Toi xin cam kết; Luận van này là công trình nghiên cứu của cá nhân, và hướng dẫn khoa học của PGS TS Nguyễn Cao Đơn
và TS Nguyễn Văn Tuần
được thực hiện dưới
Các số liệu, những kết luận nghiên cứu được trình bày trong luận văn này trung thực và chưa từng được công bố dưới bắt ky hình thức nào.
Trang 2LỜI CẢM ƠN
Đề tài “Ảnh hướng của vỡ đập đến vùng hạ du ho chứa và đề xuất
giải pháp gic kịch bản cho hồ Vực Mẫu, tĩnh Nghệ An "được hoàn
thành tại Khoa Kỹ thuật tải nguyên nước, trường Đại học Thủy lợi Hà Ni
Học viên xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc và chân thành tới PGS TS Nguyễn Cao Don và TS Nguyễn Văn Tuấn người thay đã luôn cô vũ, động viên, tận tình hướng dẫn và góp ý chi bảo trong suốt quá trình học tập và hoàn.
thành luận văn nảy.
Học viên xin chân thành cảm ơn Ban giám hiệu nhà trường, thầy côgiáo Phòng Đảo tạo Đại học va Sau đại học, thay cô giáo các bộ môn trong Trường Đại học Thủy lợi Hà Nội, những người đã tận tỉnh giúp đỡ, truyền đạt kiến thức chuyên môn và kỹ thuật trong suốt quá trình học tập.
‘Cam on gia đình, cơ quan, bạn bè và đồng nghiệp đã cổ vũ, khích lệ và tạo điều kiện thuận lợi trong quá trình học tập và hoàn thành luận văn này
Vi vậy rit mong nhận được sự óp ý quý báu của các Thầy, C6 và các bạn
Trang 33 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 3
3.1 Cách tiếp cận 3
3.1.1 Tiếp cận tổng hợp 3
3.1.2 Tiếp cận hệ kinh tế ~ sinh thái ~ môi trường 3
3.1.3 Tiếp cân tích hợp thông tin (ảnh viễn thám, bản đồ và hệ thống
5 Bố cục của luận văn _- _- 5 CHUONG I TONG QUAN
1.1 Tổng quan về sự cố đập trên thé giới 6
1.1.1 Sự cố vỡ đập trên thể giới 6
1.1.2 Tính toán vỡ đập trên thế giới — 8
1.2 Tổng quan về sự cổ đập ở Việt Nam :
¬Ắ.-1.3 Giới thiệu về vùng nghiên cứu _—- 1s
1.3.3 Điều kiện dan sinh kinh tế, địa hình, địa chat, thủy van 16 1.3.3 Các chỉ tiêu chính của công trình :
CHƯƠNG II CƠ SỞ LÝ THUYET VÀ CƠ SỞ DU LIEU 2.1 Cơ sở lý thuyết
2.1.1 Các mô hình toán thủy lực _- _
Trang 42.2.1 Tài liệu địa hình của khu vực nghiên cứu.
2.2.2 Tài liệu thủy văn
2.2.2.1 Mạng lưới quan trác khí tượng thủy văn khu vực dự án.2.2.2.2 Các đitrưng thủy văn công trình.
2.2.3 Tai liệu hải văn, mực nước triểu tại vùng nghiên cứu.
CHƯƠNG IIL: XÂY DỰNG VUNG NGAP LUT HẠ DU 48
3.1 Thiết lập mô hình thủy lực cho hệ thong.
3.1.1 Mô tả thủy lực hệ thể
3.1.2 Tài liệu địa hình
3.1.3 Các thông số vỡ đập và quá trình vỡ
3.1.4 Biên trên lưu lượng3.1.5 Biên dưới mực nước Bi
3.2 Hiệu chỉnh và kiểm định mô hình.
Trang 53.5.2.3 Kế hoạch hoạt động sau sự cố _.- -eo.B6 KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ
1,Kết luận 87 2 Kiến nghị _— _— _— 88
TÀI LIỆU THAM KHAO 89
Trang 6DANH MỤC CÁC BẢN VẼ
Hình 1.1: Vị trí công trình 1s
Hình 2.1; Mat cắt doc, cắt ngang sông Hoàng Mai 40
Hình 3.1: So dé hệ thông — ¬ Hình 3.1a: Lỗ vỡ đập dang hình thang 55-55 5)Hình 3.2: Biên lưu lượng nước về hỗ chứa 252 Hinh3.2a: Quan hệ Mực nước tại cầu Hoàng Mai và Lưu lượng đầu 54 Hình 3.12 ; Bản đồ địa hình bố trí nhà kiên cổ của các xã 72 Hình 3.13: Bản dé địa hình hướng di chuyển và xây dựng nhà kiên cố 76
Trang 7Bang 1.1 : Nhiệt độ tháng, năm, trung bình nhiều năm của lưu vực 21
Bảng 1.2 : Độ ẩm thang năm trung bình nhiều năm lưu vực 21
Bảng 1.3 : Bốc hơi tháng năm trung bình nhiều năm lưu vực 22 Bang 1.4 : Tốc độ gió trung bình tháng nhiều năm của lưu vực 22 Bảng 1.5 : Lượng mưa trung bình tháng nhiễu năm của lưu vực 23 Bảng 2.5: Kết quả tinh dòng chảy năm theo các tin suất thiết
Bảng 2.6: Phân phối dòng chảy trong năm theo các tin suất thiết kế 44 Bảng 2.7: Đặc trưng dòng chảy lũ thiết kế 44
Bảng 2.8: Đặc trưng quá trình lũ thiết kế 46
Bảng 3.1: Đường quan hệ Z-V sec.) Bang 3.la: Các thông số vỡ đập eeeeeeeoeoooðT Bảng 3.1b: Các thông số vỡ đập cceeeceieeeesiceeeeoouu.S Bang 3.1c Mục nước tại cầu Hoàng Mai và Lưu lượng đầu mối 54 Bảng 3.2 Diện tích và độ sâu ngập khu vực nghiên cứu 55Bảng 3.3: Diện tích và độ sâu ngập khu vực nghiên cứu 57
Bảng 3.4: Diện tích và độ sâu ngập khu vực nghiên cứ 59
Bảng Kết quả mô phỏng cho 2 kịch bản vỡ đập với thời gian tir lúc vỡ đập đến lúc vận tốc, lưu lượng và độ sâu đạt giá trị lớn nhất 67 Bảng 3.6 Dự trù vật tư, vật liệu chuận bị tại hỗ chứa _.
Trang 8MỞ DAU 1.Tính cấp thiết của Đề tài.
“heo tổng hợp báo cáo tại hội nghị trực tuyến của Chính phủ về an
toàn hỗ chứa ngày 29/8/2013, Bộ Xây dụng cho hay, các công trình thủy điện có công suắt nhỏ hơn hoặc bằng 30MW còn tiém én nhiễu nguy cơ mat an toàn do một số chủ đập chưa thực hiện day đủ quy định về quản lý an toàn đập Tổng công có 144/166 đập đã đến hoặc quá kỳ hạn kiểm tra tính toán lại dòng chảy lũ nhưng hiện chưa tới 1/3 tổng số thực hiện xong và chỉ 36 đập có phương án bảo vệ đập được phê duyệt Trước tình
trạng này, Bộ Nông nghiệp cảnh báo, các công tình "có vin đề" cần
phải đặc biệt quan tâm và có biện pháp đảm bảo an toàn vì nếu bị sự cố sẽ gây nhiều thiệt hại Bộ Nông nghiệp cũng kiến nghị Chính phủ phê: duyệt kinh phí hỗ trợ địa phương sửa chữa cấp bách các hồ chứa bị hư
hỏng nặng để đảm bảo an toàn trong năm 2013, hỗ trợ kinh phí theo kế
hoặch có mục tiêu từ 2014 để các địa phương chủ động thực hiện.
Sự cố vỡ đập Ia Krel 2 (Gia Lai) vừa qua là hồi chuông cảnh báo
từ trung ương đến địa phương Nếu không có biện pháp thì sẽ đối mặt với thảm hoạ “Quản lý Nha nước còn dé dai quá mà sự cổ thuỷ điện, thuỷ lợi thì không cho cơ hội rút kinh nghiệm Một địa phương có hàng trăm hồ nhưng quên một hỗ là trả giá ngay”.
Hơn nữa các công trình thủy lợi như đập hé chứa (bao gồm đập vật liệu địa phương và đập trọng lực như đập bê tông thường, bê tông đầmlăn, đá đổ bản mat) đã được xây dựng với những quy mô, nhiệm vụ,
điểm làm việc khác nhau Trong đó nhiều công trình đã xây dựng lâu
đập đã bị sự cố hoặc vỡ đập như sự cố cống Tác Giang trên đê hữu Hồng (8/2012) năm bị xuống cap tiềm an nhiều nguy cơ sự cố Thực tế nhi
Trang 9nền đập Ke Gỗ; sự cổ tràn nước qua đỉnh đập ở đập Hồ Hô (Hà Tinh) Hậu quả có nhiều đập có xuất hiện vết nứt, thấm qua thân đập với tác hại lớn chưa lường hết được Từ thực tế trên cho thấy khi đập bị sự cố thì nhiều thiệt hại kép đã xảy ra nếu vỡ đập thì gây nên nhiều thiệt hại nghiêm trọng hoặc gây ra thảm họa.
Hỗ chứa Vực Mau nằm trên địa bàn huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ
An, được xây dựng từ năm 1978, hoàn thảnh nâng cấp và cải tạo vào năm 2008 với nguồn vốn của World Bank, và là hỗ chứa lớn nhất của
tỉnh Nghệ An đến thời điểm hiện tại với tổng dung tích đạt 74 triệu m3 nước Hồ chứa được xây dựng trên sông Hoàng Mai, diện tích lưu vực tính tới tuyển đập là 215 km2 với chiều dai là 56 km, phần hạ lưu đập tới cửa biển dài 20 km,
Do sự phức tạp của địa hình với nhiều diy núi cao và hẹp chạy theo hướng Tây- Đông, các sông của tinh Nghệ An nói chung và huyện Quỳnh Lưu nói riêng thường ngắn, hẹp và có độ dốc lớn Do vậy, nước sông thường chảy xiết, lũ lên và xuống rất nhanh Hạ lưu của hồ Vực Miu là thị xã Hoàng Mai với dân số 105 nghìn người (tính đến 2013), và là một trong những trung tâm kinh tế của tỉnh Nghệ An, có tuyến đường sit bắc nam, quốc lộ 1A và tỉnh lộ 537 chạy qua Hơn nữa, thị xã Hoàng Mai nằm trong một vùng tring của tinh Nghệ An, cao tình phổ biển chỉ
từ 0.3-3.5 m nên hàng năm thường xuyên bị ngập ting Nếu có vỡ đập xây ra, hậu qua sẽ rất nghiêm trong
Tir trước tới nay, ít có các kịch bản vỡ đập được xây dựng cho Hỗ chứa để giúp đưa ra các phương án sơ tán va bảo vệ tính mạng tài sản
Trang 10nhân dân, giảm thiểu thiệt hại Vì vậy việc nghiên cứu “Anh hưởng của vỡ đập đến vùng hạ du hồ chứa và dé xuất giải pháp giảm thiểu: kịch
ban cho hồ Vực Mau, tỉnh Nghệ An” là hết sức cần thiết và cap bác!
2 Mục tiêu của để tài
Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tính toán vỡ đập, từ đó vận dụng tính toán các kịch bản khi vỡ đập đối với hồ Vực Mau và kiến nghị giải pháp ứng phó cho khu vực hạ du hŠ Vực Mau nhằm phòng tránh và giảm nhẹ thiệt hại cho khu vực din cư, cơ sở kinh tế, an ninh, quốc
phòng và các thiệt hại khác,
3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu 3.1 Cách tiếp cận
3.1.1 Tiếp cận tổng hợp
Xem khu vực nghiên cứu là khu vực hạ lưu bị ảnh hưởng ngập lụt. và tầm ảnh hưởng cấu thành hệ thống gồm: địa hình, địa chat, khí hậu, nước, hệ sinh thái, con người, phương thức quản lý, khai thác v.v , là
các thành phần của hệ tương tác có quan hệ rồng buộc, tác động lẫn nhau,
4.1.2 Tiép cân hệ kinh tế ~ sinh thái ~ môi trường
Mục tiêu cơ bản của việc dự báo vỡ đập là xác định vùng ngập. lụt, di din, bảo đảm an toàn cho người và cơ sở vật chất vùng hạ lưu Vin dé lũ lụt sẽ tác động tới hệ sinh thái và môi trường Vì vậy cách tiếp cận này bảo đảm cho môi trường và sự phát triển bền vững.
3.1.3 Tiếp cân tích hợp thông tin (ảnh viễn thám, bản đồ và hệ thông
Vang nghiên cứu có cấu trúc địa hình phức tạp, hệ thống sông kênh.
Trang 11phải thích hợp các thông tin như ảnh vệ tinh; khai thác bản đồ chuyên
ngành, bản đỗ đẳng trị mưa hệ thống thông tin địa lý (GIS) và so sánh, đối chiếu với tài liệu khảo sát mặt đất
3.1.4 Tiếp cận kế thừa, phát triển các kết quả nghiên cứu và tiếp thu công nghệ
Sử dụng các công cụ tiên tiến để triển khai thực hiện để tải như:
Sử dụng các phần mềm tính toán và các phần mềm ứng dụng khác để phục vụ công tác tính toán, dự báo vùng bị ngập hạ du.
3.2 Phương pháp nghiên cứu.
Luận văn sử dụng các phương pháp sau ~ Phương pháp kế thừa:
- Phương pháp chuyên gia:
- Phương pháp thu thập tải liệu, số liệu:
- Phương pháp phân tích, xử lý, đánh giá số liệu;- Phương pháp sử dụng mô hình toán;
Trang 125 Bố cục của luận văn
Luận văn ngoài phần mở kết luận và kiến nghị, gồm có 3 chương: Chương 1: Tổng quan
Chương 2: Cơ sở lý thuyệt và cơ sở dữ liệuChương 3: Xây dựng vùng ngập lụt hạ du
Trang 131.1 Tổng quan về sự cố đập trên thé giới 1.1.1 Sự cỗ vỡ đập trên thé giới
Vo đập luôn là một thảm họa kinh hoàng đối với con người bởi nó có thể quét sạch và cuốn trôi bất kỳ thứ gì khi hàng ngàn m` khối nước dé Ap xuống Quá khứ luôn là một bài học cay đắng cho hậu thé khi những công trình dân sinh có thể trở thành thảm họa cướp đi mạng sống.
của hàng ngân người Một số đập bị vỡ ở trên thé giới
1, Năm 1802, cơn mưa lớn lịch sử tại Tây Ban Nha đã khiến con dap
Pantano de Puentes nằm ở vùng Lorca không chịu nổi sức nước và vỡ tràn khiến ít nhất 608 người thiệt mạng Hàng ngàn mỶ nước dé Ap xuống khu dan cư và ảnh hưởng tới 1.800 ngôi nhà và hơn 40.000 cây cối.
2 Tại Ý, vào thắng 10/1963, một trong những con đập cao nhất thé giới mang tên Vajont nằm ở vùng thung lũng sông Vajont đã bắt ngờ sụp.
đỗ do một trận động đất Chi trong 45 giây, 260 triệu mỶ nước đã bao trùm toàn bộ khu vực Thậm chi, nước từ hỗ chứa khi đổ xuống các ngôi
khoảng 2.000 làng cạnh đó còn tạo nên các cơn sóng cao tới 250m khiế
người thiệt mạng.
3 Trước d6 40 năm, tại Ý cũng từng xảy ra một vụ vỡ đập khác khiến 356 người chết Dé là khi đập nhiều tang Gleno ở trên sông Gleno,
vùng Valle disalve vỡ chi sau 40 ngày Khi đó, khoảng 4,5 triệu
mỶ nước đã tràn ra từ độ cao 1.535m xuống vùng thung lũng phía dưới
Nguyên nhân được xác định là do đơn vị thỉ công không sử dụng loạivữa xi măng thích hợp.
Trang 144 Còn tại Mỹ, vụ vỡ đập South Fork xảy ra năm 1889 đã di vào lịch sử nền kinh tế số 1 thé giới với 2.209 người thiệt mạng Trước khi "thảm.
họa” xảy ra, con đập ở bang Pennsylvania liên tục được cảnh báo rò rỉ
nước ở nhiều chỗ nhưng các ky su không thé vá xué Và chuyện gi tới cũng phải tới, khi lượng mưa vào tháng 5/1889 vượt quá sức chứa của hd thủy điện này, 20 tấn nước đã khiến đập South Fork đổ sập và gây thiệt hại ít nhất 17 triệu USD, đồng thời khiến 2.209 người chết
5 Tại An Độ, do chủ quan và thiếu đi các biện pháp khẩn cấp, trận
mưa lớn và lũ lụt năm 1979 đã khiến con đập Machchu-2 nằm trên sông Machhu (Morbi) sụt vỡ và gây nên cái chết của hàng nghìn người Cho
tới nay, vẫn chưa có báo cáo chính thúc về số người chết Nhưng nhiều nguồn tin An Độ khẳng định con số này phải lên tới 15.000 người Bởi chỉ trong vòng 20 phút, những con sóng cao 10m đã nhắn chìm một thị trấn cách đó Skm Sự kiện này đã đi vào lịch sử thé giới với tên gọi ‘Tham hoa Morbi.
6 Đối với không ít người din Trung Quốc, vụ vỡ đập thủy điện Bản Kiều được coi là sự cố vỡ đập tôi tệ nhất trong lịch sử nước này.
Nó được xây dựng năm 1952 trên sông Hoài Nam, tỉnh Ha Namvà chính là một trong những thủy điện quy mô lớn đầu tiên của Trung Quốc Nhưng tới năm 1975, siêu bão Nina (1 trong 5 siêu bão gây thiệt hai lớn nhất thế giới) 46 bộ vào nước này, lượng mưa đo được trong ba ngày lên đến 1605,3 mm.
Không chịu được sức nước, đập Ban Kiều đã sup đỏ, khiến Trung Quốc mắt đi một nguồn năng lượng khổng lồ bởi nó có khả năng đáp
ứng 1/3 nhu cầu sử dụng vào lúc cao điểm của cả nước Công suất của nhà máy lên đến 18 GW, tương đương 9 nhà máy nhiệt điện hay 20 lò
Trang 15ngôi nhà bị phá hủy.
7 Ở Việt Nam, Ngày 12/6/2013, đập dâng của thủy điện Ia Krél 2,có
công suất thiết kế 5,5MW đã bị vỡ phần cống dẫn dòng, khiến hơn 5 triệu m3 nước tích trong lòng hồ đỗ xuống hạ nguồn, tạo cơn “dai hong thủy" quét đọc tuyến suối la Krél đến sông Sé San, với chiều dài hơn10km Hàng chục người bị nước lũ cuốn trôi, nhưng may mắn không có.
ai thiệt mạng Tuy nhiên, hơn 200 hécta cây trồng, hoa màu cùng nhiề tai sản của nhiều hộ đồng bao dan tộc thiểu số đã bị dong nước dit cuồn trôi, với tổng giá trị thiệt hại hơn 3,6 tý đồng.
1.1.2 Tính toán vỡ đập trên thé giới
“Trên thé giới an toàn đập là một mối quan tâm lớn trên toàn cầu và phát triển Trong biển đổi khí hậu, an toàn và an ninh đập không còn chỉ là một van dé của lão hóa cơ sở hạ tang, an ninh lương thực, và các biện pháp thích ứng phù hợp với sự thay đổi khí hậu Dưới đây chỉ là một sốphương pháp tính toán vỡ đập trên ở thể giới
1 Năm 2010, Tony L.Wahl đã Tổng quan vẻ phương pháp phan tíchvỡ dap (Joint Federal Interagency Conference on Sedimentation andHydrologic Modeling, June 27 - July 1, 2010 - Las Vegas, NV)
Hai nhiệm vụ chính trong tính toán vỡ đập là những dự đoán của
các hồ chứa thủy văn dòng chảy và định tuyển của mà thủy văn thong
qua các thung lũng hạ lưu để xác định hậu quả vỡ đập Khi quần thể có nguy cơ nằm gần một con đập, điều quan trọng là dự đoán chính xác thủy văn dòng chảy va phạm vi thời gian của nó liên quan đến các diễn biến quá trình vỡ đập Bài viết này cung cấp một tổng quan về các
Trang 16phương pháp được sử dụng để dự đoán thuỷ văn dòng chảy, từ phường pháp đơn giản thích hợp cho các ước tính thẩm định cấp với các phương.
pháp phức tap hon dé phân tích các trường hợp riêng Sự tiến triển của.
phát triển công nghệ được tiếp nỗi từ phương pháp dự đoán dòng chảy cao điểm trực tiếp cho những người dự đoán phát triển phạm vi trực tiếp và mồ hình phân tích thủy lực, và cuối cùng là phương pháp mà các quátrình mô hình xói mòn, phạm vi phát triển và thủy lực rắt chỉ tiết.
2 Cameron, và cộng sự (2006) đã Phan tích vỡ đập được sử dungHEC-RAS và HEC-GEORAS (Hydraulic Engineer and Senior TechnicalHydraulic Engineer, Hydrologic Engineering Center, Davis, CA95616)
Một phân tích các mô hình vỡ đập cung cấp một công cụ kịch bản.
tạo ra để xác định các mỗi nguy hiểm kết quả Quản lý vùng đồng bi và nhân viên quản lý khan cấp sau đó có thé sử dụng các kết quả dự.
phòng để bao vệ chống lại sự mất mát của cuộc sống và tài sản thiệt hại Phan tích hệ thông các thủy văn Kỹ thuật của Trung tâm (HEC-RAS) có thể được sử dụng cùng với HEC-GeoRAS để phát triển một mô hình môphỏng đập HEC-GeoRAS được sử dung
từ mô hình địa hình kỹ thuật số và sau đó nhập khẩu vào HEC-RAS Mô é trích xuất thông tin hình học
phỏng không ồn định dòng chảy của vỡ đập được thực hiện bằng cách sử
dụng HEC-RAS và kết quả được ánh xạ bằng cách sử dụng GIS Lập bản đỗ ngập lụt mặt nước kết quả từ các mô hình mô phỏng đập cung một đánh giá sơ bộ về nguy cơ lũ lụt và cung cấp cái nhìn sâu sắc cho chuẩn bj khan cắp Quá trình thu thập và chuẩn bị dữ liệu, tạo ra một mô hình không én định dong chảy trong HEC-RAS, nhập các thông số phạmvi đập, thực hiện phân tích vỡ đập, và lập ban dé lũ tiến triển được thảo
luận
Trang 173 Năm 2012, Yuefeng Sun, với cộng sự đã Nghiên cứu về đặc điểm của vỡ đập dựa trên phân tích tương ứng
Hệ thong cơ sở dữ liệu vờ đập DFDS được xây dựng, và trong đó
thông tin vỡ đập cơ bản bao gồm vị trí, thời gian xảy ra, loại, chiều cao, khối lượng lưu trữ, số tử vong số lượng và nguyên nhân xảy ra, được tuân thú Phân tích tương ứng được sử dụng để nghiền cứu các môi quan hệ của thông tin Phân tích thống kê cho thấy rằng ty lệ vỡ đập cao trong năm 1970 ở Trung Quốc Điều này chủ yếu là do các tiêu chuẩn xây.
dựng đập thấp và công nghệ lạc hậu Khả năng xả không đủ và chất lượng kém là những yếu tổ chính gây ra vỡ đập Phân tích tương ứng cho
thấy đập đất tai nạn vỡ có liên quan xảy ra nén tang, quan lý không day đủ, và trần.
4 Năm 2009, F W L Kho và cộng sự đã Định lượng phân tích vỡ đập trên một đập đắt hồ chứa (Int J Environ, Sci Tech., 6 (2), 203-210, Spring 2009, issn: 1735-1472, © irsen, ceers, iau)
Mô phỏng toán học trên vỡ đập hay xảy ra sử dụng BOSS DAMBRK thủy động lực học lũ lụt định tuyến đập mô hình đã được tiế
hành ê xác định mức độ ngập lụt ở hạ nguồn, thời gian lũ lụt, vận tốc ie khu,nước lũ và ảnh hưởng khu dan cư bị ảnh hưởng hạ lưu, tải sản và
vực nhạy cảm về môi trường do nước lũ Mô phỏng máy tính cho một trong những kịch bản các trường hợp trên sử dụng phần mềm BOSSDAMBRK phạm vi vỡ đập, tác lưu trí , đồng bằng ngập lũ, dòng chảy trên lưu vực và sóng lũ suy giảm Kết quả mô phỏng xem xét một vận đồng chảy tối da 2,40 m/s với một lưu lượng xả khoảng 242 m/s xảy ra tại 1.00 km phía hạ lưu Xa tối đa tăng từ 244 mỶ /s (vận tốc dòng chảy = 1.74 m/s tại 8 km.) 263 mỶ/s (vận tốc dong chảy = 1,37 m/s xảy
Trang 18ra ở 12 km.); về giảm 39% trong vận tốc dòng chảy trên một khoảng cách 4,00 km về hạ lưu Nếu toàn bộ đập cho cách ngay lập tức, một số điểm kéo đài từ 0.00 km (tại tuyến đập) với khoảng 3,40 km về phía hạ lưu đập có thể được phân loại là "vùng nguy hiểm”, trong khi nguy cơ hạ lưu và thiệt hại kinh tế hơn 3,40 km phía hạ lưu có thể được phân loại như khu "thấp" hay "tối thiểu"
Năm 2013, Purvang H Pandya và Thakor Dixitsinh Jitaji đã viết Một đánh giá tóm tắt về phương pháp có sẵn cho phân tích vỡ đập (W.
R M.,L D College of Engineering, Ahmedabad)
Nhiều vỡ đập trong lich sử đã dẫn đến sự khởi đầu của một nghiên
cứu mới trong lĩnh vực xảy ra vỡ đập và hậu quả của nó Lĩnh vực nghiên cứu này với hai quan diém cơ bản Quan điểm đầu tiên là biết đập nhất định sẽ vỡ hay không Quan điểm thứ hai là về giả định sự vỡ đập và phân tích các hậu quả Phân tích vỡ đập về cơ bản để cập đến quá trình giả định một phan phạm vi và định tuyến các sóng lũ lụt ở vùng hạ.
lưu Mục tiêu chính của phân tích nảy là để tạo điều kiện lập kế hoạch hành động khẩn cấp cho một vỡ đập có thể Nhiễu mô hình định tuyển lũ
có sẵn để phân tích vỡ đập Một số mô hình cũng cung cấp các phần mở rộng GIS mà tạo điều kiện dé dàng chuẩn bị các bản đồ ngập lụt
6 Năm 2007, Chương trình xuất bản Tài nguyên nước, Phân tích vỡđập và ngập lụt phân loại nguy hiểm hạ leu(MGS EngineeringConsultants, Inc for, Water Resources Program, Dam SafetyOffice, P.O.
Box 47600, Olympia, WA 98504-7600, (360) 407-6208)
Kỹ thuật này là nhằm hỗ trợ trong việc thực hiện một Phân tích vỡ đập gây ra ngập lụt và đánh giá sự nguy hiểm hạ lưu bởi vỡ đập,
Trọng tâm chính sẽ là đập đất, tuy nhiên, thông tin này cũng sẽ được
Trang 19cung cấp để sử dụng với đập bê tông Nó không phải là dự định được một bản tóm tắt toàn diện của tat cả các thông tin có sẵn, mà là làm nỗi
bật đáng chú ý phương pháp và cảnh báo người đọc để thảo luận chỉ tiết
hơn và tải liệu tham khảo kỹ thuật Lưu ý kỹ thuật này đã được chuẩn bịvào năm 1992 dựa trên công trình của Tiến sĩ Melvin G Schaefer, Nó đã được cập nhật trong năm 2007 để phản ánh nghiên cứu về vỡ đập đã được thực hiện kể từ khi báo cáo ban đầu đã được hoàn thành Phân tích ngập lụt được sử dụng cho nhiều mục đích trong kế hoạch và thiết kế
cho các đập được đề xuất và lập kế hoạch và nâng cấp đối với các đập hiện có
Ứng dụng điển hình bao gồm:
+ Phân loại nguy hiểm hạ lưu
+ lập bản đổ ngập lụt dé sử dụng trong việc phát triển kế hoạch hành động khẩn cấp.
+ Hỗ trợ trong việc lựa chọn ting Thiết kế / Hiệu suất cho yếu tố.
quan trọng của dự án
+ Phân tích thiệt hại
7 Năm 2003 GIS cho phản tích nhanh hon vỡ đập dong chảy (StevePitman University of Texas at Austin GIS in Water Resources)
Một cuộc thảo luận được trình bày trên các giá trị hiện tại và tiém năng của các hệ thống thông tin địa lý (GIS) trong phân tích của lũ lụt khi xảy ra vỡ đập Lũ vỡ đập có thể được phân tích của các cường độ lớn hơnin để dự đoán hànhvà khác với lã tự nhiên ở cùng một vị trí Mô hình có
vi của s ng lũ vỡ đập, và bài viết này xem xét như thé nào GIS có thé
được sử dụng dé tăng cường chức nang và/hoặc khả năng của một mô
Trang 20hình phổ biến, FLDWAV, một sản phẩm địch vụ thời tiết quốc gia Nghiên cứu trường hợp đơn giản minh họa ngắn gọn một số trong những bước mà GIS có thể được áp dụng Bài viết này là một dự án hạn cho sinh viên tốt nghiệp xây dựng lớp học và do d6 giới hạn trong phạm vi Nó không được trình bày như là một kiểm tra đầy đủ hoặc có thẳm quyền của chủ thể,
Qua đó vi
cần thiết để áp dụng cho Việt Nam Nâng cao khả năng đối phó với lũ yêu oi trong an toàn đập và đưa ra cảnh báo trên thé giới rất
cầu áp dụng kỹ thuật bằng "con đường mềm" quản lý rủi ro lũ lụt, nhằm
mục đích để hiểu, thích ứng và làm việc với các lực lượng của thiên nhiên 1.2 Tổng quan về sự cố đập ở Việt Nam.
G Việt Nam có khoảng 6.648 hỗ chứa nước, với tổng dung tích trữ khoảng 11 tỷ mỶ, trong đó có khoảng 560 hồ chứa lớn, 1.752 hồ có dung tích 0,2-3 triệu mỶ nước, còn lại hồ chứa nhỏ Các hỗ nảy đều xây dựng trong bối cảnh khó khăn, thi công bằng thủ công Trong quá trình
1g hồ chứa vàết quả thật đáng báo động khi có nhiều hồ ất an toàn trim trong:
Việt Nam có nhiều hồ chứa nước, trong nhiều năm qua Nha nước và nhân dan đã đầu tư xây dựng 6.648 hd, với mục tiêu chính là cung cấp nước cho sản xuất nông nghiệp và tham gia điều tiết lũ cho vùng hạ du, tạo nguồn nước cho sinh hoạt và phát điện Các tỉnh xây dựng nhiều hẻ chứa là Hòa Bình 521 hồ, Bắc Giang 461 hồ, Tuyên Quang 503 hồ, Vinh
Phúc 209 hồ, Phú Tho 124 hồ, Thanh Hóa 618 hồ, Nghệ An 625 hồ, Hà Tĩnh 445 hồ, Bình Định 161 hd, Đác Lắc 539 hồ Tuy nhiên, hầu hết
các hồ đều được xây dựng từ những năm 60 của thé ky trước đến nay đã xuống cấp nghiêm trong, độ an toàn tương đối thấp Sự cổ vỡ đập la.
Trang 21Krel 2 (Gia Lai) vừa qua là hồi chuông cảnh báo từ trung ương đến dia phương Nếu không có biện pháp thì sẽ đối mặt với thảm hoạ "Quản lý Nha nước còn dễ dai quá mà sự có thuỷ điện, thuỷ lợi thì không cho co hội rút kinh nghiệm Một địa phương có hảng trăm hồ nhưng quên một hồ là trả giá ngay”.
© Trước thực trang trên, từ năm 2003, Bộ NN và PTNT đã xây dựng và
trình Chính phủ phê duyệt chương trình bảo đảm an toàn hỗ chứa Mục tiêu của chương trình là đầu tư sửa chữa, nâng cấp công trình đầu mỗi các hồ.
chứa đã xuống cấp và từng bước nâng cấp hệ thông kênh mương, nhằm bảo đảm an toàn, hiệu quá công tình: kiện toàn hệ thống tổ chức quản
tăng cường các trang thiết bị giám sát từ các hồ chứa Đội ngũ cán bộ làm công tác quản lý hứa được tập huấn, nâng cao năng lực, trình độ về quản lý hỗ thời tuyên truyền cho nhân dân trong vùng hưởng lợi nắm.Mục tiêu từ năm. được tầm quan trọng của công tác bảo đảm an toàn hồ
2003 đến 2020 nâng cấp, sửa chữa 3.174 hồ các loại, tăng cường đảo tạo.
hồ chứa.công tác quản lý khai thác, bảo vệ
Cụ thé, có 114/166 đập đã đến hoặc quá kỳ kiếm định/kiểm tra tínhtoán lại dong chảy lũ, nhưng hiện mới cỏ 45 đập đã thực hiện xong, 35đập đang thực hiện và còn tới 34 đập chưa thực hiện Chỉ có 36/166 đậpđã có phương án bảo vệ đập được phê duyệt theo quy định, 54/166 đậpđang xây dựng hoặc dang trình duyệt và 76/166 đập còn lại chưa có phương án Về hiện trạng công trình đầu mối của các hồ chứa, hiện có.
tới 317 hỗ bị hư hỏng, trong đó có 120 hd trọng điểm, cần nâng cắp, sửa
chữa ngay để bảo đảm an toàn trong mùa mưa lũ 2013.
« _ Thời gian qua, công tác quản lý đầu tư xây dựng các hồ, đập thủy.
điện của một số bộ, ngành địa phương còn lúng túng và "dé đãi" Phó
Trang 22‘Tha tướng Hoàng Trung Hải chỉ đạo Bộ Xây dựng cần rà soát năng lực của các đơn vị tư vấn, thiết kế, giám sát chất lượng thi công các dự án hỗ, đập thủy điện Bộ Công thương tăng cường kiểm tra an toàn các hồ chứa thủy điện, tập trung vào các hỗ thủy điện nhỏ, kiên quyết xử lý những vi phạm Nếu vi phạm nghiêm trọng các quy định về an toàn hồ chứa phải kiên quyết dừng hoạt động.
> _ Cho đến nay, ít có hồ chứa được tính toán xậy dựng kịch bản vỡ đập được xây dựng cho Hồ chứa để giúp đưa ra các phương án sơ tin và bảo vệ
tính mạng tài sản nhân dân, giảm thiểu thiệt hại Vì vậy việc nghiên cứu “Ảnh:
kưởng của vỡ đập đến vàng ha du ho chứa và đề xuất giải pháp giảm thiểu: kịch bản cho hé Vực Mau, tỉnh Nghệ An" là het sức cần thiết và cap bách 1.3 Giới thiệu về vùng nghiên cứu
1.3.1 Vị trí địa lý
Hồ Vực Mau trên sông Hoàng Mai thuộc địa phận xã Quỳnh Trang huyện Quỳnh Lưu, tỉnh Nghệ An Tọa độ địa lý 19°15" vĩ độ Bắc, 10537 kinh độ Dong
Trang 23‘Ving lòng hỗ và lưu vực có tọa độ dia lý 19°15" đến 19°20" vĩ độ Bic
105'37° đến 10548' kinh độ Đông.
Khu hướng lợi 14 xã và 1 nông trường: Quỳnh Trang, Quỳnh Tân,
Quỳnh Vinh, Quỳnh Thiện, Quỳnh Dị, Quỳnh Lộc, Quỳnh Xuân, Mai Hùng,Quỳnh Văn, Quỳnh Thạch, Quỳnh Hoa, Quỳnh Mỹ, Quỳnh Hậu, Quỳnh Lâm và nông trường Trịnh Môn có tọa độ địa lý 19°07' đến 19°18" vĩ độ Bắc
105°33° đến 10550" kinh độ Đông
Quỳnh Lưu có đường biên giới dài 122km, trong đó đường biên
giới đất liên 88km và 34 km đường bờ biển Khoảng cách từ huyện ly là thị trấn Cầu Giát đến tinh ly là thành phố Vinh khoảng 60Km Phía bắc huyện Quỳnh Lưu giáp huyện Tĩnh Gia và huyện Như Thanh (Thanh
Hoa), có chung địa giới khoảng 24km với ranh giới tự nhiên là khe Nước.
Lạnh Phía nam và tây nam Quỳnh Lưu giáp với Diễn Châu và huyện
Yên Thành với ranh giới khoảng 31km, Vùng phía nam của huyện Quỳnh Lưu có chung khu vực đồng bằng với hai huyện Diễn Châu và 'Yên Thành (thườn; oi là đồng bằng Did -Yén-Quynh) Phía tây, huyệnQuỳnh Lưu giáp huyện Nghĩa Dan huyện Tân Ki và thị xã Thái Hoà với
ranh giới khoảng 33km được hình thành một cách tự nhiên bằng các day núi kéo dài liên tục mà giữa chúng có nhiều đèo thấp tạo ra những con đường nối liền hai huyện với nhau Phía đông, huyện Quỳnh Lưu giáp biển Đông.
1 5 địa hình, địa chất, thủy vanĐiều kiện dan sinh kinh
a, Điều kiện dân sinh kinh tế
* Dain sinh xã hội
- Khu hưởng lợi công trình thủy lợi Vực Mau gồm 14/43 xã và một nông trường, được phân chia như sau:
Trang 24+ Vũng Nông Giang: Gồm 7 xã: Quỳnh Thạch, Lâm, Mỹ, Hoa,Van, Xuân, Hậu và Nông Trường Trịnh Môn
+ Vùng Hoàng Mai: Gồm 6 xã: Quỳnh Lộc, Vinh, Thiên, Dị, Mai
Hùng, Quỳnh Trang
+ Vũng bán sơn địa: Xã Quỳnh Tân
- Tổng dân số khu hưởng lợi 104.000 người, số người trong độ tuổi lao động 50.200 người, chủ yếu là lao động nông nghiệp ngoài ra còn một số lao động ngành nghề khác như: Tiểu thủ công nghiệp, trồng rừng.
chăn nuôi gia súc có rừng và nuôi trồng thủy sản * Tình hình kinh tế:
- Nông nghiệp
Nông nghiệp là nghề sống chính của nhân dan trong vùng dự ấn Đất dai ở đây có nhiều loài, phân bố trên nhiều dang địa hình và thổ nhưỡng khác nhau, thích hợp cho loài cây trồng phát triển, trong đó cây trồng phát triển, trong đó cây lương thực (lúa, màu) và cây công nghiệp.
ngắn ngày (Lạc, Vững, Mfa, Dita ) vẫn chiếm tu thể
- Nôi trằng thủy sản
Quỳnh Lưu nói chung vùng dự án nói riêng có nhiều lợi thế để phát triển nuôi trồng thủy sản, đây là ngành kinh tế có hiệu quả cao đang được chú trọng ở Quỳnh Lưu trong những năm gần đây Tuy nhiên nguồn nước ngọt cấp cây cho nuôi trồng thủy sản đang còn thiếu trim trọng Cá đạt 450 ~ 500kg/ha, Tôm cua đạt 120-150kg/ha Nếu được đầu tự đúng mức, cung cấp đủ nguồn nước ngọt để nuôi tôm thâm canh thì có
thé dat đến 3000kg/ha/vụ.
Trang 25+Công nghiệp ~ Tiểu thủ công nghiệp:
Trong vùng dự án đã xuất hiện nhiều mô hình tổ hợp sẵn xuất nhỏ
như chế biển nông sản, hải sản, cơ khí nhỏ, vật liệu xây dựng và các làng nghề truyền thống như thủ công mỹ nghệ làm muối, mộc cao cấp, đang bắt đầu phát triển và làm ăn đang có nhiều hiệu quả Tổng số lao động ngành nghề công nghiệp tiêu thủ công nghiệp chiếm khoảng 15% lao động toàn vùng,
+ Dịch vụ thương mai
Mạng lưới thương mại đang được mở rộng Hàng hóa nơi đây có
nhiễu loài Tôm, Cua, Cá, Nước mắm, Lúa gạo, Chè hde, Lộc hương dang
được thị trường ưa chuộng.+ Giao thông
Hệ thống giao thông đường bộ đường sắt gồm có Quốc lộ IA, Quốc lộ 48, đường sắt Bắc Nam, đường sắt Giát - Nghĩa Dan là những.
tuyển đường huyết mạch quan trọng nối liễn với khu vực dự án với các vùng kinh tế quan trong trong Tỉnh cũng như ca nước, tạo điều kiện giao
thông giữa các vùng trong huyện rit đễ đàng
Hệ thé
Mo và một số kênh lạch như kênh La Man, Kênh nhà Lê tạo điều kiện. g đường thủy gồm có sông Thái
cho tầu thuyền vào ra thuận lợi + Vật liệu xây dựng
Khu vực vùng dự án có khu công nghiệp Hoàng Mai là trung tâm
vật liệu xây dựng như xi ming, gach, tim lợp và đá xây dựngthuận tiện để phục vụ dự án.
Trang 26b Điều kiện địa hình
Hồ chứa nước Vực Mau thuộc lưu vực sông Hoàng Mai, có di ếu là đ
tích lưu vực 215km2, Lưu vực chủ núi gồm nhiều đãy núi cao
liên tiếp ở phía Bắc, Đông Bắc, cây cối rậm rap (núi Mong Gà, Khê Né, nh Nghệ An và Thanh.day núi là cao ranh.Đa Gung); Các day núi nay là ranh giới giữa hai
Hóa Phía Tây, Tây Bắc là đổi núi thấp xen kẽ một
giới giữa hai huyện Nghĩa Đàn và Quỳnh Lưu Phía Nam lưu vực là vùng đổi núi thấp, cây cối thấp chủ yếu là Bạch Đàn, Thông, Tràm.
Vang tiếp giáp đường sắt Bắc Nam và quốc lộ 1A là đồng bằng, đây là lưuJang mạc và khu tưới của kênh Nam Vực Mau Phía Đông, Đông
vực là khu tưới của kênh chính, kênh Bắc Vực Mau, Trong vùng có một
số đổi trọc thấp và một số dãy núi đá vôi.
Hỗ chứa nước Vực Mau thuộc lưu vực sông Hoàng Mai, có diện tích lưu vực 215 km” Phía Bắc, Đông Bắc giáp Thanh Hóa, gồm nhiều day núi cao, cấy cối ram rạp Phía Tây, Tây Bắc giáp Nghĩa Dan chủ yếu 14 đồi núi xem kế một số day núi cao Phía Nam, phía Đông giáp huyện Diễn Châu và biển Đông Đây là khu tưới của hồ Vực Mau và kênh chính Đô Lương,
Hoàng Mai là vùng địa hình nửa đồi núi lại giáp biển nên vừa có núi không cao lắm, vừa có đồng bằng Các dãy núi cao nằm trên đường phân lưu có cao độ không quá 500 m với các đỉnh: rú Xước cao 431m,
Kim Giao cao 352 m, núi Chóp cao 362 m, Méng Gà cao 256 m.
Phần lớn diện tích rừng trên đổi núi của lưu vực đã bị khai thác thành đồi trọc hoặc biến thành rừng thưa hoặc chuyển thành rừng sản xuất
Vang đồng bằng của lưu vực nằm hoàn toàn ở vùng hạ du ở cả hai bờ Bắc và Nam Đó là những vùng tương đối bằng phẳng có diện tích
Trang 27từ 1.000-2.000ha có cao độ từ 15 (chân đập Đồi Tương đến cao độ 3.00 m (ven quốc lộ 1A) Cánh đồng Quỳnh Lộc ven núi Xước có cao độ 20.00 m đến Đông kênh nhà Lê cao độ 5.0 m Cánh đồng Nam Hoàng Mai rộng khoảng 900 ha có cao độ 7.0 m Ngoài ra còn có những cánh đồng nhỏ có điện tích dưới 200 ha nằm ở thung lũng các khe nhánh như khe Chàm, khe Ngàn, khe Cái, khe Nghe.
Doc theo lưu vực sông Hoàng Mai xuống tận Cửa Con - Quỳnh ít, phía hạ lưu là đồng bằng, hình Phương địa hình biến đổi tương đi
thái lòng sông it bid ¢ Điễu kiện địa chất * Địa chất thé nhưỡng:
Địa chất vùng này nằm trong vùng cấu tạo của đới Trường Sơn và một phần đới Phu hoạt Dat đá trong vùng bao gồm: Các trim tích bở rời đê tứ và đất đá thành tạo có tuổi Palaozoi đến Kainozôi; Các trằm tích có tuổi Anizi đồng trâu (T2dU Các tram tích lục nguyên, lục nguyên các bô.
nát và các trim tinguồn núi lửa Nham thạch trong lưu vực là sa digpthạch sét
* Địa chất thủy văn.
Vang lòng hồ Vực Mau có hai phức hệ chứa nước chính:
+ Phúc hệ chứa nước trong trim tích bở rời đệ tứ, phân bố dọc khe suối.
+ Phúc hệ chứa nước trong khe nứt đá gốc (đá ba zan và đá phiến
sét vôi), phân bổ rộng rãi trong vùng Các khe nứt của đá gốc đã được lắp đầy bằng đất sét nên thắm mắt nước qua nền không đáng ké
d Điều kiện thủy van
Trang 28+ Nhiệt độ:
Nhiệt độ trên lưu vực chia làm hai mùa rõ rílà mùa Đông và mùa
Hè Nhiệt độinh quân năm trên lưu vực ít biến đổi.
Mùa Đông có thé tính tir tháng 11 đến tháng 3 năm sau trùng vào thời kỳ hoạt động mạnh của khối không khí lạnh lục địa Châu Á Nhiệt độ thấp nhất vào tháng 1 nhiệt độ thấp nhất đo được 5.7°C Chênh lệch
nhiệt độ ngày trong mùa Đông từ 6 + 8°C.
Mùa Hè có thé tinh từ tháng 4 đến thing 10 khi khối không khí xích đạo Thai Bình Dương ảnh hưởng lớn tới lưu vực Nhiệt độ trung
bình ngày các tháng mùa hè tir 26 + 28° C Tháng có nhiệt độ cao nhất là
tháng 7 bình quân ngày đạt tới 39°C, nhiệt độ cao nhất đo được 40,4°C.
'Chênh lệch nhiệt độ trong ngà
Bảng 1.1 : Nhiệt độ thing, năm, trung bình nhiều năm của lưu vực
Trạm 1 [2 [3 |4 [5 Je [7 Jš j9 [m[n [2 [Nm
Quỳnh Lưu | 170) 176 | 208 | 287 | 275] 289 | 204 | 3423 | 260 | 204 | ata | ims | 286,
Tay Hiểu [162] 174 | 203 | 240) 272| 281 | 234 | 213 | 260 | 236 | 205 [175 | 230
+ Độ ẩm
Độ ẩm không khí các tháng trong năm dao động từ 78 đến 90%,
thấp nhất vào thời kỳ tháng 6,7 gió Tây- Nam phát triển mạnh, cao nhất
vào khoảng tháng 2, 3
Bang 1.2 : Độ ẩm thang năm trung bình nhiều năm lưu vực
đam |1 |2 |3 fais 6|717|$ |9 |I0|H 12 [Năm
Trang 29các tháng 6, 7 khi gió mùa Tây Nam phát triển mạnh thấp nhất vào các thing 2,3 trong giai đoạn gió mùa Đông Bắc cực thịnh
Bang 1.3 : Bốc hơi tháng năm trung bình nhiều năm lưu vực.
tam | 1]2|3|4| 5| 6|7|s|9|0[njp|Nm
Quinn | so | 429 | 442 | 534 | tor | 127 | 159 | 103, | eos 762 |TT0 | 723 | 93‘Tigre | 477 | 374 [478 | 712 | 109 | 108 | Hồ | 780 | sto | 592 | S5 s24| 885
+ Gió, bao:
Gió hoạt động trên lưu vực có hai mùa rõ rệt là gió mùa Đông và. gió mùa Hè Vào mùa Đông hướng gió thịnh hành là Đông Bắc và Tây Bắc, mỗi năm có khoảng 3+4 đợt gió mùa gây lạnh trên lưu vực, Gió mùa Hè có hướng gió thịnh hành là gió Đông và Đông Nam, tốc độ gt trung
bình 1,5+3,0 m/s Ngoài ra vào tháng 5, 6,7 có gió Tây và Tây Nam hoạtđộng, trên toàn lưu vực gió có tốc độ 2,0+4.0 m/s kéo dài từ 5+7 ngày vớiđặc trưng là khô và nóng Hang năm lưu vực chịu ảnh hưởng và bão đồ bộitrực tiếp từ 1,0*1,5 con bão từ tháng 9 đến đầu tháng I1 trong năm Tốc độ gió lớn nhất có thể lên tới 37 m/s Thông thường bão và áp thấp nhiệt đới đỗ bộ vào gây mưa lớn và ngập lụt trên diện rộng.
Bang 1.4 : Tốc độ gió trung bình tháng nhiều năm của lưu vực.
Mưa phân bố theo thời gian trong năm có 2 mùa rõ rệt: mùa khô (
ít mưa) và mùa mưa Diễn biển mưa trong năm cũng mang tính đặc thù
của vùng Bắc Trung Bộ Mưa lớn trong năm thường có hai đỉnh, đỉnh mưa lớn thứ nhất xuất hiện vào tháng 5 đầu tháng 6 khi gió
Đây là nguyên nhân chính xuất hiện lä tiểu mãn Dinh mưa lớn thứ hai
Trang 30xuất hiện vào tháng 9, 10 hing năm Tổng lượng mưa hai tháng 5, 6 dattới 20% tổng lượng mưa năm Trong ba tháng mưa lớn 8, 9, 10 lượng mưa đạt tới 50260% tổng lượng mưa năm, cá biệt năm 1978 lượng mưa đo được trong 3 tháng lên tới 2.582,2 mm riêng lượng mưa trong tháng, IX là 1.271,9 mm Lượng mưa 1 ngày lớn nhất quan trắc được tại Quỳnh Luu là 710,1mm Cường độ mưa trong mùa mưa rất lớn đã gây nên lũ lớn trên các sông suối trong vùng Tổng lượng mưa trong 6 tháng mùa khô lại rất nhỏ chỉ hiểm 15+20% tổng lượng mưa năm Lượng mưa nhỏ nhất thường vio các tháng 1, 2, 3 năm 1962 lượng mưa trong 3 thingnày chỉ chiếm 1,1% lượng mưa cả năm Lượng mưa trung bình nhiềunăm trên lưu vực đo được trên lưu vực 1.589 mm.
Bảng 1.5 : Lượng mưa trung bình tháng nhiều năm của lưu vực Đơn vị : mm
Tạm 1[2]3|+4|s]|s|?]s|[s|[m[n|bp]wm Quah | 187 | 242 | 286 | S67 | l6 | 138 | H7 | 28 [aie | xã | si] 14] 188
Tiy Higa 284 | 437 | l7 | 150 | tox | 166 | 256 | 49 | 294 [751 | 221 | 16,
1.3.3 Các chỉ tiêu chính của công trình * Các quy mô vé tan suất
Công trình cắp II
= Chiều cao đập lớn nhất 34,35 m+ Đảm bảo tưới: P=75%
P=0,5%+ Lưu lượng va MNL thiết kế:
+ Lưu lượng và MNL kiểm tra: P=0,1%+ Lưu lượng và MNL khẩn cấp: P=0,01%
Trang 31+ Lưu lượng và MNL cực han: P=PME chỉ tiêu chính của ho:
- Diện tích lưu vực: 215 km?
~ Diện tích mặt nước ứng với MNDBT 1302 ha~ Mực nước chết: 12,50 (m)~ Mực nước dâng bình thường 21,00 (m) ~ Mực nước lũ thiết kế P=0,5% mở 4 cửa: 23.00 (m) ~ Dung tích phòng lũ Pạ¡„ mở 4 cửa: 'W¿,is=50,78.10 mẺ`
- Dung tích phòng lũ Pons mở 5 cửa: — Wouz=60,03.105mẺ
- Dung tích phòng lũ PME mớ 5 cửa: Wpuy=87,5,102m`
Trang 32~ Chiều cao đập lớn nhất (Huu,) 34,35(m) - Mái đập thượng lưu độ xoai m=3,524,0
- Mái đập hạ lưu độ xoai m=3,523,75
- Cơ thượng lưu: Cao trình +18,00; +10,00 va +2,00 rộng 4m.
- Cơ hạ lưu: Tại cao trình +18,00 rộng 6m bố trí kết hợp đường quản lý vào tràn Tại cao trình +10,00 rộng 4m.
* Các chỉ tiêu chính của đập tran:- Lưu lượng lũ Max:
+ Khẩu độ mở them: 2 cửa B x H=2(8m x 5,5m),
Hình thức kết cấu: Tràn xả sâu, dốc nước, tiêu năng máng phun bằng cửa van cung Dong mở bằng ti di
Trang 33+ Cao trình ngưỡng trần: 15,5(m)+ Độ đốc 0,125
+ Cao độ mũi phun: T.375(m)
- Lưu lượng xả lũ qua tran:
+ Lưu lượng xả lũ thiết kế Pos: Qua ss=1048mÏ/s (mở 4 cửa wan)
Ung với cột nước trước tràn Hạ«„=7,S0m
+ Lưu lượng xả lũ kiểm tra Pore? Qua s22=1287mŸ/s (mở 4 cửa.
Ứng với cột nước trước tần Ho, =8,60m
+ Lưu lượng xa lũ khan cấp Pòis: Q.¿os=1737m)⁄s (mở 5 cửa tràn)
Ung với cột nước trước tràn Hạa;=9,05m.
+ Lưu lượng xả lũ cực hạn Powe: Quy pwr=2115mÌ/s (mở 5 cửa tràn)
Ứng với cột nước trước tràn Hạ„r=10,32m
* Các chỉ tiêu chính của cổng lấy nước.
Trên cơ sở cổng cũ, nỗi dài thêm 11,5m phái ha lưu, làm lại ph
cửa ra
- Khau độ cống hộp BTCT M200 2 cửa B x H=2(1,5m x 1,5m) - Cao trình đáy cống thượng lưu +10,00
~ Độ dốc đấy cơng i=0,002 ~ Chiều dai cống 100,05m.
Trang 34~ Lưu lượng qua cống 8,6m'/s
Trang 35CHƯƠNG CƠ SỞ LÝ THUYẾT VA CƠ SỞ DT LIEU
2.1 Cơ sở lý thuyết
2.1.1 Các mô hình toán thủy lực
2.1.1.1 Một số mô hình có khả năng áp dung
Mô hình toán thủy lực thực hiện có nhiều loại, từ những phiên bản miễn phí đến các phiên bản thương mại VỀ mặt lý thuyết, hầu hết đã tương đối phát triển, được công nhận và dp dụng rộng rãi
Hầu hết những mô hình nảy đã được xây dựng thành các phần mềm may tinh dé tiện lợi những việc sử dụng, tuy nhiên mỗi loại dé có.
thiết kế giao diện khác nhau nên dẫn đến sự đợn giản trong quá trình
thiết lập cũng khác nhau Có loại dé sử dụng và cũng có loại khá phức
tạp, và vấn dé khác nữa cũng phụ thuộc là thói quen và sự thành thạo củangười sử dụng vào loại mô hình ứng dụng.
C6 thể điểm qua một vài loại mô hình thay lực thông dụng,
sở lý thuyết, tính năng kỹ thuật, khả năng vận hành và yêu cầu số liệu.
a Mo hình KOD
Do GS.TSKH Nguyễn An Niên đề xuất, ra đời từ năm 1974 Mô hình được lập ra để giải bài toán thủy lực nói chung và bài toán lũ nóiriêng cho mạng lưới kênh sông.
Uu điểm chính của mô hình KOD là có thể tính cho moi lưới sông
ở 6 chứa phúc tạp nhất, độ chính xác cao tính toán đơn giản, gon nhẹ,
kết quả tính đáp ứng tốt các bài toán thực tế đặt ra
Trang 36Nhiều điểm chính của mô hình là bước thời gian Ar bị hạn chế bởi điều kiện Courant-Lewy, những mô hình không phải tính lặp các hệ số nên tốc độ tính toán vẫn nhanh chóng, không mắt thời gian thành lập và giải hệ đại số tuyến tính tổng thời gian mỗi lớp tinh cũng nhỏ.
Tuy nhiên, mô phỏng hệ thống của KOD chưa thật đầy đủ ví dụ như quá trình trao đổi nước trên khu vực Các công trình trao đổi nước cũng như phương thức điều khiển chưa được xem xét đầy đủ nhất là thực trạng tiêu úng trong những điều kiện tác động của con người trong quá.
trình điều khiển hệ thống Đây chính là hạn chế của mô hình b Mo hình VRSAP
VRSAP là từ viết tắt của Vietnam River Systerm and Plains do GS.TS Nguyễn Như Khuê đề xuất trên cơ sở cải tiến mô hình KRSAL xây dựng từ năm 1978, Đây là mô hình toán dòng chảy lũ và thủy triều trên hệ thống sông ngòi, hồ chứa và đồng ruộng được cải tiến và phát triển trên sơ đồ sai phân dn của Dronker - Hà Lan Mô hình mô ta
kha tốt Mô hình VRSAP
chuyển động dong chảy trong sông thiên nhỉ
được ứng dụng rộng rãi, có hiệu quả cao, giải quyết được nhiều bài toán thông thường và một số bài toán lớn.
¢ Mô hình WENDY
Do viện thủy lợi Delf (nay là công ty Deltares) ~ Hà Lan xây dựng,là mô hình thủy động lực học sử dụng sơ dé sai phân ẩn, mô hình chophép tính: Thủy lực dòng hở, phù sa lơ lửng xâm nhập mặn.
Tinh toán thủy lực đồng hở: Mô hình tính đặc trưng thủy lực lòng
dẫn như lưu lượng, mực nước, độ sâu dòng chảy, vận tốc trung bình mặt
cắt, hệ số Chezy Mô hình sử dụng thuận tiện, truy cặp số liệu dé dang, cho phép thay đổi mạng son;các công trình thủy lực trên mạng Tuy
Trang 37nhiên mô hình chỉ quản lý mạng sông nhỏ hơn 400 mặt cắt và còn hạn chế khâu tính lượng mưa gia nhập vào dòng chảy, chưa xét đến sự điều tiết của các ô đồng ruộng như mô hình VRSAP, SOGREAH.
4L Mô hình SOBEK
SOBEK là một gói tng hợp các phần mềm sử dụng trong lĩnh vực phát triển và quản lý nguồn nước SOBEK được phát triển bởi Viện thủy lực Delf Ha Lan (Delf Hydraulic Institute) SOBEK đó là: SOBEKRURAL, SOBEK URBAN và SOBEK-RIVER,
Trong dòng sản phẩm SOBEK RURAL, module thủy lực đã được
tích hợp mô hình 1 chiều và 2 chiều với nhau được gọi là SOBEK -Overland Flow, Mô hình này tính toán thủy lực của vùng ngập lụt (độ
sâu dong chảy, vận tốc ) Mô hình có thể ứng dụng trong hau hết các nghiên cứu về quản lý và phát triển nguồn nước:
- Quy hoạch phòng chống lũ-— Phân tích vỡ đập
= Quản lý thiên tai- Quy hoặch tái định cư
~ Phan tích thiệt hại do 1a~ Phan tích rủi ro
- Quy hoach cơ sở ha ting, phát triển nông thôn SOBEK được thiết lập tích hợp với giao điện GIS Kết quả tính toán được xuất ra ngày dưới dang bản dé ngập lụt hoặc phân bé trường vận tốc.
SOBEK đã được ứng dụng trong các nghiên cứu thuộc các lưu vực sôngở Hà Lan, Bangladet, Australia và mới đây (năm 2003) SOBEK đã
Trang 38được áp dung cho hai lưu vực sông Trà Béng va Trà Khúc (Tỉnh Quảng. Ngãi) cho kết qua được đánh giá rất cao.
e Mô hình thiy lực của SOGEAH
Mô hình lũ đồng bằng Sông Cửu Long do các chuyên gia thủy lực hãng SOGREAH-Pháp lập năm 1967 theo đơn đặt hàng của UNESCO. Mô hình nghiên cứu sự truyền lũ trên châu thổ sông Mê Kông và cung cấp thông tin về điều kiện thủy văn và địa hình Mô hình đề cặp đến cả hai mặt ý nghĩa vật lý và tính toán theo phương pháp số Dòng chảy lũ
biến thiên theo không gian và thời gian (không gian hai chiều).
Hệ phương trình truyền sóng lä được viết tương tự như phương trình truyền triểu với thành phan cẩn tuân theo định luật Stricler, cùng
với giả thiết giản hóa khi tính toán thiết lập hệ phương trình liên tục cho một ô và phương trình động lực dòng chảy Mô hình SOGEAH thiết lập trên phương trình Saint — Venant viết cho dong một chiều không én định trong kênh hở Do hạn chế của mấy tính thời đó nên sơ đồ tính của mô.
hình rét đơn giản Mô hình MIKE
Bộ mô hình Mike là phần kỹ thuật chuyên ding do DHI(Viện thủy lực Đan Mạch) xây dựng và phát triển trong khoảng 20 năm trở lại đây, được ứng dụng để mô phỏng lưu lượng, chất lượng nước và vận chuyển bùn cát ở các cửa sông, cân bằng nước lưu vực, hệ thống
tưới, kênh dẫn và các hệ thống dẫn nước khác Ngoài ra có thé mô phẳng
vỡ đập.
Bộ mô hình MIKE là một trong những mô hình tiên tiến được sử
dụng phổ biển , có khả năng phổ phông vỡ đập, được sử dụng trong hầu hết các trường đại học, viện nghiên cứu và các đơn vị tư vấn ở trong.
Trang 39- — Có cơ sở toán học chặt chẽ, chạy ổn định, thời gian tính t
+ MIKE 11 tính toán thủy lực mạng sông một chiều và các tiểu mô dun về tính thủy lực, tiểu mô dun tính đồng chảy từ mưa, tiểu mô dun
cho tính lan truyền chất và vận chuyển bùn cát; + MIKE 21 tính toán thủy lực hai chiều.
+ MIKE FLOOD kết nối giữa hai mô hình một và hai chiều để tính toán và xây dựng bản dé ngập.
+MIKE BASIN tính toán và quản lý, quy hoặch lưu vựcñ Mo hình HEC ~ RAS
HEC ~ RAS là một hệ thống mô hình thủy lực 1 chiều do Trung tâm kỹ thuật Thủy văn - Thuộc quân đội Hoa Kỳ (the Hydrologic
Engineering Center) xây dựng và phat triển thành trương trình may tính HEC - RAS là pha
hiện được sử dụng nhiều nơi trên thé giới phần mềm HEC — RAS (the mềm miễn phí được cung cấp trên mạng internet,
Hydrologic Engineering Center - River AnalysSystem) là kết qua nâng cấp phần mềm HEC-2 cả về kỹ thuật thủy lực và kỹ thuật lập trình.
Phiên bản 1.0 được công bố năm 1995 và đến nay đã qua nhiều là tiến và phát triển qua nhiều phiên bản.
Phần mềm HEC - RAS được thiết kế để phục vụ cho nhu cầu làm.
Trang 40việc trong môi trường sir dụng đa mục tiêu Hệ thống bao gồm giao diện đỗ họa, các thành phần phân tích thủy lực tách biệt, phần lưu trữ dữ liệu
và các năng lực quản lí, đồ họa và các tính năng thực hiện báo cáo Đặc
biệt có khả năng mô phỏng vỡ đập.
'Về cơ bản, hệ thống được cau thành từ 3 thành phan phân tích thủy
lực một chiều:
+ Tính năng mực nước mặt cắt dọc sông cho dòng ổn định + Mô phỏng dòng không én định.
+ Tính toán biến động của vận chuyển bùn cắt.
Điểm mau chốt là cả 3 thành phần này sẽ sử dung chung một bộ số liệu về địa hình, hình thái sông và các ham tính thủy lực Dé bỏ sung vào 3
thành phần tính thủy lực, hệ thống còn có tính năng tính toán thiết kế thủy lực, những tính năng này sẽ được gọi đến mỗi khi tính toán mực: nước mặt cắt dọc sông được thực hiện.
Mô hình HEC-RAS có khả năng thực hiện tính toán một chiều mực
c hệ thôn; nước dọc sông cho dòng thay đổi đều, én định trong sông hoi
kênh muong Mực nước dòng sông chảy êm, dòng chảy xiết, và chế độ.
dong chảy hỗn hợp có thể được tinh toán 3.1.1.2 Lựa chọn mo hình
Qua giới thiệu một số mô hình thì Mô hình HEC-RAS có khả tính cho bài toán vỡ đập, và sóng lan truyền vỡ đập xuống hạ du Và kha năng thực hiện tính dòng thay đổi đều, ôn định trong sông hoặc hệ thống
kênh mương Mực nước dòng sông chảy êm, dòng chảy xiết, và chế độ
dong chảy hỗn hợp có thể được tính toán và dòng chảy không 6n định
trong lòng din hở đã được quan tâm từ lâu Tuy nhiên việc vận dụng vào
