an, Chen Xuan, Dai Li, Jia Ben-you đã mo phông tinh ton quá tinh lĩ tong hệ thông điễu khiển lũ lớn, bao gồm nhiều dự án

điều khiến lũ khác nhau, nhự để bao, hồ chia chậm lũ Bằng cách ứng dụng tiếp cận

phân tích hệ thống Nghiên cứu này phân tích hệ thống điều khiển lũ phức tạp vào

12

trong xây dựng các dự ấn cân bằng nước, mô phòng tương ứng và sau đồ kết nỗi với

các phin tử đơn lại, dùng các kỹ thuật như tại nút, nút mã hóa, cấu trúc liên kết ma

trận và số thứ tự mã nh toán cuỗi cùng mô phỏng tên hệ thống điều khiển lũ ở

thượng lưu Zhengyanghuan, thông qua sử dung mô hình kết hợp Theo đó mô phỏng

kết quả, kết hợp mô phỏng hệ thống điều khiển lũ phức tạp có thể nhận được hỗ trợ ra

“quyết định tốt, hiệu quả và nhanh chóng

1.2.2 Các nghiên cứu vận hành hỗ chúa phòng lit hạ du ở Việt Nam

Năm 2005, Nguyễn Lan Châu và Nguyễn Quốc Anh đã rình bay kết quả ứng dung hệ

thống thủy văn thủy lực trong bai toán điều hành hồ Hoà Bình mùa lũ năm 2005, sử

dung các mô hình MARINE*TL (cho thượng lưu sông Ba), mô hình FIRR (cho thượng

nguồn sông Lô, Thao và Đà), mô hình điều tiết dự báo hỗ Hòa Bình, mô hình thủy lực 2chiều cho các wth lưu Hã Nội tên sông Hồng, Phả Lại tên sông Thi Bình

Nam 2005, Nguyễn Văn Hạnh, Neus

và đề xuất

Đức Diện, nnk, xây dựng mô hình dự báo lũ kịch bản tính toán Các tác giả đã x: dạng và đưa vào áp dụng thứ

nghiệm mô hình dự báo lũ rung hạn (Š ngày) nhằm phục vụ điều hành hồ chứa trong

Năm 2006, Ngõ Huy Cẳn, Nguyễn Thành Đôn và Nguyễn Tuấn Anh đã nghiên cứu

tính toán cho hệ thông sông Hồng - Thái Bình với các mục tiêu:

- Gia cố hệ thống dé

~ Điều tiết Id bằng các hỗ chứa Hòa Bình, Thác Ba

- Phân là vào sông Bay

~ Cham lũ và các khu chậm lũ

~ Cho tràn qua một số đoạn đê đã chuẩn bị sẵn gọi là các đường tràn cứu hộ

ác tie giả ding mô hình dòng chảy một chiễu và mô hình hai chiễu, đánh giá khả

năng cắt lũ của các hd chứa.

Năm 2006, Đoàn Xuân Thủy, Hà Ngọc Hiến Nguyễn Văn Điệp, Ngô Huy Cin và

Hồng ~ Thái Binh với dung tích khoảng 500-700 triệu mẺ Các tác giả đã tình xây

dựng các kịch bản lũ cho trận lũ 125 năm, phục vụ cho việc xây dựng quy trình tính

toán liên hỗ chúa Kết quả tính toán cho thấy khi có thêm hỗ Tuyên Quang thi có thé

nâng cao được mye nước trước lũ của thủy điện Hòa Bình lên 2-3m, làm tăng 6,89 sản lượng điện trong mùa lũ,

Năm 2007, Nguyễn Hữu Khải và Lê Thị Huệ áp dung mô hình HEC-RESSIM điều

TÑ hệ thống hồ chứa lưu vite sông Hương, mô hình cho phép xác định các thông số và

thời gian thích hợp trong vận hành hệ thống để đảm bảo an toàn hạ lưu và an toàn bán

thân các hồ chứa

Năm 2010, Hà Ngọc Hiển, Nguyễn Hồng Phong và Trần Thi Hương đã xây dựng môihình vận hành tối ưu chống lũ theo thời gian thực cho hệ thống hỗ chứa rên sông Đà

và sông Lô với các mục tiêu là tối da tổng dung tích chống lũ của các hồ chứa Mô

hình đã được áp dụng cho hệ thốn sông Hồng gồm bổn hỗ chứa là Sơn La, Hồn

"Tuyên Quang và Thác Bà Kết quả tinh toán cho thfy hiệu quả chống lũ của mô bình

Năm 2011, Ngô Lê Long đĩ áp dụng mô hình MIKE 11 mô phỏng hệ thống liên hỗ

chứa sông Srðpôk với mục dich cắt giảm lũ cho hạ du, tác giả đã ứng dụng kết hợp với

mô dun v

đâu đã

hành công trình (SO) mô phòng vận hành các công tình cửa van Bước

xuất được nguy thống hồ chứa phục vụ cắt giảm là cho hạ

du tạo cơ sở khoa học cho việc để xuất qui tình vận hành liên hd chứa phòng chống

lũ cho hạ du.

Năm 2011, Hoàng Thanh Tùng, Vũ Minh Cát và Ngô Lê An đã tích hợp dự báo mưa trung hạn trong vận hành hệ thống hỗ chứa phòng lữ cho lưu vực sông Cả, tiến hành vận

hành thir nghiệm cho các ch bản dng chay lũ khắc nhau đến các hồ chứa, tr đồ xây

dưng cơ sở khoa học vn hành hệ thống hỗ chứa phòng lũ cho lưu vue sông Cả.

Ngày 13/10/2010 Phố Thủ tướng Chính phủ Hoàng Trung Hải di ký văn bản số

1879/QĐ-TTR phê duyét danh mục các hồ thủy lợi, thủy điện trên lưu vực sông phải

xây dựng quy trình vận hành liên hỗ chứa Hiện nay, Thủ tướng Chính phũ đã ban

hành quy trình vận hành liên hồ chứa tên 11 lưu vực sông Các quy trình này được

xây dựng nhằm dim báo yêu cầu phòng lũ, phát điện và dòng chảy tối thiểu và như

sầu sử dụng mi tối thiểu ở hạ du Tuy nỉ biến bắt thường của thời ti nhiều lưu vực các hổ không tích đủ nước, việc vận hành gặp nhiễu khỏ khăn, không,

đảm bảo theo đứng quy tình Mặt khác, do có sự xuất hiện thêm cũa một số hỗ chứa

mới cần đưa vào quy trình vận hành Chính vì thể việc xem xét đánh giá khả năng lại

Khả năng phòng lũ của các hồ này là en thiết

1.3 Đề xuất những vin để nghiên cứu trong luận văn

‘Tir phân tích tình hình nghiên cứu thiết kế lũ trên thé giới và trong nước, đồng thời sự

xuất hiện lũ, bão ngày cảng lớn về cường độ, Hin tin số với quy luật thất thường đã cho

thấy các tiêu chuẩn thiết kế ở nước ta mặc dit đã có qui chuẩn, tiêu chuẳn tính toán

từ lâu và thay đối nhiễu lẫn song vẫn chưa đáp ứng yêu cầu của thực tế đã, đang gây

nên những hiểm hoa không đáng cỏ Trong bối cảnh biển đổi khí hậu như hiện my,

việc phòng chống lũ đang là một đòi hỏi mang tính sống còn đổi với sự phát triển bền

vững của môi trường, xi hội và nền kinh tế của lưu vực Các nghiên cứu về lũ nói

chung và a hồ chứa nói riêng cin được thực hiện thường xuyên và phải có sự gắn kết của

tắt cả các khâu từ chun bị, uy hoạch tới ứng phó và khôi phục mới đảm bảo đạt được

hiệu quả toàn diện, hạn chế mức rủ ro về người và của Chính vi thể luận văn sẽ tập trang

nghiên cứu: () tính toán lũ thiết ké hồ chứa có xét đến đổi khí hậu và, (ii) đánh giá khả năng phòng Ia ca các hỗ chữa thượng nguễn lưu vục Vu Gia ~ Thủ Bồn

CHƯƠNG 2: ĐẶC ĐIÊM TỰ NHIÊN VÀ TÌNH HÌNH LŨ LỤT VÙNG

NGHIÊN COU

2.1 Đặc điểm tự nhiên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

2.11 Vị trí dja lý

Sông Vu Gia - Thu Ban la hệ thé

bộ lưu vực nằm ở sườn Đông của day Trường Sơn có diện tích lưu vực: 10.350 km”,

1g sông lớn ở vũng Duyên hải Trung Trung Bộ, Toàn

trong đó diện tích nằm ở tinh Kon Tum: 301,7 km’, còn lại chủ yếu thuộc dia phậntinh Quảng Nam và Thành phố Đà Nẵng

Lưu vực có vị tri toa độ: 16°03" - 14955 vĩ độ Bắc; 107°15” - 10824" kinh độ Đông,

ic giáp lưu vực sông Cu Dé, phía Nam giáp lưu vực sông,

Có ranh giới lưu vực : Pl

Tra Bông và Sẽ San, phía Tây giáp Lào và phía Đông giáp biển Đông và lưu vực sông Tam Kỷ.

Lựa vực sông Vu Gia - Thu Bên bao gồm đất dai của 17 huyền, thành phố của 3 tỉnhKon Tum, Quảng Nam và Thành phố Đà Ning, đỏ là Bắc Trà My, Nam Trà My, TiênPhước, Phước Sơn, Hiệp Đức, Đông Giang, Tây Giang, Nam Giang, Qué Sơn, DuyXuyên, Đại Lộc, Điện Bản, Thành phố Hội An, thành phố Đà Nẵng, Hoà Vang và

một nhẫn của huyện Thăng Bình, Dak Glei (Kon Tum)

21 Dic điểm địa hình

Nhin chung địa hình của lưu vực biến đội khá phú tạp và bj chia cắt mạnh Bia hình

có xu hướng nghiêng din từ Tây sang Đông đã tạo cho lưu vực có 4 dạng địa hình

chính sau:

4 Địu hình vùng núi

Vùng núi chiếm phần lớn diện tích của lưu vực, dãy núi Trường Sơn có độ cao phổ.

biến từ 50 + 2.000 m Đường phân thuỷ của lưu vục là những đình núi có độ cao từ

1,000 m + 2,000 m, được kéo di từ đèo Hải Van ở phía Bắc có cao độ 700 m sang

phía Tây rồi Tây Nam và phía Nam lưu vực hình thành một cánh cung bao lấy lưu

vực Điều kiện địa hình này rit thuận lợi đón gió mùa Đông Bắc và các hình thai thời

16

tiết từ biển Đông đưa lại hình thành các ving mưa lớn gay lũ quết cho mién núi và ngập lụt cho vùng ha du.

b, Địa hình vùng go đổi

“Tiếp theo vùng núi về phía Đông la vùng đôi có địa hình lượn sóng độ cao thấp dẫn tir

“Tây sang Đông Đình d 6 20 = 30°.tròn, nhiều nơi khá bing phẳng, sườn đồi có độ

c Địa hình ving đồng bằng

Là dang địa hình tương đối bằng phẳng, i in đồi, tập trung chủ yếu là phía Đông lưu

vực, hình thành từ sản phẩm tích tụ của phủ sa cổ, tram tích và phủ sa bồi đắp củabiển, sông, suối Do đặc điểm dồi núi ăn sắt biển nôn đồng bằng thường nhỏ hẹp chạy,cdọc theo hướng Bắc - Nam

dd Địa hình ving cất ven biển

Vig ven biển là các côn cát có nguồn gốc biển Cát được sóng gid đưa lên bờ và nhờ!

tác dụng của cát được đưa di xa bờ vé phía Tây tạo nên các đồi cát có dạng lượn sông chạy dải hing trim km đọc bờ

2.1.3 Đặc điểm thảm pha thực vật

(Quảng Nam và Thành phố Đà Nẵng có 894.000 ha đất lâm nghiệp chiếm 74% diện

tích toàn tinh, trong đó diện tích dat có rừng khoảng 450.000 ha bằng khoảng 38% diện tích tự nhiên và rừng,

“Quảng Nam - Đà Ni

lâm nghiệp Rừng

chủ yếu là rừng gỗ, khoảng 430.000 ha chiếm 36% diện tích tynhiễn và rừng tre nứa chỉ c6 6.500 ha chiếm xắp xi 1.5%

Điều kiện tự nhiên và đất dai edt thuận lợi cho rừng phát tiễn, uy nhiên diện tích rừng

bị suy giảm một cách nhanh chóng do việc khai thác va chặt pha bừa bãi Diện tích rừng nguyên sinh chỉ còn khoảng 10%, rừng trung bình là 38%, còn lạ là rừng thưa, rừng tấi sinh.

Do diện tích rừng bị thu hẹp dẫn, lượng mưa có xu thé tăng lên là nguyên nhân chủ

yêu làm xói mòn b8 mặt tăng lên, lượng dng chảy lũ cũng tập trung nhanh hơn,

ngược lại mùa khô lượng ding chảy it hơn, làm tăng mức độ khắc nghiệt về chế độ đồng chảy lưu vực.

—

To

¬ se

vt

Hình 2.1 Pham vi lưu vực sông Vu Gia ~ Thu Bồn

2.2 Mang lưới sông ngồi

Luu vực sông Vu Gia - Thu Bồn là một trong 11 hệ thống sông lớn của Việt Nam, bắt

nguồn từ vùng núi Ngọc Linh sườn phía Đông của dây Trường Sơn, có độ dài củasông ngắn và độ dốc lòng sông lớn Hudng dốc chủ yếu của lưu vực sông này là Tây

Nam - Đông Bắc Vùng núi lòng sông hẹp, bờ sông đốc đứng, sông có nhiều ghềnh

thác, độ uốn khúc từ 1 - 2 lần Phần giáp ranh giữa trung lưu và hạ lưu lòng sông

tương đối rộng và nông, có nhiễu côn bãi giữa dòng, về phía hạ lưu lòng sông thường

thay đổi, bờ sông thấp nên vào mùa lũ hàng năm nước trân vào đồng rhộng, làng mạc

sây ngập lục Sông Vu Gia - Thu Bồn gồm 2 nhánh chính:

2.2.1 Sông Vu Gia

Sông Vu Gia gồm nhiễu nhánh sông hợp thành, đáng kể là các sông Dak Mi (sôngCải), sông Bung, sông A Vương, sông Con Sông Vu Gia có chiều đãi đến cửa ra tại

Đà Nẵng là 204 km, đến Cắm Lệ: 189 km, đến Ái Nghĩa: 166 km, Diện tích lưu vực

đến Ai Nghĩa là 5.180 km* với các phụ lưu sau

18

~ Sông Cái (Bik Mi): Được bắt nguồn từ những đỉnh núi cao trên 2.000 m (Ngọc Linh)thuộc tỉnh Kon Tum Sông có chiều dài 129 km với diện tích lưu vực 1.900 km” có

hướng chay Bắc Nam sau nhập vào sông Bung,

~ Sông Bung: Bắt nguồn từ những dãy nú cao ở phía Tây Bắc, sông chảy theo hướng Tây

Đông, với chiễu dit 131 km có điệ tích lưu vực 2.530 km, Sông Bung có nhiễu nhánh

398k

nhỏ nhưng đảng ké sông A Vương có điện ích, chiu đi sông B# km

= Sông Con: Được bit nguồn từ ving núi cao của huyện Đông Giang, dign tích lưu vực

627 kmỄ,chiễu đài sông 47 km với hướng chiy chính Bắc Nam:

2.2.2, Sông Thu Bằn

Sông được bắt nguồn từ vũng biên giới 3tỉnh Quảng Nam, Kon Tum và Quảng Ngãi ở

độ cao hơn 2.000 mm sông chảy theo hướng Nam - Bắc, về Phước Hội sông chảy theohướng Tây Nam - Đông Bắc khi đến Giao Thuy sông chảy theo hướng Tây - Đông và

đỗ ra biển tại Cửa Đại Diện tích lưu vực từ thượng nguồn đến Nông Sơn: 3.150 km’,

ai 126 km, diện tích lưu vực tính đến Giao Thuỷ là 3.825 km”, dài 152 km Sông Thu

Bồn gồm có nhiều sông suối, đáng kể là các sông sau:

đài 196 km,

~ Sông Tranh có diện tích lưu vực 644 km” với cl

- Sông Khang có diện tích lưu vực 609 km’, chigu di 7 km

~ Sông Trường có diện tích lưu vực 446 km’, chiều dài 29 km

Diện tich toàn bộ lưu vực Vu Gia: Thu Bổn tính từ thượng nguồn đến cửa sông là10.350 km” Phin hạ lưu ding chảy của 2 sông có sự trao đổi với nhau là: Sông Quảng

i 1 lượng nước từ sông Vu Gia sang sông Thủ Bồn Cách Quảng Huế 16 km,

sông Vĩnh Điện lại dẫn 1 lượng nước sông Thu Bồn trả lại sông Vu Gia

Cé thé nói phần hạ lưu mạng lưới sông ngdi khá dày, ngoài sự trao đổi dòng chảy củahai sông với nhan côn có sự bổ sung thêm bởi một số nhánh sông khác Phía sông VuGia có sông Tug Loan, diện tích lu vực: 309 km, dài 30 km Sông Thu Bồn có nhánhsông Ly Ly, điện tích lưu vực: 275 km*, chiễu dài: 38 km

“Bảng 2.1 Đặc trưng hình thai sông chính vùng nghiên cứu

ge Jee oa In si ay ¿|

enti lim tou [nguồn wt lấa

ong đến lục vực lông mg thúc

km?) (km) lím)

Vu Gia | Thu Bén}5.800 |163 |šs |2.000 21,3, oat |174Buns [ca [ssi [iar [ra |isoo ae [sx0 - Jai foo

cai [MP Isso lạs 58 {1.850 |798 23.7 652 |1.84Mỹ

Em [loa lai | a [soo [sor mốc lows [raz

2.3 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng, thủy văn trên lưu vực

Trong lưu vực nghiên cứu có 3 tram đo các yếu tổ khí tượng: một tram đo đại diện

cho vũng đồng bằng là trạm Ba Nẵng, bai trạm đại điện cho vùng miễn nổi là trạm Trà

Mỹ, ram Kỳ và 19 trạm đo mưa khác.

Bảng 22 Mạng lưới cúc tram ki tượng và đo mưa trên lu vực sông Vu Gia- Thu Bồn

Vití Điện “Thời gian

TT |Tên trạm |TE ich |Yêmt6 quan trắc

sông - ÍKinhđộ |Vidệ |JVAYWE | quan trắc l&ố gu

km’) hiệncó)

1 | Thành My |VuGia |10750 |1S46|1850 |X 1980-2011

2 |NôngSơn [Thu Bin | iox'os |IS2 [3.150 |x 1980-2011

3 [HộiKháh | VuGia |I0f4Đ 15449" x 1980-2011

4 |ÁiNgha [vaGia [ios'or | 1s'sy x 1980-2011

5 | Giao Thuy | Thu Bon | 10Ế01' | 154s x 1980.2011

6 |CâuLâu |ThuBồn |l0SU7 |iSSP x 1980-2011

7 [cimtg |VuGi |l0ẺU2 | 1600 x 1980-2011

§ [HoiAn |ThuBồn | 10820" |iSSZ x 1980-2011

9 [DaNing wos’ | 1602" XTULZV | 19802011

10 | a My wos'is [15°20 1980-2011

1 tổng [i59 x 1980-2011

20

Ghi chí: X ~ mưa, T - nhiệt độ, Z - bốc hơi, U độ ẩm, V - tốc độ gió

Tải liệu thủy văn được quan bắc tong và lân cận có các trim đo đồng chay là Nông

Som trên sông Thu Bản, Thành Mỹ trên sông Vu Gia, còn lại a các trạm do mực nước

Hiệp Đức, Giao Thủy, Câu Lau, Hội An (sông Thu Bòn), Hội Khách, Ai Nghĩa, Cẩm

Lệ (song Vu Gia) và rạm tiểu Sơn Trà

Bảng 2.3 Mạng lưới các tram thi’ van trên lưu vực sông Vu Gia ~ Thu Bằn

4 |GãoThuỷ | |ThuBồn |X.H | tostor |IS4W | 1980-2011

s_ | cau Liu Thu Bồn |X,H — |I0I7 | 15%" | 1980-2011

6 [cam Le Vucia [XH |tostor | i6'or | 1980-2011

Vj trí trạm.

Tr Tram | Ys) Sông |YẾutốđ® [Kimh [vidg big gu

độ

7 |ÁINgha VuGia [XH — |10U7 [15°53 | 19s02011

8 | Son Tin Tau Boa [2H tos'oz [15% | 1980-2011

9 | Hoi Khich VuGia [XH 10749 | 15%49" | 77-89.96-11

10 [Son Ta Bin [XH 10813 [1606 [1983-2011

Ghichi: He Mye nước Q: Luu lượng D: Độ đục X: Lượng mưa

Hình 2.2 Bản đồ mạng lưới trạm khí tượng thủy văn lưu vực Vu Gia - Thu Bồn

2.4, Tình hình mưa, lũ trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn

24.1, Tình hình mica li

Lũ trên lưu vụ sông Vu Gia - Thu Bồn chủ yếu gây nên do mưa lớn Để đánh gid

được sự biến đổi của dòng chảy lũ dưới tác động của BDKH trên các lưu vực sông khu

vực nghiên cứu, dé ti đã tiền hành phân ích xu th diễn biển mưa 1,3, 5, 7 ngày lớnnhất các trạm đo mưa trên lưu vực theo chuỗi năm quan trắc Kết quả tính toán xu thểbiển đổi lượng mưa 1 ngày lớn nhất hàng năm được thể hiện trong Bảng 24

2

Hình 2.3 Xu thể biến đổi mưa 1,3,5,7 ngày max trạm Thành Mỹ (1979 - 2008)

Bảng 24 Xu thể

‘Vu Gia ~ Thu Bồn (1979 - 2008)

“đồi lượng mưa 1, 3, 8, 7 ngày max các tramirên lie vực sông:

Trạm mưa Số - năm Mức tăng (#); Mức giảm () (mm/nim)

mưa Trà My có lượng mưa 1, 3, 5, 7 ngày max đều tăng hing năm, lớn nhất là gin 10mminăm đối với trân mưa 7 ngày max Trong khi đồ trạm mưa Đà Nẵng lại có xu thểneượe lại khi lượng mưa 1, 3, 5, 7 ngày max đều giảm theo hing năm Các tram ở

thượng lưu như Thành Mỹ, Nông Sơn đều có xu hướng tăng nhẹ đối với lượng mưa 1,

3 ngây max, nhưng lại giảm với lượng mưa 5, 7 ngy max,

2.4.2 Đặc diém dong chảy lũ trên lưu vực

Mùa lũ hàng năm trên lưu vực sông Vu Gia - Thu Bồn thường kéo dài tir tháng IX đến

thing XII Trong mỗi mùa lũ trung bình có từ 3-5 trận lũ lớn với các đợt I liên tiẾp xây

ra trong thời gian ngắn tạo nên đường quá trình lũ có dang nhấp nhỏ nhiều định (10 kép)

"Một tong những đặc điểm lũ én lưu vục là lên nhanh, xuống nhanh với biện độ

và cường suất lũ lớn ở thượng và trung lưu, 1d lên tương đổi nhanh nhưng rút chậm &

sông, do cường suất mưa lớn, địa hình đốc, lồng

sông hợp nên lũ lên nhanh xuống nhanh với cường suất lũ lên trung bình khoảng

30-70em/giờ, lớn nhất tới 100-400emgiờ Biên độ lũ 5,0-14,0 m như: trận lũ X1/1999,

biên độ lũ tại Thành Mỹ: 10.9Sm, toi Hiệp Đức 12.58 m, tai Sơn Tân: 13,85 m, ti

Nông Sơn: 11,7 m Ở hạ lưu, do độ đốc lòng sông nhỏ (2 %e trong đoạn sông từ Thành

Mỹ đến Ai Nghi, 0.08 Stir Ái Nghia đến Câu Lâu, 0,04 Se tử Câu Lâu ra bi

hạ lưu Ở thượng lưu và trung lưu c

) và hơn

ữa do có nhiều phân lưa đổ ra bi cũng như tác động của thuỷ triểu, địa inh, địa vật nên lũ lên chậm hon, và rút rit chậm khi gặp triểu cường, Thí dụ, trong trận lũ X1/1999, biên độ lũ lên tại các tram ở hạ lưu khoảng 3-5 m (5.46 m tại Ái Nghĩa, 4,22 m tại Cảm

Lệ, 452 m tại Câu Lâu, 3,32 m tại Hội An) Cường suất lũ lên trung bình kháng 5-10

envi, lớn nhất ing chi đạt khoảng 20-50 cmigiờ.

Thời gian lũ mn khoảng 20.60 giờ ở trung thượng lưu, ở hạ lưu 70-80 giờ, trang bình

là 4§ giờ nhưng thời gian lũ rút rất dài, thậm chí 2-5 ngày điển hình như trận lũ XXI/1999 Đặc bi, mực nước duy tr ở mức cao (rên báo động cắp II) kéo đã ừ 15-

42 giờ, có khi tới 3-5 ngày Trong 2 trận lũ cuối năm 1999, mực nước duy trì trên mức.báo động II tối hơn 5 ngày, Ở hạ lưu, khi mục nước đưới bảo động I,thuỷ ib ảnh

hưởng rất mạnh và triều cường có thé làm gia tăng mực nước đỉnh lũ tới 15-25 cm tại

Câu Lâu.

Theo số liệu quan ắc rong 40 năm qua, trận lũ XUI96# là tận lä lớn nhất ở sống Thụ

Bồn - Vu Gia và nhiễu sông ở Trung Trung Bộ, Mực nước đình lũ sông Thu Bin tại Cau Lâu đạt tới 5,78 m, trên báo động IIL là 2,08 m (theo cao độ mới) Trong vòng hơn

2“

31 năm gin đây (1977-2007)

thống sông Thu Bồn-Vu Gia, Ở nhánh sông Vu Gia, trận lũ XI/1998 là trận lũ có mye

xây ra một số trận lũ đặc biệt lớn trên các sông trong hệ

nước đính là cao nhất trong thời kỳ quan trắc (1977-2000), còn ở sông Thu Bản, trận lũ _XI/1998 và XII/1999 là 2 trận lũ lớn nhất ở trung và thượng lưu sông Thu Bồn.

Lưu lượng lũ lớn nhất trong thời kỳ quan trắc đạt tới 10.600 mỶ/s

trên sông Thu Bổn (XI/1998, XII/1999), 7.000 m'Js (X1/1998) tai trạm Thành Mỹ trên

tại trạm Nông Sơn

sông Vu Gia, tương ứng với mô dun lưu lượng định lũ bằng 3,35 m'/s.km? và 3,78mise?

‘Tuy nhiên, trận lũ XI/1964 còn lớn hơn 2 tein lũ XI/1998 và XI/1999 Mực nước đỉnh lũ

(Hoy) của trận lũ XI/1999 thấp hơn H„„„ của trận lũ XI/1964 tại Ái Nghĩa: 0,47 m; tại

“Cảm Lệ: 0,12 m; tại Câu Lâu: 0,55 m va tại Hội An: 0,19 m,

Theo kết quả điều tra, lưu lượng đỉnh lũ của trận lũ X1/1964 tại trạm Nông Sơn là

18.200 m5, tương ứng với mô đun định lũ 5,16 m'/s.kmỂ, lớn hơn 1,7 Kin so với 2

trận lũ X1/1998 và XIU/1999 Trận lũ này có tn suất khoảng 3% tại Câu Lâu.

Nhìn chung, lũ xuất hiện tương đổi đồng bộ trên các nhánh sông trong hệ thống sông

‘Thu Bên - Vu Gia Hệ s tương quan Q.„ hang năm giữa trạm Nông Sơn trên s

Thu Bồn với trạm Thành Mỹ trên sông Vu Gia đạt tới 0,79,

“Thời gian xuất ign din lũ (Hy) từ thượng lưu về hạ lưu không lớn, chỉ khoảng trên dưới 10 giờ Trong trận lũ X1/1999 trên sông Vu Gi thời gian xuất hiện đình lũ vào

lúc 10 giờ ngày 2 gi Thành Mỹ, 5 gid ngày 3 ti Ái Nghĩa, chênh lệch 16 gid Trên

sông Thu Bồn, thời gian xuất hiện H, giữa Hiệp Đức tới Sơn Tân và Nông Sơn chỉ chênh lệch nhau có 1 giờ (3 giờ ngày 3 tại Hiệp Đúc; 4 giờ ngày 3 tại Sơn Tân và

"Nông Sơn va lúc 13 giờ ngảy 3 và tai Câu Lâu và Hội An) Như vậy, thời gian xuất

hiện H,„ từ Hiệp Đức tới Câu Lâu khoảng 10 giờ.

Một trong những đặc điểm quan trong nữa là khi mưa có cường độ lớn, lũ quét thường, xây ra ở các sông suối nhỏ có địa hình dốc, gây thiệt hại rt lớn Trận lũ lớn XI/1998

.đã gây ra lũ quét ở một số huyện như Đại Lộc, Qué Son trận lũ đặc biệt lớn XI/1999

đã gây ra lũ quét trên sông Tuy Loan và nh nơi khác Lũ quét xây ra bắt ngờ, có

sức tàn phá lớn và sây nên những thiệt hại rit nghiêm trọng v người và của ải, tàn

phá môi trường sinh thái.

2.4.3, Khả năng xây ra lä lớn nhất trong năm trên lưu vực

La lớn nhất năm chủ yéu tập trung vào eu

4

thi

tháng X với tin suất xuất hiện vào khoảng '% tại Nông Sơn, 47.6 % tại Thanh Mỹ Ở hạ du khả năng xảy ra lũ lớn vào cuối

ng X chiếm 57.1 % tại Giao Thuỷ, 429 % tại Ai Nghia, Cảng đi về phía Nam, lũ

ổn tập trung chủ yêu vào tháng XI với tần suất 100 % tại Sơn Giang, 61.9 % tại An

Chỉ trên sông Vệ Lũ lớn nhất trong năm xuất hiện vào tháng XI trên sông Thu Bon

chiếm tỷ lệ 33.3 % tại Nông Sơn và 38.1 % tại Thanh Mỹ,

La sớm thường không cao do cường độ mưa không lớn, thời gian mưa ngắn tổn thấtdòng chảy lớn LO muộn thường xây ra vào cuối tháng XII và đầu tháng I Tuy nhí 0 những trận lũ nay thường chi tạo ra mực nước lũ ở cuối ha du ở đưới cắp báo động II.

La chỉnh vụ: Tháng X, XI do hoạt động mạnh bởi các loại hình thể thi tết, nhất làbão và áp thấp nhiệt đới cường độ mưa l rt lớn lượng mưa kéo dải gây lũ lớn nhất à

ở đồng bằng khi có mưa bão hoặc áp thắp nhiệt đới đổ bộ

Trong những thập kỷ gần đây lũ lụt xảy ra ngày một thường xuyên hon, bất bình

thường hơn với những trận lũ lạt rất lớn và gây hậu quả rất năng nề như lũ lụt những năm 1996, 1998, 1999, 2007 và mới đây nhất là trận lũ tháng 1X/2009.

La vũng nghiên cứu có thể chia ra làm các thời kỳ lũ tiểu mãn, lũ sớm, lũ chính vụ, lũ muộn, sự phân chia này cũng chỉ là tương đổi và theo thời gian trong năm.

La tiểu mãn: Vào các thing V, VI có mưa tiểu man gây ra lũ tiếu mãn với tị số lớn đãquan trắc đạt 3060 m”/s tại Nông Sơn vào ngày 25/V/1989, 2180 m'/s xảy ra ngày12/VI/2004, đạt 1740 m/s tại Thành Mỹ vào ngày 25/V/1989, 1690 m/s ngày18/VI/1985, 1430 m’/s xây ra ngày 13/VU2004 Tính chất lũ nảy nhỏ, chủ yếu chảy

trong lòng dẫn và thường là lũ có lợi vì nó mang một lượng nước đáng kế để phục vụ.

sản xuất he thu

hơn lũ tiểu mãn và có biên độ không lớn, lượng nước trong các sông suỗi còn ở mức

26

thấp, lũ som thường là lũ đơn I đình Qua số iệu quan tc cho thay lũ sớm lớn nhất dạt.6500 mÏ⁄s ngày 22/IX/1997 tại Nông Sơn, 3480 m'js, ngày 22/IX/1997 tại Thành Mỹ.Đây là thời kỳ lũ gây thiệt hại cho sản xuất nông nghiệp vì trùng vào thời kỳ thu hoạch.

Lũ muộn: La xảy ra vào thing XII đến nữa du thing I năm sau được coi là li muộn

số liệu thực đo tại Nông Sơn giá trị lũ muộn lớn nhất đo được là 10600 mÏ/s xảy

ra ngày 4/X11/1999, 10200mŸ xây ra ngày 3/12/1986, Lũ thời kỳ này ảnh hướng đến

thời vụ gieo trồng của sản xuất nông nghiệp.

La lớn nhất trong năm chủ yếu tập trung vào thing X và XI tring với thời kỳ hoạt

động của bão, ATND trên biển Đông có ảnh hưởng đến ving nghiên cửu kết hợp với

các nhiễu động thời tiết khác Bắt đầu vào các tháng này, các nhiễu động thời tiết trởnên mạnh mẽ, hoạt động của bão tăng lên, nhiễu trận bão trực tiếp đổ bộ hoặc ảnh

hưởng gián tiếp đến vùng gây nên những đợt mưa có cường độ lớn trên diện rộng Đặc biệt bão tan thành áp t ấp di chuyển lên phia Bắc gặp khối không khi lạnh tăng cường

cây nên lượng mưa lớn toàn vùng.

Can cử vào tà liêu quan tốc ti các tram thủy văn trong vùng nghiễn cứu cho thấy,vùng thượng nguồn sông Thu Bên (tram Hiệp Đúc) khả năng lũ lớn nhất rong nămxuất hiện vào tháng tháng X là 41,2%, tháng XI là 3 2, tháng XII và tháng IX là

%4 Vùng đồng bằng sông Vu Gia Thu Bên (ram Câu Lâu), khả năng xuất hiện lã lớn

IX và XIL nhất vào tháng X là 50%, vào tháng XI là 32,4%, còn lại là vào tháng

Vig thượng nguồn sông Vu Gia (tram Thành Mỹ), khả năng lồ lớn nhất rong năm

thing X là 324%, Vũng hạ lưu (tram Cẩm Lệ),

khả năng xuất hiện lũ lớn nhất vào tháng XI là 47,1%, vào tháng X là 41.2%,

xuất hiện vào thắng tháng X là 50

Bảng 25 Tin suất xuất hiện lũ lớn nhất vào các thẳng trong năm (Đơn vi %)

TR[Tsm |Sông |V [Vi [IX |X [XI JXH | Tong

1 |Hiệp Đức |ThuBồn j29 [00/88 j4l2 (382 58 | 100

2 [NôngSơn |ThuBồn |29 |00 [88 j44l 88100

3 [Gino Thay | Thu Bin [29/00/88 | 500 59 | 100

4 | Câu Lau Thu Bon |2,9 (00 88 500 59 | 100

TT [Trạm Sông ]V [vt [ix [x |XI [XM |Tông

$% | Hoi An ThuBồn |00 |00 |5S9 [35,3 |471 [118 | 100

6 |ThàhMy |VuGa [29 |00 [118 |500 |324 |29 | 100 T7 |Hội Khách | Vu Gia 34 34 |138 |4l4 |379 |00 100

s |ÁiNgha |VuGia [29 [29 [ira [47a [324 |29 | 100

9 [€imle |[VuGa [oo foo [59 [412 [471

2.4.4 Đánh giá tác động của bién đổi khí hậu đến đặc trưng dòng ch

Thống kẻ, phân tích các tận lũ điển hình tại một số các tram trên lưu vực Vu Gia

“Thu Bon được trình bảy như sau:

Hình 2.4 Tổng hợp quá trình lũ chính vụ trạm Thành My

Hình 25 Thời gian xuất hiện là lớn nhất trạm Thành My

28

24.5 Xác in hành hằ chứahành phục vụ tính toán

‘Theo tiêu chuẩn phân cấp lũ của Bộ Tài nguyên va Môi trường (Quyết định số

18/2008/QD-BTNMT), ban hành quy chuẩn Quốc gia về dự báo lũ để phân cấp lĩ như sau:

Dé phục vụ nội dung nghiên cửu, Dé ài chiến hành tính toán điễu tt lũ và th toán

thuỷ lực hạ du với 03 trận lũ rất lớn trên lưu vực là các trận xảy ra vào các năm 1998,

2007 và 2009,

2.5 Hiện trạng hệ thống hồ chứa thủy điện trên lưu vực

“Theo Quy hoạch phát wién thủy điện bậc thang cho sông Vu Gia - Thu Bồn đã được

6 875/QĐ-KHĐT ngày 02/5/2003, trên lưu

Côn 2), và 1 dự án cho sông ‘Thu Bồn (Sông Tranh 2) Ngày 27/3/2007, UBND tỉnh

Quảng Nam ban hành Quyết định số 932/QĐ-UBND về việc phê duyệt bổ sung quy

hoạch thủy điện vừa và nhỏ trên địa bàn tính Quảng Nam với 03 dự án: Sông Tranh 3, Sông Tranh 4 và Sông Bung 4A.

Ngày 7/9/2015, Thủ tướng chính phủ có Quyết định số Quyết định số 1537/QĐ-TTg

về việc ban hành Quy trình vận hành liên hồ chứa trên lưu vực sông Vu Gia ~ Thu

Bn, bao gồm các hỗ: A Vương, Đăk Mi 4, Sông Tranh 2, Sông Bung 4, Sông Bung

.4A và Sông Bung 5 Các thông tin cơ bản về các công trình này, cụ thé như sau:

1 HỒ chứa thủy điện A Vương (huộc xã Ma Cooi, huyện Dong Giang, tỉnh Quảng

Nam) — vận hảnh ngày 10/07/2010.

Nhiệm vụ (Theo Quy trình vận hành

hồ chứa thủy điện A Vương được

phế day tsi Quyết định số

3673/QD-BCT ngày 27/6/2008):

+ Đảm bảo an loàn công trình

+ Cũng cắp diện cho hộ thống điện

quốc gia phục vụ phát triển kinh tế xã

hội với công suit kip máy 2I0MW,

điện lượng trung bình năm 815 triệu

kwh,

2 HỒ chứa thiy điện Đăk MI 4 (thuộc các xã Phước Hoa và Phước Xuân, huyện

"Nhiệm vụ (Theo Quy trình vận hành

hồ chứa thủy điện Bak Mi 4 được

phế duyệt tại Quyết định số

'6801/QĐ-BCT ngày 23/12/2011)

+ Đảm bảo an toàn công trình:

Gop phin giảm lũ cho hạ du;

+ Cung cấp điện cho hệ thing điện

quốc gia phục vụ phát triển kinh tế

Nhiệm vụ (Theo Quy trình van hành EŸ

hỗ chứa thủy điện Sông Bung 4A):

« Đảm bảo an toàn công nh.

+ Cung cấp điện cho hệ thing điện

quốc gia phục vụ phát triển kinh tế

xã hội

4 Công trình thay

Quang Nam) - Vận hành tháng 01/201 1

ign Sông Tranh 2 (thuộc xã Tri Đốc, huyện Bắc Trà My, tỉnh

Nhiệm vụ (Theo Quy trình vận

-hành hồ chứa thủy điện Sông

Tranh 2 được phê duyệt tại

Quyết định số 3184/QB-BCT

ngày 2/4/2015):

‘© Daim bao an toàn công trình.

+ Góp phần giảm lũ cho hạ du

và bổ sung nguồn nước cho hạ

lưu sông Thu Bổn.

« Cung cắp điện cho hệ thống

điện quốc gia phục vụ phát trễ

kinh tế xã hội.

“Các hạng mục chính của công trình thủy điện Sông Tranh 2

5, Hỗ chứa thủy điện Sông Bung 4 (huộc xã Ta Po, huyện Nam Giang, tỉnh Quảng

Nam) - Vận hành tháng 10/2014.

Nhiệm vụ (Theo Quy trình vận

hành hồ chứa thủy điện Sông gà

Bung 4 được phê duyệt tai

Quyết định số 637/QĐ-BCT

ngày 01/02/2010)