Luận văn thạc sĩ Xây dựng công trình thủy: Nghiên cứu giải pháp công trình đập dâng điều tiết phân lưu dòng chảy sông Hồng - sông Đuống, nhằm ứng phó tình trạng hạ thấp mực nước trên sông Hồng về mùa kiệt

BẢN CAM KÉT

Họ và tên học viên: Đặng Văn Kiên

Chuyên ngành: Xây dựng công trình thủy

Tên dé tài luận văn: “Nghiên cứu giải pháp công trình đập dâng điều tiết phân lưudòng chảy sông Hồng - sông Duong, nhằm ứng phó tình trạng hạ thấp mực nước

trên sông Hong về mùa kiệt”.

Tôi xin cam đoan đề tài luận văn của tôi hoàn toàn là do tôi làm Những kết quảnghiên cứu, tính toán là trung thực, không sao chép từ bất kỳ nguồn thông tin nàokhác Nếu vi phạm tôi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm và chịu bất kỳ hình thức kỷ luật

nào của Khoa và Nhà trường.

Hà Nội ngày — tháng năm 2016Học viên cao học

Đặng Văn Kiên

LOI CAM ON

Tác giả xin chân thành bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến thầy giáo hướng dẫn GS.TSTrần Đình Hòa đã vạch ra những định hướng khoa học và tận tình hướng dẫn tác giả

trong suốt quá trình hoàn thành luận văn này.

Xin chân thành cảm ơn các thầy cô giáo trong Trường đại học Thủy Lợi về sự giúp đỡtrong suốt thời gian tác giả học tập và nghiên cứu tại trường.

Cảm ơn các anh chị em trong Trung tâm công trình đồng bằng ven biển và đê điều —

Viện Thủy Công - Viện khoa học Thuỷ lợi Việt Nam là những người đã sát cánh cùng

tác giả trong quá trình nghiên cứu Đặc biệt là các đồng nghiệp thuộc Bộ môn pháttriển công nghệ mới, nhóm thực hiện đề tài “Nghiên cứu tổng thể giải pháp công trìnhđập dâng nước nhằm ứng phó tình trạng hạ thấp mực nước, đảm bảo an ninh nguồn

nước cho vùng hạ du Sông Hồng” đã đóng góp cho tac giả nhiều ý kiến hay và cung

cấp nhiều thông tin bồ ích.

Cuối cùng tác giả xin bày tỏ lòng biết ơn sâu sắc đến những người thân trong gia đìnhđã luôn quan tâm, động viên, khuyến khích và tạo mọi điều kiện dé tác giả hoàn thành

luận văn này.

Hà Nội ngày tháng năm 2016

Tác giả

Đặng Văn Kiên

il

MỤC LỤC

1 Tinh 0/) 0010 000/1; 0n nh 1

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu: -s s- 5° ssss©ssesss=ssesse 55 Kết quả dat được của luận VANE 5-5 << ©s£ se se se sessessessesersersersersess 5

CHƯƠNG 1 TONG QUAN CÁC VAN ĐÈ NGHIÊN CỨU .5-<s 6

1.1 Tổng quan các giải pháp phân lưu dòng chảy sông Hồng - sông Đuống đã

CHUONG 2 PHAN TÍCH, LỰA CHON GIẢI PHAP DAP DANG 24

2.1 Co sở phân tích lựa chọn giải pháp đập dâng điều tiết phân lưu dòng chảysông Hồng — sông Đuống «s2 s+ss+s#£ss£vstEseEsEestrserserserssrrsrrssrssrrsee 242.1.1 Đánh giá thực trạng dòng chảy về mùa kiỆt 555 ScccecceEsEezrerkerrered 242.1.2 Phương án điều tiết tỷ lệ phân lưu dòng chảy sông Hồng — sông Duong về mùa

2.3 Phân tích lựa chọn giải pháp và bố trí tống thé đập dâng 422.3.1 Phân tích lựa chọn quy mô, giải pháp đập dâng lựa chỌn -«« 42

1H

2.3.2 Bồ trí các hạng mục đập dâng dieu tet o cecceccecccscsessessessesssessessesssessessessessessseeses 43

2.4 Ket ludin ChUONg 7 46

CHUONG 3 TÍNH TOÁN ON ĐỊNH CONG TRÌNH CHO PHƯƠNG AN

0:90) ÔÔÔÔÔÔÔÔÔÔÔÔÔỒỐ 483.1 Cơ sở tính toán 6n đỉnh giải pháp đập dâng -5-s-secsscsses 483.1.1 Thông số thiết Ke o.ccecceccceccesessesseessessessesssessessessussssssessessessuessessessssssessessessesssesseeses 48

3.1.2 Điều kiện địa chất -cccscchthHnHHHH He 483.2 Tổ hop tải frQIg -s- << s< se s9 923.4243339 31513025035035135 0382382523 ssxe 523.2.1 Tải trong và tổ hợp tải fFQHE 5-5-5 t‡EkềEEEEEEEEEE2121E11 111111121 cty 523.2.2 Kết quả tổ hợp tải trOng cecsecssecssesssesssssssessesssessssssssssssssessusssssssecssecsussssessecsseeseeees 533.3 Tính toán 6n định công trình điều tiẾt ° 2s sessessesseescssss 53

3.3.1 Tinh toán ồn định thắm đập dâng veceececcccccescessesseesessessesseessessecsessessessessesssesseeses 54

3.3.2 Tinh toán 6n định đập dângg -+- +55 SteSt‡EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrrrrreeo 57KỶ CÌ 0.786 6 73KET LUẬN VÀ KIÊN NGHỊ, 2-5-5 ©s<©ss+eseEsEssesserserssrssrssrrssrssrsee 74

HÌNH MINH HOA

Hình 1: Bản đô hệ thống dòng chảy lưu vực sông Hồng .: -5 - 1Hình 2: - Diễn biến mặt cắt ngang sông Hong tại trạm Thượng Cát qua từng thời kỳ 2

Hình 3: Diễn biến tỷ lệ phân lưu dòng chảy sông Hong qua sông Đuống 3

Hình 4: Hiện tượng sa mạc hóa trên Sông Hng -:-©+cs+cs+c+cc+esrtsreee 4Hình 1.1 Phương án kè bãi Bắc CGU -. 5-5+5E5E+E£+E+ESEEEEEEEEEEEEEEErErrrrrkerree 7Hình 1.2 Mặt bằng kè bãi Bắc CôâNM 2+ St EE‡EE‡EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEErrkerkee 7

Hình 1.3 Cắt dọc tuyến kè bãi Bắc CAU.ceescessesssesssesssesssessesssesssesssessesssesssesssessesssessseesees 8

Hình 1.4 Phương án lấp hồ xói cửa vào sông DUONG ©-+©22©5scccccccccccceei 8

Hình 1.5 Mặt bằng phạm vi lấp hố Xói -©22©52+5<+EE‡EESESEEEEEEEEEEErkerkrrrrrrree 9

Hình 1.6 Mặt cắt ngang hồ xói điển NIN cocecceccecesscscesesessessessessssesseesessessessessessesseseeses ọHình 1.7 Quy mô dự án khôi phục 4 dòng sông chính tại Hàn Quốc 13Hình 1.8 02 đập dâng điển hình vùng trung du trên sông Yeongsan — Hàn Quốc l5

iv

Hình 1.9 02 đập dâng điển hình vùng trung du trên sông Nakdong — Hàn Quoc 16Hình 1.10 Một số công trình đập dâng và âu thuyên trên sông Murray - 17Hình 1.11 Một so công trình đập dâng trên sông Dinh -¿©5e©csccsescsce 18

Hình 1.12 Đập dâng Văn Phong (Binh Dinh) cccccccccccscccseesseeseesseeteceseeseeeseenseessenssenses 19

Hình 1.15 Phuong án nâng cấp Barra Đô LUONG ececsessesssessessessesssessessesssssseesecsesseesseess 22Hình 2.1 Quá trình lưu lượng mùa kiệt tại Sơn Tây khi các hô vận hành bình thường.

¬ 25Hình 2.2 Quá trình lưu lượng tại Son Tây khi các hỗ thượng nguôn xả nước gia tăng.

GB 26

Hình 2.3 Đường quá trình mực nước tại công Liên Mac, TV Hà Nội, công XuânQuan khi các hỗ vận hành bình thường - «5s SE SE ESEEEEEEEEEEEEEEEEErkrrrrteeo 26Hình 2.4 Đường quá trình mực nước tại cổng Liên Mạc, TV Hà Nội, cong XuânQuan khi các hỗ xả HHỚC Zid CAN .ceccesseescecsessesssessessessessssssessessesssessecsessessuessessessessseeses 27

Hình 2.6 Đường mực nước tại một số vị trí khi có đập dâng Long Tứu và Xuân Quan

Hình 2.13 Sơ đồ vị trí tuyến dự kiến đập AGN cecececcceccesssescesvesseeseessessessesssesessesseessessee 44Hình 2.14 Kết cấu trụ pin và Am VAHH 5-5252 SE‡SE‡EE‡EEEEEEEEEEEEEEEEEEEEEkerkrrrrerkeeo 45

Hình 3.1: Mô hình hóa thấm qua dẫm van giữa 2Irụ 55-55 5sccs+ce+czeereered 55Hình 3.2: Tham qua dâm van — Tổ hợp cơ bản 2 - + +©5e+xeckeEeESEzEzErxerxee 56Hình 3.3: GradientXY qua dam van giữa trụ T1.T2- tổ hợp cơ bản 2 -. 56

Hình 3.6: Mat bang DO 7b COCceccevesesvsssesverssesvecssesverssssveresssesussssvsessavseasavsneaeatansueavavene 68Hình 3.7: Sơ đồ tính Wn coccccsccssssssesssesssessssssssssssssssssscssssssssscssssssessecssecssecsussseessecsseeseeess 70

Bảng 2.3: Tỷ lệ phân lưu vào sông ĐuỐNg 5+ St S£+E£+E+ESEEeEEEEEEEerrrsrrrei 31Bảng 2.4: Tỷ lệ phân lưu vào sông DUONG cescscescescescssesseesessessessesssssessesessessessessessessessees 32

Bảng 2.5: Các trường hop tính toán ảnh hưởng thoát lũ của đập dâng Long Tửu 33

Bang 2.7: Tỷ lệ phân lưu vào sông Duong các trường hop thiết kế cong Long Tửu, 35Bảng 3.1: Tổ hợp mực nước tính toán 6n định công trình c- s5s+ce+ce+ce+sa 48Bảng 3.2: Tinh chất cơ lý của các lớp đất theo bảng sđM: - 55c 5c5sccsccc+ccsea 50Bảng 3.3: Tổ hop tải trọng tinh toán thiết ke o.cceccccccccscsscescessessssssssesessessessessessesseseseees 53Bảng 3.4: Tổ hop tải trong tính toán kiỄM trdeecseccscecsessscssessssssssssesssesssessesssecssecsecssesses 53

Bảng 3.5: Bảng tinh sức chịu tải đất n@N veccecceccscscssvessesseessessesseessessessessessessessesssessesses 58

Bảng 3.7: Luc tác dung lên từng dau cọc ứng với các trường hợp -. - 68Bảng 3.8: Tổ hop tải trong sử dung tác dụng đáy MONG cescescescesesssssessesessesvessesseseesees 69Bảng 3.9: Đặc trưng hình học của đáy khối móng QUY HỚC - c5 5scce+ce+csced 71

vi

PHAN MỞ ĐẦU1 Tính cấp thiết của đề tài

Đồng bằng sông Hồng là vùng kinh tế, chính trị, văn hoá và xã hội quan trọng của đấtnước Trong vùng có nhiều thành phố và công trình quan trọng trong đó có thủ đô HàNội - trung tâm kinh tế, văn hóa, chính trị của đất nước, là nơi tập trung dân cư đông

đúc Vì vậy việc quản lý khai thác nguồn nước phục vụ sản xuất, phát triển kinh tế xã

hội có một ý nghĩa cực kỳ quan trọng trong sự phát triển chung của cả nước.

Hệ thống sông Hồng là hợp lưu của 3 con sông: Thao, Đà và Lô hợp thành Ở hạ lưu,sông Hồng có các phân lưu: Đáy, Đuống, Luộc, Trà Lý, Đào, Ninh Cơ Trong đó, sôngĐuống (dài 64 km), sông Luộc (dài 74 km) chuyển nước từ sông Hồng sang sông Thái

Bình; sông Trà Lý (dài 64 km), phân lưu tả ngạn sông Hồng đồ ra biển, sông Đào NamDinh (dai 31,5 km) đưa nước sông Hồng sang sông Day, sông Ninh Cơ (dài 51,8 km)

chảy ra biên.

Trong những năm gần đây,hiện tượng xói sâu và mở rộng mặt cắt ướt lòng dẫn trênsông Hồng, sông Lô, sông Đuống diễn biến ngày càng phức tạp Theo tài liệu khảo sátđịa hình và tổng hợp số liệu đo đạc mặt cắt sông qua các năm do Viện Quy hoạch thủylợi thực hiện năm 2011, cao độ lòng sông Lô, sông Hong va sông Duong déu bi x6i

sâu Trên sông Lô, đáy sông bi hạ thấp từ 6-8m so với dia hình năm 2000, thậm chí cóvị trí bị hạ thấp đến 9-12m, trên sông Đuống cao độ đáy sông hạ thấp từ 4-6m, còn

trên sông Hồng tại vị trí Sơn Tây đáy sông hạ thấp đến 5m Mặt cắt ngang sông ở phầnnước thấp cũng bị mở rộng do vậy, diện tích mặt cắt ướt tăng cao.

DIEN BIEN MAT CAT NGANG TAI TRAM THUY VAN THUONG CAT THEO CAC NAM

Cao độ (m)

Ato Tt œä œ N NNN A m mã MOU MOU OM Te x TCU TTC TCU MH NHN NN 0 0 OO 2005

Khoảng cách (m) —— 1990

Hình 2: Diễn biến mặt cắt ngang sông Hong tại tram Thượng Cat qua từng thoi kỳ

Theo báo cáo “Đánh giá phân tích thực trạng, nguyên nhân và tác động của sự suy

giảm mực nước thời kỳ mùa Kiệt hạ du Sông Hong” của GS.TS Hà Văn Khỗi trongbuổi toa đàm: Hiện trang suy giảm nước về mùa khô và các giải pháp đảm bảo anninh nguồn nước hạ du Sông Hồng do Hội đập lớn Việt Nam và Viện Khoa học Thủy

Lợi Việt Nam tổ chức GS.TS Hà Văn Khối đã nêu ra một số nguyên nhân chính dẫn

tới tình trạng hạ thấp mực nước trên sông Hồng về mùa kiệt:

+ Do tac động của bô lắng bùn cát tại các h chứa trên sông Hong;

+ Do khai thác cát quá mức trên sông Lô, sông Hong và sông Đuống;+ Sự thay đổi tỷ lệ lượng nước phân sang sông Duong.

Căn cứ vào số liệu đo đạc thực tế tại trạm Hà Nội trên sông Hồng và trạm Thượng Cáttrên sông Duong từ năm 1957 đến năm 2011, tiến hành so sánh tỷ lệ giữa trạm ThượngCát với tổng của trạm Hà Nội và Thượng Cát, dòng chảy mùa kiệt từ tháng 1 đếntháng 4 giai đoạn trước năm 2000 tỷ lệ phân lưu là 25%, đến năm 2010 tỷ lệ phân lưulên đến 40%-45% Sự thay đổi này sẽ làm suy giảm đáng kể mực nước mùa kiệt từ sau

cửa vào sông Đuống đến Hưng Yên, gây ra tình trạng khó khăn trong việc lấy nước

phục vụ sản xuất nông nghiệp trong đó có công trình lay nước Xuân Quan.

Diễn biến tỉ lệ phân lưu dòng chảy mùa cạn sông Hồng qua

Hình 3: Dién biến tỷ lệ phân lưu dòng chảy sông Hồng qua sông Duong

Trước tình hình biến đổi khí hậu, nước biển dâng đang ngày càng cấp thiết, de dọa đếnah ninh nguồn nước, Việt Nam được dự báo là một trong những quốc gia chịu ảnhhưởng nặng nề nhất của biến đổi khí hậu Các dòng sông chính trong đó có sông Hồngđang bị mặn tan công, nước mặn đã lấn sâu dọc theo sông Hồng lên phía thượng lưu,có những thời điểm lên đến vài chục km Ảnh hưởng của mặn làm cho nguồn nước bi

ô nhiễm, độ mặn vượt quá mức cho phép không đảm bảo cho việc lấy nước tưới chonông nghiệp, đặc biệt là các tỉnh giáp biển như Nam Định, Ninh Bình, Thái

Bình Cùng với việc hạ thấp mực nước và thiếu hụt nguồn nước trên sông Hồng cànglàm gia tăng khả năng xâm nhập mặn hiện tại và dự báo càng trầm trọng trong tương

lai.

Có thé thay rang, vấn dé hạ thấp mực nước sông Hồng về mùa kiệt, đặc biệt trong điềukiện biến đồi khí hậu, khan hiếm nguồn nước hiện nay đã và đang là một vấn đề quan

trọng, đặt ra một thách thức lớn, ảnh hưởng tới hầu hết các lĩnh vực của đời song, kinh

tê xã hội đôi với toàn bộ ha du sông Hong.

Đề tài:“Nghiên cứu giải pháp công trình đập dâng điều tiết phân lưu dòng chảy

sông Hồng - sông Duong, nhằm ứng phó tình trang hạ thấp mực nước trên sôngHồng về mùa kiệt.” là cấp thiết trược thực trạng hạ thấp mực nước sông Hồng về mùa

2 Mục đích của đề tài:

Nghiên cứu và lựa chọn giải pháp đập dâng nước điều tiết phân lưu dòng chảy sôngHồng - sông Đuống, Phân tích tính toán ổn định nền công đập dâng.

3 Đối tượng và phạm vi nghiên cứu :

Đối tương nghiên cứu: Giải pháp đập dâng điều tiết tỷ lệ phân lưu dòng chảy sôngHồng — sông Đuống.

Giới hạn khuôn khô nghiên cứu của luận văn:

- Nghiên cứu tông quan các loại hình kết cau đập dâng trong nước và trên thé giới;- Phân tích, đề xuất giải pháp kết cau đập dâng;

- Tính toán 6n định nền đập dang;

4 Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu:

- Cách tiép cận:

Tiếp cận bằng cách trực tiếp hoặc gián tiếp thông qua các tổ chức, cá nhân khoa họchay các phương tiện thông tin đại chúng; qua các kết quả nghiên cứu công trình ngănsông, lan biển trên thế giới cũng như trong nước đã có kết hợp tìm hiéu, thu thập, và

phân tích đánh giá các tài liệu có liên quan, đo đạc khảo sát thực tế hiện trạng những vịtrí đề xuất xây dựng công trình, từ đó đề ra phương án cụ thé phù hợp với tình hình

điều kiện cụ thể của nước ta.

- Phương pháp nghiên cứu:

+ Phương pháp điều tra khảo sát, thu thập tổng hợp tài liệu.

+ Phương pháp nghiên cứu lý thuyết, sử dụng mô hình toán và các phần mềm ứng dụng.

+ Phương pháp chuyên gia.

+ Phương pháp phân tích, tổng hợp.5 Kết quả đạt được của luận văn:

Tổng quan về các hình loại đập dâng nước;

* Đề xuất một số giải pháp kết cầu đập dâng có thé áp dụng.

Y Phân tích và lựa chọn giải pháp kết cấu đập dâng phù hợp với điều kiện điều tiết tỷ

lệ phân lưu của sông Hồng — sông Đuống.

Y Tinh toán 6n định nền đập dâng phương án chọn.

CHƯƠNG 1 TONG QUAN CÁC VAN DE NGHIÊN COU

LA Tổng quan cácg lưu dang chảy sông Hồng = sông Đuồng đã

Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về các giải pháp digu tiết phân lưu đồng chảy sôngHồng — sông Đuống trong đó có: ĐỀ ti khoa học công nghệ cấp Nhà nước: « Nghiêncứu đề suất giải pháp én định tỷ lw hợp ý tại các phản liu sông Hing ~ sôngDudngva sông Hồng, sông Luộc » của PGS.TS Nguyễn ngọc Quỳnh, phòng thí

nghiệm trọng điểm quốc gia về động lực học sông biển ~ Viện khoa bọc thủy lợi Việt

1.1.1 Các két quả nghiên cứu đã có:

Đề tài khoa học công nghệ cấp Nhà nước của PGS.TS.Nguyễn ngọc Quỳnh: « Nghiên

cứu đề xuất giải pháp dn định tỷ hm họp lý tại các phân mi sông Hing ~ sông Dudngvà sông Hang, song Luộc" của phòng thí nghiệm trọng điểm quốc gia về động lực học

song biển ~ Viện Khoa học thủy lợi Việt nam; đề tài đã nghiên cứu, phân ích và để

xuất tj lệ phân lưu hợp lý của sông Hing ~ sông Đung từ đó đưa ra giải pháp côngtrình để đảm bảo yêu cầu phân lưu ĐỀ tải đã nghiên cứu đã tính toán tỷ lệ phân lưucủa sông Hồng và sông Dudng cho 2 giải pháp công trình bằng mô hình tính toán vàmô hình vật lý thu được kết quả như sau:

11.1.1 Giải pháp kè phân lưu ở đầu bai Bắc Câu

Giải pháp kè phân lưu ở đầu bãi Bắc Cầu là một trong những giải pháp được đề xuấtđŠ ính toán cia đt Giải pháp bổ tí công tình kề phân lưu (dang mm cá) ở đầubãi Bắc Cầu để ổn định, chẳng x6i lờ đầu bãi và góp phần điễn chỉnh, bn định tỷ lệphân lưu vào sông Duồng

Tuyển kè có kết cầu lõi bing đất dip dim chặt và được bảo vệ bằng lớp đá lát trong

khung bê tông, bên dưới có bổ trí ting lọc ngược và gia cổ bằng cọc bê tông cốt thépTuyển kè mũ hướng về phía uỗng của sông Đuống dé cất bớt đồng chảy đỗ vào sôngĐuồng.

Hình L1 — Phương dn kè bai Bắc Cầu

toán với 3 phương án chiều đài tuyến kè khác nhau (50m, 150m, 250m)nhưng mà hiệu quả điều tiết tỷ lệ phân lưu không cao chỉ giảm được 1,0% (mùa lũ) và1.7% (mùa kiệo Tỷ lệ phân lưu tăng khi chiều dài tuyến kè tng, nhưng việc tăng

chiều đài tuyển ke sẽ dẫn đến co hẹp cửa vào của sông Đuống va kè sẽ nằm vào vị trí

hồ xổi (giải pháp công trinh phúc tạp và tốn kém) Sau khi phân tích tác giả lựa chọn

phương án chiều đài tuyến kè L=250m.

CCH-YẾTMắT hồn Kẽmhấy tr

Hình 1.4 Phương án lấp hồ xói cửa vào sông Dudng

lông sông tự nhiề vị x6i sâu dẫn tới nhTei vị trí cửa vào của sông Đuống, địa hi

trang dòng chảy tập trung sang sông Đuống làm mắt cân bằng tỷ lệ phân lưu dòngchảy trên sông Hồng — sông Đuống Giải pháp lắp hồ xói đoạn cửa vào sông Đuồng để“img phó với tinh trạng trên Hỗ x6i được lấp đến cao trình +5 bằng bao tải cất và si

cổ ở trên là thâm đá,

Hình L5 Mat bing phạm vi lip hồ xéi

‘oo teas m

a 82005oo

ĐỀ tải đã tính toán với 3 phương dn cao tinh lắp hồ xói khác nhau (3.0m, 5.0m, 10m), su khi tính toán với cao tình lắp hỗ xót là 3.0m) hiệu quả tỷ lệ phân lưu

-giảm khá lớn từ 3,4% - 3,8% (mùa lũ) và lên đến 6% (mùa kiệt) tiệm cận với tỷ lệ

phân lưu hợp lý Tỷ lệ phân lưu giảm khi cao tình lắp hỗ x6i giảm, nhưng việc tăng

cao trình lắp hỗ x6i sẽ ảnh hưởng tới chiễu giao thông thủy của tuyển Việt Trì ~ Quảng

Ninh qua cửa sông Bung, Sau khi phân ích tác gi lựa chọn phương án lắp hỗ x6i ởcao trình -Š,0m dim bảo yêu cầu giao thông thủy.

lệ phân lưu dòng chảy sông tác giá đã đề xuất kết hợp cả hai phương ánê đảm bảo tỷ

kè bãi bãi bắc cầu với chiêu dài L=250m và lắp hỗ xới cửa vào sông Đuồng đến 5.0m)

(-1.12, Những nguyên nhân din diễn tình tình trang hg thấp mực nước trên sông

Hằng về mùa hig

Theo báo cáo "Đánh giá phân tích thực trang, nguyễn nhân và tác động của sự suygiảm mục nước thời kỳ mia Kiệt hạ du Sông Hằng" của GS.TS Hà Văn Khối trongbuổi top dim: “Hiện trang suy giảm nước về mùa khô và các giải pháp đảm bảo anmình nguận nước ha du Sông Hằng” do Hội đập lớn Việt Nam và Viện Khoa học ThủyLợi Việt Nam tổ chức GS.TS Hà Văn Khối đã nêu ra một số nguyên nhân chính dẫntới tình trang hạ thấp mực nước trên sông Hồng về mùa kiệt:

+ Do tắc động của bé lắng bàn cát tại các hồ chứa trên sông Hằng: Với việt xâyclung các hỗ chứa trên thượng nguồn các con sông đã dẫn tới ign tượng bùn cát đượcgiữ lại ở các hỗ chứa gây ra hiện tượng xói nước trong cho hạ du Hiện tượng xói nước.trong đã gây ra tình trang xói lở và hạ thấp lòng dẫn ở hạ du sông Hồng gây ra tìnhtrạng hạ thấp mục nước rên sông Hồng

+ Do tình trạng khai thúc cát quá mức trê sông Lb, sông Hing và sông Đuống: Thựctrạng quản lý khai thắc cát tần lan trên sông Hồng cing làm cho lòng dẫn trên sông

Hồng (đặc biệt là mùa kiệt)

+ Sie thay đổi lệ lương nước phân sang sông Đuồng: Căn cử vào nghin cứu về tỷ lệphân lưu sông Hồng ~ sông Đuống của Viện khí tượng thủy văn = Bộ Tài nguyên vàMôi trường năm 2012 ~ 2013, tỷ lệ phân lưu dong chảy sông Hồng ~ sông Đuống về

0

mùa kiệt trong những năm ngin diy từ 40-45%, Sự thay đổi này s làm suy giảmđăng kế mục nước mùa kiệt từ sau của vào sông Đuống đến Hơng Yên, gây ra tìnhtrạng khó khăn cho việc lấy nước của các công trình đầu mối trong đó có công trình.lấy nước Xuân Quan và một số công tinh khác

Bảng 1.1 Bảng tỷ lệ phân luu sông Hong ~ sông Đuồng của Bộ Tài nguyên và Môi

Nim? “ lệ phân lưu ứng với các lưu lượng đặc trưng (%6)

ghi don TQS [ Q |Qmùa] Qin ] Qmax [Lain] Lo | Qe [ Qe

năm |mùalà| cạn | max xuống | min | minCac ghi đoạn

i886ið| BI [WI [DOT] ñz | i [Be [ #8 [ WO [ Ti30013011| Su | 338 | 3ás | 33s | 33s | 332 | 338 | #3 | 8ãMax| 408 | 389 | 453 | 374 | 372 | 388 | 390 | 495 | 520‘Nam | 3017 | 3017 | 2010 | 30ii | 301 | 3iin | 2010" | 2010" | 2010iãm| 178] 196 | 103 | 884 Pie | 231 | 82} 57 | 58‘Nam 1886 | 1986 T886 | 1988 | 1889 | tase | i85 | i87 | 1956

“Các năm gần đây

Nim 008 | 5# [HO ] điã | Sại | #53 | 36S | STW [ 81 [ 8ã

Năm2009 | 391 | 373 | 421 | 358 | 339 | 353 | 365 | 419 | 466

Năm2010 | 398 | 369 | 43 | 355 | 347 | 388 | 390 | 495 | 54Năm201i [40s | 349 | a4 | 374 | 372 | 381 | 388 | 459 | 89Do tác động của bỏ lắng bùn cát tại các hồ chứa trên sông Hồng va tinh trạng khai tháccát quá mức trên sông Lô, sông Hồng và sông Đuống lim cho diều kiện địa hình lòngsông Hồng ngày càng hạ thấp, Cùng với sự phân lưu dòng chảy sông Hồng sang sông."Đuống làm cho tình trạng ha thấp mực nước sông Hồng về mùa kiệt ngày càng tr líkhốc ligt Trước thực trạng đồ để cân đối với nhu cầu sử dụng nước cho sân xuất nông"nghiệp các hỗ chứa thượng nguồn đã phải xã xuống hạ lưu một lượng nước lớn hơn rtnhiều so với nhu cầu sử dụng nước, gây áp lức tới yêu cầu sử dụng nước của các hồchữa

11.3, Đềxuấtđịnh hướng giải quyết vin đề nghiên cứu

1.1.3.1 Mục tiêu và nhiệm vụ.+ Mục ti

DE xuất giải pháp dip ding tại vị tr cửa sông Đuồng nhằm digu tiết phần lưu dòngchảy sông Hồng - sông Đuồng, ứng phó với tinh trạng hạ thấp mực nước sông Hồng

về mùa kiệt

+) Nhiệm vụ:

- Dam bảo tỷ ệ phân chia lưu lượng hop lý giữa sông Hồng vào sông Đuống:

~ Kết hợp dâng nước thượng lưu về mùa kiệt đám bảo các yêu cầu cho tu

nghiệp, cải thiện môi trường các dòng sông nhánh,

- Bam bảo giao thông thủy được thông suốt trên sông Đuồng;~ Không ảnh hướng đến khả năng tiêu thoát vỀ mùa lũ

1.1.3.2 Những vẫn đề cần nghiên cứ,

= Nghiên cứu tổng quan ác loại ình kết cấu đập dng tong nước và trẻ

~ Nghiên cứu các phương án điều tiết phân lưu sông Hồng ~ sông Dudng, đề xuấtgiải pháp kết cầu đập dâng;

~ Tinh toán én định nền đập đăng điều tiết phân lưu dòng chảy sông Hồng - sông

Duéng được lựa chọn.

1⁄2 - Tổng quan các công trình đập dang điều tiết trong nước và trên thé giớiL2Tổng quan trên thé giới

Hiện nay, các công ình đập dâng nhằm cdi tạo mỗi trường, dâng cao mực nước đãđược thực hiện rất nhiều, nhằm khai thác một cách hiệu quả đa mục tiêu nguồn nước.trên thé giới trước thực trạng biến đổi khí hậu diễn biển phức tạp, Tùy thuộc vio điều

kiện tự nhiên, nhiệm vy công trình cũng như khả năng kinh tế kỹ thuật của mỗi nước,

những công tình đập dâng trên thể giới rất đa dạng về kết cấu và phong phú vé giảipháp xây dựng, lắp đặt công trình.

1.2.1.1 Dự án khôi phục 4 dòng sông chính tại Hàn Quốc

Tai Châu A trong lĩnh vực quy hoạch, khai thác và bao vệ nguồn nước cũng như xâydiumg các công tình thủy lợi, Hàn Quốc được biết đến với rit nhiều dự án có quy môilớn, mang tằm cỡ thể giới như dự án đề biển Seamangeum hay dự án "khôi phục 4

ñ

đồng sông chính - 4 Major Rivers Restoration Projects", Nếu như dự án xây dưngbiển Seamangeum được trién khai nhằm mục dich chống lũ, nước biển ding và lấnbiển thì dự án “Khôi phục 4 dng sông chính tại Hàn Quốc lại nhằm mục đích "tăngtrường xanh ~ Green Growth”, cải tạo mdi trường sinh thai va giảm thiểu thiệt hại, ri

ro do lũ lụt, hạn hắn gây ra hing năm; nâng cao cột nước rên các sông nhằm phục vụ

sản xuất nông nghiệp: phục hồi hệ sinh thấi dọc sông và tạo ra các khu vực, Khônggian nghỉ đưỡng dọc sông để thúc diy phát triển vùng.

+ Small size Hydropower 16

Hình 1.7 Quy mé dve án khôi phục 4 dang sông chính tai Hàn Quắc

"Đây là dự án được thiết lập để giải quyết những thch thức lớn về mặt môi trường của‘04 con sông lớn: sông Hàn, Nakdong, Geum và Yeongsan tại Hàn Quốc Sự thiệt hại

rường sống Sự thiệt hại được dự báo ngày càng tăng bởi các hiện tượng,

hạn hán được dự kiến sẽ trở nên

+) Tạo hồ chứa nước: Để bảo đảm đủ lượng nước theo nhu cầu sử dụng nước, sẽ tiếnhành xây dựng tuyến đường thủy và 16 đập ding tạo hd chứa nước trên 04 con sông

1s

chính Với 16 đập dâng dự kid

(04 con sông chính sẽ ting cột nước cho 96 hồ chứa nôi

ảo đảm 800 tiệu m’ Ngoài ra, 16 đập dâng rên

ghiệp hiện có để đảm bảo250 triệu m’, Ngoài ra, việc xây dựng ba đập kích thước vừa và nhỏ dự kiến sẽ mang.

lại hơn 250 triệu mẺ Những công trình này sẽ giúp cho vige lưu trữ lượng nước cần

thiết trong mùa khô, Kết hợp với giải pháp nạo vét luồng lạch, nạo vết lòng sông để

tăng sức chứa cho các tuyển sông, giảm mục nước fi làm cho lưu lượng Ki đổ vềhạ lưu giảm xuống, kết hợp khả năng lưu trữ nước cho mùa khô được an toàn hơn.

này sẽ làm giảm đáng kể lũ lụt, hạn hán hàng năm và cáchại mà chúng gây

+) Kiểm soát lũ: Để dim bảo khả năng tiêu thoát lũ gii pháp được nghiền cứu đểxuất à mở rộng các của sông của ác sông nhánh, cho phép giảm nhanh mực nước vàtăng lưu lượng tiêu thoát lũ ở các cửa sông Ngoài ra, để làm chậm dòng lũ, các vùngđất tring được quy hoạch làm các vùng chậm lũ hoặc kiểm soát lũ, trữ lượng chứa lũlên dén 920 triệu mì.

+) Chất lượng nước và phục hồi sinh thái: Dn năm 2012, chất lượng nước cũadong chính đã được cải thign với mức tung bình của mức hai (Biochemical Oxygen

Demand ít hơn 3ppm) bằng cách mở rộng các cơ sử xử lý nước thải và thie lập các cơ

sở giảm to xanh Hơn nữa, cổ cắng để khôi phục li đồng sông sinh thấ, tạo ra vànghệ sinh thái ven sông.

+) Tạo ra các không gian da năng cho cư dan địa phương: Dé tạo ra các bở sông làmột khu vực đa năng để cải thiện lối sống, giải tí, du lich, các hoạt động văn hóa, và

tăng trưởng xanh, lần đường xe đạp (1,728km) sẽ được phát triển, các chương trình

tour du lịch sẽ được đây mạnh, và các môn thé thao sẽ được mở rộng tại đây.

+) Sông theo định hướng phát triển cộng đồng: Dự án cũng sẽ góp phần vào sự pháttriển khu vực thông qua các kế hoạch khác nhau mà sử dung các cơ sở hạ ting đượcquy hoạch trong dự án và cảnh quan

“Nhận xét v8 mục tiêu nhiện vị

‘Myc tiêu và nhiệm vụ của "Dự án xanh New Deal”, trong đó có khôi phục 04 con sôngchính sông Hàn, Nakdong, Geum và Yeongsan ti Hàn Quốc, có nhiễu điểm tương

“

đồng với iải pháp đập dâng điều tiết phân lưu sông Hồng ~ sông Duồng nhằm nângsao mục nước sông Hồng về mùa kiệt

~ Diio bảo an toàn nguồn nước: Giải phip công trình đập đăng điều tết phân lưu đồngchiy sông Hồng - sông Duống cũng dat ra nhiệm vụ vỀ an toàn nguồn nước cho khu

vực đồng bằng Bắc Bộ,

Nang cao đầu nước phục vụ sản xuất nông nghiệp: Tương tự "Dự ấn xanh New

Deal’, giải pháp đập dâng điều tiét phân lưu ding chảy sông Hồng sông Dudng nâng.

cao được đầu nước phía thượng lưu, ed ạo được nguồn nước chảy vào cho các tuyênsông nhánh như: sông Tích, sông Diy, sông Nhuệ, sông Bắc Hưng Hii nâng caođược trữ lượng nước phục vụ sản xuất nông nghiệp cho mùa kiệt và giảm được lượng.nước phải xã xuống hạ lưu của các hd chứa trên thượng nguồn:

~ Dam bảo luông giao thông thủy: Tương tự "Dự án xanh New Deal", giải pháp đập.dâng cũng đảm bảo yêu cầu giao thông thủy trên sông Đuồng;

Dưới đây là một số hình ảnh về các giải pháp đập dâng điều điều tiết đồng chảy rong

cđự án cải tạo 4 đồng sông chính sông Hàn, Nakdong, Geum và Yeongsan tại Hàn

Seungchon Weir

Hình L8.

Hình 19 02 đập dang điển hình vùng trung du trên sông Nakdong — Hàn Quốc1.2.1.2 Hệ thông đập dang trên sông Murray (Úc)

Nhu cầu về nguồn nước cho nông nghiệp, sinh hoạt ngày càng lớn, nhu cầu edn

hứa nước tet

thiết xây dựng các dang đập dâng, tạo tuyển sông đảm bảo nguồnnude là điều hiển min, Điễn hình là năm 1982 đã xy rà một đợt hạn hạn rit lớn, đặtra yêu cầu rit lớn cho nguồn ude từ sông Murray Phong to xây dựng các hỗ trữnước, phân phối nước tự phát bắt nguồn từ Kyabram bình thành dọc theo thung lũng‘Murray để đảm bảo nhu cầu sử dụng nước của các vùng đất và bảo vệ lợi ích củangười dân rong khu vục Điều này đặt vẫn để cho việc xây dựng các hỗ chứa nước cótính chất hệ thống rên sông Murry dat thành nh cầu in nhiên

Trên dòng chính sông Murray hiện tại đã xây dựng 10 công tinh đập ding nước kếthop âu thuyền dé giữ nước phục vụ sản xuất nông nghiệp Đây là đự án có tính chất vànhiệm vụ tương đối giống với việc nghiên cứu hệ thông đập dâng trên sông Hồng.Dui đây là một số hình ảnh vỀ các giải pháp đập dâng điều điều tiết dòng chảy trên

sông Muray nhằm ning cao mực nước phục vụ sản xuất nông nghiệp.

Hình 1.10 Me Í công trình đập ding và âu thuyén trên sông Murray122, Tổng quan trong nước

Hiện nay ở trong nước đã có nhiều khu vực đối diện với tình trang bạn hán kéo dài gây,thhai nặng về sản xuất nông nghiệp như: Tình trang hạn hán của các tỉnh miễntrung đặc biệt là Ninh Thuận, Bình Thuận; và các tinh mign tây nam bộ của nước tatrong năm những năm. fn diy Chính vì thể việc xây đựng các đập dâng nhằm bảo vệ

Và nẵng cao mục nước trên các con sông để phục vụ sin xuất nông nghiệp là hốt sức

cần thiết.

Một số sự án điển hình.

1.2.2.1 Hé thông cúc dip dâng nước trên hệ thẳng sông Dinh (Sinh Thuận)

Sông Dinh bắt nguồn từ dãy núi cao E Lâm Thông giáp với tinh Lâm Đồng ở vùngPhan Rang Sông có chiều dii 130 km, lưu ve 2050 km’, lưu lượng trừng bình39m/s, lưu lượng thấp nhất 3,35 — 8,0m, tại hạ nguồn của thuỷ điện Da Nhim.

Trên đồng chính sông Dinh từ thượng nguồn hiện tại cổ 3 con đập đã được xây dựng làSong Pha, Nha Trinh và Lâm Cẩm Nhiệm vụ của cúc đập bậc thang này là dâng và

gidt nước phục vụ tưới tiêu cho nông nghiệp và các mục đích khác Bậc thang cuối

cùng ở hạ lưu sông Dinh cổ nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọt cung cấp nước cho nôngnghiệp, sinh hoạt và công nghiệp của TP Phan Rang Thấp Chàm và tỉnh Ninh ThuậnHiện nay bậc thang cuối cũng là đập ha lưu sông Dinh dang được chun bị xây đựng

Hình L.IL Một số công tình đập đông trên song Dinh

Đập Lâm Cẳm: cô cao độ +7.4m được xây dựng cách cửa sông Cải 15 km Mặt citngang của đập trên thượng nguồn là 3 km với trữ lượng nước khoảng 15 ~ 2.0 triệu m*vào mùa khô và được bổ sung khoảng 12m3/s lưu lượng từ thuỷ điện Song Pha Lưu!lượng thấp nhất (vào những thing mùa khô thắng tư) tại đập Lâm Cm sau khi tướitiêu ước lượng khoảng 20 ~ 3 5m3/e

ap hạ lưu sông Dinh: Nằm cách của biên 2,5km với nhiệm vụ ngăn mặn, giữ ngọtđảm bảo cong cấp nước cho các hộ dùng nước TP Phan Rang và huyện Ninh Phước.Quy mô công tình gém đập ngăn mặn 6 khoans, mỗi khoang rộng 37.8m: cửa van

phẳng kéo đứng Âu thuyền rộng 6.2m; Cầu giao thông tải trong HL93, rộng 18m.

1.2.2.2 Đập dâng Văn Phong:

Địa điểm xây dựng thuộc địa phận các huyện Vĩnh Thạnh, Tây Sơn, An Nhơn, PhùCát và Thành phố Quy Nhơn, tinh Bình Định.

Mie tiêu chính: Giải quyết nhủ cầu nu

kinh té, cải thiện đời sông nhân dân, bảo vệ môi trường sinh thái, giữ ving an ninhdân sinh và các ngành

chính trị xã hội và quốc phòng trong khu vực Nhiệm vụ: Cấp nước tưới để mở rộng.diện ch sản xuất cho 12.545 ha đất canh tác (bao gồm: Khu tưới Văn Phong 10815

ha; Khu tưới Vĩnh Thạnh 1.017ha; Khu tưới Vĩnh Hiệp 400ha; Khu tưới Hà Thanh

313 ha).

"Đập ding Van Phong: Công trình cắp Il tổng chiều dài đập $42,20m, chiễu cao đập

lớn nhất 19,50m, kết cấu bằng BE TONG CốT THÉP, kết hợp cầu giao thông ring2m, tải trong H0

“Hệ thống kênh tưới: Tổng chiều dài kênh 274,4km và 3.357 công tình trên kênh.

an bù, di dân tái định cư và giải phóng mặt bằng cho toàn bộ dự án Hợp phần khu

Hình 1.12 Đáp đồng Van Phong (Bình Định)1.2.2.3 Đập Thảo Long tình Thừa Thiên Huế

Vi trí công tình: Công tinh Thảo Long nằm trên Sông Hương- xã Phú Tân - HuyệnPhú Vang - Tính Thừa Thiên Huế.

Nhiệm vụ công tình: Ngăn mặn, giữ nguồn nước ngọt của sông Hương phối hợp vớihồ Tả Trạch đảm bảo cung cấp đủ nước cho các nhu cầu nông nghiệp, công nghiệp,ôi trường sinh thi, dân sinh vùng đồng bing sông Hương và ải thiện cảnh quan dulịch thành phố Huế Không ảnh hưởng tới khả năng thoát lũ của sông Hương so vớihiện trung đập Thảo Long cũ, Đảm bảo giao thông thủy trên sông Hương với thuyền

”

tải trọng 50T, kết hợp ầm cầu giao thông bộ qua sông cho phương if ải trọng HI3,mặt cầu rộng 10,0m tải trong cầu H30-XBS0

Hình LI3 - Công trừnh Thảo Long~ Huế

Quy mô công trình: có tổng chiều rộng thoát nước 480.5m, gồm 15 khoang của mỗikhoang rộng 3l ấm, cửa van Clape trục đưới và một âu thuyén rộng 7.0m nhịp cầu33m Chênh lệch mực nước 1.2m Có qui mô lớn nhất nước ta hiện nay cũng như rongvùng Đông Nam A

Đơn vị thiết kế: Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam.“Xây dựng từ năm 2004 đến 2007,

1.2.24 Đập dâng nước Đồ Lương:

Đây là con đập do Pháp xây dựng trong thời kỳ đô hộ Việt Nam Barra Đô Lương có

chigu dii khoảng 350m, nằm chắn ngung sông Lam nhằm làm ding nước chảy vào con

sông Đảo (Sông nhân tạo) để cung cấp nước tưới cho những cánh đồng thuộc các

huyện Yên Thành, Diễn Châu và Quỳnh Lưu Công trình được thi công từ năm 1936đến năm 1939;

Đập Barra Đô Lương là công trình đầu mỗi thuộc hệ thống thủy lợi Bắc Nghệ An là 1hệ thống thủy lợi quan trọng đã dược dua vào sử dụng, khai thác nhằm cung cấp

nguồn nước tưới phục vụ sản xuất nông nghiệp và cung cấp nước sinh hoạt cho nhân

dân trong tinh Nghệ An hơn 75 năm qua:

20

Đập có 12 khoang trong đó từ khoang số 1 đến khoang số 11 có cửa đăng nước hoạtđộng theo nguyên lý tự động thủy lực Chiều rộng mỗi khoang 23m giữa các khoang làtrụ pin, bên trong trụ pin là các him đặt phao, mỗi khoang cớ I cửa van tự động bằngthép, đông mỡ bằng thủy lực Chống thắm cho đập bằng 3 hàng cử lusen dai 2.5 +4.5mm dưới diy đập:

Cao trình đây cửa van khoang trần: +9.05m, cao trình đình trụ pin: +11.0m, Cao trình

đình cửa van ngăn nước là +9.95m (thực tế đo đạc lạ thì cao trinh đính cửa van hiệntrạng bây giờ chỉ còn +9.714m do chênh lệch hệ cao độ địa hình).

ic khoang đập trần dang đồng của van Khoang ràn số 12 bj bom phú hỏng.để ngân nước được bị lại bằng bê tông

Cita xả cát đập dâng Bara Đồ LươngHình 1.14 Đập đông Barra Đồ Lương —Nghệ An

Cita xả cát đã được đại tu năm 1993: Cửa van có chiều rộng 21m làm bằng thép, trụ

pin bê tông M200, các hộp phao bê tông trong trụ pin của cửa xả cát đã được bọc lại

bằng composite Cửa xà cát vẫn hoạt động bình thưởng, tuy nhiên do ở thượng lưu cấtbồi lắng quá nhiều, mực nước thượng lưu thay đổi dẫn đến phao hoạt động không.ding thiết kể, cửa van không mở (hạ) hoàn toàn được, Day cũng là lý do làm cho bồilắng trước đập ngày cảng tăng và khó giải quyết Hang năm, đơn vị quản lý vận hành.

a

phải chỉ đến trên đưới 2 tỷ đồng để nạo vét, hút xối phần bai lắng phía thượng lưu củađập, rất tốn kém, Của xã cắt cũng đã được sửa chữa nhiều tin nhưng không hiện quảHiện nay, Barra Đô Lương đang được nghiên cứu thiết kể cải tạo mới bằng cách phibỏ trụ pin, bọc Ini bản đáy cũ Tổng chiều dai đập 315.4m (không kể trụ pin), sằm 12

cửa mỗi của rộng 242m và một của xã cát rộng 2ám

13 Kếthuận chương

Trước thực trạng hạ thấp mực nước về mùa kiệt của sông Ming đã ảnh hưởng rất lớnđến yêu cầu sử dụng nước của các hệ thống thủy lợi, và giao thông thủy trên sôngHồng Nguyên nhân gây ra tình trạng hạ thấp mực nức trên sông Hồng:

= Đo tic động của bồ lắng bin cát tại các hồ chứa trên sông Hồng: Với việc xây đựng

các hồ chứa trên thượng nguồn các con sông đã dẫn tới hiện tượng bùn cit được giữ lạiở các hỗ chứa thượng nguồn hệ quả của hiện tượng dé là gây ra hiện tượng xôi nướctrong cho hạ du Hiện tượng xối nước trong đã gây ra tỉnh trạng xối lở và hạ thp lồngdẫn ở hạ du sông Hing gây ra tinh trạng hạ thấp mục nước trên sông Hing,

~ Do khai thúc cát quá mức trên sông Lb, sông Hồng và sông Đuổng: Thực trang quản

lý khá thác cất tràn lan trên sông Hồng cảng làm cho lòng dẫn trên sông Hồng (đặcbiệt là mùa kiệt).

= Sự thay đổi tý lẻ lượng nước phân sang sông Đuồng: Căn cử vào nghiên cứu về tỷ lệphân lưu sông Hồ

Môi trường năm 2012 ~ 2013, tỷ lệ phân lưu đồng chảy sông Hồng ~ sông Đuồng vésông Đuống của Viện khí tượng thủy văn ~ Bộ Tài nguyên và

mùa kiệt trong những năm ngần đây từ 4042-45? (so với ỷ lệ phân lưu trung bình28% của những năm trước năm 2000) Sự thay đổi này sẽ làm suy giảm đáng kẻ mựcnước mùa kiệt từ sau cửa vào sông Dung đến Hưng Yên, gây tình trạng khó khăn chokhả năng lấy nước của các công trinh đầu mỗi,rong đó có công trình lấy nước Xuân

"ĐỂ giải quyết tiệt để nh tạng ha thấp mực nước trên sông Hồng, ngoài việc nghiên

cứu các giải pháp công trình nhằm khắc phục tình trạng trên thì cần phải có sự vào

suộc của các cơ quan lý của nhà nước Một trong những nguyên nhân gây ra tinh trang

hạ thấp mye nước trên sông Hồng là tình trang phân lưu dòng chảy sông Hồng sang

sông Dung những năm gần đây đang tăng cao Gii pháp đập ding để điều tiết tỷphân lưu đồng chảy trên sông Hồng - sông Đuống là giải pháp giải có tính hiệu quả ttức thời Chính vì thé việc nghiên cứu giải pháp đập dang điều tiết ty lệ phân lưu dòngchiy sông Hồng sông Duống là một nhiệm vụ ấp thiết và quan trọng trước thực trang

biển đổi khí hậu diễn biển phức tạp và cực đoạn.

CHƯƠNG 2 PHAN TÍCH, LỰA CHỌN GIẢI PHÁP DAP DANG

2.1 Cơ sử phân tích lựa chọn giải pháp đập dâng điều tết phân lưu dòng chảyxông Hằng - sông Đuống.

Theo nhiệm vy dit ra cho giải pháp đập dâng điều tiết phân lưu đồng chảy sông Hồng

= sông Đuống phải dim bảo yêu cầu:

sông Hồng vào sông Dung;

= Dam bảo tỷ lệ phân chia lưu lượng hợp lý gi

- Kết hop dang nước thượng lưu về mùa kiệt đảm bảo các yêu cầu cho tưới tiêu nông

nghiệp, cải thiện mồi trường các dng sông nhánh;

- Đảm bảo giao thông thủy được thông suốt trên sông Đuống;

= Không ảnh hưởng đến khả nang tiêu thoát về mùa lũ

Hiện nay đã có nhiều nghiên cứu về tỷ lệ phân lưu sông Hồng ~ sông Đuống, dựa trêncác số liệu thống ké hing năm và quy hoạch phòng lũ của sông Hồng, sông Thái Bìnhđã dé xuất ra các tỷ lệ phân lưu hợp cho sông Hồng ~ sông Duéng:

- Tỷ lệ phân lưu hop lý cho sông Hồng - sông Duống về mùa kiệt 34% - 35%

- Tỷ lệ phân lưu hợp lý cho sông Hồng ~ sông Duống vé mia lũ: 31% - 32% ,22.1 Đánh giá thực trạng đồng chảy về ma hfe

Tỷ lệ phân lưu ding chảy sông Hồng ~ sông uống vé mùa kiệt trong những nămngần đây đã tăng nên 409-459 Sự thay đổi này sẽ làm suy giảm đáng ké mực nướcmùa kiệt trên sông Hỗng từ sau cửa vào sông Dudng đến Hưng Yên, gay nh trangkhó khăn cho khả ning lấy nước của các công trình đầu mbitrong đồ có công trình ly

nước Xuân Quan,

“Theo tài liệu tính toán thủy lực của đề thi: "Nghiên cứu tng thé giải pháp công trìnhđập ding nước nhằm ứng phó tình trạng hạ thấp mực nước, đâm bảo an nink ngudnnước cho vùng hạ du Sông Hông "của GS Trần Đình Hòa — Viện Khoa học Thủy lợiViệt Nam thì đề tải đã đánh giá thực trạng dòng chảy trên sông Hing về mùa kiệt theo

hai trường hợp: Cúc hỗ chứa thượng nguồn vận hành bình thường và trường hợp cáchồ chứavận hành xả nước gia tang phục vụ cấp nước.

Dang chiy của các hỗ chứa thượng nguồn về hạ du dựa trên kết quả tính toán cân bằngnước do Viện Quy hoạch Thủy lợi tính toán trong để tài với tin xuất dang chảy đến85% theo nhu cầu nước năm 2015:

“rong trường hợp xã bình thường với lượng nước dim bảo tin xuất tưới p=85%, dongchảy trung bình trên sông Đà sau đập Hòa Bình là 850m'Vs, trên sông Lô tại vụ Quanglà 330mŸ⁄S và tại Yên Bái trên sông Thao là 230m

Hình 2.1 Quá trình hưu lượng mùa kiệt tại Sơn Tây khi các hồ vận hành bình thường

“Trong trường hợp xã gia tăng, đồng chảy trung bình trên sông Đà sau đập Hòa Bình là

Bai'2530mŸ/s, trên sông Lô tại vụ Quang là 1020m1⁄s và tại

sông Thao là

2s

trường hợp xả bình thường và xã tăng cường

Đường mye nước từ ngày 08-26 tháng 1/2010 được tính toán với 2 kịch bản đồng

chảy xác định ở trên:

Hinh 3.3 Đường qué trình mực nước tại cng Liên Mac, TV Hà Nội, công Xuân Quan khỉ

các hồ vận hành bình thường

"sừng quá tình mực nước Liên Mạc Hà Nộ và Xaân Quan

‘ach vận hinh gà ting

Hinh 3.4 Đường quả tình mực nước tại cổng Liên Mac, TV Hà Nội cổng Xuân Quan khi

các hồ xả nước gia tăng

Bang 21: Tle phản lia vào sông Dudng (%) ứng với 2 kịch bản vận hành hỗ

chứa thưởng nguôn

TY HANG TVThượng Các | Tỷlệphân lw (%)

yéuté | Xabinh | Xacia | Xibinh | Xâgia | Xabinh | Xa gia

Hưởng | tng | tường | tũng | thường | túngbene 610 1450 530 2100 465 408Meme 154 271 139 217

(Nhận xét về kết quả tính toé

“Theo kết quá tình toán thủy lực, thực trạng đồng chây sông Hồng vỀ moa kit như hiệnnay để đảm bảo đầu nước cho các công trình đầu mudi của các hệ thống thủy lợi thìlượng nước của mà các hỗ chia xã về hạ lưu phải tăng thêm 2370mŸS (tăng 268 08%4so với yêu cầu); Ngoài ra tỷ lệ phân lưu sông Hồng - sông uống tăng cao làm tinhtrạng hạ thắp mực nước trên sông Hồng về mùa kiệt Để giảm áp lực cho ngành digứng phó trước inh trang biển đổi khí hậu đang diễn biến ngày càng phức tạp và việcxây dựng quá nhiễu các hồ chứa thủy điện ở thượng nguồn Việc xây dựng các đậpdâng nhằm diễu tết đồng chay và bảo về ng

nước là hết sức cần thiết.

tide lệ phân lưu ding chảy sông Hồng - sông Dudng vềĐể dip ứng được yêu cầu lấy nước của các hệ thống thay lợi và yêu cầu giao thôngthủy trên sông Đuồng về mùa kiệt, phương án điều tiết tỷ lệ phân lưu dòng chảy sôngHồng ~ sông Duống về mùa kiệt được chia làm hai giai đoạn

+ Đảm baocầu cấp nước đỗ ai cho nông nghiệp vio tháng 01 hang năm,~ Bim bao yêu cầu giao thông thủy mùa kiệt

2.1.2.1, Điều it lệphân nu đảm bảo yêu cầu lấy nước

Tir kết quả tính toán thủy lục hiệ trạng cho hat trường hợp xả bình thường và xã giatăng của các hỒ chứa thượng nguồn, dé đảm bảo khả năng lấy nước của các hệ thốngthủy lợi trong trường hợp các hd chứa thượng nguồn phải xả gia tăng để nâng cao đầunước, mục nước tại tram Thượng cất khi các hd chữa xã gia tănglã 32.17 và tại trạmHà Nội là #271

Từ các yêu cầu về việc liy nước cia các hệ thống thủy li, đã iễn hành nhiễu tính toánthăm đồ với nhiều cao trình đập dâng khác nhau, đã chọn cao trình đập dâng tai vị trí

hạ lưu cị 2,6 m và cao trình đập dâng tại hạ lưu cổng Long Titag Xuân Quan.

2.0m Dưới đây là các kết quả tính toán và phân tích.

Kịch bản thủy văn tính toán: Dòng cháy về hạ du với tin xuất dong chảy đến 85theo nhu cầu nước năm 2015, vi trường hợp vận hành bình thường.

Hình 2.5 Vĩ trí myễn dip ding lựa chọn tinh toán

Biến động mục nước (H+) tại các vi tí cổng Liên Mạc, tam Hà Nội cổng XuânQuan trong trường hợp xả bình thường khi có đập dâng.

using qui tình mục nước ạ cổng Liên Mạc TV Hà Ni vi cdg Xuân Quan

is đập Xuân Quan và lang Taw

Hinh 2.7 Đường mục nước doc sông Hang (tit ngã 3 Lô Hằng đến Ba Lat)

Mực nước lớn nhất trên sông Hồng từ ngày 08-26 tháng 01/2010 khi các hd chứathượng nguồn xi bình thường.

“Bảng 2.2: Mục nước max khỉ xây dựng hai đập dâng điều tiết

m vind sing | Anne) MÔN AE

1 ống Liên Mạc 173 3434 1612_ Cổng Áp Bi 173 3.34 m

3_ ẢNgã 3 Hồng - Đuống 161 331 17

4 _ /Trạm thủy văn Hà Nội 154 3.29 175

5 Cổng Xuân Quan Mông 149 3.27 178,

6 [Thuong lưu đập Xuân Quan| 148 3.26 178

9 Cổng Long Tint 149 3.26 177

10 /Thượng lưu đập Long Tửu | Đuống 14 321 175

(12 friam ehiy vin Thong cit] — | lạ 150 | 010

Bing 23: _ Tỷệphân ưu vào sông Đống

Hiện tang | XD độp | Hiện rạng | XD đập | Hiện trạng | XD dipLưu lượng (m5) | 610 | 729 | 530 | 407 | 465 | 358

Mye nước (m) | 154 9 | 139 | 152Nhận xé

+ Phạm vi ảnh hưởng làm dâng myc nước lên đến ngã 3 Lô Hồng (khoảng 78km tínhtừ vị trí đập Xuân Quan) Mực nước tại cổng Xuân Quan lớn nhất là 3,27m (tăng1,78m so với hiện trạng), đảm bảo cắp nước tưới cho hệ thông Bắc Hưng Hải (mựcnước thiết kế là 1,85 m) Tại cổng Liên Mạc mye nước lớn nhất là 3.34 m (ting 1,61: mso với hiện trang), cơ bản đảm bảo tưới (mực nước thiết kế Tà 3,77m)

+ Mực nước lớn nhất tạ thủy văn Hà Nội là 3.29 m (ting 1,75m so với hiện trang và

cao hơn đáng kể trong cả kịch bản các hồ vận hành xả lũ tăng cường) Trong khi đó

theo quy tảnh vận hành chứa 2015, chỉ cần các hd xã đảm bảo tối thiễu mục nước ti

sông Đuồng đã giảm từ 46.5% hiện trạng xuống 35,8% tiệm cận với tỷ lệ phân lưu hợp.

lý mà các nghiên cứu đã đề ra.

2.1.2.2 Điểu tiết ý lệ phân lưu đảm bảo yêu cầu giao thông thiy:

tuyển giao thông đường thủy Việt tì ~ Quảng Ninh đi qua cửang Đuống là một

trong những tuyển giao thông huyết mạch của giao thông đường thủy khu vực Bắc bộ,

u

việc duy tì mực nước phục vụ yêu cầu lấy nước cho vụ đông xuân sẽsản tở giao

thông thay trên tuyển đường thủy này, Dé đảm bảo yêu cầu giao thông thủy tính toánthử din với cao trình ngưỡng -3.0, -5.0 và cao trình ngưỡng -7.0m:

Bảng 2.4: Tỷ lệ phân lưu vào sông Budng

Lưu lượng tai tram Hà nội | (m3⁄5) 964 950 931|Lưu lượng trạm Thượng Cát | (m3/s) 539 563 s94

(Tỷ lẻ phân lưu 6 35.86 3721 3895

Theo yêu cầu giao thông thủy của tuyển vận tải thủy Việt Trì ~ Quảng Ninh di qua cửasông Dudng, tÌ luồng tầu cắp II phải dim báo yêu cầu tối thiểu về chiều sâu mén5m, Nếu chọn cao tình ngưỡng là -3 0m thì rong trường hợp cực đoạn nhấtất hiện tại - 0.04m tại Hà Nội) sẽ không đảm.bảo yêu cầu thiết kế tuyển luỗng, do đổ chọn cao hình ngưỡng

về mực nước (mực nước thấp nhất đã xt

3.0m là không đảmbảo yêu cầu giao thông thủy

Vige lựa chọn cao tỉnh ngường từ -7.0m đến -0.5m sẽ không phải gặp các vin đề giaothông thủy, tuy nhiên tỷ lệ phân lưu vỀ mùa kiệt chưa đạ tới tỷ lệ phân lưu hợp lý

n với cao trình ngường -5.0 sẽ tốt hơn và đây cũng là cao trình đáy sông thấp.Tuy nhỉ

nhấ tại và én định trong một thời gian dài trong các thời kỳ trước năm 2000, chính.

vi thể việc lựa chọn ngưỡng đảm bảo yêu cầu giao thông thủy là -5 0 là hợp lý.

Nhận xét: Việc lựa chọn cao trình ngưỡng dim bảo giao thông thủy là 5.0m,24

mica lũ

Phương án điều tiết tỷ lệ phân lưu dòng chảy sông Hông ~ sông Dudng về.Về nguyên tic, đập ding chỉ vận hành điều tết về mùa kiện mùa lũ các dp dâng đượcmở cửa van hoàn toàn để hạn chế tối đa ảnh hưởng đến khả năng thoát lũ của hệ thống.bắt kỳ hình thức bổ tr thết kếtổ như:xông Tuy nhiên việc xây dựng đập ding trên sông v

công trình dang nào đều sẽ can thiệp vào mặt cắt lòng sông thông qua các y

cao độ đầy công trình cao trên cao độ diy sông, chiều rộng thoát lũ bị co hep do trụhoặc các công trình vận hành,

~ Tổng hợp và mô tả các trường hợp tính toán ảnh hưởng của đập dâng Long Tứu tớikhả năng thoát lũ trong bảng đưới đây:

Bang 3.5: Cc trưng họp tỉnh todn ảnh hưởng thoái l của dip ding Long Tàu

TT | Comdậpdâng- "Mô ta trường hop tínhTrường hợp tính

1 |ĐậpLongTừu

11 | Trường hợp] n rên sông Đuống

2 khoang cổng, có chiều rộng B= 2 x40m=80m: cao trinh ngưỡng: -5,0m; đỉnh cửa van+42,0m (mùa lũ mở hoàn toàn)

bao gồm 2 âu ở giữa; mỗi âu rộng 15m;

đài 145m; cao trình ngưỡng: -5.0m.

12 Trườnghợp2 - BO trí ca đập và Âu thuyn trên sông Duống

- Đập gim 3 khoang cổng có chiều rộng B= 3 x

40m= 120m; cao tỉnh ngưỡng: -Š.m; định cita van

+2,0m (mia lũ mở hoản toản),

én: bao gồm 2 âu ở giữa: mỗi âu rộng 1Sm:dài 145mm: cao ình ngưỡng-Šm.

13 | Tring hop 3 - Đập bỗ tí trên Sông Dudng, Âu thuyển bổ tri trênso Bắc Cầu

- Đập gử g có chiều rộng B= 3 x

40m= 120m: cao nh ngưỡng: -10 0m; định cửa van

+2,0m ( mùa lũ mở hoàn toan),

14 Trườnghợp4 - Đập bố tr trên Sông Đuống, Âu thuyén bổ tí trên

eo Bắc Cầu.

- Đập gm 3 khoang cổng, có chiều rộng B= 3 x

40m= 120m;eao trình ngường-Š0m: định cửa van

+2,0m ( mùa lũ mở hoàn toàn),

Bảng 2.6: Kắ qué tah toân mực nước vt 10 509 nd

‘Myc nước trong các trường hợp'Chênh lệch mực nước so với hiện trạng :

Sông Hạ (m) AH =Hyy- Hạ (m) Viti

Hun | Hee | Hạp | Hạ | AHin | AHup | AHen | AHUx

Sông Dubng 1335 | 1289 | 1298 | 1325 | 1291 | -047 | 028 -0.11 -045 HL Dap Long Tim

1271 | 123 | 1244 | 1272 1239 | 041 | 027 | 001 | -032 TVThượngCátGhi cht: Hạ, - Mực nước lũ hi

Hụx ~ Mục nước lũ với các trường hợp thết kế cổng Long Tửu

AH chênh lệch mực nước giữa trường hợp có công Long tu và hiện trạngtrạng với chủ kỳ 500 năm

”