Luận văn thạc sĩ Kĩ thuật tài nguyên nước: Nghiên cứu đề xuất giải pháp thoát lũ, giảm thiểu ngập lụt lưu vực sông Lệ Kỳ

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ kĩ thuật: “Nghién cứu đề xuất giải pháp thoát lũ, giảm thiểu ngập

lụt lưu vực sông Lệ Kỳ” được hoàn thành tại khoa Kỹ thuật tài nguyên nước,

Trường đại học thủy lợi Hà Nội tháng 8 năm 2016 dưới sự hướng dẫn trực tiếp của PGS TS Lê Văn Nghị - Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực sông biển — Viện Khoa Học Thủy Lợi Việt Nam.

Tác giả xin trân thành cảm ơn PGS TS Lê Văn Nghị và các cộng sự thuộc Phòng

Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực sông biển — Viện Khoa Học Thủy Lợi Việt Nam đã tận tình hướng dẫn trong suốt quá trình nghiên cứu luận văn.

Tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới các thầy, cô giáo trong Khoa Kỹ thuật Tài nguyên nước đã giúp đỡ, tạo điều kiện tốt trong quá trình học tập, nghiên cứu.

Cuối cùng tác giả xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nhiệp đã giúp đỡ, động viên tác giả rất nhiều trong suốt quá trình học tập và thực hiện luận văn.

Do thời gian và kinh nghiệm, kiến thức còn hạn chế nên luận văn không tránh khỏi những thiếu sót Vì vậy tác giả rất mong nhận được những đóng góp quý báu từ thầy, cô giáo và những độc giả quan tâm.

TÁC GIẢ

Ệ`_ tư

Nguyễn Thành Long

BAN CAM KET.

‘Toi Nguyễn Thành Long xin cam đoan day là đề tài nghiên cứu của riêng học viên Kết quả nghiên cứu và các kết luận trong đề tài luận văn là trung thực, có nguồn gốc rõ ràng, không sao chép từ bắt kỳ công trình nghiên cứu nào khác Việc tham khảo các nguồn tài liệu đã được thục hiện trich dẫn và ghi nguồn tài liệu đúng,

Chương 1 TONG QUAN

LL Điều kiện tự nhiên, dân sinh, kink tXã hội vùng nghiền cứu,1.1.6, Hệ thông sông ngôi, đồng chảy B

1.2, Giới thiệu về hệ thống thay Io, dé điều trên lưu vực sông Lệ Kỳ, 41.2.1 Thực trang hệ thống thủy lợi lưu vye sông Lệ Kỳ lá 1.2.2 Thông số kỹ thuật các hồ chứa Phú Vinh, Troóc Trâu Is

1.2.3 Hệ thống các công trình trên sông 19

1.3, Hiến tang tig ing thoát lũ trong những nm gần đây 20

1.3.1 Hiện trang thoát lũ, ngập lụt trên sông Lệ Kỳ 201.3.2 Hiện trạng thoát lũ, ngập lụt trên sông Lệ Kỳ những năm gần đây 2

1.4 Các nghiên cứu liên quan vin để ding chảy lũ trên lưu vực sông Nhật Lệ và ving

nghiên cứu 2

1.4.1 Các nghiên cứu về thoát lũ, giảm thiểu ngập lụt trên các lưu vực sông sôngNhật Lệ 21

1.4.2 Đánh gid kết qua nghiên cứu, 2

1.5 Những khó khăn, ổn tại và hướng giải quyết của đề dải 23

1.5.1 Những khó khăn, tổn ti 31.5.2 Hướng giải quyết 2

“Chương 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH THỦY LỰC DONG CHẢY LŨ CHO LƯU VUT SÔNG LỆ KỲ eeeiireeiririimreeeemereerremổ 2.1 Giới thiệu mô hình MIKE 35

2.1.1, Giới thiệu mô hình Mikel1 252.1.2 Giới thiệu mô hình Mike21 26

2.2 Yêu cầu tinh toán thủy lực và tả iệu sử dụng tính toán 35 2.2.1, Yêu edu tỉnh toán thủy lực 35

2.2.2 Tai liệu sử dụng tính toán 35

2.3 Tính toán thủy văn 36

2.3.1, Phương pháp tinh toán thủy văn 362.3.2, HO Phú Vinh 372.3.3 Hồ Troóc Trâu 38

24 Thiết lập vả kiểm định m6 hình thủy lực dòng chảy lũ trên hệ théng sống Lệ Kỳ 42

2.4.1, Dữ liệu thủy văn và địa hình 42.4.2 Thiết lập mô hình 432.5 Kiểm nghiệm mô hình thủy lực 5ã

Chương 3 ĐÁNH GIÁ THỰC TRẠNG VA ĐÈ XUẤT GIẢI PHÁP THOÁT

LU GIẢM THIẾU NGAP LỤT CHO LƯU VỰC SÔNG LỆ KỲ 57

3.1 Đánh giá hiện trạng thoát ñ và ngập trên lưu vue 373.1.1, Tính toán thực trạng ngập lụt tương ứng lũ 2010 sr3.1.2 Bản 48 ngập lụt năm 2010 s8

3.2, Đánh giá nh hướng của hệ thống để, các công trình dng chính, qui hoạch phát triểnđến tiêu thoát lũ ác động của các hỗ chứa )

3.3.1 Tính toán ảnh hưởng tương ứng lũ 10% bảo vệ nông nghiệp 60

3.2.2 Tính toán ảnh hưởng tương ứng lũ 2% bảo vệ hạ du dân cư sau các hỗ 63 3.2.3 Tính toán ảnh hưởng lũ thiết kế công trinh 1% và lũ kiểm tra 0.2% 14 3.3 Tính toán nâng cao khả năng thoát lũ của lòng dẫn sông Lệ KY a1

3.3.1 Giải pháp bỏ đập dâng Phú Hai trên sông; _3.3.2 Giải pháp nâng để sông 84

DANH MỤC BANG BIEU

Bảng 1.1 Đặc tung nhiệt độ không khí tram Đồng Hới CC)

Bang L2 Tốc độ gió trung bình trạm khí tượng Đẳng Hới (m/s) Bảng 1.3 Tin suất xuất hiện các hướng gió chính ở Đằng Hới (%)

Bảng 1.4 Đặc trưng độ ẩm tương đối trung bình, nhỏ nhất trạm Đồng Hới (%4) Bảng I.5 Lượng bốc hoi trung bình thắng năm trạm Đồng Hới (mm),

Bảng 1.6 Số giờ nắng trung bình tháng, năm tram Đồng Hới (giờ)

Bảng 1.7 Lượng mưa TB thẳng của các tram trên khu vực lan cận (mm)

Bảng 1.8 Các thông số ky thuật chủ yêu của công trình Phú Vinh Bảng 1.9 Các thông số kỹ thuật chủ yếu của công trình Troóc Trâu

Bảng 2.1 Quan hệ đặc trưng lòng hỗ chứa nước Phú Vinh

Bing 2.2 Các thông số chính các công trình xả hỗ Phú Vinh Bảng 2.3 Giá tị hệ số thu phóng lưu lượng lớn nhất ứng các g

kiếm tra

Bảng 24 Qui định mực nước thấp nhất, lớn nhất hỗ Phú Vinh thời kỳ mùa lũ Bảng 25 Qui định mực nước thấp nhất, lớn nhất hồ Troe Trâu thời kỳ mùa lũ

Bảng 2.6 So sánh độ sâu ngập thực đo và tính toán lũ 2010Bảng 3.1 Độ sâu ngập nấm 2010

Bang 3.2 Diện tích ngập theo từng cắp độ năm 2010.

Bang 3.3 Chênh lệch cao trình dé và mực nước lũ 10% theo tu

Bảng 3.4 Chênh lệch cao trình để và mực nước lũ 10% theo tuyế

Bảng 3.5 Chênh lộ

Bảng 3.6 Chênh lệch cao trình dé và mực nước lũ 2% theo tuyến để số 1cao trình đề và mực nước lũ 10% theo tuyển dé số 3

Bang 3.7 Chênh lệch cao trình đê và mực nước lũ 2% theo tuyến dé số 2 Bảng 3.8 Chénh lệch cao trình dé và mục nước lũ 2% theo tuyển để số 3

Bang 3.9 Diện tích ngập phương án lũ 2%

Bang 3.10, Chênh lệch cao trình đề và mực nước là

Dig tich ngập phương án lũ 2% khi có ning để n

CChnh lộch cao trình dé và mực nước là 1% theo tuyển để số 1 73 chénh lệch cao trình đề và mực nước lũ 1% theo tuyến để số 2 23 'Chênh lệch cao trình đề và mực nước lũ 1% theo tuyển dé 1

"Độ sâu ngập phương án lũ 1% 15Điện tích ngập tương ứng với độ sâu ngập phương én 1% 16So sánh độ sâu ngập phương án lũ 1% va li năm 2010 nĐộ sâu ngập phương án lũ 1% 78

So sánh mức độ ngập ứng vớ lồ thiết kế va lũ năm 2010 18

Độ sâu ngập phương án lũ 0.2% 79Diện ích ngập phương án Hi 0.2 siĐộ sâu ngập phương án lũ 1%, bỏ đập dâng Phú Hải 81Diện tích ngập phương án bỏ dip Phú Hải MSo sánh độ su ngập phương án lũ 1%, bỏ đập dâng Phú Hải MĐộ sâu ngập phương án nâng đê 85Diện tích ngập phương án nâng dé 86So sinh mức độ ngập các khu vực ven sông LỆ Kỷ giữa các phương án87‘Tong hợp độ su ngập, diện tích ngập phương án bảo vệ dân cư 88“Tổng hợp độ sâu ngập, diện tích ngập các các phương án thi 8s

DANH MỤC HÌNH VE.

Hình L.I Bán đồ vị tí vũng nghiên cửu 4

Hình 1.2 Bản đồ hệ thống sông ngỏi lưu vực sông Lệ Kỳ 4

Hình 2.1 Hai biên mở ở trong gốc 2%Hình 22 Biên mở ở vị trí dòng chảy đột ngột mử rộng hoặc co hep 2Hình 2.3 Dòng chảy trong kênh theo hướng 45 độ 30

Hình 2.4 Các lưu ý khắc phục các điểm đất ~ nước ~ đắt ~ nước ở biên 30 Hình 2.5 Quan hệ mực nước và lưu lượng xả hồ Phú Vinh 2009-2011 40 Hình 2.6 Quan hệ mực nước và lưu lượng xả hỗ Phú Vinh 2010 41

Hình 2.7, Sơ đồ mang thủy lực một chiều 44

inh 2.8 Thiết lập trần sự cổ, trần phụ 4 Hình 2.9 Thiết lập trần chính, cổng 48

Hình 2.10 Đường quá trình lưu lượng 1% hỗ Phú Vinh 48Hình 2.11 Đường quá trình lưu lượng 1% hồ Troóc Trâu 49Hình 2.12 Đường quá trình lưu lượng 0.2% hồ Phú Vinh 49Hình 2.13 Đường quả tình lưu lượng 0.2% hồ Trobe Trâu 50

Hình 2.14 Sơ đồ mô hình thủy lực hai chiều 50

Hình 2.15 Vị tí các trin trong mô hình 2 chiều 52Hình 2.16 Vị tí các đường chính, để sông Lệ Ky 32

Hình 2.17 Các thông số sử dung trong mô hình (độ nhám, hệ số nhớn) 53

inh 2.18 Vị trí các điểm kiễm tra độ sâu ngập 2010 55Hình 2.19 Độ sâu các điểm kiểm tra ngập 2010 sẽHình 3.1 Độ sâu ngập fi năm 2010 37Hình 3.2, Độ sâu ngập trước và sau các dip ding lũ năm 2010 5

Hình 3.3 Bin đỗ ngập lụt lũ năm 2010 38

Hình 3.4 Tính diện tích ngập htt năm 2010 trên GIS sMình 3.5 Các vị trí kiểm tra mực nướ theo tuyển dé số 1, phương án lũ 10% 61

Hình 3.6, Các vị trí kiếm tra mực nước theo tuyến thương án lũ 10% 62

Hình 3.7 Các vịt kiểm tra mục nước theo tuyển đê số 3, phương án lũ 10% 68

9% 65Hình 3.8 Các vị trí kiểm tra mực nước theo tu „ phương án lũ

Hình 3.9 Các vịt kiểm tra mực nước theo tuyến để số 2, phương án lũ 2% 66 Hình 3.10 Các vị tí kiểm tra mực nước theo tuyển đểsố 3, phương án lễHình 3.20 Độ sâu ngập phương án kiểm tra 0.2% 80Hình 3.21 Độ sâu ngập 15 điểm phương án bỏ đập dâng Phú Hải 82Hình 3.22, Vị tri các điểm độ sâu ngập phương án bỏ dip dâng Phú Hải 83

Hình 3.23, Bản đồ ngập lụt phương án 1% bổ đập dng Phú Hải 8

Hình 3.24, Vị tri các im độ sâu ngập phương án nâng dé 85

Hình 3.25 Bản đồ ngập phương án nâng dé 86

MỞ ĐẦU

1 Tính cấp thiết

‘Song Lệ Ky là một phụ lưu của sông Nhật Lệ có điện tích lưc vực là 168km”, chảy quađịa phận thành phố Đồng Hới và huyện Quảng Ninh tỉnh Quảng Bình Với những tu

thé, đặc trưng v địa hình đã tạo điều kiện thuận lợi cho việc xây dựng hệ thống thủy. lợi tương đối hoàn chỉnh rên lưu vựe, góp phần quan trong đảm bio phục vụ sản xuất nông nghiệp, an inh nguồn nước, giảm nh thin tai phục vụ phát iễn kinh, sã hội ‘eta tinh Quảng Bình nói chung và Thành phổ Đồng Hới nói riêng.

Việc khai thác bậc thang các đập dâng trên sông Lệ KY cùng với công tác vận hành.

tháo lũ các hồ chứa nước trên lưu vực, trong đó đặc biệt là 2 hồ chứa nước Phú Vinh à Troóc Trâu đã ảnh hưởng nhất định đến lũ lụt tiêu thoát ủng vũng ha nguồn sông Lệ Kỷ Nguy cơ mắt an toàn đến các tuyển để sông bảo vệ Thành phố Đồng Hới và các xã ven sông của huyện Quang Ninh trong những năm gin đây là rất đáng lo ngại Những năm gần đây, thi tiết có những diễn biến khá phú tạp, khó lưỡng, mũa mưa lũ đến sớm hơn trung bình nhiều năm Mưa có cường suất cao gây ra lũ lớn, mang tính ce đoan, cũng với mục nước biển ding trong mùa lũ Bén cạnh dé sự tác động nhiều hơn của con người vào thiên nhiên như: rừng đầu nguồn bị tần phá, xây dựng các công trình kiên cổ và bán kiến cổ lần chiếm lòng dẫn sông Lệ Kỳ Trong khi đ hệ thống để sông Lệ Kỳ chỉ có nhiệm vụ chống lũ đảm bảo cho sản xuất nông nghiệp, chưa kịp thời củng cổ, nâng cắp hoàn chính để chẳng lĩ chính vụ đảm bảo an toàn cho thành

đỗi khí hậu Sự vận hành.

phố Đồng Hới trong phát triển đô thị nhanh và điều kiện

tháo lũ hệ thống liên hd chứa trên lưu vực chưa theo kịp với tỉnh hình mưa lũ bất

sản xuất,

thường đã gây nước là trin đê, làm ngập úng nhà dân, đắ ác cơ sở hạ ting

kỹ thuật khác Và điền hình là trận lũ lịch sử năm 2010 đã gây thiệt hại đáng kể đếnä hội của thành phố Đồng Hới.

Xứ thấy việc "Nghiên cứu đề xuất giải pháp thoát lũ, giảm thiểu ngập lụt ưu vực sông Lệ Kỳ” là tắt cần thiết, có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao Tác giả để xuất

cứu luận văn tốt nghiệp trình độ thạc ĩ của mình

3 Mục tiêu của đề tà

Đánh giả thực trang ngập lạt của lưu vực, năng lực thoát lĩ của lồng din sông Lệ Kỷ,

ảnh hưởng của các công trình thủy lợi trên sông đến khả năng thoát lũ.

Tir đó nghiên cứu, để xuất các giải pháp hợp lý để tăng khả năng thoát lũ, giám ngậpcho vùng hạ du lưu vực như: Xem xét tác động bởi sự có mặt của các đập ding nước.

trên sông, lựa chọn cao trình đê dim bảo chống lũ dé giám ngập cho vùng hạ nguồn, cai tạo lòng dẫn (đảnh giá tác động của các đập ding) Lệ KY phục vụ phát triển kinh ti

ôi Thành phố Ding Hới đảm bảo ben vững trong tương lai

- Tiép cận từ thực tế: Hạc viên ý thúc được phải di thực tẾ càng nhiều càng tốt ti

vùng nghiên cứu để thu thập sốbu, hình ảnh, lấy ý kiến địa phương, ngành để phục

vụ phân tích đánh giá Từ đó, đúc rút được các kinh nghiệm thành công, bài học thất

bại, những tồn tại trong các kết quả nghiên cứu.

= Tip cân ké thừa: KẾ thừa các kết quà nghiên cứu về đồng chây trên các lưu vực, các

kết qua nghiên cứu trong nước, các phương pháp và dự án nghiên cứu trước đồ trênuu vực,

- Tip cận từ các chủ irương chỉnh sách và uy ñoạch phát tiễn kinh tế xa hội Nắm bắt các chủ trương và quy hoạch phát triển kinh tế xã hội trên lưu vực, các quy hoạch chuyên ngành, các quy trình vận hành các hồ chứa để lựa chọn các giải pháp về phi công trình và công tình trong việc để xuất các giải pháp có hiệu quả

dp cận từ các phương pháp và công cụ hiện đại

- Ấp dung các phần mềm hiện đại thính hop mô phỏng tinh toán dong chảy lũ, mô

phỏng dong chảy lũ, ngập lụt

- Sử dụng các kỹ thuật hiện đại như hệ thông tin địa lý GIS trong mô phỏng tính toán.

dng chảy lũ, xác định tính để tin thương của bạ lưu, quản lý và xác định ri ro, thiệt

hại ngập lụt do lũ gây ra

- Sử dung các thiết bị đo hiện dai cho phép thu thập sé liệu ở hiện trường với độ chính.

xác cao, iếp cận đến trình độ nghiên cứu của các nước tig tiền.

.4 Phương pháp nghiên cứu

~ Phương pháp phân tích, tổng hợp số liệu: Diễu ta, khảo sắt, tổng hợp số liệu, thu thập t liệu thục tẾ, tả liệu tham kháo, phân tích, xử lý số iệu, nhằm đánh i hiện trạng hệ thống, Phân tích số liệu tinh toán mô phỏng,

~ Phương pháp mô hình toán: Ứng đụng mô hình toán thủy lực MIKEI a tính toán điều tiếthỗ chữa va MIKE21 mô phông quá tình truyền tải nước với hiện rạng và các phương

án kịch bán, đánh giá hiện trang và các phương án được đề xuất

5 Phạm vĩ nghiên cứu

Pham vi nghiên cứu là toàn bộ lưu vực sông Lệ Kỷ tỉnh Quảng Bình và hai hỗ chứa

Phú Vinh và Troóc Trâu ở thượng nguồn lưu vực.

Chương 1 TONG QUAN,

1.1, Điều kiện tự nhiên, đân sinh, kinh tế - xã hội vùng nghiên cứu.

TLL VỊ trí lý

Sông Lệ Kỳ là một phụ lưu của sông Nhật Lệ, lưu vục sông Lệ Kỳ thuộc địa phận

huyện Quảng Ninh và Thành phổ Đồng H tính Quảng Bình với diện tích khoảng.

450kamẺ, Đa phân diện tích lưu vực thuộc địa bàn thành phố Đồng Hi Vị tri đị lý vùng nghiên cứu như sau:

17261061 a1731'30° vĩ độ

106°29'20°° đến 106°41'00"` kinh độ Đông.

Ban đồ vi trí vùng nại

Phạm vi hành chính:

Phía Bắc giáp huyện Bồ Trạch

~ Phía Nam giáp huyện Quảng Ninh

+ Phía Đông giấp biển

~ Phía tây giáp huyện Bồ Trạch, huyện Quảng Ninh

1.1.3.1 Mang lưới quan trắc khí tương, thủy vn và tình hình số iệu

Khu vực nghiên cứu thuộc vùng Trung Trung Bộ cổ lưới tạm khi tượng phân bổ

tương đổi it Trong phạm vi lưu vực sông Lệ Kỳ không có trạm khí tượng, thủy văn Phin lớn các tram này được quan trắc từ năm 1960 và hiện nay vẫn côn dang hoạt động Riêng trạm Đồng Hới có ti liệu quan trắc lâu năm (tử năm 1956 đến nay) có quan trắc đầy đú các yếu tổ như mưa, nb độ ẩm, gió Day là trạm quan trắc cơ

"bản và đủ điều kiện đặc trưng cho khí hậu cả vùng nên được chọn làm trạm khí tượngđại biểu Tuy nhiên hiện nay tram này vẫinằm trong hệ thống trạm thủy văn Quốc gia

nhưng b hạ ấp chỉ còn đo mục nước

Trên lưu vực có trạm Phú Vinh đo lưu lượng dòng chảy, trạm này có số liệu do từ năm

1974 ~ 1976, Sau đo trạm này không còn hoạt động Hiện nay Công ty TNHH MTV

KTCTTLL Quảng Bình tổ chức do lượng mưa trên lưu vục hỗ Phú Vinh

1.1.3.2 Nhiệt độ

Nhiệt độ không khí là một trong các yế ố cơ bản nhất của khí hậu Nằm trong vành dai nhiệt đối Bắc bán cầu, chế độ nhiệt của Quảng Bình th hiện in chit ệt đới gió

mùa với một nền nhiệt độ cao và phân bổ khá đồng đều quanh năm,

Sự biến đổi nhỉ tử Nam ra Bắcvà từ Đông sang Tây (theo độ cao của địa hình) Tuy nhiên do ảnh hưởng của gió Tây

độ theo không gian theo quy luật nhiệt độ giảm

khô nóng tác động lên bê mặt dia hình khác nhau nên nhiều khi quy luật này bị phá vỡ.

Nhiệt độ hàng năm dao động it, trung bình năm ở đồng bằng ven biển từ 24°C đến

©, miỄn núi ty theo độ cao mà giảm xuống dưới 24°C VE mùa đông, nhiệt độ trung

là 18°C Nhiệt độ trùng

binh tối thấp vùng đồng bằng ven biển từ 16°C đến 17°C Khi có không khí lạnh tràn về bình tháng 1 ở ving đồng bằng ven biển là 19C, ở miễn nt

với cường độ mạnh, nhiệt độ thấp nhất xuống dưới 10°C, thậm chí có năm xuống tới

5°C Về mùa hề, các tháng nóng nhất là các thing 6 và 7, nhiệt độ trung bình các thing

này là 29,5°C-30°C ở các vùng đồng bằng ven biển và từ 29" 6 vùng núi.

Đặc trưng nhiệt độ không khí từ chuỗi số liệu của trạm Đẳng Hới dại biểu cho lưu vựcnghiên cứu thông kê cho kết quả nhữ trình bay trong Bảng 1.1

Bảng 1.1, Đặc trơn nhiệt độ không khí tam Đẳng Hội (°C)

LU om) wy |VI ve lym) ax | x | XI XU Năm

Th | 18,7] 19,4 21 9 24829,6 296 | 2858 | 26,

Tus | 342 | 37,0 39,8 | 40,7 | 40,5 | 40,2 40,5 | 39,6 | 39/0 | 35,1 | 32,7 | 29,0 | 40,7

192 218 |199 | 178 | 146] 120) 78 | 78

1.1.3.3 Ché độ gió, bao

Quang Binh nằm trong khu vực nhiệt đới gió mùa, hàng năm phân biệt được được hai

mùa gió là gió mùa mùa đông và gió mùa mùa hạ Gimùa mùa đông từ tháng 11 đến

thắng 4 năm sau, do điều kiện địa hình chỉ phối nên hướng gió chủ yếu là hướng Tây Bắc Gió mùa mùa bề ti tháng 5 đến tháng 10 với hưởng gió thịnh hành là hướng Tây

Nam, Tốc độ gi6 trung bình năm tại đồng bằng ven biển từ 2s đến 30m, tạiđộ gió.

trung bình năm it biến đổi theo các thời đoạn Tốc độ gió lớn nhất đạt 40m/s Thống kê vùng núi là dưới 2,5m/s Tốc độ gió trung bình giảm dần từ Đông sang Tây, tối

tốc độ gió trung bình trạm Đồng Hới và tần suất (%) xuất hiện các hướng gió chính theo thing ở Đồng Hồi và theo Bing L2 và L3

Bảng 1.2 Tốc độ gió rung bình tram khí tượng Đồng Hới (ms)

Bao thường xuất hiện chậm hơn vùng Bắc Bộ, tập trung vào cuối tháng 9 và tháng 10 cơm bão đỗ bộ trực tgp hoặc ảnh hưởng mạnh tới vàng này chiếm 15% tổng sổ cơn bão ảnh hưởng tới Việt Nam Bão đỗ bộ vio thường gây mưa lớn dài ngày trên diện

xông tạo ra lũ lớn ở vàng hạ du, gây thiệt hại lớn vé nhà cửa, cơ s hạ ting, sinh mạngcon người và đời song của nhân dân trong vùng Tuy nhiên mùa màng ít bị ảnh hưởng.vi lúc này đã thu hoạch xong.

11.34 Độ dm không khí

Độ âm tương đối của không khí biến đổi theo thời gian rõ rột hơn theo không gian Độ ấm tương đối trung bình năm trên khu vực khoảng từ 70% đến 90%, có hai mùa khô và âm rõ rệt, mùa âm cao tử tháng 9

đến 90%, các tháng có độ im nhỏ là thing 6 đến tháng 8 với độ âm trung bình từ 7056

én 79%

én tháng 5 năm sau với độ âm trung bình từ 80%

Thống kế độ âm tương đổi trung bình và nhỏ nhất trong khu vực nghiên cứu qua số

liệu của tram khí tượng Đồng Hới được trình bày trong Bảng 1.4.

Bang 1.4, Đặc trưng độ âm tương đối trung bình, nhỏ nhất trạm Đồng Hới (%)

nổ mm "`

For | 33 | 30 26

1.1.3.5 Bốc hơi

Bốc hơi là một trong những nguyên nhân làm hao hụt lượng nước vì vậy nó được xem

1à một thành phần quan trọng trong phương trình cân bằng nước Trên khu vực Quảng

Bình, lượng bốc hơi trung bình hàng năm ở ving đồng bằng ven biển từ 960mm đến 1200mm, ở vùng nú thấp hơn từ 800mm đến 1000mm Bốc hơi cỏ xu hưởng giảm dẫn

theo hướng Đông Tây tương tự với xu hướng của nhiệt độ.

Tổng lượng bốc hơi trong các tháng mia hè lớn hơn mia đông Trong 4 thing mùa hè

tử tháng 5 đến tháng 8 chiếm khoảng 55% đến 60% lượng be hoi năm, các thắng còn *n 45% tổng lượng bốc hơi năm.

Thống kể lượng bốc hơi trung bình thing của tram Đồng Hói biểu thị cho lượng bốc

hơi trung bình tháng trên khu vực nghiên cứu tình bày trong Bảng 1.5.

Bảng L.5 Lượng bốc hơi trùng bình tháng năm trạm Đồng Hới (mm)

Tháng | 1 | HH IV | V | ve | vn | vm) | x | XI XU Năm

1.1.3.6, Chế độ nắng

Số giờ nắng trong năm từ 1.577 đến 1.894 giờ,

Số ngày nắng trung bình 168 ngay/nim.

Mùa đông trung bình mỗi tháng có khoảng (60-100) giờ nắng Số giờ nắng ít nhất vào

thing 2, tháng 3 Mùa hạ trung bình mỗi tháng có (170-250) giờ nắng, nhiều nhất là từ

thing 5 đến thing 7

“Thống kê số giờ nắng trung bình tháng, năm của tram Đẳng Hới biể thị số gid nắng

trung bình thing, năm trên khu vực nghiên cấu trình by trong Bảng 1.6.

Bảng 1.6 Số giò nắng trùng bình thing, năm trạm Đồng Hới (giỏ)

1.1.3.7 Chế độ mưa.

Lượng mưa năm của lưu vục sông Kiến Giang khí lớn Lượng mưa trung bình năm ở

vũng ít mưa nhất cũng khoảng 1800mm, nơi mưa nhiều lên đến trên 3000mm Phin

lớn các vùng có lượng mưa năm từ 2200mm đến 2800mm,

Tuy nhiên lượng mưa phản bổ rất không đều theo thing, theo mia và the tùng khu

Tháng | tf) om [IV V | VI |VH VH| x | x | xt | xm [Năm

sav | 9/5 | 143 | 1042 | 1676 | 3817 | 2212 | 251 1978 | 1673 | 1389 | 995 | si | tớivực hình thành một chế độ ma đặc sắc voi sự xuất hiện của những trang âm mưalớn, trung tim mưa nhỏ, sự tăng lượng mưa vào thời kỳ này và giảm lượng mưa vàothời kỹ khác một cách đột ngột

~ Mùa mưa:

Vig lưu vực sông Kiến Giang có mia mưa bắt đầu vào tháng 9 và kết thúc vào thing 11 Ngoài ra wang nghiên cứu còn xuất hiện mùa mưa tiểu mãn vào thắng tháng 5

.và có những năm đến tháng 6 vẫn còn xuất hiện Tuy mùa mưa tiéu man có năm không xủy ra nhưng số năm có mia mưa này vẫn chiếm i lệ khá cao (60-70%)

~ Phân bố mưa theo không gian:

Lượng mưa năm of xu thé ting din từ Bắc xuống Nam va từ Đông sang Tây Các đường đẳng tị lượng mưa năm gin song song với hướng núi, tác động nhất đến sự

tăng giảm lượng mưa là hướng của cúc sườn núi so với hướng gió thịnh hành rongtừng mùa Trên các sườn đón gió thi lượng mưa tăng lên rõ rệt, trên các sườn khuất gió

thì lượng mưa giảm đột ngột Thống kê lượng mưa trung bình thắng năm của các trạm

đo mưa trên khu vực nghiên cứu như trong Bảng 1.7,

Bảng 1.7 Lượng mưa TB thắng của các trạm trên khu vực lân cận (mm)

‘Thing | ĐồngHới | CimLy KiếnGiang Lệ Thủy Tám Lu

~ Phân bố mưa theo thời gia

Thời ky từ thẳng 1 đến thắng 7 thưởng it mưa, tổng lượng mưa của những thing này

chiếm (25-35)% lượng mưa năm Thông thường tháng 2, 3, 4 là những tháng có lượng:

mưa it nhất trong năm Lượng mưa tập trung vào các tháng 9, 10, 11, chiếm (65-70) tổng lượng mưa năm Ở da số các nơi đều có sự tăng vọt v lượng mưa từ thắng 8 sang

tháng 9 và sự giảm sút nhanh chóng lượng mưa từ tháng 11 sang tháng 12 Khoảngtháng (5-7) là thôi ky hoạt động cực thịnh của giô Tây khổ nóng nên lượng mưa cũngma đông, tháng (9-11) là thời kỳ lượng

không nhiều Những tháng cuối mùa hạ và đồ

mưa tăng nhanh do sự hoạt động xen kế và ảnh hưởng lẫn nhau giữa các hệ thông thờitiết phía Nam - Bắc, dai hội tụ nhiệt đới trong những khối không khí nói chung tích im

lớn với các khối không khí phía Bắc Tháng có tỷ suất mưa lớn nhắt là tháng 10, đây là thắng có lượng mưa ôn định nhất trong năm và thường xảy ra lũ lụt vì cường độ mưa ớn, mưa nhiều Tỷ suất mưa nhỏ nhất là tháng 2 là thời kỳ không khí lạnh bắt đầu suy

yếu, íảnh hưởng đến vùng lưu vực sông

= SỐ ngày mưa và cường độ mưa:

“Cũng như lượng mưa, số ngày mưa năm có xu thể tăng din từ Bắc vào Nam, từ Đông sang Tây, trung bình từ (130 - 160) ngày năm Số ngày mưa phân bé không đều giữa các tháng, ede mùa trong năm Từ tháng (4-7) là những thắng có it ngày mưa, mỗi tháng có không quả trung bình 10 ngây mưa Từ tháng (8-12) là những tháng có nhiễu ngày mưa ie 14

trùng bình mỗi tháng có (15 - 20) ngày có mưa.

18 ngày) Riêng trong 3 thing mùa mưa (9, 10, 11) có đến (40 - 60) ngày.

“rong các thing của mùa mưa it tháng (1-7) th từ tháng (1-4) chủ yu là các loại mưanhỏ mưa phn, từ tháng (5.7) chủ yếu là mưa rào nhẹ vào chigu tối do giông nhiệt gay

ra, Vio các thing mia mưa do hoại động mạnh của bão, ải hội tụ và của khối Không khí lạnh cục đồi, Front lạnh nê nhiỀ khi xy a mưa lớn d dội, kéo i nhiễu ngày Do sự khác nhau về loại mưa như đã nêu ở trên cho nên số ngày mưa chênh lệch giữa sắc mùa chi khoảng 2-3) fin nhưng lượng mưa li chênh lệch nhau rth, có th tối

(20430) lẫn Điễu này chứng tỏ cường độ mưa trong các thẳng mùa mưa lớn hơn nhiều

so với cường độ mưa trong các thắng it ưa.

igu đo được cho thấy lượng mưa lớn nhất tong 24 giờ ở tắt cả các nơi cũng đều vượt quá 300 mm, nhiều nơi đạt (350-450)mm, một số nơi đạt (500-550)mm Ví dụ tại

Lệ Thuỷ ngày 11/8/1978 cường độ mưa lớn nhất rong 1 giờ đạt 102,Imm, tong 30hít là 906mm, trong 10 phú là 30.2mm Cường độ mưa lớn thường xảy ra vào nhữngtháng giữa mia mưa nên dễ gây ra lũ ng ảnh hưởng tới sin xut và đời sống của nhândân

-Bíđộng của mưa:

Lượng mưa các tháng mùa đông it bién động hơn các thing mùa be Lượng mưa năm it

biến động hơn lượng mưa tháng tuy nhiên phần lớn các noi cũng đều đạt từ (15-20)%

giá trí trung bình năm Do lượng mưa biển động nhiễu nên các gi tị rung bình củalượng mưa chưa phản ánh đúng tình hình thực tế vì ở những nơi mà lượng mưa biến

động lớn thi hàng năm dễ xây ra hạn hoặc ứng hoặc hin ing diễn ra thất thường, do đó

việc sử dụng giá tri của lượng mưa trung bình bị hạn chế

1.1.4 Thủy văn, đồng cháy

Cũng như chế độ mưa, dòng chảy trên các sông suối thulưu vực sông Lệ KY phân

bố không đều theo thời gian Trong mùa It từ thắng 9 đến tháng 12 tổng lượng nước đỗ về bạ đụ thường gây ra lũ lụt nghiêm trọng ở vùng hạ du, Dong chảy tháng lớn nhất

(thường xảy ra vào tháng 10) có khi chiếm tới 20+30% lượng dong chảy năm, còn

tháng nhỏ nhất chỉ chiếm gin 2% lượng đồng cháy năm Theo tinh toán thủy văn chi tổng lượng đồng chảy tại một svi ai rn lưu vực như sau:

+ Dồng chảy lữ: Mùa lĩ chắnh vụ bắt đầu từ thắng 9 đến thing 12 do địa hình lưu vực dốc, sông suối ngắn, thâm phủ thực vật nghèo nên lũ tập trung nhanh, cường suất lớn,

thời gian lên, xuống phần lớn chỉ 2 đến 3 ngày (chithường xây ra vào tháng 9, tháng 10.

"Ngoài lũ chắnh vụ trên lưu vực thường có lũ tiểu mãn xuất hiện vào tháng 4, 5, 6 (tập

trung chủ yếu vào tháng 5, chiếm 55+62% số trận lũ tiểu mãn xảy ra.

+ Dong chảy kiệc Mùa kiệt kéo đài từ tháng 2 đến tháng 7, lượng nước chỉ chiếm20:24% tổng lượng năm.

1.1.4.1 Ché độ mực nước

in triều mùa kiệt thường -0.5m đến -0m, định tif từ + ấm đến +l.đám, Mục nước cao nhất thường xuất hiện Cửa sông Lệ Kỳ nằm trong vùng bán nhật tiểu không đều CÍ

ào thing 10 hing năm, đôi khắ xuất hiện vào cuối tháng 9, còn mye nước thấp nhất lại

xuất hiện vào thing 4 và thắng 8 Vào mùa lồ (ừ thắng 9 đến tháng 12) mực nước biểnđổi mạnh Biên độ giao động của mực nước cũng khá lớn, tại Đồng Hới 289cm.

1.LL5, Địa hình, địa chất

Địa hình, dja chất của Đồng Hới đa dạng bao gồm vùng gò đ vùng bản sơn địa,

vũng đồng bing và vùng ct ve biển

= Vũng gỗ đồi: Nằm ở phắa Tây thành phố, vất ngang từ Bắc xuống Nam, gồm các xã,

phường Đông Sơn, Thuận Đức, có độ cao trung bình 12 - 15m, với điện tắch 6.493ha,

chiếm 41,7% so với tổng diện tich của thành phổ, Cư din ở đây sinh sống bằng nghề trồng rừng, lim rẫy, chăn nuôi va trồng trọt

“hổ nhường của vũng đặc điễm chung là độ phi it, nghéo dinh dưỡng, ng đắt miu Không đầy, độ dốc trung bình 7 10%, thường có hiện tượng rửa trôi, xói mòn

~ Vũng bản sơn địa và đồng bing: La một vòng cung gé đồi không cao lắm (độ cao

trung bình 10m), bao bọc lay khu vực đồng ng từ Đông Bắc Bắc dén Tây Bắc -Tây Nam và Nam - Đông Nam, bao gồm các xã, phường Bắc Lý, Nam Lý, Nghĩa Ninh, Bắc Nghia, Đức Ninh Đức Ninh Đông Lộc Ninh và Phú Hải Diện tích đắt tự nhiên 6.287ha, chiếm 40.2% so với điện tích toàn thành phố, Cư dân sinh sống bằng

nghềthu công nghiệp và nông nghiệp.

Thổ nhường của vùng có đặc diém chung là không mau mỡ, bị chua phén, tuy nhiên

nhờ có mạng lưới sông ngỏi, ao, hỗ diy nên vẫn có thuận lợi trong trồng trọt và sản xuất.

~ Vùng đẳng bằng: Thành phố Đông Hới có vùng đồng bằng nhỏ hẹp, địa hình tương dối bằng phẳng, dit dai kém phì nhiêu; độ cao trung bình 2,lm, đốc vé hai phia trục đường Quốc lộ 1A, độ đốc nhỏ, chỉ khoảng 0,2%, Diện tích tự nhiên khoảng 576ha,

chiếm 3.8% so với diện ích toàn thinh phổ, Dây là nơi tập trùng dân cư và cúc cơ sở

hạ ng kinh tẾ chủ yếu của thành ph.

~ Vùng cất ven in: nằm ở phía Đông của thành phổ, gồm các xã, phường Bảo Ninh, (Quang Phú, Hai Thành, có điện tích 2.198ha, chiếm 143% so với diện tích của thành phố,

Day là vùng biển vừa bãi ngang vừa cửa lạch; địa hình có những dyn cát cao liên tục (cao.

shit 24,13m); giữa cic dun cát thính thong có những hd nước, khe nước ngọt tự nh

cquanh năm có nước (biu Tró, bau Nghị, Bảu Trảm, bàu Thôn, Bảu Trung Binh )

116. lệ thắng sông ngồi, đồng chiy

hãy qua địa bàn Thành phố Ding Hới và huyện Quảng Ninh và

nhập lưu với sông Nhật Lệ tại Cầu Dài thuộc phường Phú Hải Riêng nhánh Cầu Rio số hu vục nhỏ, nhập lưu vào sông chính LỆ Kỹ gin vị tí 10 nhau giữa sông Lệ KYvới sông Nhật Lệ nên trong phạm vi đề tài nghiên cứu này không xét đến để giảm.

phạm vi về mặt số liệu phục vụ tính toán mà không ảnh hưởng lớn đến kết qua tính.

toán mô hình thủy lực,

Hinh 1.3 Ban đỗ hệ thẳng sông ngòi và hiện trang công trình thúy lợi, để điều lưu vực

sông Lệ Kỳ

1.2 Giới thiệu về hệ thống thủy lpi, đê điều trên lưu vực sông Lệ Kỳ 12.1 Thực rạng hệ hng thấy lợi lưu vực sông Lệ Kỳ

Sau khi đất nước thông nhất, được sự quan tâm Chính phủ, các bộ ngành Trung wong công tác thủy lợi Quảng Bình đã được day mạnh đảm bảo phục vụ sản xuất nhằm tái

thiết đất nước sau chiến tranh Với phương châm nhà nước và nhân dân cùng làm hệ

thống thủy lợi vừa và nhỏ hệ thống để điều trên lưu vue sông Lệ Kỹ, thành phổ Đằng Hới được đầu tư xây dựng và nâng cấp, cùng có.

- Thai kỹ trước 1990: Các hỗ chứa, đập ding nhỏ như: hỗ Đồng Sơn dung tích chứa

2.5.10%m? dim bảo tưới 150ha, đập dâng Rẫy Họ dung tích chứa 0,7 10 m" đảm bio tưới 50ha và các hồ nhỏ đưới 50 000m” như hỗ Bàu Oc, hỗ Thanh Nign, dip dâng LỆ Kỹ 1 được xây dựng ở thượng nguồn trên hai sông Phú Vinh, Lệ Kỷ; song song tiếp

Lệ Kỳ

tve đầu tr đập ding Phú Hải để phục vụ tưổi bộc thang thứ 2 đảm bảo ngăm dụng các đập dâng nước khai thác bậc thang thứ nhất như đập Đức Phổ,

mặn giữ ngọt phục vụ tưới cho diện tích của huyện Quảng Ninh và Thành phố Đồng

“Từng bước hoàn chỉnh hệ thống tiêu úng, ngăn lĩ phục vụ sản xuất nông nghiệp cho xã

Đức Ninh, phường Đức Ninh Đông, hệ thống tiêu thoát úng Dong - Lý - Lộc cùng với củng cổ, nâng cấp các tuyển để bờ tả và hãu sông Lệ Kỷ,

~ Thời kỳ sau 1990 đến nay: Xác định tằm quan trọng của tài nguyên nước phục vụ

nông nghiệp, sinh hoạt cũng như đảm bảo an toàn cho Thành phổ Đẳng Hới tong mùa mưa lũ, ngành thủy li đã cho đầu tu xây dựng hỗ chúa nước Phú Vinh trên sông Phú Vinh với dung tích hữu ích 22,36 triệu m? và hỗ Troóc Trâu trên sông Lệ Kỳ với dung tích hữu ích 11,53 triệu m’ đảm bảo tạo nguồn nước tưới cho trên 2000ha đắt sản xuất nông nghiệp và cấp nước sinh hoạt cho trên 30.000 người của Thành phố Đẳng Hới và

huyện Quảng Ninh,

ấp gia cố, tôn cao từ năm 1990 đến

dài 20km Cao độ đỉnh đê

từ 14.3 (gần đường sắt Bắc Nam tại đập Đức Phổ), 14.2 (Gần đường sắt Bắc ~ Nam Hệ thống dé tả, hữu sông Lệ Kỳ được đầu tư nang,

nay từ Cầu Dài đến giáp đường sit Bắc Nam với tổng chi

phía trên đập dâng Lệ Kỳ 2) đến +2,5m tại vị trí Cầu Dài (vị trí giao nhau với sông

Nhật Lệ).

1.2.2 Thông số kỹ thuật các hồ chứm Phủ Vinh, Troốc Trâu

Bảng 1.8 Các thông số kỹ thuật chủ yếu của công trình Phú Vinh

Tr Cae thông số kỹ thuật Don vị THs

1 | Hồ chứa

Diện tích lưu vực Fy kn? 38

TT “Các thông số kỹ thuậtDon vị Trịsố

Nhiệm vụ cấp nước

Cấp công tình

“Tần suất bảo đảm tuổi

Tân suất là thiết kế

TL lượng định lũ tiết kế Qi“ông lượng lũ thiết kế Win

Mực nước chết

Mực nước đăng bình thường'Mực nước dâng gia cường,

Mực nước lũ kiểm tra ứng với P-=0.2%

Mực nước lũ kiểm tra ứng với P=0,01%

TT Céc thông số kỹ thuật Don vị Trị số

3 | Tran xã lũ chính

Hình thức tràn

Hình thức tiêu nang

Lưu lượng xã lũ thiết kế Q,

Lưu lượng xà lũ kiểm tra Q.”

Lưu lượng xã lũ cực hạn Q.9

Cao độ ngưỡng trần

Coe nước trên tràn

Chiều đài dốc nước

Hình thức wan

Lưu lượng xả lũ thiết

Lưu lượng xà lũ kiếm tra Qe?"

Lưu lượng xi lũ kiểm tra Q,"Ý ( PME)

Cao trình day công

‘Tran có cửa van

Bang 1.9, Các thông số kỹ thuật chủ y“của công trinh Troóc Trâu

“Các thông số kỹ thuật Don vi Trị số.

Dang tích hữu 6h (Vy)

Dung tích hữu ch ( Vụ ) Giai đoạn 1

Dug tích siêu cao

TT Ce thông số kỹ thuật Don vị Trị số

3 | Trần xã lũ chính

Hình thức trần Trần có cửa van

Lưu lượng xà lũ thiết kế Q, '* mài 20878Lưu lượng xa lũ kiểm tra Q.”

(Cot nước trên tần m 672

Cao trình day công m 4225

1.2.3 Hệ thắng các công trình trên sông.

Sông Lệ Kỳ là hợp lưu của 3 sông chính đồ la sông Cầu Rio, sông Phú Vinh và sông Lệ Kỳ Trên lưu vực sông Lệ Kỳ gồm có 11 hỗ chứa có dung tích từ vài chục nghìn đến trên 20 triệu met ki, trong đó có hỗ chứa lớn như hỗ Phú Vinh dung ích hữu ích gu mét khối, 04 đập dâng, 15 tram là 22 triệu mét khối, hồ Troóc Trâu dung tích 11

bơm điện, 25 cổng, trần qua dé Tuy nhiên phin đặc điểm sông ngồi ở trên đã đề cập Do nhánh Cầu Rao có lưu vực nhỏ nhập lưu vio sông chính Lệ Kỹ gin vị tr giao

nhau giữa sông Lệ Kỳ với sông Nhật Lệ nên trong phạm vi để tài nghiên cứu này

không xét đến để giảm phạm vĩ ệu phục vụ tính toán mà không ảnh hưởng

19

lớn đến kết quả tính toán mô hình thủy lực Do đó trong phần này chỉ đề cắp các công

trình của 02 nhánh còn lại ảnh hưởng đến đồng chay lũ lưu vực

© Công trình shy oi

~ Lau vục sông Phú Vinh có: Hỗ Phú Vinh, đặp ding Đức Phổ, hồ Bàu Oc - Lưu vực sông Lệ Ky có: Hồ Đồng Sơn,

Lệ Kỳ2.

iy Ho, Troóc Trâu, các đập dâng: Lệ Kỳ 1

~ Trên sông chính Lệ Kỹ có đập dâng Phú Hải.

+ —— Công tình đề đu

Sông Lệ Kỳ có 03 tuyển để sông nằm ở hai bờ tả và hữu Tuyển dé tả Lệ Ky thứ nhất bắt đầu từ vị tí gần đập dâng Đức Phô có cao trình +4,3m chạy vé đến giáp với tuyến đường Quốc lộ IA tại tỉ tí cầu Dài có cao tình +2.5m Tuyến hai bắt đầu từ gin vị tí đập dang Đức Phổ có cao trình +3,5m đến +2,2m Tuyến dé hữu Lệ Kỳ chạy theo phía

Nam có cao độ đình

bờ hữu sông Lệ Kỷ bất đầu từ v tí gần tuyến đường sắt Bắc

+8 ấm chạy về đến giáp với tuyển đường Quốc lộ TA tạ ị tí cầu Dài có cao trình

+2,0m Hau hết các tuyển đề này đã được gia cổ mái phía song bằng đá lát khan, một số đoạn ở hạ nguồn được gia cố đường định đẻ Các đoạn phía thượng nguồn của các

tuyến dé song Lệ Kỳ bị hư hỏng, xuống cấp nghiêm trọng, một số vị trí không đảm.bảo cao tình chống lũ

1.3, Hiện trạng tiêu sing thoát lũ trong những năm gin đây

1.3.1 Hiện trạng thoát lũ, ngập lụt trên sông Lệ Kj

Nhu đã đề cấp ở trên trước hỗ chứa nước Phú Vinh ra đời, trên sông Lệ Ky đã có đậpdâng Lệ Kỳ 2 ở nhánh Lệ Kỳ và đập dâng Đức phổ nhánh Phú Vinh (bậc thang thứ

hat); đập dâng Phú Hải trên sông chính Lệ Kỳ (bậc thang thứ 2) Hệ thông dé ta, hữu ấp thủ công cao quy mô nhỏ chủ yết

sông Lệ Kỹ bằng 4 đảm bảo chống lũ sớm và

10 tiểu man tin suất 10% để phục vụ sin xuất nông nghiệp lnh Theo tài liệu tổng.

hợp của ngành Thủy lợi Quảng Bình thì những năm chưa có hồ Phú Vĩnh, lũ lụt trênsông Lệ Kỳ khá phúc tạp Điễn hình như trận lũ lớn như 1971, 1983, 1986, 1991 đãlâm vỡ nhiễu đoạn của hai tuyển để ta, hữu sông Lệ Kỳ thuộc địa phan các địa phương

của huyện Quảng Ninh và Thành phố Đồng Hồi.

Sau khỉ ti ôn cao hai tuyển để sôngp tinh Quảng Bình, nhờ được đầu tư cũng

Lệ Kỷ, đặc biệt là hồ chứa nước Phú Vinh được xây dựng và bản giao đưa vio sử dụng

năm 1995 đã gốp phin giảm nhẹ rit ro do lũ lụt gây ra Hiện tượng vỡ đệ, nước trần vào đồng, khu dân cư gây ngập ing đã hạn chế rõ rệt Mục nước lũ sông Lệ Kỷ đã

phần nào được chủ động kiểm soát nhờ sự vận hành tháo lữ hợp lý hd Phú Vinh.

1.3.2 Hiện trang thoát lũ ngập ạt trên sông Lệ Kỳ những năm gần day

Những năm gin đây, thời tết có những diễn biến khá phức tap, khổ lường xảy ra

nhiều trận lũ lớn mang tính cực đoan; sự tác động nhiều hơn của con người vào thiên.

nhiên như: rừng đầu nguồn bị tàn phá, xây đựng các công tình kiên cổ và bán kiên cổ lin chiếm lòng dẫn: sự vận hành tháo lũ chưa theo kịp với tinh hình mưa lĩ bắt thường đđã gây ra nước lũ trần để gây ngập ng nhà dân, khu vực sản xuất, Điễn hình là hai

trận lũ lịch sử năm 2010, mực nước trên sông Lệ Kỳ dâng cao do khả năng thio li của

lòng dẫn kém và chịu tác động của nước lũ sông Nhật Lệ lên cao thời điểm xuất hiện.

“Trong những năm qua đã có nhiều công trình nghiên cứu về chế đồng chảy, lan truyền

mặn của các tổ chức, cá nhân trong nước đối với lưu vực sông Nhật Lệ trong đó có.

sông Lệ Kỳ:

- ĐỀ tài nghiênru quy trình vận hành cống Mỹ Trung đảm bảo ngăn mặn, tiêu dng én bén vũng của GSTS, Trin Dinh Hoi - Phòng Thí

bảomôi trường, phát tr

nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực sông biển ~ Viện Khoa học Thủy lợi ViệtNam (2001);

Để ai Nghiên cứu đánh giá be sinh thi và môi tường hạ lưu sông Kiến Giang phục vụ phát triển bền vững của TS, Nguyễn Văn Hợp - Dai học Huế (2002);

au

- ĐỀ tai Nghiên cửu, dự bảo, đề xuất giải pháp phòng chống hiện tượng x6i lỡ bồi lắp vùng Trung — hạ lưu sông Gianh và Nhật Lệ phục vụ phát triển bền vững của TS Đỗ

Quang Thiên - Dai học Khoa học Huế (2011);

- ĐỀ tải điều tra nghiên cứu hiện tượng bồi lắp của sông Nhật Lệ và các giải pháp

phòng phòng chéng của Tién sĩ Nguyễn Lập Dân - Viện Địa lý ~ Viện Khoa học và

công nghệ Việt Nam;

~ Để tài Công nghệ dự báo diện và mức độ ngập lụt cho lưu vực sông Nhật Lệ của Tiến iTS Trin Văn Ý ~ Viện Địa lý ~ Viện Khoa học và công nghệ Việt Nam (2003) - Dự án Xây dựng bản đồ ngập lụt do nước biển dâng trong tình huống bão mạnh siêu bão của Phòng Thí nghiệm trọng điểm Quốc gia về Động lực sông biển — Khoa.

học Thủy loi Việt Nam (2016);

1.42 Đánh giá kết quả nghiên cứu

Nhìn chung các công trình nghiên cứu của các tổ chức, cá nhân đã đề cập khá rỡ các kịch bản, các mô hình toán đến liên quan đến vẫn đề dòng chảy lưu vực sông Nhật Lệ, từ đô đề xuất các giải pháp phòng chống, hướng giải quyết thích hợp Tuy nhiên các nghiên cứu này chủ yếu tập trung nghiên cứu dòng chảy chính trên sông Nhật Lệ, sông

Lệ Kỳ là hệ thống sông nhỏ nên tác động về mặt dong chảy đối với lưu vực sông NhậtLệ là không lớn Chính. fy hầu hết các nghiên gin như không đ cập tới hoặc chỉ

đề cp một cách mở nhạt, chưa đi sâu nghiên cứu về khả năng thoát là của lòng dẫn,

khả năng chống lũ của hệ thống để sông Lệ Kỳ và các yếu 6 khác liên quan đến ảnh

hưởng của các công trình thủy lợi tác động đến dòng chảy lũ trên lưu vực sông này

như ngập lụt của thành phổ Đằng Hới Cho đến nay, chưa có một nghiên cứu cụ thể nào đến vấn đẻ thoát lũ, giảm thiểu ngập lụt lưu vực sông Lệ Kỳ, trong khi đó mức

độ ảnh hưởng và sự tác động của lũ lụt trong mùa mưa bão đã hiện hữu những năm,

gần diy do biến đổi khí hậu, mực nước biển dang (rận lũ năm lịch sử 2010 nước sông Š cho nhân dan t

trăn qua dinh để gây thiệt hại nặng nh phố Đồng Hới: tin bão lịch

sử năm 2013 làm nước biển dâng cao, nước sông Lệ Kỳ thoát chậm gây ngập ứng khu

vực Phường Hai Đình và Phú Hai) Theo đánh giá của các tổ chức nghiên cứu tren thể giới thì Việt Nam là một tong những quốc gia chịu tác động nang né nhất do diễn đổi

khíju, mục nước biển dâng và Đồng Hới là một trong ba thành phố được Ngân hangthể giới (WB) quan tâm đưa vào địa phương chịu ảnh hưởng nhất của Việt Nam dobiến đổi khí hậu.

1.5 Những khó khăn, tồn tại và hướng giải quyết của đề tài

15.1 Những khó khăn, tin tại

Dong chảy lưu vực sông Lệ Kỳ có ý nghĩa quan trọng đảm bảo an ninh nguồn nước

phục vụ sản xuất, sinh hoạt và các ngành kinh tế khác, giảm nhẹ thiên tai phục vụ phát

triển kinh t, xã hội của tỉnh Quảng Bình nói chung và Thành phố Đồng Hới nói riêng Tuy vậy, nhiều vấn để khó khăn, tổn tai, bắt cập trree lưu vực sông Lệ Kỳ đã tác động, ảnh hướng trực tiếp đến thoát lũ lưu vực đó là:

~ Do đầu tư không đồng bộ hệ thống công trình thủy lợi trên lưu vực sông qua nhiều

thời kỷ: quy hoạch thủy lợi chưa theo kịp với tốc độ phát triển kính tẾ, xã hội của

Thành phố Đồng Hới: sự bắt cập, thiếu gắn kết giữa các quy hoạch ngành, lĩnh vụcdin đến quy hoạch thủy lợi, quy hoạch phòng lũ không đáp ứng được đỏi hỏi của thực 16 hiện nay trên lưu vực sông Lệ Kỷ:

- Hệ thing để điều lưu vực sông Lệ Kỳ mới chỉ dp ứng phục vụ chống l tiêu mãn, Ii

sớm xây ra trong mùa vụ sản xuất tn suất 10%, chưa đáp ứng yêu cầu chống lũ chính

vụ để bảo vệ cơ sở hạ tầng, khu dan cư của thành phổ trong bồi cảnh hiện nay

Việc khai thắc bộc thang của các đập dâng trên sông Lệ Kỷ, hệ thống để điều xuống cấp nghiêm trọng cùng với công tác vận bảnh tháo lũ các hỗ chứa nước mới tính đến đảm bảo an toàn cho hỗ chứa mà chưa tính đến ngập lụt vùng hạ du trên lưu vực trong 445 đặc biệt là 2 hồ chứa nước Phú Vinh và Troóc Trâu đã ảnh hưởng nhất định đến lũ lạt tiêu thoát ing vùng họ nguồn sông Lệ Kỷ:

1.5.2 Hướng giải quyết

Từ những tồn tại hạn chế về thoát Id sông Lệ Kỳ hiện nay, tác giá đỀ xuất hướng giải quyết

Đánh gi lại thực tạng thoát lũ, ngập lạt của lưu vực sông Lệ KY trong điều kiện

biển đổi khí hậu, mực nước biển dâng:

23

- Xem xét ảnh hướng của đập dâng Phú Hải, các ao nuôi trồng thủy sản nằm trong

lòng din Lệ Kỳ dé có giải pháp cải tạo lòng dẫn

= Đánh giá quy trình vận hành hồ Phú Vinh và Troóc Trâu để để xuất quy tình hợp ý

giảm thiêu thiệt hại, rủi ro cho ving hạ du.

È xuất cao trình đỉnh để Lệ Ky cần củng cổ, nâng cấp dim bao chẳng ngập cho

thành phố Đồng Hới.

“Chương 2 XÂY DỰNG MÔ HÌNH THUY LỰC DONG CHẢY LŨ CHO LƯU VỰC SÔNG LỆ KỲ

2.1 Giới thiệu mô hình MIKE

2.1.1 Giới thigu mô hình MikeL1

Mô hình thủy lực một chiều Mike HD do Viện thủy lực Đan Mạch xây dựng từ năm1987 Mô hình đã được kiểm chứng và ứng dụng rộng ãi nhiều nơi trên thé giới Mo

"hình được xây dựng trên cơ sở giải hệ phương trình Saint Venant một chiều bao gồm:

Giải hệ phương tình bằng phương pháp số gin đúng theo hình thứ sai phân hữu hạnsơ đổ an, Sau khii sẽ tìm được nghiệm là mye nước tại các mặt cắt ngang và lưulượng tại các đoạn sông,

2.1.2 Giới thiệu mô hình Mike21

"rong ứng dụng mô hình 2 chiều, vin dé chia lưới rắt quan trọng Nó ảnh hưởng nhiều đến kết qua tính toán cũng như én định mô hình trong quá trình mô phỏng Lưới tính

oán có thể đây hay thưa tủy thuộc vào vùng nghiên cứu, vj trí mà chúng ta quan tâm,

mức độ chỉ it của bài toán và tốc độ của máy tính Đối với vùng nghiên cứu trong sông cần chia lưới khá dày, đặc biệt là hai bên bở sông, kênh Đổi với sông, kênh dốc, bờ sông và lòng sông biến đổi đột ngột thì vấn đ chia lưới càng chỉ tiết bởi ảnh hướng: mô phỏng cụ thể của địa hình Vi vậy, mật độ lưới gần bờ day hơn lòng sông, do ở lông sông dia ình bing phẳng hon

Đối với việc mô phỏng vùng biển thì việc chia lưới đơn giản hơn, bởi địa hình ngoài

biển biển đổi tử từ va thường nghiên cứu những vùng có diện tích lớn nên diện tích ô

lưới có thể lớn hơn rit nhiều, mật độ lưới thường khá đều Đối với việc mô phòngvùng của sông, ven biển thì việc chia lưởi khá phức tạp Do vùng này chịu ảnh hướng.của cả vùng sông và vùng biển, sự biến đổi địa hình khá phức tap Từ những đặc điểm,

đồ mà việc chia lưới mắt khá nhiều thời gian Ở trí trong sông, ven bờ và vi trí củasông việc chia lưới cần quan tâm kỹ bởi đó là vị trí tacnghiên cứu, các đặc tính

thủy văn, thủy lực tại đó biến đổi khá phức tạp, không những vấn để thủy lực biển đổi phức tạp mà vẫn đề vận chuyển bùn cát cũng rất phức tạp Do dòng chảy từ trong sông:

óng và thủy triều từ biển vào làm cho khu vực này chịu nhiều tác

2.1.2.1 Phân loại lưới

Mô hình Mike 21 có nhiều loại lưới, cụ thị loại lưới như sau:

Lưới đơn (tưới chữ nhật)

Toản bộ thời gian phụ thuộc vào phương trình liên

tue phi tuyến và phương trinh bảo toàn động lượng

được giải bởi phương pháp sai phân in với sự thayđỗi xác định trên khoảng trồng của lui chữ nhật đặtso le nhau Mô hình Hới thẳng cơ bản được xicđịnh thay đổi để đăng

Lưới phức tạp (lưới chữ nhật lồng)

Loại lưới này cũng được mô phỏng gin giống như

lưới đơn, Tuy nhiên nó được cải tến khả năng xácđịnh lại vùng mã ta đặc biệt quan tâm trong phạm vi

vùng nghiên cứu, Tắt cả phạm vi bao gồm vùng mô.

phông được liên kế, ty nhiên tốc độ máy tinh khảa0, Loại tưới phúc tap này được gọi là lưới ng

Lưới mềm (lưới tam giác)

Mô hình Mike 21 EM cơ bản dựa trên loại lưới phi

cấu tric và sử dụng công nghệ giải bài toán thé tú

hữu hạn ở trung tâm 6 lưới Lưới này dựa trên cácphần tử tam giác tuyển tính Lưới FM đặc biệt tốtcho việc mô phỏng các ving rộng lớn, ở đó cũng mộtthời gian, đồi hỏi lời gi cụ thé các đặc re.

Lưới cong (lưới chữ nhật cong)

Mike 21 C được phát triển riêng cho mô hình hìnhthái sông Nó đựa trên phương pháp sai phân hữu

hạn và sử dụng loại lưới trực giao cong Nó bao gồm đầy đủ các thông tin về sự thay đổi cao trình đáy và sự biến đổi đường bờ dựa trên việc tính toán dòng

chảy và mô hình hình thái động lực sông.

Lưới đơn và lưới lồng của mô hi Ih Mike 21 được xem là lưới cơ bản và chúng được

phat triển đầu tiên Lịch sử phát triển của chúng được ra đời từ những năm 1970 va từ. đồ cho dén nay luôn được cải iến và mở rộng các môđun khác.

2.1.2.2 Phân tích và lựa chọn lưới

Khi xây dựng lưới thẳng có một số bước cơ bản cần chú ý

27

Lựa chọn điện tích mô phỏng.

Khi xác định ving mô phỏng và các vị tri biên can xem xét một số gợi ý sau:

~ M6 hình Mike 21 là mô hình tính toán vớ lưới ai phân hữu hạn với kích thước lưới

là hằng số cả theo phương X và phương Y và do vậy vũng tính toán là hình chữ nhật ‘Vi vậy mà các điểm tính toán sẽ nằm trong bình vuông hoặc hình chữ nhật.

+ Vũng nghiên cứu hoặc các điểm mà ta quan tâm sẽ nằm chọn phía rong trong ving

mô phỏng, sẽ phải có ít nhất 10 điểm lưới nhưng tốt nhất là hơn.

- Trong vùng mô phòng nên cổ biên mở noi có các điểm ding chảy nước, nếu có thé, nó có hướng ding chảy vuông gốc với biến mở Tuy nhiên, ta cũng có thể điều chỉnh hướng dòng chảy theo ý muốn.

- Biết được sự biến đổi mực nước hoặc các giá tử lưu lượng ở các biên mở, phải đặt

các biên nhờ các đểm hoặc giữa các điểm nơi ma các dữ liệu đã có, Vi dụ, nếu ta mô

phòng thay triều thì biên mỡ đặt ở những nơi như trạm tiều ở cuối mỗi biên mở.

- Biên mỡ có thé gặp trong góc, nhưng cũng có thé bao gồm cả điểm góc ở hai biên mở, Ta phải chắc rằng các điều kiện biên trong các điểm góc là như nhau khỉ mà nhìn tirti cả các biên me Điều này dồi hỏi ing ta phải có các dữ liệu mye nước hoặc lưu lượng khá tốt Nếu không, các góc sẽ được đặt trên những vùng đắt không quá nhỏ.

'Với dữ liệu biên tất Với dữ liệu biên không tắt

Hinh 2.1 Hai biên mở ở trong góc

- Ta không nên tạo các biên mỡ ở các vị trí mã lưu lượng đột ngột mở rộng hoặc cohep lại tri khi tốc độ dòng chảy quá nhỏ.

pp +⁄4 Spon boundary

ral C$

NM rT T

Hình 2.2 Biên mở ở vị trí đồng chảy đột ngột mở ring hoặc co hepLựa chon kích thước lưới

Việc lựa chọn kích thước 6 lưới cổ liên quan đến hệ số Corant Một số chủ ý khi lựa

chọn kích thước 6 lưới

~ Đầu n lưới tính toán được lựa chọn sao cho tt cả sự thay đổi của địa hình đều có

thể thể hiện được thuận lợi cho ms phòng đồng chày

~ Mô hình Mike 21 sẽ tr6 lên không ổn định néu cỏ một điểm địa hình đột ngột cao lên hoặc thấp xuống hoặc một chuỗi các diém dia hình mip mô hình ring cưa cũng gây cho mô hình mắt én định nếu hướng dòng chảy song song với lưới và hệ số Corant lớn

hơn l.

~ Nếu như không thẻ khắc phục được kênh mà chạy theo hướng 45 độ so với lưới, thì

kích thước lưới và bước thời gian như hình sau:

29

Hinh 2.3 Dong chảy trong kênh theo hưởng 45 độ

Nên khắc phục được tỉnh huồng các điểm đất ~ nước = đắt ~ nước ở biên như hình 5 và nếu hệ số Corant lớn hơn 1

Hinh 2.4 Các haw ÿ Khắc phục các điễn đắt ~ nước = đắt ~ nước ở biên (Qua một số yêu cầu khi xây dựng tưới tính toán hình chữ nhật ta nhận thấy rằng Ưu diém:

~ Xây dựng lưới đơn giản, dé dàng.

= Có thể mô phỏng với bước thời gian lớn

= Mô phỏng tố vũng lớn đặc biệt các vàng biển ven biển

Nhược điểm:

= Mô phỏng khó khăn trong sông khi phải thể hiện đường cong bờ

~ Khổ kin khi sử lý tại các vị tí biên và gin biên