Đang tải... (xem toàn văn)
LỜI CẢM ƠN
Tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc tới tập thể bộ môn Công nghệ và
Quan ly Xây dựng, Phong đào tạo Dai hoc và sau đại học, Trường Dai học Thuỷ lợi Hà Nội, thay giáo hướng dẫn PGS.TS Lê Văn Hùng, PGS.TS Lê Đình Chung, các thay cô giáo, các nhà khoa học, dong nghiép va ban be da tao điều kiện thuận lợi,
tận tình hướng dẫn, giảng dạy, giúp đỡ, cung cấp tài liệu, động viên tác giả trong quá trình học tập nghiên cứu, hoàn thành luận văn.
Tác giả xin chân thành cảm ơn lãnh đạo và tập thể Chỉ cục quản lý đê điễu
thành phá Hà Nội; Cục quản lý đường thủy nội địa Hà Nội đã tạo điều kiện, Cung cấp các tài liệu, thông tin khoa học có gia tri thiết thực cho luận văn.
Cuối cùng và trên hết tác giả xin cảm ơn cha, me và những người thân trong
gia đình đã động viên, giúp đỡ tác giả trong cuộc sống, học tập và công tác.
Việc nghiên cứu được tiễn hành trong điều kiện tài liệu, phương tiện, thời
gian và kiến thức của tác giả còn hạn chế Các van dé đặt ra và giải quyết trong khuôn khổ một luận văn thạc sĩ kỹ thuật do đó còn nhiều vấn dé can được tiếp tục nghiên cứu Tac giả rat mong nhận được nhiều ý kiến đóng giúp đỡ qui báu của các
nhà khoa học để tác giả tiếp tục hoàn thiện, nâng cao kiến thức trong công tác và
nghiên cứu.
Xin chân thành cảm ơn!
Hà Nội, ngày tháng năm 2014 Tác giả
CHU ĐÌNH SƠN
Trang 2Họ và tên học viên: Chu Binh SơnLớp cao học: CH20CI
Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy
Tên để tài luận văn: “Nghiên cứu xu thể biển đỗi lòng dẫn sông Hồng giai “đoạn 2020 - 2050 và đề xuất các giải pháp ẫn định tong dẫn"
Tôi xin cam đoan dé tải luận văn của tôi là do tôi làm Những kết quả nghiên.
inh toán là trung thực Trong quá trình lầm tôi có tham khảo các ti iệu liên
quan nhằm khẳng định thêm sự tin cậy và cấp thiết của để ti, Cc ti liệu trích dẫn
rõ nguồn gốc và các ti liệu tham khảo được thống kể chỉ ti Tôi không sao chép
từ bất kỳ nguồn thông tin nảo, néu vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trích nhiệm
Hà Nội ngày thắng năm 2014
Trang 3CHƯƠNG 1 TONG QUAN VÀ DANH GIÁ HIỆN TRANG LONG DAN SONG HONG vos sn
1.1 Khái quất về lưu vực sông Hồng 5
1.2 Thực trang diễn biển lòng dẫn sông Hồng những năm gần đây (2001-2012)10
1.3 Thực trang về phủ sa và khai thác cát ở bạ du sông Hồng (ừ sau hd Hòa
Bình) 13
Kết luận Chương 1 23 CHUONG 2 UNG DỤNG KET QUA TÍNH TOÁN THỦY LỰC BANG MO
HINH MIKE 11 MÔ PHONG DIEN BIEN LONG DẪN SONG HONG DE DỰ
BAO XU THE BIEN DOI LONG DAN 24
2.1 Khái quát về mô hình MIKBIL 242.2 Đề xuất ắc kịch bán ính toán và xây dụng mô ình inh ton diễn bi
lở, bồi lắng.
2.3 Kết quả tính toán mô phỏng diễn biển lòng dẫn sông Hồng theo các kịch bản 65 24 Kết luận chương 2 69
CHUONG 3 ĐÈ XUẤT CÁC GIẢI PHAP VE ON ĐỊNH SÔNG HONG 70
3.1 Các giải pháp về quan lý khai thác cát ở hạ du sông Hồng, 20
3.2 Các giải pháp tổng hop về ồn định lòng dẫn sông Hong 75
Kết luận Chương 3 7
KẾT LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ TÀI LIỆU THAM KHAO,
Trang 4thời kỳ trước khi có hỗ Hòa Bình 13
Bảng 1.2 Lưu lượng bin cát lơ ứng và sai số quân phương tương đối tại các tram
thời kỹ sau khi có hồ Ha Bình l
Bảng 1.3 Ty lệ đóng góp dong chảy bùn cát lơ lừng hàng năm của 3 nhánh Đà,
“Thao, Lô vio sông Hồng thời kỷ trước và sau khí có hd Ha Bình 4
Bang 1.4 Tống lưu lượng bùn cát lơ lửng trong các mùa dòng chảy thời ky trước.
Bing 1.8 So sinh lưu lượng bin cát lơ lừng bình quản trong các mia ding chảygiữa hi thời kỳ rước và sau kh có hỗ Hôn Bình 0Bảng 1.9 Tý lệ đồng gốp ding chiy bàn cát lơ lũng từng mia cña ba nhánh Đà,
“Thao, Lô vào sông Hồng thời kỳ tước và sau khí có hd Ha Bình 6) 18 Bảng 1.10 Các đặc trưng của lưu lượng bùn et To King bình quân thắng lớn nhất và nhỏ nhất thời kỳ trước khi ob hồ Ha Bình 20 Bang 1.11, Các đặc trưng của lưu lượng bùn cát lơ lửng bình quân tháng lớn nhất và nhỏ nhất thời kỳ sau khi cd hỗ Hoa Bình 21
Bảng 1.12 Các đặc trưng của Lưu lượng bùn cát lơ lửng binh quản 3 thing lớn nhấtvà nhỏ nhất thi kỳ tước khi có hỗ Hòa Bình aBảng 1.13 Các đặc trưng của lưu lượng bin et lo hing binh quân 3 thing lớn nhất
và nhỏ nhất thời ky sau khi có hồ Hòa Bình 2L Bing 2 Các thông số thết kế các hỗ chứa thượng nguồn 30 Bảng 2.2 Dja hình lòng dẫn sông Hỗng- Thái Binh, 33
Trang 5Bảng 2.3 Các trạm thủy văn dùng để hiệu chỉnh và kiểm định thông số mô hìnhMike 11 38
Bảng 2.4 Thông số Thủy lực của hg théng sông Hồng ~ sông Thái Binh 38
Bảng 2.5 Các tram thủy văn dùng để hiệu chỉnh và kiểm định thông số mô hìnhMike 11 4i
Bảng 2.6 Kết quả higu chỉnh thông số mô hình thủy lực vớ trận lũ 1996 7 Bảng 2.7 Kết quá kiểm định thông số mô hình thủy lực với trận lũ 2002 52 Bảng 2.8 Kết quả tính toán hệ số tương quan trong trường hợp hiệu chính S5
Bảng 2.9 Kết qua tính hệ số tương quan trong trường hợp kiểm định sr
Bảng 2.10 Vị trí các điểm khai thác cất trên dia bản Thành phố Hà Nội )
Bảng 2.11.Lượng khai thác cát ước tinh của các tỉnh dọc sông Hong “
Trang 6Hình 1 Sat lở bờ hữu Hồng đoạn Son Tây.1
Hình 2, Hàm lượng phù sa tai trạm Sơn Tay 2Hình 1.1, Hỗ Hòa Bình xã là 7
Hình 1.2 Lũ sông Hồng tại khu vực ngã ba Lô - Hồng 7
Hình 1.3, Sông Hồng mùa nước lũ 9Hình L4, Viti 165 mặt cất được do về hing nim 10
Hình 1.5 Mô hình phân phối lưu lượng bùn cát lơ lừng trong năm của hai thời kỳ:
trước và sau khí có hỗ Hòa Bình 20 Hình 2.1 Ché độ dang chảy của đoạn sông đơn được mô tả bằng hệ phương trình vi
phân đạo him riêng Saint ~ Vernant 26
Hình 2.2 Sơ đồ hệ thống sông Hồng-Thái Bình tinh toán thủy lực 30
Hình 2.3 Sơ đồ hệ thống hồ chứa trên lưu vực sông Hồng 32
Hình 2.4 Quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Trung Hà 42
Hình 2.5 Quá trình mực nước tinh ton và thực do ti tram Sơn Tây 4“Hình 2.6 Quá trình mực nước tính toán và thực đo tại trạm Hà Nội 43Hình 2.7 Quá trình mye nước tinh toán và thực đo tại tram Hưng Yên 4BHình 2.8, Qua trình mực nước tính toán và thực do tại tram Phủ Lý 44
Vinh 2.9 Quá trình mye nước tính toán và thực do ti tram Gián Khẩu “
Hình 2.10 Quá trình mực nước tính toán và thực đo ti trạm Quyết chiến 45
Hình 2.11 Quá trình mực nước tinh toán va thực đo tại trạm Thượng cát 45Hình 2.12 Quá trình mực nước tính toán va thực đo tại trạm Bến hỗ 46
Hình 2.13 Quá trinh mực nước tính toán va thực do tai trạm Triều Dương 46
Hình 2.14 Đường quá trình mye nước tính toán và thực đo tại tram Trung Hà- Lũ
Trang 7Hình 2.18 Đường quá trình mực nude tinh toán và thực đo tại trạm Gián Khẩu- Lũ
Hình 2.28 Bản đồ vj tri khai thác cát khu vực dọc sông Hồng 59
Hình 2.29 Qua trình diễn biển lòng dẫn sông Da 67
long dẫn đoạn sông từ sau Ngã ba sông Duống đếnHình 230, Quá tinh diễn biển lòng
Hình 2.31 Quá tinh diễn bid
Ngã ba Sông Lube Gl]
Hình 2.32 Qué trinh diễn biến lòng dẫn đoạn sông từ Ngã ba sông Luộc đến cửa
biển 68
Trang 81 Tính cấp thiết của đề tài
Diễn biến lòng dẫn luôn gắn liên với quá trình vận động của dòng sông Mối
‘quan hệ giữa đồng chảy và lòng dẫn liên quan mật thiết đến cân bằng bùn cát cũng
như quá trình khai thác, chỉnh trị sông của con người Những năm gin đây, việc khai thác nguồn nước và bãi sông ngày cảng mạnh mà dién hình là xây dựng hồ chứa thủy lợi thủy điện và khai thác cát Mắt cân bằng bùn cát có tác động sâu sắc và lâu dai đến tài nguyên nước và môi trường lưu vực sông, bao gồm cả tác động
tích cực và tác động tiêu cực, Cùng với nó là hiện tượng xói bồi lòng sông, sat lở bờ
xông di ra mạnh mẽ ảnh hướng trực đời sống, kinh
an toàn dé điều.
Lượng phù sa lơ lửng của sông Hồng lớn nhất trong các sông ở Việt Nam, xếp.
‘vio loại các sông nhiều phù su của thé giới Trung bình nhiều nấm chuyển qua trạm
Sơn Tây trên sông Hồng thời đoạn 1985 ~ 1990 dat từ 114 ~ 115.10° tắn/năm, với
tổng lượng nước 118.10” m /năm So với sông Mê Kông khi vào Việt Nam với tổng
lượng nước đạt gin 500.10”m`năm nhưng chỉ có tổng lượng phù sa 95 10 tắn/năm.
(Điện tích lưu vực Mê Kông 795.000km”, sông Hỗng 143.600km? tỉnh đến Sơn “Tây) Hàm lượng phủ sa sông Hang lớn gắp 5 lin sông Mê Kông.
Trang 9Độ đục nước sông biến đổi mạnh theo các mùa dòng chảy: rất lớn trong mia lũ
và rit nhỏ trong mùa kiệt Độ đục bình quân mùa lũ thường lớn hơn từ 1,7 đến 2 lầnđộ đục bình quân năm So với độ đục bình quân mùa kiệt độ đục bình quân mùa lờ
lớn gắp từ 4 dén chin lần đối vớ thời kỳ trước khí có hỗ Hỏa Bình và từ 3 đến 5 lần
đổi với kỳ sau khi có Hồ Hỏa Bình.
Do tác dung của hồ Hòa Bình, mức độ phân hóa độ đục nước sông giữa hai mia lũ và kiệt bớt sâu sâu sắc hơn, đặc biệt là trên sông Đà Tỷ số giảm từ 9 lần trong thời kỳ trước khi có hồ Ha Bình xuống còn khoảng 3 lần ở thời kỳ sau khi có hồ
Hồa Bình
Tir khi hồ Hoa Binh bắt đầu hoạt động, độ đục nước sông quân các mia tạicác tram ở hạ lưu đều giảm đi rõ rệt, đặc biệt là trên sô 12 Đà, Độ đục bình quân
mùa 1 tại Hòa Bình giảm 7,49 lần; tại Sơn Tây giảm 1,81 lin; tại Hà Nội giảm 137
lần và tại Thượng Cát giảm 1.07 lần Độ đục bình quân mia kiệt tai Hòa Bình giảm
2,39 lần tại Sơn Tây giảm 1,47 lần toi Hà Nội giám 1,14 lần và tại Thượng Cat
giảm 1,04 lân
"` `
Hinh 3 Hàm lượng phù sa tại tram Sơn Tây
Ngoài ra, trong những năm gin đây, cùng với sự biển đội khí bậu toàn edu, đồng
chiy của các sông cũng có sy biến động bit thường không theo quy luật, nạn khai
thác cát trên lan không theo quy hoạch cảng gép phin làm mắt cân bằng bùn cát
trong sông
Trang 103 Mục dich đề ti
~_ Đánh giá được diễn biển lòng dẫn sông Hồng từ năm 2001 đến nays
~ Dự báo, lòng dẫn sông Hồng đến năm 2050 theo các kịch bản khai thắc ải nguyên và đề uất gi pháp ôn định ông dẫn
lễn bi
3 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu Bil Cách tiếp cận
Đối tượng nghiên cứu của đề tài là sông Hồng trên địa bin Hà Nội Đây là
ính tị, văn hỏa của cả nướ
vùng đặc biệt quan trọng là trung tam Đối tượngnghiên cứu liên quan đến nhiều lĩnh vue: Giao thông, xây dung cơ sở hạ tng, thủy,
lợi (nguồn nước, công trình thủy lợi), môi trường, phương hướng phát triển kinh tế
xã hội khu vực,vv Với nội dung đề tải luận văn, tắc giả chỉ tập trung nghiên cứu.
các yếu tố chính là nguồn phù sa và khai thác cát từ điểm sau hồ Hòa Bình về hạ du.
3.1.2 Tiếp cận toàn diện, đa ngành đa lĩnh vực.
“Xem xét day đủ các yêu tổ phát triển khi nghiên cứu đề tải bao gồm các lĩnh
vực kinh tế xã hội, môi trường sinh thái ; các giải pháp được xem xét toàn diện từ
giải pháp công trình đến các giải pháp phi công trình
cận kể thừa
Š ti sử đụng các kết quả nghiền cửu cổ iên quan gin đây vé sông Hồng trên
địa bin tính Hà Nội của các cơ quan như Trường Đại học Thủy lợi, Viện Khoa học
thủy lợi Việt Nam, Viện Quy hoạch và Thiết kế nông nghiệp, Viện Quy hoạch thủy lợi.
4.2, Phương pháp nghiên cứ
— Thu thập các tài liệu liên quan: các tài liệu về hiện trạng công trình chỉnh trị,
hiện trạng khai thắc cát, hiện trạng x6i lở bo sông;
Trang 11= Phương pháp phân tích thống kế: thống kê phân tích các kết quả do lượng phù sa, độ đục trong lòng dẫn sông Hồng;
~ Sử dụng kết quả mô hình toán để phân tích dự báo theo các kịch bản khai
thúc dong chiy sông Hồng,
4 Kết quả đạt được
~_ Đánh giá được hiện trạng diễn biến lòng din sông Hồng những năm gin day; = Dự báo được diễn biến sông Hồng đến năm 2050 theo một số kịch bản khai
thie tài nguyên;
~ ĐỀ xuất giải pháp ổn định lòng dẫn
Trang 121.1 Khái quát về lưu vực sông Hong
Ha du đập Thủy điện Hòa Bình gồm bồn tinh Hòa Bình, Vĩnh Phúc, Phú Tho và
Ha Nội là nơi khởi nguôn của đồng bằng châu thé sông Hồng, nơi tập trung dân cw
dong đúc và lâu đời, là trung tâm văn hóa, chính trị của cả nước Do ảnh hưởng của
thủy điện Hòa Bình nên điều kiện thủy văn trên các sông Da, sông Thao, sông Lô vì
sông Hồng ở hạ đu bị ảnh hưởng lớn, gây ra nhiễu hiện tượng xói lỡ bờ sông
nghiêm trọng.
‘Sang Đà: Doan qua Hà Nội có chiều đài khoảng 35 km từ xã Khánh Thượng đến
ngũ 3 Trung Hà thuộc huyện Ba Vì Lưu vực đến Việt Trì là 52.900 km”, chảy qua Phú Thọ từ Tình Nhuệ (H1.Thanh Sơn) đến Hồng Đà (H.Tam Nông) di 41.5 km, điện tích lưu vue tong tỉnh 367.4km; các ngồi chính gồm Ngdi Lạt, Ngồi Cái, subi Rồng
Sông Hang: Là con sông lớn nhất chảy qua TP Hà Nội với chiều dài khoảng
118km có lưu lượng bình quân hàng năm 2.640 m’/s với tổng lượng nước khoảng.
8345 triệu mÌ Sông Hồng chảy vào địa phận Vĩnh Phúc từ Ngã Ba Hạc với chiều
đài là 41 km
Sông Thao: Lưu vực đến Việt Trì 51.800 km*, chảy qua Phú Tho từ Hậu Béng (LH Hoà) đến Bến Gót (TP.Việt TA) là 109,5 km Cúc sông suối nhỏ gồm Ngòi Van, Ngồi Mỹ, Ngồi Lao, Ngồi Giành, Ngồi Me, Ngồi Có, sông Bứn và Ngồi Mạn
shigu đài 464km; Chiều dài Sông Lô: Lưu vực đến Việt Tri khoảng 39.040
chảy qua địa phận Phú Thọ từ Chi Bam (H Đoan Hùng) đến Bến Got (TP.Việt Trì)
là 73,5 km Diện tích lưu vực trong tinh 502,8km?, các sông nhỏ gồm s ng Chay,"Ngôi Rượm, Ngồi Diu, Ngồi Tiên Du và Ngồi Tranh Sông Lô chảy vio giang phậnVinh Phúc từ xã Quang Yên (Sông Lô) qua xã Việt Xuân (Vĩnh Tưởng) đến ngã ba
Bạch Hạc th đỗ vào sông Hing, có chiều dài 34km,
Trang 13Trên mỗi đoạn sông do chảy qua những vùng địa hình, dia chất khác nhau nênlòng dẫn cũng có những đặc điểm khác nhau Hơn nữa, trên mỗi đoạn sông còn có.
ự thay đổi về chế độ thủy lục do sự hợp lưu của các nhãnh sông nên tinh hình lòng
dẫn của các đoạn sông này cũng khác nhau Dựa vào ti iệu khảo sắt và thu nhập
được có thé dua ra những đánh giá chung về đặc điểm lòng dẫn mỗi đoạn sông như.
« Ở Bắc Bộ mùa lũ từ tháng 6 đến tháng 10, cũng có năm bắt đầu sớm hơn hoặc.
muộn hơn 15-20 ngây: ở phía Đông Bắc có thể xảy ra lũ lớn vio tháng 11, ở
Tây Bắc mùa lũ có thé sớm hơn.
+ Ty lệ lượng đồng chảy mùa lã chiếm tử 65-80% tổng lượng ding chảy năm,
Tuy nhiên có những năm do tổ hợp nhiều nhân tổ, tổng lượng đồng chảy lũ có
thể đạt trên 80% lượng đồng chảy cả nấm,
+ Tủy theo điều kiện hình thá tồi tiết gây mì mưa khác nhau mà số kin xuất hiện
1 hàng năm có biển động đáng kể, ít nhất là một trận và nhiễu nhất là 10 trận
Thời gian duy tì trận lä của từng loại sông cố khác nhau, tủy thuộc vào điện
tích lưu vực, vào hình thái thời tiết gây lũ Ở sông lớn như sông Thao, Da,Lô thường từ 7-15 ngày, Trên các sông vừa và nhỏ lũ thường tập trùng lên
nhanh, xuống nhanh nên chỉ kéo dài khoảng từ 2-5 ngày.
+ Thời gian tập trung lũ khá nhanh, từ khi mưa đến khi Iũ về chỉ rong ving 2 đến
3 ngây, ring đối với sông miễn núi có nơi không quả 24h, cường suất là lớn
đạt từ 5-7m/ngày ở thượng lưu sông Đà, sông Lô; ở trung lưu 2-3mingiy và ở
hạ lưu là 0,5-1,5m/ngày
+ Biên độ mực nước ở các sông nhỏ đạt từ 34m, sông lém tới 10m Biên độ tuyệt
đổi đạ tới 13,22m ở Lào Cai (sông Thao); 31,1m ở Lai Châu (sông Đà); 204m
ở Hà Giang (sông Lô) và 13,1m ở Hà Nội (sông Hồng)
+ Tương quan về lưu lượng đỉnh lồ hàng năm của sông Hồng (ở Sơn Tây) với cácsông Ba (Hòa Bình) hệ s
Lô (Yên Bái) với hệ số R=0,665,
.84; sông Lô (Tuyên Quang) hệ số R=0,K3; sông
Trang 14Hình 1.1 Hỗ Hỏa Bình xã lũ
Hình 12 Lũ sông Hồng tại khu vục ngũ ba Lô- Hằng
Lũ trên lưu vực sông Hồng là sản phẩm của mưa rào nhiệt đới, đồng thời lại chịu
tác động của địa hình lưu vực.
Mưa lũ rên sông Hồng do nhiều loại hình thời tiết gây nên, mỗi loại hình thời tiết anh hưởng khác nhan tối từng vũng, mưa lũ lại phụ thuộc vio sự tổ hợp và quá trình din biển các loại hình thời tết theo không gian và thời gian, vì vậy tính đồng nhất của mưa lũ trên lưu vực không cao, nghĩa là ít khi trên toàn lưu vực xay ra mưa lớn và chưa từng xảy ra trường hop lũ lớn nhất của tất cả các sông đồng thời xuất
hiện Lũ tháng 8/1971, với chu kỳ lặp lại khoảng 200 năm cũng mới chỉ là lũ lớn.
nhất tên sông 8p lĩ lớn nhất rên sông Thao và lĩ vữa trên sông Đã
Trang 15Mô dun dòng chảy trên lưu vực sông Hồng khá lớn Phụ thuộc vio cường độ hoạt động của gió mùa Tây Nam và áp thấp nhiệt đới Bắc Án Độ Dương cũng như ảnh
hưởng của dai hội tụ và cao áp Thái Bình Dương, lũ trên lưu vực sông Hồng có tính.chất phân kỳ rõ rệt: Đôi với lưu vực sông Hồng, lũ lớn nhất thường xây ra vào tháng,3, lũ thắng 7 và thắng 9 chỉ xây ra quy mỗ nhỏ hơn
Lũ thường có nhiều ngọn, nhiều đỉnh kế tiếp nhau Ở những lưu vực nhỏ từng,
con lũ có thé tích biệt nhưng những lưu vực lớn những con lũ kế tiếp nhau tạo thành một con lĩ lớn có thể có nhiều định hình răng cư trên nén một con lũ lớn.
Tùy theo quy mô các trận lũ, thời gian lũ lên từ 3-5 ngày, thời gian lũ xuống tir
5-7 ngày, Những trân lũ lớn ở lưu vực sông Hồng thường do 2-3 con lũ kết hợp nhau
3/1969; thing 8/1971tạo thành và thường kéo dai 15-20 ngày như lũ thing
Tir Việt Trì đến Hà Nội, lũ tổng hợp của 3 sông Da, Thao, Lô dồn vào một dòng, nên tốc độ đồng chấy lũ ở Sơn Tây còn rất mạnh, đạt V„ = 26ml,
`, «3,45m 6S Lũ ở hợp lưu chỉ kém lồ sông Đà và đầu nguồn sông Thao và sông Lô,
Citing suất nước lê tôi 88m ngày ở Sơn Tây côn lớn hơn cường suất nước lên ở Hòa
Bình Biến độ mực nước năm lớn nhất dat tới 1272m, còn biên độ mực nước lũ đạt
11 lm ở Sơn Tây, chỉ khoảng 2:3 ngày là dt tinh lũ, ngắn hơn i xuống tối 3-4 lẫn
Li ng Hồng cũng giống như Thao, Đà, Lô, thường xảy a nhiều ngọn iên tiếp,
lên xuống nhanh vào thing 4-5, biên độ lũ khoảng thing 6 có thé lên tới 5-6m, sang
tháng 7-8m các cơn lũ đỗ về liên tiếp con lũ thứ nhất chưa rút hết đã chồng tiếp con
ũ thứ 2 làm đỉnh lä lên cao dẫn và thưởng đạt định lũ vào thang 8, sau đó mye
nước hạ xuống din, Do vậy quan hệ mực nước lưu lượng ở từng trạm luôn thay đổikể cả trị số lớn nhất, vi đó là dòng không én định, lưu lượng lũ cũng luôn thay đổi
the từng trận lũ Không những khác nhau vé v8 dang li (cao, mập), nhọn gy hoặc và bắt đầu lên cao ở mức nước do con lũ trước còn
không cao nhưng kéo dai nại
lại cao thấp quyết định Vì thé khi mực nước sông Hồng đã ở mức cao từ 11,5-12,5m chỉ xay ra thêm một đt Ii không lớn trên điện rộng hay gặp bão thi sẽ xây ra
lũ đặc biệt như lũ tháng 8/1971, rất nguy hiểm cho hệ thông đê dọc sông.
Mat điều ding chú ý là khi mực nước If cng lên cao thi độ đốc mặt nước từ Việt TT đến Hà Nội tính theo thời gian truy lũ có giảm nhỏ (ty trận Hi khác nhan), độ
Trang 16chỉ còn 3,7m và độ đốc 6,lemvkm ở cấp mực nước cao 13,3m Nếu xét với lũ lớnnăm 1945 và năm 1969 cũng ở cấp mực nước chênh lệch giữa Việt Tri và Ha Nội là
4,16m (năm 1945) và 4,03m (năm1969), tinh hình khi nước rút thi thì độ dốc cũng
giảm di nhanh vì mực nước thượng lưu thường rút nhanh trước các trạm hạ du.
Mực nước lũ sông Hồng thường cao hơn mặt ruộng đồng bằng 4-5m, có những
năm cao đến 4-6m, có 3 năm đặc biệt cao hơn mặt ruộng đến 8-9m Nếu không có để thi sản xuất vụ mùa rất khó khăn do ảnh hưởng của thời tiết cuối vụ, do cấy muộn, ti rết lúa trổ bông bị hạt ép và mực nước cao kéo dài nên hệ thông để bị uy hiếp, kém độ an toàn nên phải có nhiều biện pháp giảm thấp mực nước lũ Trong
gần 100 năm qua thì có khoảng 73% số năm mức nước từ báo động I đến báo động,
ổn dưới
Il (tir 9,5-11,5m ở Ha Nội) trong khi đó đồng ruộng của đồng bằng pl
cao độ 5-5,5m, Đặc biệt thôi gian hơn 50 năm gần đây đã xảy ra 3 trận lũ dat trên
13m ở Hà Nội, riêng năm 1971 đặc biệt lớn, mức nước thực tế dat 14,13m; hoàn
nguyên nêu không vỡ để và không phần là thi lê tối 14,80m ở Hà Nội, vợt cả
ết kế của đề Lưu lượng Sơn Tây dat tới 37.800m⁄.
Lũ sông Hồng biến đổi giữa các năm không lớn lắm ở Sơn Tây, Qmax thực do
(1911) chi gắp 2,26 lần lưu lượng bình quân lớn nhất (Q g=16 000m5) và chỉ gấp 3,96 lẫn lưu lượng lũ năm nhỏ nhất (1916 và 1931), Q,„„„„,=9.630mÌls, Hệ số biến sai C,=0.28; Q„„„ thực do(8/1971) lớn gấp 10 lần lưu lượng năm bình quân
nhiều năm (Q,=3.740m'/s) và gap 100 lần lưu lượng kiệt nhất (Q,;=376m /s)"
chiều cao t
Hình 1.3 Sông Hồng màu nước lũ
Trang 171.2 Thực trang diễn biến lòng dẫn sông Hồng những năm gin đây
1.2.1 Hiện trạng din biển sông Hồng
Trên cơ sở tổng hợp các sb liệ từ 165 mặt cắt được đo vẽ hing năm hạ du sông Hồng từ năm 2001 đến 2011 cho thấy hầu như tắt ca các v tri mật et ust đều có xu hướng hạ thấp và mở rộng nhanh đặc biệt trong khoảng 4 năm cuối".
Hình 1.4 Vitri 165 mặt cắt được do về hàng năm
ất, khu vực chảy qua địa phận huyện Ba Vì, thị xã Trên sông Hing có 126 mặt
Sơn Tây, huyện Phúc Thọ, và nội thành Hà Nội có nhiễu bãi phủ sa lớn ở giữa sông
hoặc hai bên bờ sông, xuôi về phía hạ du do có sự phân lưu sang các sông như sông Đuống, sông Luộc sông Trì Lý mà đồng chính của sông nhỏ din Các kết quả phân tích chỉ tiết được thể hiện trong phụ lục.
Trang 18Nhận xét:
Đoạn đầu sông Hồng mặt cắt không có xu hướng mở rộng hoặc hạ thấp đáng kể.
Bãi sông nhỏ, xu hướng biến đổi không đáng kể,
'Ở đoạn tiếp theo (từ SHG33 đến SHG72) đều có đặc điểm chung là bãi rộng, mặt elt long sông có xu hướng bạ thắp nhưng không đáng kể Bãi phát triển ôn định
Tir mặt cắt SHG73 đến 78 xu hướng biến đổi bắt đầu có sự thay đổi đáng kẻ: Bãi sông nhỏ dần và có xu hướng hạ thấp trung bình khoảng 0,5m Trong khi dòng chảy có xu hướng hạ thấp đăng kể Dòng chính hạ thắp khoảng hom Sm sau 11 năm,
Mit cắt SHG79 và 80 có bãi rộng hơn và ít biển đổi, trong khi lòng dẫn có xu
hướng giảm it hơn và cổ sự phần ích tinh 2 dòng chính, thậm chỉ lồng sông côn có
xu hướng hơi bi lên so với năm 2001
Mit cắt SHGSI cho thiy: Bãi sông bên bờ hữu khá rộng và ôn định, phía bên bờ hữu nhỏ và có xu hướng ha thấp Trong khi lòng dẫn hình thành 2 đồng chảy chính, dong phía bên hữu có xu hướng biển đổi không đáng kể nhưng dong phía bên ta xu hưởng mở rộng và bạ thấp khá rõ rt với mặt cắt ớt gắp dén gin 3 lẫn so với năm
Tại mặt cit SHG82 và SHGS3 nhị thấy xu hướng
SIIG81 nhưng dòng chính có xu hướng dich chuyển sang phía bờ hữu Bai rộng
ấn đổi tương tự như mặt cắt biến đổi không đáng kể so với năm 2001 Nhưng lòng dẫn mặc dù không cổ xu hướng mở rộng nhưng lại có xu hướng bạ thấp rt rõ rật với mức độ hạ thấp trung
bình khoảng 2,5m sau 11 năm.
Từ mặt cit SHGS4 đến SHGS6 nhìn thấy xu hướng biển đổi giống nhau: Có 2
bãi một ở giữa sông một phía bên bờ tả nhưng không rộng, bãi biến đổi không,
nhiều Nhung lồng dẫn chỉnh có sự hạ thấp cục bộ cực lớn đặc biệt bên phía sắt bờ
hữu khi cao trình hạ thấp lên đến gần 17m so với năm 2001 tạo thành những hàm.
ch gin bã rất nguy hiểm, không thấy có sự mỡ rộng lòng dẫn Các vị tr lòng dẫn
còn lại cũng có sự hạ thấp đáng kẻ
"Mặt cắt SHG#9 cho thấy cá xu thé mở rộng và xu thể hạ thấp lòng dẫn đáng ké ở cả đòng chảy chính bên phía bờ hữu và đòng chảy giữa sông với điện tích mặt cắt
Trang 19ướt mở rộng gần gp đôi so với năm 2001, long din sắt mép bai bi ha thấp khả sâu
Bãi nhỏ, it bién động sau 11 năm,
Từ mặt cit SHG80 đến SHGĐ3 bãi rộng, lòng dẫn nhỏ và t biển đội
Mat cắt SIIG94 lòng dẫn mùa kit rất nhỏ sát phía bên bở tả mỡ rộng không đăng kế nhưng cao trình mặt cất ướt hạ thấp trung bình khoảng 2m so với năm 2001
“Trong khi đó cao trình bãi mia kiệt cho thấy xu hướng hạ thấp rất lớn trên toàn bộ
bai trung bình khoảng gin 3m.
Tại các mặt cắt từ SHG95 đến SHG113 có xu hướng biến đổi tương tự nhau:
Dang chảy nhỏ có xu hướng hạ thấp nhưng không nhiễu, xu hướng vận động dòng
chảy chủ yếu là dịch chuyển từ phía bở tả sang bờ hữu và ngược lại Bãi sông rộng
biển đổi không nhiều so với năm 2001
Xu thé biến đổi long dẫn có sự thay đổi mạnh từ mat cắt SHGL14: Toàn bộ lòng
sông nhỏ lại, lòng sông có xu hưng hạ thấp rit mạnh trung bình khoảng hơn 3m sovới năm 2001, trong khi bờ và bãi sông í
Hình thải đồng chảy va bir sông ở các mặt cất từ SHGIIS đến SHGI22 là khá giống nhau: Bai sông có biển động nhưng không đáng kể, lòng dẫn có xu hướng hạ thấp nhưng không nhiều, xu hướng chủ đạo được nhìn thấy là chuyển dich dong
chy từ bở ả sang bờ hữu và ngược hạ
Mặt cắt SHG122 có xu hướng biến đổi lòng dẫn rắt mạnh: Cao tình diy hạ thấp không nhiễu khoảng 2m, nhưng lòng dẫn mở rộng rit lớn khoảng hơn hai lần so với năm 2001 Bờ và bãi sông rộng, ít biết
Tai mặt cắt SHG124 lòng sông không có xu hướng mé rộng, nhưng mặt cắt ướt
có xu hướng hạ thấp rất ớn lên đến gin Em sau 11 năm Toàn bộ bở bãi sông có hạ
đổi sau 11 năm.
thấp so với năm 2001 nhưng không đáng ké chỉ khoảng 0 5m Xu thé biển di
tương tự được nhìn thấy ở mặt cắt SHGI23 tuy nhiên với mức độ thấp hơn (cao
trình đầy sông hạ tr gần 4m)
Từ mặt cất SIIGI25 đến SHG127 có xu thé biến đổi khá giống nhau: Lòng sông
không có xu hướng mở rộng nhưng toàn bộ cao đây sông bị hạ thấp khoảng
hơn Im, Cao tình bờ, bãi sông có biển đổi nhưng không lớn sau 11 năm,
Tir mặt cắt SHG128 đến mặt cắt SHGI 32 ít biển đồi, Lang sông chỉ có xu hướng
dich chuyển đồng chây tử bờ hữu sang ba ta vi ngược Ini Ba va bãi sông phát triển
6n định trong giai đoạn từ năm 2001 đến 2011
Trang 201.3, Thực trạng về phù sa và khai thác cát ở hạ du sông Hằng (từ sau hồ Hồn
3.1 Tum lượng bùn cắt lơ lồng bình quân năm bình quân nhiễu năm
Lưu lượng bùn cát lơ lửng (Q,) là lượng bùn cat lơ lửng chảy qua mặt cắt ngang.
sông trong một đơn vị thời gian, được tinh bằng tích số giữa lưu lượng nước và độ đục nước sông Vi vay, dù hồ Hoà Bình hẳu như không ảnh hưởng đến giá tị dong chảy bình quân năm nhưng do ảnh hưởng đến độ đục bình quân năm nên cũng ảnh hưởng đến Q Bởi vậy cũng như chuỗi sổ liệu độ đục, chuỗi số iệu lưu lượng bin cấ lơ lừng cũng không đồng nhất và việc tinh toán Q, vẫn phải tách làm hai thời kỳ trước và sau khi có hỗ Hỏa Bình.
Bang 1.1
tram tỏi kỳ trước kh có hỗ Hỏa Bình
am lượng bùn cát lơ lừng và sai số quản phương tương đối tại các
TT Tênưym | TKTTĐB | Sốnăm| Ky | C | Qu(kgs) | 7%
1 [ita Bian | 1959-1967 | 3 [e100 002 | Hợi |3
Trang 21Bảng 1.3 TỊ lệ đồng gáp đồng chủy bùn cát lr ling hàng năm của 3 nhánh
Đà, Thao, Lô vào sông Hong thời kỳ trước và sau khi có hỗ Hòa.
Đặc ương Thời kỳ rước Khi sô |_ Thời kỳ sau Khi HOhỗ Hòa Bình Hoa Bình
Qual Quast QuerQao 35,20 % 10.03 %Qu /Qumt Qs Quo 36.27 DBE
QwelQumt QvetQwo | 853% 124%
Từ các sổ liệu rên a thấy rằng
+ Trong thời ky trước khi có hỗ Hỏa Bình: mặc dù chun độ đục của sông Thao là lớn nhất nhưng do chuẩn lưu lượng nước của sông Đà lớn hơn nên chuẩn lưu lượng ‘bin cát lơ lửng của sông Đà là lớn nhất (1761 kg/s tại Hoa Bình), tiếp đến là sông ‘Thao (1157 kg/s tại Yên Bái) và nhỏ nhất là sông Lô (chỉ 272 kg/s tại Vụ Quang).
Bởi vậy, ty lệ gia nhập lưu lượng bùn cát hàng năm vào sông Hồng của
tlà sông Lô (85%) Lưuông Đã làlớn nhất (55.2%) tiếp đến sông Thao (36.3 %) và nhỏ nỉ
lượng bùn cát lơ lửng sông Hồng tại Sơn Tây tăng so với lưu lượng bùn cất sông Đà
tại Hoà Bình do được bổ sung lưu lượng bùn cát của sông Thao và sông Lô (đạt3633 kgít)
- Tử năm 1988, hỗ Hòa bắt 1 di vào hoạt động, lượng bin cát bịbỗi king lại trong hồ rit nhiều nên độ đục nước sông tháo xuống hạ lưu giám mạnh khiến lưu.
lượng bùn cát lơ ứng trên sông Ba tại trạm Hoà Bình giám theo, (tới hơn Š lin sovới thời kỳ trước khi có hd Ha Bình) Ảnh hưởng giảm lưu lượng bin et lơ lửng ở
hạ lưu đập Hoa Bình này lan truyền đến tận các trạm Sơn Tây và Hà Nội trên sông Hồng nhưng có xu thể yếu dẫn đại Sơn Tây: giảm 1,9 lần; tại Hà Nội giảm 1,6 lần) Ngược lại, lưu lượng bùn cát lơ lửng trên sông Thao và sông Lô lại tăng mạnh do hậu quả của nạn chặt phá rừng bừa bãi, làm xôi môn nghiêm trọng bé mặt lưu
ning lượng
Bình, lưu lượng bin cát lơ hing tại Yên Bái và tại Vụ Quang đều tăng xip xi 135 vực dẫn ùn cát gia nhập sông So với thời kỳ trước khi có h Hòa
lần Sự giảm lưu lượng bùn cát lơ lăng trên sông Đà và sự tăng lưu lượng bin cát lơ
lừng trên sông Thao và sông Lô đã làm thay đ jong góp lưu lượng bùn cát
Trang 22hàng năm của ba sông Đà, Thao, Lô vio sông Héng: của sông Da trở thành nhỏ nhất (chỉ còn 10%, giảm 45%), của sông Thao là lớn nhất (lên tới 73%, tăng 37%)
và của sông Lô lên vị trí thứ hai (đạt 17%, tăng 8%).
1.3.2 Phân phối ew lượng bùn cắt lơ lừng trong năm1.3.2.1 Theo mia đồng chay
Lưu lượng bùn cát lơ lừng biển đổi mạnh theo các mùa dòng chảy: rit lớn trong mùa lũ và rất nhỏ trong mùa kiệt Lưu lượng bùn cát lơ lửng bình quân mùa lũ thưởng lớn gắp hơn 2 lần lưu lượng bùn cát lơ ng bình quân năm và lớn ắp từ 10 đến 32 lin lưu lượng bùn cát lơ lãng bình quân mùa kiệt đối với thời kỳ trước khỉ có hỗ Hòa Bình và từ 9.5 để ấp xi 15 lẫn lưu lượng bùn cát lơ lửng bình quản mủa kiệt đối với thời ky sau khi có hỗ Ha Bình Tổng lưu lượng bin cát lơ lửng mùa lũ thường chiếm tới từ 88% đến 95% tổng lưu lượng bùn cát lơ lửng cả năm đối với thời kỳ trước khi có hồ Hòa Binh và từ 87% đến 91% đối với thời kỳ sau khi
có hồ Hòa Bình So với tổng lưu lượng bùn cát lơ lửng mùa kiệt, tổng lưu lượng
bùn cát lơ img mỗa lũ lớn gp từ 7 đến 23 lần đối với thôi kỳ trước khi có hỗ Hỏa
Bình và từ 7 đến 10,5 lẫn đi với thời kỳ sau khi có hỗ Hoa Bình.
Bang 1.4 Tổng lie lượng bùn cát lơ lửng trong các mùa dòng cháy thời kỳtrước khi có hỗ Hoa Binh
VụQung | 3261] vi-x | 281) XIV 390| 8804 | T46
sonTiy — 39651| vi-x | 36099) XIV 3552| 9102 | toe
HàNộ | 256501 vi-x | 241361 XI-V 2534| 9016 | 946
Trang 23Bảng 1.5, Ting lw lượng bùn cát lơ lừng trong các mùa dàng chảy thời kỳ
sau khỉ có hỗ Hòa Bình
II Miakit | Fou] Donn
Thơm |2% a [Oe] mi |0 An| See) duc
(2!) | gián | cho) | gim | ces) | 0%
WoaBinh | 263 |VI-IX| 2321 | X-V | 292 | B88 | 798
YênBấ | H8623 | VI-X | 167 | XI-V | HẠ0 | 90.18 | 9.18
Vu Quang | 4293 | VI-x | 3893 | XI-V | 406 | 9057 | 960
SoTiy | H9679 | VI-X | 17509 | XI-V | 2171 | 897 | 807
HàNộ — Ì l679 | VI-X | 14398 | XI-V | 2100 | 8722 | 682
Bảng 1.6 am lượng bùn cát lơ ling bình quân các màu dang chảy thời kjtrước khi có hỗ Hòa Bình:
= Mùa i Miaka 7 TT
sim | (gis) | sit | (gh)
HòaBìh | 1566 | VI-X | 3609 XI.V| 113 } 230 | 3200
YênBä | H5 | VI-X | 2532 XIV | 175 | 219 | 1447
VuQuang | 272 | vi-x | 576 XIV | 56 | 211 | 1030SơnTây | 3304 | VI-X | 7220 | xiv | 507 | 218 | 1423HàNội [2H38 | vi-x | 4635 XIV] 36L | 2J6 | 12,83
Bang 1.7 Luu lượng bùn cát lơ lừng bình quân các mùa dòng chảy thời kỳ sau
hi có hồ Hỏa Bình
Mia Miakie | — | —
tenwam | + | Thời | Gan | thoi | Qn | Cờ | Sondaisy | TR | ỨC TM Du Qs | Qa
(Ke!) | sian | qạ/y ian | den) |
HàaBhh | 218 |VIL-X| 464 XIV 4 | 203 | a2
YênBá | 1552 | VIX | 335% XI-V | 36L | 2.16 | 1285
VụQung | 358 |VI-X| 779 | xt-v | 58 | 247 | 1344
SơmTây | 1640 | VIX | 3502 XI-V| 310 | 244 | 1129
HàNG — [B69 |VI-X| 2466 XI-V| 300 | 209 | 955
Tir khi hỗ Hoa Bình bat đầu hoạt động, lưu lượng bin cát lơ lừng bình quân các.
mùa tại các tram ở hạ lưu đều giảm đi rõ rt, đặc biệt là trên sông Đà So với thời kỳ
trước khi có hỗ Hòa Bình, ưu lượng bùn cất lơ lũng bình quân mùa lũ tại Hoà Bình
Trang 24giảm 7,49 lần: tai Sơn Tây giảm 2,06 lin và tại Hà Nội giảm 1,61 lần còn lưu lượng
bùn cát lơ lửng bình quân mùa kiệt tại Hoà Bình giảm 2,69 lần tại Sơn Tây giảm
1,64 lần va tai Hà Nội giảm 1,2 lần
Bang 1.8 So sánh leu lượng bùn cát lơ hing bình quan trong các mùa dòng
chảy giita hai thời kỳ trước và sau Khi có hỗ Hỏa Bình:
Tai các trạm Yên Bái trên sông Thao và Vụ Quang trên sông Lô, tình hình diễn bin theo chiều hướng gin như ngược lạ Lưu lượng bin cất lơ limg bình quân các mùa của thời kỳ sau khi có hồ Hòa Binh đều ting lên rõ rệt so với thời kỳ trước khi có hỗ Hoa Binh, Sự tăng lưu lượng bùn cất lơ lừng nảy xây ra không phải do tác
động của hỗ Hòa Bình ma xảy ra do hậu quả của việc chat pha rừng bừa bãi trên bểmặt lưu vực từ những năm giữa thập kỹ 80 trở lại đây Lưu lượng bùn cát lơ img
bình quân mùa lũ tại Yên Bái tăng 1,33 lần và tai Vụ Quang tăng 1,36 Hn, Lưu
lượng bùn cát lơ lừng bình quân mùa kiệt tại Yên Bái tăng 1,49 lần và tại Vụ Quang
tăng 1,04 lần
Sự giảm lưu lượng bùn cát lơ ing bình quản trong các mùa dòng chảy trên sôngĐà và sự tăng lưu lượng bùn cát lơ ling.h quân trong các mia dòng chảy trên
ce sông Thao và Lô trong thời kỳ sau khi có hỗ Hòađã làm thay đổi tỷ lễđồng góp dòng chảy bùn cát lơ lửng trung bình từng mùa của ba sông Đà, Thao, Lô
ng Hồng So với thời ky trước khí có hd Hiền Bình, tỷ lệ đồng góp lưu lượng
bùn cát lơ lừng bình quân các mùa của sông Đà giảm, của sông Thao và sông LOtăng.
Trang 25Bang 1.9 Tỷ lệ ding gop ding chảy bùn edt lo lừng từng mùa của ba nhánh
Đà, Thao, Lô vào sông Hong thời kỳ trước và sau khi có hỗ Hòa.
Bình (%)
Mà Mia kit
Đặc trng Trước khi cỏ | Saukhicó | Trước ki | Sau Kh cS hd
hồ Hoa Bình | hồ Hòa Bình | hồ Hoa Binh | Hòa Bình
Qan/Qan+QaytQuo | 5368 1008 385 na
Qn Que Quy Qua | 3726 1398 5087 | T330
Qxa/Qan+ Qun+ Qo | R36 1693 1628 i607
1.3.1.2 Theo các thẳng trong năm
Phân phối lưu lượng bùn cát lơ lửng theo thing trong năm tại tất cả các trạm Hòa Bình đều rit không đều trong năm
trong cả hai thai kỳ: trước và sau khi có.
và đầu có dạng một định (một năm có một eve đại và một cực tiểu) Cực đại thường
xuất hiện vào tháng VII hoặc tháng VIII còn cực tiểu thường xuất hiện vào tháng II hoặc IIL, Ba tháng có lu lượng bùn edt lơ lửng lớn nhất thường là các thing Vị
Vil, VIE hoặc VII, VIH, IX Ba tháng có lưu lượng bùn cát lơ lửng nhỏ nhất thường
là các thing I, HII hoặc I, HI, IV, Biên độ dao động của hưu lượng bin cất lơ
lửng trong năm rất lớn, ty số giữa lưu lượng bin cát lơ lửng tháng cực đại lớn gap từ 77 đến $90 lần lưu lượng thắng cực tiêu đối với thời kỳ trước khí có hỗ Hòa Bình và từ 33 đến 118 lần đối với thời kỳ sau khi có hỗ Hòa Bình Lưu lượng bin cát lơ lũng 3 thing lớn nhất cũng fon hơn nhiều lần so với lưu lượng bản cát lờ ng 3 thing nhỏ nhất, khoảng từ 44 đến 354 lần đi với thời kỳ trước khi có hồ Hòa Bình và từ 21,5 đến 70 lần đối với thời kỳ sau khi có hồ Hòa Binh,
ích nước phát diện, điều
Trong thời kỳ từ năm 1988, do ảnh hưởng hoạt độn;
tiết dòng chảy của hồ Hòa Bình, cả độ đục nước sông và lưu lượng nước ở hạ lưu trong các thăng mùa lũ đều giảm nên lưu lượng bùn cất trong các thắng mia là cũng
giảm mạnh Tai trạm Hòa Bình trên sông Đà, lưu lượng bùn cát lơ lửng của tháng
và của 3 thing lớn nhất giảm tới 8,75 lần so với thời kỳ lớn nhất giảm tới 8,12
trước khi có hồ Hồa Binh, Anh hưởng này lan truyền tới các tạm Sơn Tây và Hà
Trang 26Nội trên sông Hồng nhưng yếu din (tai Son Tây: giảm 2,2 và 2 lẫn; tai Hà Nội
giảm 1,76 và 1,69 Lin) Trong các tháng kiệt nhất, mặc đù độ đục nước sông ở bạ
lưu vẫn giảm nhưng do lưu lượng nước sông thio xuống hạ lưu tăng nên lưu lượng
bùn cát lơ lừng của tháng nhỏ nhất và 3 tháng nhỏ nhất trên sông Đà tại Hòa Bình.
không ting ma lại đều giảm nhưng giảm ít hơn (3.3 và 1,9 lẫn) so với thời ky trước
khi có hd Hòa Bình Chính vi vậy, biên độ dao động của lưu lượng bùn cát lơ lừng
trong năm trên sông Đà giảm di so với thời kỳ chưa có hoạt động của hồ Hòa Bình “Trên sông Thao và sông Lô, tinh hình diễn biển theo chiễu ngược hại, lưu lượng bùn
cit lơ lửng của tắt cả các thing trong năm của thai kỳ sau khi cổ hỗ Hae Bình Ii
đều ting lên so với thời kỳ trước khi có hỗ Hòa Bình Hiện tượng này xây ra không
phải do tie động của hồ Hòa Bình ma xảy ra do hậu quả của việc chặt phá rừng bừabãi trên bỄ mặt lưu vục từ những năm giữa thập kỷ 80 trổ lại đây, gây xôi môn
nghiêm trọng làm bùn cát gia nhập sông tăng, dẫn đến độ đục nước sông tăng và
kéo theo lưu lượng bùn cát lơ lửng tăng.
Trang 27Tình 1.5 M6 hình phâm phối lưu lượng bùn cát lơ lửng trong năm của hai thoi
kỳ: trước và sau khi có hỗ Hòa Binh
Bang 1.10,“Các đặc trưng của lưu lượng bùn cát lơ lừng bình quân thắng lon
nhất và nhỏ nhất thời kỳ trước khi cỏ hỗ Héa Bình
Trang 28Bang 1.11 Cúc đặc trưng của lưu lượng bùn cát lơ lừng bình quân thắng lon
it thôi kỳ sau khi có hỗ Hoa Bình
Bang 1.12 - Cúc đặc trưng của Liew lượng bùn cát lơ lừng bình quân 3 thẳng lớn
nhất và nhỏ nhất thỏi kỳ trước khi có hỗ Ha Bình Ø, | 3thảnglớnnhất | 3 thing nho nhat
Tên tram (eis) | Tháng xuất | Q.„„„„| Tháng | Q,„„„
hiện - | qua |xuấthiện | qua)
Hòa Bình | 1761 | VI,VHLIX| 5706 |H-ULIV l6 | 324 | 35429YênBái — 1157 | VH,VHLIX| 3365 | Liki | 58 | 38 | 5628
Vụ Quang 272 | Vi, Vi, VI | 783 1H, HL 9 2/88 88,99Son Tay | 3633 | VH.VHLIX | 10379 | mmiv 197 | 286 | 52.77
Hà Nội 2305 | VI, VIH,IX | 6417 1H,HL 146 2478 4407
Bảng 1.13 Cite đặc trưng của leu lượng bùn cát lơ lửng bình quan 3 thắng lớn
nhất và nhỏ nhất thời kỳ sau khi có hỗ Hỏa Bình
©, | 3 tháng lớnnhất | 3 thang nhỏ nhất
Tên trạm | (ois | Tháng xuất | Gana Fram] Gm | Resa
hiện | aes) | is)
HòaBìh | 214 | VLVH.VIH | 652 | mmiv| 30 | 305 | 2141đa Qn}
Yên Bi 1552 | VH.VIH,IX | 4330 | Lum | 74 | 279 | 5835
Vụ Quang | 368 | VLVH,VH| H25 | LH | IS | 306 | 6416Sơn Tây | 190% | VLVH,VH | 5203 | LH.M | is? | 273 | 3323
Hà Nội 1433 | VH,VIH,IX | 3799 | Lim | 124 | 265 | 3059
Trang 2913.3 Khai thác cát
‘Tai 3 tuyển sông lớn chảy qua địa bin Thủ đồ gồm: Sông Hồng, sông Đà, sông
Đuống với tổng chiều dai lên tới hơn 280km ở hai bên bờ sông có hãng trăm bãi tập,
kết vật liệu cát si
Theo số liệu thống kếnay có ới hơn 30 điểm khai thie cắt, tong đồ có 5điểm khai thác cổ định và 26 điểm khai thác lưu động
Tại nhiều địa phận như: Huyện Đan Phượng, Từ Liêm, Long Biên nơi sông Hồng chảy qua, tinh trạng kha thúc cát một cách ạt và vô tổ chức Việc này gây sụt lún, ảnh hưởng đến sự an toàn của hành lang bảo vệ dé Việc khai thác, tập kết những bến bãi này đã gây ảnh hưởng nghiêm trọng đến dòng chay của sông Nguy
hai hơn còn làm cho sat lở bờ sông, gây ảnh hưởng đến tính mang và tai sản củanhững hộ dân sống ở bai bên bở sông.
Bên cạnh đó, việc khai thúc cất còn lim cho nhiều khúc sông bị thay đổi đồng
chảy gây sạt lớ đê điều, ảnh hưởng nghiêm trọng đến giao thông đường thủy và đời.
sống người din ở dọc để
Hiện tượng bồi tụ thành dai cồn cát đã, đang xây ra mạnh tại trước cửa trạm bơm.
Áp Bic, khu vục định Chim, bãi Tứ Liên, bãi Thach Cầu, bãi Duyên Hà Trong
khi đó, một số công trình chỉnh trị dòng chảy như: cụm 14 mỏ han Tầm Xá, cụm kèhướng dòng Phú Gia - Tứ mồ hin cọc bề tông trên bãi Tứ Liên, Trung Hà,
“Thạch Cầu đã xuống cấp nghiêm trong, làm cho tinh hình bồi lắng, sat lờ điễn biến khó lường hơn Sự thay đổi dòng chảy là nguyên nhân chính dẫn đến hiện tượng sat lờ bờ sông diễn biển phức tạp Khu vực xã Hai Bối (huyện Đông Anh),
phường Ngọc Thụy - Bồ Để (quận Long Biên) là hai nơi chịu ảnh hưởng nặng nÈ
nhất của nh trạng sat lờ bờ sông Vĩ dụ: sự chuyển hướng của dòng chảy mùa lũ bịkhối bê tông, gạch đá không lỗ do các khu dân cư lần chiếm bãi tạo ra từ phía bi
hải ép sang: dng chủ lưu từ kẻ Phú Gia Tứ Liên, gặp sự nhô ra của khối bồi đầu
bãi Tứ Liên, làm cho địa bàn phường Ngọc Thụy sat lờ nghiêm trọng vài năm gin
day,
Trang 30Ngoài ma, hiện trợng kôai thc cát trái phép, tập kết bãi vt liệu sau kha thác
không theo quy hoạch xuất hiện ở rất nhiều nơi gây nguy cơ về mắt an toàn dé điều,
tinh én định của cầu vượt sông và dễ gây ð nhiễm mai trường.
Kết quả phân tích số liệu cao trình mật bãi tai 25 mật cắt ngang từ năm 1979 đến
nay cho thấy, cao độ trung bình bãi sông hiện nay đã cao hơn 0,7-0,8m ở bờ trái và
khoảng im ở bờ phải Như vậy, bio động 1 sẽ không còn là mức nước bắt đẳu trần lin chiếm bãi sông đã tôn cao nền đất ở và đất vườn Khi cổ quả nhiễu vật cân trén bãi, đồng chảy lũ trần bãi nữa, Hiện tượng nay phin lớn là do cư dan trong quá
bãi lại nông, vận tbe nhỏ sẽ gây ra bi lắng trên bãi Việc nâng cao cao trình mặt bãi sẽ lim thay đổi thé sông vả kèm theo là giảm khả năng thoát lồ Hiện tượng hạ thấp.
mực nước mùa kiệt gây khó khăn đổi với giao thông thủy và lấy nước dẫn tưới, gây,
nhiều tổn thất không kêm lũ lạt mà Hà Nội đang gặp phải Kết luận Chương 1
Lưu vực sông Hồng là một trong những lưu vực sông lớn nhất miễn Bắc nước ta,
là con sông mẹ hình thành nên nén văn minh sông Hồng qua nhiều thé kỷ Cuộc sống của người dân 2 bên bờ sông phụ thuộc nhiều vào đặc điểm dòng chảy của.
sông Hồng Qua nhiề thé kỹ chung sống, con người đã không ngũng khai thie, tận
dụng những nguồn lợi ma sông Hồng mang li Tuy nhiên, do quá trinh khai thác
còn chưa có hệ thống, còn mang tính vì lợi ich cá nhân nên dòng sông bị khai thác,một cách quả lam dụng, gây ra nhiễu hệ uy nghiêm trong Qua chương này, ác giả
đã phân tích các đặc điểm của dòng chảy lũ và déng chảy bùn cát của sông Hồng thông qua các năm tại các trạm thủy văn, để có một bic tranh toàn cảnh về những
ảnh hưởng đến dong chảy dưới tác động của con người mà chú trọng là nạn khaithắc cất tin Ian Không theo quy hoạch, nạn khai thie cất ti phép và đặc biệt làviệc xây đựng các nhà máy thủy điện ở thượng nguồn Đây là những cơ sở quantrọng để giúp tác giả định hướng trong nghiên cứu ở các chương tiếp theo,
Trang 31Chương 2 Ứng dụng kết quả tinh toán thủy lực bằng mô hình Mike 11 mô
phỏng diễn biển lòng dẫn sông Hồng dé dự báo xu thé biến đổi lòng dẫn
2.1 Khái quát về mô hình MIKEIT3.11 Giới thiệu mổ hình
MIKE 11 do DHI Water & Environment phát triển, là một gối phần mém dùng
để mô phòng đồng chảy lưu lượng, chit lượng nước và vận chuyển bin cát ở các
cửa sông, sông, kênh tưới vả các vật thé nước khác
MIKE 11 và MIKE nói chủng o một số ưu điểm so với các mô hình thương mại
Khác và cũng so với các mô hình hiện được dang sử dụng rộng rãi ở Việt Nam một
số ru điểm chính của MIKE 11 như
~_ Liên kết với GIs.
~_ Liên kết với các mô hình thành phin khác của bộ MIKE như:
~_ Mô hình mưa rảo đồng chảy NAM.
= Mô hình thuỷ động lực học 2 chiều MIKE 21 (MIKE FLOOD).
MIKE 11 là mô hình động lực một chiều và dé dàng với người sử dụng nhằm phân tích chỉ it thiết kể, quản lý, vận hành cho sông cũng như hệ thống kênh dẫn đơn giản và phức tap MIKE 11 linh hoại, cung cấp một môi trường thiết kế hữu hiệu về kỹ thuật công tỉnh, tài nguyên nước, quản lý chất lượng nước và các ứng
Trang 32Mo.dun thủy động lực (HD) là một phần trọng tâm của mô hình MIKE 11 và hình thành cơ sở cho hẳu hết các md-dun bao gdm dự báo lũ ải khuyếch tần, chất
lượng nước và các mé-dun vận chuyển bản cát Một số ứng dụng liên quan đến
mô-‘dun MIKE 11 HD bao gồm:
— Dự báo lũ và vận hành hỗ chứa
—_ Mô phỏng đồng chấy trong hệ thống sông, kênh
‘Vn hành hệ thống tưới và tiêu thoát nước.
~_ Thiết kế các hệ thông kênh dẫn
~_ Nghiên cứu sóng triều và dâng nước do mưa ở sông và cửa sông,
MIKEII là chương trình tính thuỷ lực có thẻ áp dung với chế động sóng động.
lige hoàn toàn ở cấp độ cao Trong chế độ này MIKE I1 có khả năng tinh toin với
Dòng chảy biến đổi nhanh, lưu lượng thuỷ triều, sóng lũ, lòng dẫn có độ dốc lớn.
Các ứng dụng liên quan đến mé-dun MIKE 11 AD bao gm: Nghiên cứu truyền tải vật chất một chiều như quá trình xâm nhập mặn, chất lượng nước, hiện tượng phì
dưỡng trong sông
2.1.2 Mé tả cấu trúc của mô hình MIKEII
Đặc trưng cơ bản của mô bình MIKE 11 là cấu trúc tổng hợp với nhiều loại môđun được thêm vio mỗi mô phỏng các hiện tượng iên quan đến hệ thống sông
Các modun trong bộ MIKE 11 bao gm:
+ Module HD Thủy động lực học là phần cốt lõi của MIKE II, có khả năng giải bài oán thủy động lục học St Venant cho kênh hớ; giỏi bài toán sóng khuych tin, sóng động học cho một số nhánh định trước; giái bai toán Muskingum cho một số
nhánh định trước; tự động hiệu chỉnh cho điều kiện dòng chảy êm, đồng chảy xi
mô phỏng hau hết các loại công trình trên sông như cẩu, cống, trạm bơm, đập.
- Các ứng dung liên quan đến mô dun MIKE 11 AD bao gồm: nghiên cầu truyền
tải vật chất một chiều như quá trình xâm nhập mặn, chất lượng nước, hiện tượng phì
dưỡng trong sông.
Trang 33Ngoài médun HD và AD đã mô ta ở trên, MIKEL bao gồm các mô dun bỗ sung
về Thủy văn (Mike - NAM); chất lượng nước (Mike WQ); vận chuyển bùn cát có
tính dính (Mike -ST); vận chuyên bùn et không có tính din (Mike ~ST)
Hình 2.1 Chế độ dòng chảy của đoạn sông đơn được mô tả bằng hệ phương.
trình vi phân đạo hàm riêng Saint ~ Vernant
Hg phương trình cơ bản mô tả chế độ thủy lực như sau:
Trong đó: Z là cao trình mực nước ở thời đoạn tính toán (m); là thời gian tính
toán (giây): Q là lưu lượng đồng chảy qua mặt cất (m4); X là toa độ Không gian (đạc theo dòng chảy, đơn vị là m); b là hệ số phân bổ lưu tốc không đều trên mặt
i W là điện tích mặt cất ướt (m); q là lưu lượng ra nhập dọc theo đơn vị chiều
dai (m/s); C là hệ số Chezy, được tỉnh theo công thức: C= RY/n: n là hệ số nhám;
R là ban kính thuỷ lực (m); y là hệ số thủy lực, theo Maninh y=1/6 ; g là gia tốc
trọng trường : g= 9.81 mis! là hệ số động lượng: b là hệ số động năng.
Trang 34Sử dụng phương pháp số gin đúng sai phân để giải hệ phương trình Saint -'Venant, Đầu vào là số liệu về đặc tính hệ thống cùng số liệu của nguồn nước vào ra
trên toàn hệ thống Hệ phương trình 4.1 và 4.2 là hệ phương trinh vi phân phí tuyển,
có hệ số biển đổi Các nghiệm cin tim là Q và Z là hàm số của các biển độc lập x,t
không giải được bằng phương pháp giải tích mà giải gin đúng theo phương pháp sai
phân Từ hệ phương tình Saint Venant,có bai phương trin viết theo Q và h
eQ ,ụ ch =q @)
OD BOI hàn.
Giải hệ phương trình vi phân trên theo phương pháp sai phân hữu hạn 6 điểm ân
sẽ xác định được giá tị lưu lượng, mye nước tại mọi mặt cắt ngang trong mạng
sông ở mọi thời điểm trong khoảng thời gian nghiên cứu Mạng sông nghiên cứu
được chia thành các đoạn sông đơn bằng các mặt cắt ngang, các đoạn sông được nổi tiếp với nhau theo đúng trang thái tự nhiên Giải hệ phương trình sai phân sé tim
được cao trình mực nước tại các vị tí có mặt cắt và vị trí cách mặt cắt 2Ax Lưu
lượng ti các vịt cách mặt cắt Ax và các vịt ông trình như cống, đập v.v tên
toàn mang sông sau mỗi buớc thời gian tính toán, Sau mỗi bước tính toán sẽ thu
urge giá tị lưu lượng Q(mÏ9) và cao trình mực nước Z(m) tai các v tí đã nêu trên
3.1.4 Cách giải phương trình theo phương pháp sai phân 6 điểm“Xét một đoạn sông dai 2Ax trong thời gian AC
Trang 35Chỉ s
trên chỉ khoảng thời gian
—_ Ao, : Diện tích không chế béi hai điểm lưới j -1aj
—_ Ao,i : Diện tích khống chế bởi hai điểm lưới j va j +1
= 2Ax : Khoảng cách giữa hai điểm j-I và j +1Thể vào phương trình (3) được phương trình:
Trang 361A,6,Ax, At ag, ¥, QUẾh?,.Q1,h7,,Q277 )
Thư vậy, nhờ phương pháp sai phân và tuyển tính hoá,
Sim Venant (3) và (4) thành hai phương trình đại số bậc nhất (8) và (12) Các hệhai phương trình
với các in số Q, h
2.2 ĐỀ xuất các kịch bản tính toán và xây dựng mô hình tính toán diễn biến
bồi lắng
2.2.1 Phạm v tinh toán nghiên cứu diễn biến lòng dẫn
Pham vi bài toán nghiên cứu diễn biến lòng dẫn thuộc phạm vi dọc sông Hồng tir sau dip Thủy điện Hòa Binh đến cửa ra Ba Lạt
2.2.2 Sơ đồ thủy lực tính toán
Việc nghiên cứu tinh oán chế độ hủy lục sông Hồng có liên quan chặt che đến
~ sông Thái Bình, do đó khi tính toán.
chế độ thủy lực của toàn mạng sông H
tiến hành tính toán cho toàn bộ mạng sông Hỗng và sông Thái Bình Tải liệu địa
hình được sử dung trong tính toán là tả liệu thực do trong các năm từ 1998 - 2000
do Viện Quy hoạch Thuy Lợi và Đoàn Khảo sit Sông Hồng đo đạc Bộ tải liệu bao.
gồm 792 mặt cắt của 25 sông chính thuộc hệ thẳng sông Hồng - Thái Bình đã được
nhiều cơ quan khoa học sử dụng như bộ tài liệu chuẩn cho mô phỏng thủy động lực.
Trong đồ có bỗ sung cập nhật một địa hình đo đạc mới Sơ đồ tinh toán
mạng thủy lực như sau;
Trang 371111111111117 1} Hình 2 2 Sơ đổ hệ thẳng sông Hồng-Thái Bình tính toán thủy lực
3.3.3 Tài liệu cơ bản sử dụng để tính toán
2.2.3.1 Các công tình hỗ chứa có nhiệm vụ cắt giảm lũ, cấp nước cho hạ dụ
Bảng 2.1 Các thông số thiết kể các hỗ chứa thượng nguồn
[Donvi) HoaBinh | SonLa [TuyênQuang Thae Ba
Trang 38Đơnwj HoaBinh | SonLa | Tuyén Quang] Thae Ba
Trang 392.2.32 Tài liệu địa hình
So đỗ hệ thing hồ chứa trên lưu vực sông Hồng
Tải liệu địa hình được sử dụng trong tính toán cho mô hình 1 chiều MIKE 11 là
tải liệu thục do trong các năm từ 1999 ~ 2000 do Viện Quy hoạch Thuy Lợi và
Đoàn Khảo sit Sông Hồng do đạc 2000 trong dự án phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng Bộ tải liêu bao gbm 792 mặt cắt của 25 sông chính thuộc hệ thống sông
Hồng ~ Thái Bình đã được nhiều cơ quan khoa học sử dụng như bộliệu chuẩn
‘cho mô phỏng thủy động lực Trong đó có bổ sung cập nhật một số số liệu địa hình
do đạc mới như sau:
Trang 40— Số liệu 15 mặt cắt trên sông Lô đo thắng 1 và thắng 2/2008 Số liệu 94 mat cắt đoạn sông Hồng qua Hà Nội đo năm 2006.
~_ Số liệu mới do đạc các sông trên địa bàn tinh Hải Dương vào tháng 7/2009
—_ Số liệu mối đo đạc thuộc dự ấn nạo vét sông Hoàng Long do trường Đại học
“Thủy lợi thực hiện năm 2009
—_ Số liệu mới đo đạc thuộc đự án nạo vét sông Đây do trường Đại học Thủy lợithực hiện năm 2009, 2010.
Số liệu đo đạc trên sông Bay năm 2008, 20111
Diy là bộ số liệu khá hoàn chính vi đồng bộ, khoảng cách do đạc giữa các mặt
sắt ngang biến i trong phạm vỉ te 2-4 km Tit cả các mặt cắt đã được kiểm tra về
mốc cao độ và kiểm tra v vị tí Dưới đây là bảng thống ke ti iệu và sổ lượng mặt cắt địa hình lồng dẫn mang sông sử dụng rong mô hình.
Bằng 2.2 Địu hình lòng din sông Hồng: Thái Bình
TT Tênsông Năm đạc - | MEE | st cit