TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐỂ LÀM QUY HOẠCH BỜ BAO VÀ LÀM CƠ SỞ ĐỂ ĐÁNH GIÁ KIỂM TRA PHƯƠNG ÁN BAO VÙNG NGẬP LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

Để làm quy hoạch bờ bao vùng ngập lũ ĐBSCL, phải lấy kết quả tính toán thủy lực làm điểm xuất phát và cũng chính kết quả tính toán thủy lực sẽ là cơ sở để đánh giá, kiểm tra phương án bao.Đã có nhiều nghiên cứu đánh giá về trận lũ năm 2000. Bài viết này trình bày kết quả nghiên cứu lũ năm 2000 trên cơ sở kết hợp giữa phân tích số liệu thực đo và mô phỏng lũ bằng phần mềm thủy lực HydroGis, nhằm xây dựng các căn cứ khoa học khách quan và tương đối chính xác. Ứng dụng các mô hình thủy động lực học kết hợp với công cụ GIS để khảo sát các quy luật lũ và ngập lụt vùng ĐBSCL là hướng tiếp cận hợp lý nhằm có những cơ sở khoa học khách quan. Lấy tính toán thủy lực làm điểm xuất phát, lên quy hoạch bờ bao, và là cơ sở để đánh giá, kiểm tra phương án bao. Xác lập trên mô hình toán về hệ quả thủy lực của các loại công trình thuộc hệ thống công trình kiểm soát lũ nhằm định ra phạm vi các vùng bao và cao trình vượt lũ các loại công trình trong vùng ngập lũ

TÍNH TOÁN THỦY LỰC ĐỂ LÀM QUY HOẠCH BỜ BAO VÀ LÀM CƠ SỞ ĐỂ ĐÁNH GIÁ KIỂM TRA PHƯƠNG ÁN BAO

VÙNG NGẬP LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG CỬU LONG

HYDRAULIC CALCULATION FOR SURROUNDING DIKE PLANNING AND DIKE ALTERNATIVES CHECKING

EVALUATION

GS.TS Trần Như Hối

TS Nguyễn Hữu Nhân

TÓM TẮT

Để làm quy hoạch bờ bao vùng ngập lũ ĐBSCL, phải lấy kết quả tính toán thủy lực làm điểm xuất phát và cũng chính kết quả tính toán thủy lực sẽ là cơ sở để đánh giá, kiểm tra phương án bao.

ABSTRACT

To make planning the surrounding dike of the flooded areas in the Mekong delta, it is needed to us the hydraulic calculation result as base

to evaluate and check the dike alternatives.

I ĐẶT VẤN ĐỀ

Đã có nhiều nghiên cứu đánh giá về trận lũ năm 2000 Bài viết này trình bày kết quả nghiên cứu lũ năm 2000 trên cơ sở kết hợp giữa phân tích số liệu thực đo và mô phỏng lũ bằng phần mềm thủy lực HydroGis, nhằm xây dựng các căn cứ khoa học khách quan và tương đối chính xác Ứng dụng các mô hình thủy động lực học kết hợp với công cụ GIS để khảo sát các quy luật lũ và ngập lụt vùng ĐBSCL là hướng tiếp cận hợp lý nhằm có những cơ sở khoa học khách quan Lấy tính toán thủy lực làm điểm xuất phát, lên quy hoạch bờ bao, và là cơ sở để đánh giá, kiểm tra phương án bao Xác lập trên mô hình toán về hệ quả thủy lực của các loại công trình thuộc hệ thống công trình kiểm soát lũ nhằm định ra phạm vi các vùng bao và cao trình vượt lũ các loại công trình trong vùng ngập lũ

II KIỂM ĐỊNH HỆ QUẢ THỦY LỰC CỦA CÁC CÔNG TRÌNH THUỘC HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH KIỂM SOÁT LŨ TẠI VÙNG NGẬP LŨ ĐBSCL

Mười loạt thực nghiệm số trị trên các mô hình HydroGIS với các nội dung sản phẩm trên Bảng 1 Biên KTTV là số liệu thực đo năm 2000 từ tháng

4 đến tháng 12 năm 2000: 240 trạm đo lưu lượng, trên 185 tuyến tràn, 235 điểm đo mực nước và đánh dấu vết lũ trong nội đồng, khảo sát chuyên đề các tuyến chủ chốt tại TGLX, ĐTM, GSTSH

Bảng 1: Các phương án thực nghiệm số trị nghiên cứu hệ quả thủy lực của

các loại công trình thuộc hệ thống công trình KSL tại vùng ngập lũ ĐBSCL

1 PA0 Công trình KSL quy mô

lớn ở TGLX:

- Hai đập cao su Tha La, Trà sư, tràn cầu cạn Xuân Tô, kênh Vĩnh Tế mở rộng, kênh mới T4, T5, T6… các cửa thoát lũ qua QL80 mở rộng, đào nạo vét 20 kênh thoát lũ ra biển Tây, hệ thống đê, cống ngăn mặn ven biển Tây

- Bờ bao KSL tháng 8 cao 1,0-2,0m

- Bờ bao KSL cả năm cao 1,5 - 3,0m ở vùng ngập nông kết hợp đường giao thông

- Vùng ngập lâu, sâu: ngập 3,5-4,0m, 3-5 tháng ở ĐTM có ranh giới: Biên giới VN-CPC, sông Tiền, kênh Đồng Tiến và kênh Phước Xuyên, GSTSH: Bắc kênh Vàm Nao ở TGLX: Biên giới sông Hậu-kênh Mạc Cần Dưng

- Vùng ngập lâu và sâu trung bình 1,5-2,0m, giới hạn dưới là kênh Nguyễn Văn Tiếp, Kênh 12 và sông Vàm Cỏ Tây ở ĐTM, là rạch Cái Tàu Thượng ở GSTSH, là tuyến đường Long Xuyên – Thoại Sơn

- Tri Tôn ở TGLX

- Vùng ngập nông là phần còn lại

2 PA1 PA0 + Đê bao KSL cả năm

vùng 5 xã phía Bắc kênh Vĩnh An huyện Tân Phú,

An Giang

- Mực nước tăng 5-9cm phía CPC, hai bên rìa vùng ĐBSCL (Long An và Kiên Giang) tăng thêm 1-2cm

- Tác động tiêu cực lên tuyến KSL dọc biên giới, chênh lệch mực nước trong và ngoài đê bao lớn suốt mùa lũ 4-5 tháng, chất lượng và môi trường nước trong vùng đê bao là 1 thách thức lớn

- Hàng năm kinh phí cho duy tu, sửa chữa, bảo vệ rất lớn và ngày càng gia tăng

Kiến nghị: Nên gỡ bỏ đê bao KSL cả

năm vùng 5 xã Bắc kênh Vĩnh An

3 PA2 PA0 + Các cải tạo, xây

dựng đê bao bờ bao

1 Các tuyến KSL biên giới: hoàn chỉnh, lũ không tràn

2 QL 80, 91, 30, 62 không tràn đường

3 Các bờ bao tháng 8 hiệu quả, có cao trình ngăn được lũ trước 15 tháng 8, với lũ 2000 (5%)

4 Các cống KSL, cấp nước vùng hạ lưu tuyến KSL biến giới VN-CPC cho chảy 2 chiều từ 1/11 năm trước đến 30/6 năm sau

Cho chảy 1 chiều từ đồng

ra kênh sông từ 1/7 đến 1/11

Tác động tích cực: ĐTM giảm ngập

30-60cm, TGLX giảm 10-30cm, các vùng còn lại giảm 10-60cm

Tác động tiêu cực: Phía biên giới CPC,

tăng 10-20cm phía TGLX, GSTSH; 30-40cm phía Tân Châu-Hồng Ngự, 40-50cm đoạn Hồng Ngự-Tân Hồng; 60-90cm đoạn Tân Hồng-Long Khốt

- Chênh lệch thượng hạ du tuyến KSL biên giới 2,0-2,4m song ngập sâu phía thượng lưu tác động mạnh tuyến kiểm soát lũ biên giới (TKSL B-G) xói ở hạ du TKSL B-G sẽ lớn

Kiến nghị:

1 Có thêm giải pháp kỹ thuật tăng độ ổn định TKSL B-G và công trình hạ du

2 Giảm thiểu sự gia tăng ngập lụt phía CPC

3 Mở rộng các kênh, cầu cống xuyên qua TKSL B-G vào ĐTM, TGLX, gia tăng dòng chảy từ khu Tứ Thường ra sông Tiền, làm tuyến thoát lũ khu vực Long Khốt ra sông Vàm Cỏ thoát ra biển, gia tăng lượng lũ thoát ra biển Tây

4 PA3 PA2 + Các công trình cải

tạo sau:

- Tăng kích thước chảy cho các đầu kênh từ TKSL

B-G vào ĐTM, (tăng 2 lần so với năm 2000)

- Tăng khẩu độ cầu/cống vào ĐTM và TGLX so với năm 2000

- Tăng khẩu độ các cầu/cống từø TGLX ra biển Tây từ 1,5-2 lần so với năm 2000

Tác động tích cực:

- So với PA2 giảm được 40-50% độ ngập sâu phía ĐTM; 5-20cm phía TGLX trên TKSL B-G ở phía CPC

- Giảm độ chênh lệch mực nước thượng hạ lưu TKSLBG, nhất là phía ĐTM, giảm được 40-60cm so với PA2

- Giảm được tốc độ dòng chảy hạ lưu TKSL B-G

Tác động tiêu cực:

- Hạn chế tác dụng ngăn lũ TKS B-G cho vùng ĐTM, nhất là tỉnh Long An khoảng 30-35%

Kiến nghị: Bổ sung giải pháp

thoát lũ theo kênh mới mở rộng vào

ĐTM ra biển (qua sông Tiền và ra sông Vàm Cỏ)

5

6

7

PA4

PA5

PA6

PA2 + Đê bao KSL cả năm toàn bộ vùng dự án Bắc Vàm Nao, khu Bắc Vàm Cống

PA3 + Đê bao KSL cả năm toàn bộ vùng dự án Bắc Vàm Nao, khu Bắc Vàm Cống

PA5 + Các công trình sau:

1 Đê bao KSL cả năm cho toàn bộ vùng GSTSH

2 Có tính đến công trình dự án Xà Nô

Tác động tích cực:

- Ngăn được ngập lụt cho vùng rộng lớn GSTSH

- Ngập lụt bên hữu sông Hậu giảm thêm được 3-7cm do tác động ngăn lũ tràn qua khu giữa từ sông Tiền sang sông Hậu so với PA2 và PA3

Tác động tiêu cực:

- Tăng thêm ngập lụt cho ĐTM lên khoảng 3-10cm so với trường hợp chưa có đê KSL cả năm của khu GSTSH (PA2, PA3)

- Tăng thêm độ ngập 5-13cm ở thượng lưu TKSL B-G, nếu so với PA0 thì tăng thêm 50-95cm, mực nước chênh lệch thượng hạ lưu TKSL B-G tăng, tăng nguy

cơ mất ổn định của TKSL B-G

- Gia tăng đáng kể mực nước trên sông chính, tăng 30-32cm tại Tân Châu và Châu Đốc trong PA4 và 15-16cm trong PA5 so với PA0 Ở hạ du thì tăng 2-3cm tại Cần Thơ, Mỹ Thuận so với PA0 Tốc độ dòng chảy trên sông chính đoạn từ biên giới đến Vàm Nao tăng 20-25% so với PA0 (nhất là PA4) có thể dẫn đến gia tăng tốc độ phạm vi quy mô xói lở trên sông chính và các kênh rạch đầu nguồn

so với các PA0; PA2; PA3

- Lũ nhọn hơn với thời gian mực nước lũ cao kéo dài thêm 1-2 ngày so với PA2; PA3

Kiến nghị:

- Bổ sung giải pháp giảm ngập cho thượng du TKSL B-G

- Bổ sung các giải pháp chống xói lở cho sông chính và kênh rạch đầu nguồn

Tác động tích cực:

- Ngăn được ngập lụt cho các ô đồng trên vùng rộng lớn GSTSH, Nam kênh Nguyễn Văn Tiếp, TSH, lưu vựu sông Vàm Cỏ Đông, chiếm khoảng 50% diện

3 Hoạt động của các cống KSL, cấp nước vùng hạ du TKSL B-G như sau

a Đối với vùng KSL tháng

8 như ĐTM, TGLX:

- Cho chảy 2 chiều từ 1/11 năm trước đến 30/6 năm sau

- Cho chảy 1 chiều từ đồng ra sông kênh từ 1/7 đến 1/11 (ngăn lũ)

b Vùng KSL cả năm

- Cho chảy 2 chiều từ 1/12 năm trước đến 30/6 năm sau

- Cho chảy 1 chiều từ đồng ra sông kênh từ 1/7 đến 1/11 (ngăn lũ) (sát với nội dung KSL trước mắt đến năm 2010)

tích vùng ngập lụt ĐBSCL Hiệu quả kinh tế - xã hội, môi trường sẽ rất lớn

- Việc KSL cả năm cho vùng ngập nông ĐBSCL ít tác động đến ngập lụt vùng thượng du TKSL B-G vì cao trình đê vùng này thấp lại nằm xa TKSL B-G gần 100km (trừ khu dự án Bắc Vàm Cống và Vàm Nao đã được bàn ở trên)

- Việc trả lại cao trình bờ bao của vùng Tứ Thường như quy hoạch KSL và một số cải tạo lòng dẫn để lũ thoát trở lại sông Tiền trong PA7 có tác động giảm ngập trên diện rộng, nhất là đối với ĐTM và CPC

Tác động tiêu cực:

- Tăng độ sâu ngập đáng kể cho ĐTM và TGLX Tại ĐTM tăng độ sâu ngập lên 11-40cm, tại TGLX thêm 31cm so với PA5 Cuối kênh Bo Bo tăng thêm 50-60cm

- Làm tăng đáng kể mực nước trên sông chính Tại Tân Châu, Châu Đốc tăng thêm 30-32cm trong PA6 và 15-16cm trong PA7 , tại các trạm Vàm Nao, Long Xuyên, Cần Thơ, Mỹ Thuận tăng 20-25cm so với PA0, gây tác động tiêu cực cho đô thị và khu dân cư đồng thời cản trở thoát lũ ĐTM ra sông Tiền Tác động của thủy triều sẽ gia tăng và các ô đồng được bao thì khả năng điều tiết đỉnh và chân triều của các ô đồng vùng hạ du gần như triệt tiêu Tốc độ dòng chảy trong sông chính và kênh rạch vùng KSL cả năm gia tăng 5-25% so với PA0

8 PA7 PA6 + Một số cải tạo sông

và bờ bao vùng Tứ Thường (Tân Châu-Hồng Ngự)

- Tôn cao đường Tân Châu - Hồng Ngự

- Điều chỉnh bờ bao phù hợp với quy hoạch KSL đã phê duyệt

- Mở rộng khẩu độ các kênh chảy trở lại sông Tiền lên 2 lần

- Cải tạo, nâng cấp rạch Hồng Ngự để tăng lưu lượng dòng chảy

Đối với khu vực có lượng mưa lớn (Kiên Giang, Cà Mau) việc nâng cao bờ bao sẽ gây ngập úng với độ sâu ngập lụt cao hơn ngập do lũ Mêkông

Kiến nghị:

- Bổ sung giải pháp giảm ngập cho thượng du TKSL B-G

- Tăng cường giải pháp bảo vệ cơ sở hạ tầng

- Tăng cường giải pháp ngăn diễn biến xấu về môi trường, chế độ thủy văn do tác động của đê bao KSL cả năm

9 PA8 PA7 + Các công trình sau:

- Gỡ bỏ đoạn đê ngăn lũ từ Vĩnh Hưng đến Long Khốt 12km, TKSL B-G (chỉ để ngăn lũ tháng 8)

- Tôn cao đường ngăn lũ vào khu vực Vĩnh Hưng (dọc Kênh 28) tỉnh Long An

- Tôn cao đê ngăn vào TGLX trên đoạn Giang Thành – Hà Giang

- Tăng kích thước sông kênh tải lũ ra Đầm Chích

- Tăng kích thước Kênh 28 lên 2 lần để tải lũ biên giới xuống sông Vàm Cỏ Tây (không cho chảy vào vùng ĐTM)

Đây là phương án KSL dài hạn đến năm 2020, nhằm tiếp tục hạ thấp độ sâu ngập lụt thượng lưu TKSL B-G khi mực nước lũ ở trạm Tân Châu quá 4,20m

Tác động tích cực:

- Giảm độ sâu ngập 30-40cm so với PA6, PA7 ở vùng biên giới, nhất là vùng rìa gần Long Khốt ở ĐTM và Giang Thành

ở TGLX

- Thực hiện được ý tưởng hất nước lũ tràn biên giới chất lượng thấp ra các rìa vùng ĐBSCL

- Độ dâng cao mực nước dọc TKSL B-G chỉ là 40-42cm so với PA0, tuy rằng do địa hình khá bằng phẳng nên không gian ảnh hưởng vẫn chưa thu hẹp được

Tác động tiêu cực:

- Làm tăng độ sâu ngập cho ĐTM (vùng KSL tháng 8) lên 60-70cm, làm tràn bờ gây ngập cho lưu vực sông Vàm Cỏ Đông, ảnh hưởng đến thành phố Hồ Chí Minh

- Mực nước trên sông chính gia tăng, tác động của thủy triều mạnh thêm, tác động tiêu cực đến quá trình thoát lũ ĐTM ra sông Tiền, ảnh hưởng đến các đô thị và khu dân cư nằm trên địa hình thấp

Kiến nghị:

- Có giải pháp bổ sung xử lý lượng nước biên giới được hất ra rìa phía ĐTM

- Có thể kết hợp 2 giải pháp

+ Xây hồ lớn để trữ một phần nước lũ để nuôi thủy sản và sử dụng trong mùa khô

+ Cải tạo sông Vàm Cỏ để thoát nước

lũ ra biển mà không ảnh hưởng đến chế độ thủy lực sông Sài Gòn – Đồng Nai, bởi vì mức độ thoát lũ từ ĐTM ra sông Tiền sẽ ngày càng giảm do quy mô xây dựng bờ bao KSL tháng 8 và cả năm ngày càng tăng

Kết quả trên chỉ đơn thuần là về mặt thủy lực, sai số không thể tránh khỏi do hạn chế cố hữu của phương pháp mô hình toán, tính chưa đầy đủ của các CSDL nhập, do hạn chế trong kiến thức của những người thực hiện Tuy nhiên điểm nhấn của các kết quả trên là tính khách quan và độc lập

III QUY MÔ, KÍCH THƯỚC BỜ BAO VÀ CAO TRÌNH VƯỢT LŨ CÁC LOẠI CÔNG TRÌNH THEO PHƯƠNG ÁN CHỌN TẠI CÁC VÙNG NGẬP LŨ

Các phướng án khảo sát trên (từ PA2 đến PA5) chưa bao gồm hệ thống công trình KSL cả năm cho vùng ngập nông Cao trình bờ bao ở vùng ngập nông trong các phương án nghiên cứu trên chỉ mới đủ KSL tháng 8 mà thôi

Trong các phương án nghiên cứu tiếp theo, đê bao toàn bộ khu vực ngập nông đã được nâng lên để KSL cả năm trong lũ tần suất 5% (tương ứng lũ năm 2000)

Ảnh hưởng của đê bao ngăn lũ tràn đồng vùng ngập nông được xem xét trong 2 phương án PA6 và PA7 PA6 khảo sát ảnh hưởng của hệ thống đê bao ngăn lũ và TKSL B-G với điều kiện hạ tầng ở vùng Tứ Thường như hiện trạng (Bảng 1) PA7 khảo sát ảnh hưởng của việc gỡ bỏ đê bao vùng Tứ Thường kết hợp với cải tạo lòng dẫn sông kênh tăng khả năng thoát lũ trở lại sông Tiền (xem mô tả các hạng mục công trình trong Bảng 1)

Đây là phương án nghiên cứu quan trọng vì chúng sát với hệ thống đê bao trong bản đồ quy hoạch KSL ở ĐBSCL giai đoạn trước mặt đến năm

2010 Do đó kiến nghị sử dụng trị số mực nước và các thông số thủy lực khác trong PA6, PA7 để thiết kế đê bao KSL vùng ngập lũ ở ĐBSCL vì chúng đã tính đến ảnh hưởng của bờ bao, thay vì sử dụng các số liệu tương tự tính ra trong điều kiện địa hình hiện trạng, hay số liệu thực đo trong quá khứ, chưa bao gồm ảnh hưởng của các yếu tố nhân tạo

Bảng 2: Quy mô kích thước bờ bao và cao trình vượt lũ các loại công trình

theo phương án chọn tại các vùng ngập lũ ĐBSCL

TT Vùng

Vụ Hè-Thu thu hoạch trước 20 tháng 7

Vụ Hè-Thu thu hoạch trước 20 tháng 8 Cao trình vượt lũ của các công trình Quy mô kích

thước bờ bao

Quy mô kích thước bờ bao Bề

mặt (m)

Cao trình (m) mái

Bề mặt (m)

Cao trình (m)

mái Loại công trình trình Cao

(1) (2) (3) (4) (5) (6) (7) (8) (9) (10)

I Vùng né lũ

- Bắc kênh Vĩnh Tế -

Giang Thành

2,0-4,0

2,0-2,7 1,5

6,8

- Bắc kênh Vĩnh An

2,0-4,0

3,0-3,2

- Bắc Tân Thành - Lò

Gạch

2,0-4,0

2,8-3,0

II

1

2

Vùng KSL theo thời gian

Vùng TGLX

2,0-4,0

3,0-3,2 1,5

5,5

Vùng ĐTM

2,0-4,0

3,0-3,2

Bắc Đồng Tiến -

Lagrange

2,0-4,0

2,8-3,0

- T

2,0-4,0

2,4-2,6

III

1

2

3

4

5

6

Vùng KSL cả năm

GSTSH

c Khu Bắc Mang Thít

- Nam Lấp Vò - Mương

- Mương Khai - Măng

Vùng Tây sông Hậu

- Khu Cần Thơ - Long

Mỹ

Vùng Nam Nguyễn Văn

Vùng Đông Bo Bo - Mỹ

8 VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM

Vị trí, ranh giới các

vùng ngập lũ

VIỆN KHOA HỌC THỦY LỢI MIỀN NAM 9

Ghi chú:

Các từ viết tắt: ĐBSCL : Đồng bằng sông Cửu long

ĐTM : Đồng tháp mười

GSTSH : Giữa sông Tiền sông Hậu

KSL : Kiểm soát lũ

KTTV : Khí tượng thủy văn

PA : Phương án

TGLX : Tứ giác Long Xuyên

TKSL B-G : Tuyến kiểm soát lũ biên giới

VN-CPC : Việt Nam-Campuchia

CSDL : Cơ sở dữ liệu

TÀI LIỆU THAM KHẢO

1 Nguyễn Hữu Nhân và nnk: Báo cáo chuyên đề “Xây dựng cơ sở dữ liệu mực

nước lũ vùng ngập lụt ĐBSCL nhằm đề xuất giải pháp khoa học xây dựng hệ

thống đê bao“ của đề tài nhà nước “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp khoa học

công nghệ xây dựng hệ thống đê bao bờ bao nhằm phát triển bền vững vùng ngập lũ ĐBSCL Tp.HCM 2005.

2 Trần Như Hối và nnk Báo cáo tổng kết khoa học và kỹ thuật đề tài nhà

nước “Nghiên cứu đề xuất các giải pháp khoa học công nghệ xây dựng hệ thống đê bao bờ bao nhằm phát triển bền vững vùng ngập lũ ĐBSCL“ Tp.HCM 12/2005.

3 Trần Như Hối và nnk Đê bao vùng ngập lũ ĐBSCL NXB.Nông nghiệp.

2005

Người phản biện: PGS.TS Tăng Đức Thắng