Đánh giá thiệt hại vùng hạ du do vỡ đập hồ núi cốc thái nguyên

L I CAM OAN C A TÁC GI Tôi xin cam đoan đơy lƠ cơng trình nghiên c u c a riêng Các s li u, k t qu nêu Lu n v n lƠ trung th c vƠ ch a t ng đ c công b b t k cơng trình nƠo khác Tơi xin cam đoan, m i s giúp đ cho vi c th c hi n Lu n v n nƠy đƣ đ thơng tin trích d n Lu n v n đƣ đ c c m n vƠ c ghi rõ ngu n g c HƠ N i, ngƠy tháng H c Viên Giang Thi i n m 2018 L IC M N Sau m t th i gian nghiên c u, h c viên đƣ hoƠn thƠnh lu n v n th c s “ ánh giá thi t h i vùng h du v đ p H Núi C c ậ Thái Nguyên” ơy lƠ m t đ tƠi ph c t p vƠ khó kh n vi c mô ph ng v đ p, phơn tích k t qu vƠ đánh giá thi t h i Vì v y, trình th c hi n đ hoƠn thƠnh lu n v n, ngoƠi s c g ng c a b n thơn có s giúp đ nhi t tình c a quý th y cô, đ ng nghi p Tr c h t h c viên xin bƠy t lòng bi t n sơu s c vƠ trơn tr ng t i GS.TS Ph m Th H ng Lan, PGS.TS Tr n Kim Chơu đƣ ch b o, h ng d n vƠ giúp đ h c viên r t t n tình su t th i gian th c hi n vƠ hoƠn thƠnh lu n v n H c viên xin g i l i c m n đ n Phòng v n TƠi nguyên n c c a tr ng Ơo t o đ i h c vƠ sau đ i h c, Khoa Th y i h c Th y l i vƠ toƠn th th y cô đƣ gi ng d y, giúp đ tác gi th i gian h c t p c ng nh th c hi n lu n v n Do th i gian nghiên c u khơng dƠi, trình đ vƠ kinh nghi m th c ti n ch a nhi u nên lu n v n ch c ch n không th tránh đ c nh ng h n ch vƠ thi u sót H c viên kính mong th y, giáo, đ ng nghi p đóng góp ý ki n đ k t qu nghiên c u đ hoƠn thi n h n H c viên xin chơn thƠnh c m n! HƠ N i, ngƠy tháng H c Viên Giang Thi ii n m 2018 c M CL C DANH M C HỊNH NH v DANH M C B NG BI U vii M U CH NG 1.1 T NG QUAN V NGHIểN C U V P VÀ ÁNH GIÁ THI T H I T ng quan v v đ p 1.1.1 Các nguyên nhơn gơy v đ p 1.1.2 M t s tr 1.1.3 Tình hình nghiên c u v đ p n 1.2 CH Ph ng h p v đ p th gi i vƠ Vi t Nam c vƠ ngoƠi n c .13 ng pháp tính tốn mơ ph ng v đ p vƠ mô ph ng ng p l t .17 1.2.1 Các ph ng pháp xác đ nh, tính tốn thơng s v t v .17 1.2.2 Gi i thi u v mơ hình th y v n, th y l c mô ph ng v đ p 21 NG PH NG PHÁP NGHIểN C U V P, ÁNH GIÁ THI T H I VÀ C I M KHU V C NGHIểN C U 26 2.1 Cách ti p c n đánh giá thi t h i lu n v n 26 2.1.1 Xơy d ng b n đ ng p l t 27 2.1.2 Tính tốn, th ng kê thi t h i 28 i u ki n t nhiên 32 2.2 2.2.1 V trí đ a lí 32 2.2.2 c m đ a hình .33 2.2.3 c m th nh 2.2.4 c m th m ph th c v t, s d ng đ t 39 ng, đ a ch t 37 c m khí h u th y v n 42 2.2 2.2.1 c m khí h u 42 2.2.2 c m th y v n 47 c m kinh t - xƣ h i vùng h du h Núi C c 57 2.3 2.3.1 Dơn c lao đông 57 2.3.2 Hi n tr ng kinh t 58 CH 3.1 NG TệNH TOÁN VÀ ÁNH GIÁ THI T H I DO V P H NÚI C C 63 D li u đ u vƠo s d ng tính tốn .63 iii 3.1.1 TƠi li u đ c tr ng h Núi C c 63 3.1.2 TƠi li u khí t 3.1.3 TƠi li u đ a hình 64 3.1.4 Biên tính tốn .66 3.1.5 Các k ch b n tính tốn 68 3.2 ng th y v n .63 Thi t l p mơ hình tính toán ng p l t 69 3.2.1 Mơ hình MIKE 11 HD [11] .69 3.2.2 Mơ hình MIKE 21FM [12] .70 3.2.3 Mơ hình MIKE FLOOD [13] 72 3.2.4 Hi u ch nh mơ hình 73 3.2.5 Ki m đ nh mơ hình 78 3.3 Mô ph ng k ch b n v đ p 81 3.3.1 Tính tốn thơng v đ p 81 3.3.2 Thi t l p mơ hình HEC HMS tính tốn mơ ph ng v đ p [14] .82 3.3.3 K t qu tính tốn l u l ng gơy v đ p 83 3.4 K t qu xơy d ng b n đ ng p l t 84 3.5 K t qu th ng kê di n tích ng p l t 88 3.6 K t qu th ng kê thi t h i 93 3.7 Ph ng án phòng vƠ gi m nh thi t h i s c v đ p gơy 102 K T LU N VÀ KI N NGH 105 TÀI LI U THAM KH O 106 PH L C 107 iv DANH M C HỊNH NH Hình 1.1 Các nguyên nhơn v đ p [1] Hình 1.2 Hình nh v đ p Teton n m 1976 Hình 1.3 Nh ng c n nhƠ ng p g n t i t i huy n Nghi Xuơn, HƠ T nh 11 Hình 1.4 V đ p Mông D ng ậ Qu ng Ninh [2] 13 Hình 1.5 Mơ hình v t lí mơ ph ng v đ p [3] 16 Hình 1.6 Hình th c v trƠn đ nh 19 Hình 1.7 Hình th c v xói ng m 19 Hình 1.8 Hình d ng vƠ c ch hình thƠnh v t v [5] 20 Hình 2.1 S th th ng kê di n tích ng p lo i đ t theo c p đ ng p 29 Hình 2.2 ng cong thi t h i t ng ng v i t ng lo i đ t [7] [8] 31 Hình 2.3 B n đ v trí h Núi C c 33 Hình 2.4 B n đ s hóa đ cao t nh Thái Nguyên .36 Hình 2.5 B n đ s d ng đ t khu v c ch u nh h ng đ a bƠn t nh Thái Nguyên 41 Hình 2.6 B n đ m ng l i tr m Khí t ng Thu v n t nh Thái Nguyên 44 Hình 3.1 Quan h Z-F-V 63 Hình 3.2 a hình h du h Núi C c .65 Hình 3.3 M t c t ngang đo đ c b sung n m 2016 h du h Núi C c 66 Hình 3.4 ng trình t i h v i P = 1% .67 Hình 3.5 ng trình t i h v i P = 0.2% 67 Hình 3.6 S đ tính tốn th y l c l l u v c sông C u - Th ng - L c Nam 70 Hình 3.7 Chi ti t l i ph n t sau h du h 71 Hình 3.8Gi i h n vùng nghiên c u c a mơ hình 71 Hình 3.9 K t n i mơ hình 1-2 chi u b ng mơ hình MIKE FLOOD 73 Hình 3.10 Quá trình hi n ch nh mơ hình 74 Hình 3.11 Các v trí u tra v t l 75 Hình 3.12 K t qu hi u ch nh m c n c t i tr m Phúc L c Ph ng VIII/1996 76 Hình 3.13 K t qu hi u ch nh m c n c t i tr m áp C u VIII/1996 76 Hình 3.14 K t qu hi u ch nh m c n c t i tr m Ph L ng Th ng VIII/1996 77 Hình 3.15 K t qu hi u ch nh m c n c t i tr m L c Nam VIII/1996 77 Hình 3.16 K t qu ki m đ nh m c n c t i tr m Phúc L c Ph ng VIII/2002 .79 Hình 3.17 K t qu ki m đ nh m c n c t i tr m áp C u VIII/2002 79 Hình 3.18 K t qu ki m đ nh m c n c t i tr m Ph L ng Th ng VIII/2002 .80 Hình 3.19 K t qu ki m đ nh m c n c t i tr m L c Nam VIII/2002 80 Hình 3.20 Mơ hình hóa h Núi C c .82 Hình 3.21 Thơng s tr ng h p v đ p trƠn đ nh 82 Hình 3.22 Thông s tr ng h p v đ p xói ng m .82 Hình 3.23 K t qu mơ ph ng v đ p trƠn đ nh t ng ng v i l đ n h 1% 83 Hình 3.24 K t qu mô ph ng v đ p trƠn đ nh t ng ng v i l đ n h 0.2% 84 v Hình 3.25 K t qu mơ ph ng v đ p tr ng h p xói ng m .84 Hình 3.26 B n đ ng p l t v đ p xói ng m(KB1) 85 Hình 3.27 B n đ ng p l t v đ p trƠn đ nh l đ n h P = 1% (KB2) 86 Hình 3.28 B n đ ng p l t v đ p trƠn đ nh l đ n h P = 0.2% (KB3) 87 Hình 3.29 Bi u đ so sánh t ng thi t h i lo i đ t gi a k ch b n .92 Hình 3.30 M c đ thi t h i ng v i t ng lo i đ t ng v i tr ng thái ng p(KB1) .94 Hình 3.31 M c đ thi t h i ng v i t ng lo i đ t ng v i tr ng thái ng p(KB2) .95 Hình 3.32 M c đ thi t h i ng v i t ng lo i đ t ng v i tr ng thái ng p(KB3) .96 Hình 3.33 So sánh thi t h i ti m n ng ng p ng v i t ng c p đ sơu ng p KB1 100 Hình 3.34 So sánh thi t h i ti m n ng ng p ng v i t ng c p đ sơu ng p KB2 100 Hình 3.35 So sánh thi t h i ti m n ng ng p ng v i t ng c p đ sơu ng p KB3 101 Hình 3.36 ng l y tích thi t h i ti m n ng theo đ sơu ng p 102 vi DANH M C B NG BI U B ng 1.1 Các công th c hay đ c s d ng [5] .21 B ng 2.1 Thi t h i l n nh t cho đ n v di n tích s d ng đ t 30 B ng 2.2 M ng l i tr m khí t ng - th y v n t nh Thái Nguyên 42 B ng 2.3 L ng m a trung bình nhi u n m tr m t nh Thái Nguyên .46 B ng 2.4 Nhi t đ tháng n m t nh Thái Nguyên 47 B ng 2.5 c tr ng hình thái l u v c sông C u đ a bƠn t nh Thái Nguyên 50 B ng 2.6 Phơn ph i dòng ch y trung bình tháng t i tr m .51 B ng 2.7 T n su t dòng ch y n m t i m t s tr m .51 B ng 2.8 L u l ng trung bình tháng th i gian quan tr c t i tr m .51 B ng 2.9 Các đ c tr ng th ng kê dòng ch y n m c a m t s l u v c h th ng sông Công 52 B ng 2.10 c tr ng th ng kê l Qmax c a m t s l u v c h th ng sông C u 54 B ng 2.11 c tr ng th ng kê Qmin c a m t s l u v c h th ng sông C u 56 B ng 2.12 c tr ng th ng kê Qthángmin c a m t s l u v c h th ng sông C u .57 B ng 2.13 M t s ch tiêu kinh t - xƣ h i t nh Thái Nguyên so v i c n c [10] 60 B ng 3.1 Các biên gia nh p khu gi a 68 B ng 3.2 B ng th ng kê k ch b n tính tốn tr ng h p v đ p 68 B ng 3.3 Thông tin k t n i mơ hình 1-2D 72 B ng 3.4 K t qu hi u ch nh mơ hình t i m t s tr m theo trơn l 8/1996 .75 B ng 3.5 K t qu hi u ch nh mơ hình t i v trí u tra theo tr n l 8/1996 .78 B ng 3.6 K t qu ki m đ nh mô hình t i m t s tr m theo trơn l 8/2002 78 B ng 3.7 K t qu hi u ch nh mơ hình t i v trí u tra theo tr n l 8/2002 .80 B ng 3.8 Các công th c hay đ c s d ng [5] .81 B ng 3.9 K t qu tính tốn thơng s v t v tr ng h p ng v i công th c Froehlich(2008) 82 B ng 3.10 Th ng kê l u l ng x l n nh t vƠ t ng l ng x v i k ch b n tính tốn 84 B ng 3.11 Di n tích ng p v i tr ng h p h v đ p xói ng m (KB1) (ha) 89 B ng 3.12 Di n tích ng p v i tr ng h p h v đ p trƠn đ nh l đ n h có t n xu t 1% (KB2) (ha) .90 B ng 3.13 Di n tích ng p v i tr ng h p h v đ p trƠn đ nh l đ n h có t n xu t 0.2% (KB3) (ha) 91 B ng 3.14 Thi t h i tiêm n ng v đ p xói ng m (KB1) 97 B ng 3.15 Thi t h i ti m n ng v đ p trƠn đình l đ n h có t n su t P= 1% (KB2) .98 B ng 3.16 Thi t h i ti m n ng v đ p trƠn đình l đ n h có t n su t P= 0.2% (KB3) .99 vii M U Tính c p thi t c a đ tƠi Thái Nguyên lƠ t nh mi n núi, có nhi u sơng ngòi ch y qua V i v trí n m tr n l u v c sông C u Sông Công, hƠng n m thiên tai th hi n nhi u v i d ng nh bƣo, l , úng ng p nh h ng xu t ng r t l n đ n s phát tri n kinh t c a t nh Thái Vì v y phòng ch ng l l t lƠ m t nh ng nhi m v tr ng tơm c a t nh Th i gian qua t nh Thái Nguyên đƣ tr ng đ u t xây d ng vƠ nơng c p cơng trình phòng ch ng l ph i k đ n h th ng h ch a Trong cơng tác phòng ch ng l h ch a lƠ m t nh ng bi n pháp phòng ch ng l có hi u qu Tuy nhiên c ng ti m n nhi u r i ro, đ c bi t nh ng n m g n đơy nh h ti t di n b t th ng c a bi n đ i khí h u toƠn c u, tình hình th i ng: m a to, bƣo l n, hi n t ng s t l th ng ngu n t ng nguy c lƠm m t an toƠn đ p Vi t Nam g n đơy x y nhi u s c v đ p đƣ gây thi t h i l n v ng i vƠ tƠi s n nh n m 2010 v đ p Khe M ậHƠ T nh, n m 2015 v đ p Mông D ng ậ Qu ng Ninh, v đ p Hu i C - i n Biên phòng tránh vƠ gi m thi u thi t h i s c v đ p gơy ra, c n thi t xơy d ng k ch b n v đ p, d báo v m c đ ng p l t vƠ thi t h i ng v i k ch b n đ đ a ph ng án ng phó nh ng tình hu ng v đ p kh n c p Vì v y đ tƠi “ ánh giá thi t h i vùng h du v đ p H Núi C c ậ Thái Ngun” có tính c p thi t vƠ ý ngh a th c ti n sơu s c, lƠm c s đ a ph ng án ng phó gi m thi u thi t h i v đ p sau h l u h núi C c góp ph n r t l n cơng tác qu n lý phòng ch ng l l t t nh Thái Nguyên nói riêng vƠ c n c nói chung M c tiêu c a lu n v n - Xơy d ng k ch b n vƠ mô ph ng trình v đ p H Núi C c, di n tốn th y l c dòng ch y l h l u h ch a ng v i k ch b n v đ p - Xơy d ng b b n đ phơn vùng ng p l t v đ p H Núi C c, tính tốn di n tích ng p l t t ng ng v i c p ng p vƠ k ch b n khác - Xác đ nh vƠ đánh giá thi t h i theo k ch b n v đ p T đ xu t gi i pháp k thu t, ph it it ng án phòng tránh, gi m thi u thi t h i v đ p ng vƠ ph m vi nghiên c u ng nghiên c u: H Núi C c thu c t nh Thái Nguyên Ph m vi nghiên c u: Vùng h du H Núi C c thu c sông Công ToƠn b vùng h du h Núi C c bao g m: ThƠnh ph Sông Công; th xƣ Ph Yên; huy n Phú Bình (có xƣ: Th ng ình, i m Th y, Nhƣ L ng, Úc K , Nga My, HƠ Chơu); ThƠnh ph Thái Nguyên (có xƣ, ph án, Tích L ng: Phúc Xuơn, Phúc Trìu, Tơn C ng, Tơn ThƠnh, L ng S n, ph thƠnh ph Thái Nguyên); huy n phía nam huy n ng, Th nh c, Th nh ng khu v c trung tơm vƠ phía nam i T (có xƣ Phúc Tơn); xƣ ven sông C u thu c ng H T ng di n tích t nhiên toƠn vùng: 353.318,91ha, đ t s n xu t nông nghi p: 108.074,68 ha, đ t phi nông nghi p: 45.637,80 ha, đ t ch a s d ng: 13.669,79ha Cách ti p c n vƠ ph ng pháp nghiên c u - Cách ti p c n: + CáchTi p c n l ch s , k th a vƠ b sung + Cách ti p c n h th ng, phơn tích vƠ t ng h p + Cách ti p c n th c ti n + Cách ti p c n theo nhu c u - Ph ng pháp nghiên c u + Ph ng pháp th ng kê, x lý s li u: Thu th p vƠ x lý s li u, tƠi li u liên quan đ n đ tƠi nghiên c u + Ph ng pháp mơ hình tốn: Phơn tích vƠ l a ch n mơ hình tốn phù h p đ s d ng mơ ph ng q trình v đ p h ch a, tính tốn th y l c h l u h ch a + Ph ng pháp vi n thám GIS: Xơy d ng ti u l u v c t mơ hình s hóa đ cao (DEM); xơy d ng m ng l + Ph i sơng… ng pháp tích h p: Liên k t kêt qu th y l c v i h th ng thông tin đ a lý xơy d ng b n đ ng p l t… + Ph ng pháp k th a: Tham kh o vƠ k th a tƠi li u, k t qu báo cáo nghiên c u c a tác gi , c quan vƠ t ch c Row Labels t khác 0.5 Phờng Lơng Châu >0.5 0.5-1 1-3 3-6 Phêng Má ChÌ >0.5 0.5-1 1-3 3-6 Phêng Phè Cò >0.5 0.5-1 1-3 3-6 Phờng Thắng Lợi >0.5 0.5-1 1-3 t c t nuôi tr ng th y s n t s n xu t kinh doanh t t i đô th t t i vùng nông thôn t phát tri n m i ts n xu t nông nghi p t tr ng cơy lơu n m t tr s c quan cơng trình s nghi p t trung tơm th ng m i 639 0 0 128,709 0 961,289 253,657 281,565 426,067 128,709 816,802 43,879 785,912 30,890 43,589 290 0 230,829 0 188,307 42,522 0 0 426,293 0 426,293 1,226,392 10,979 42,556 124,951 1,047,906 800,236 92,171 144,250 253,964 309,852 1,308,193 5,036 11,830 342,560 948,766 956,547 16,341 22,458 21,928 895,819 275,311 29,123 246,188 4,272,731 393,620 753,267 2,894,127 6,246 5,874 131 Grand Total 639 762,843 61,229 55,444 362,290 283,880 1,465,045 74,262 46,754 459,058 884,970 9,794 9,794 132,087 16,127 1,216 62,971 51,773 829,014 51,629 37,051 405,163 335,171 7,931 7,931 1,209,394 70,201 93,048 563,197 482,948 3,007,601 114,302 167,649 1,131,225 1,594,425 48,658 760,236 54,501 90,196 586,874 1,520,199 108,062 174,805 1,060,959 44,485 44,458 27 280,846 13,649 9,840 257,357 4,916,719 417,627 405,433 1,847,333 2,246,326 1,829,714 75,686 38,267 1,297,636 418,125 7,754,968 303,995 469,960 2,312,694 4,668,319 48,658 4,551 3,861 689 7,034,741 604,503 1,018,984 4,974,127 Row Labels 3-6 Xã Bá Xuyên >0.5 0.5-1 1-3 3-6 Xã Bình Sơn >0.5 0.5-1 1-3 3-6 >6 Xã Tân Quang >0.5 0.5-1 X· Vinh S¬n >0.5 0.5-1 1-3 3-6 >6 Thµnh t c t ni tr ng th y s n t s n xu t kinh doanh 0 0 0 0 t t i đô th t phát tri n m i 231,716 2,048,145 0 1,699,294 348,851 8,379,281 657,092 636,594 5,096,709 1,988,886 750,940 0 619,597 131,342 20,928,971 2,578,644 2,406,508 10,143,788 5,763,129 36,903 0 696,784 19 19 109,855 586,929 t t i vùng nông thôn 583,626 1,031,327 320,378 7,031,734 1,554,438 1,923,840 2,577,513 973,346 2,597 70,753,385 132 ts n xu t nông nghi p t tr ng cơy lơu n m t tr s c quan cơng trình s nghi p t trung tơm th ng m i Grand Total 372 28,665 176,373 437,127 97,918 762 97,157 609,273 80,484 79,724 390,861 58,203 1,872,726 193,230 184,961 841,567 652,969 708,163 337,034 25,446 299,034 46,650 1,401,437 221,505 196,273 983,659 15,116,943 1,490,106 1,220,155 9,311,123 3,095,558 2,120,282 104,862 180,097 1,221,791 613,531 3,551,285 304,440 340,866 1,772,989 1,132,991 102,508 166,099 100,669 39,175 26,256 27,620,085 3,088,614 2,966,645 13,886,929 7,640,994 36,903 15,663 13,421 2,243 39,811 26,844 12,966 55,474 40,265 15,209 304,006 71,770 74,149 138,571 19,515 1,284,398 178,666 234,991 509,436 361,305 6,181,889 11,249,305 9,316,941 1,804,893 2,232,980 3,335,376 1,941,095 2,597 96,049,528 102,508 5,784,462 145,158 Row Labels phố Thái Nguyên Xã Phúc Trìu >0.5 0.5-1 1-3 3-6 Xã Tân Cơng >0.5 0.5-1 1-3 3-6 >6 Xã Thịnh Đức >0.5 0.5-1 1-3 3-6 Grand Total t c t nuôi tr ng th y s n 0 0 583,626 0 376,001 207,625 0 0 t s n xu t kinh doanh 1,031,327 265,155 119,900 640,917 5,354 t t i đô th 320,378 110,533 49,477 160,368 0 0 0 9,693,067 33,997,661 12,029,24 t t i vùng nông thôn t phát tri n m i ts n xu t nông nghi p t tr ng cơy lơu n m t tr s c quan công trình s nghi p 9,561,740 2,125,392 2,908,893 3,412,661 1,114,794 1,300,299 137,004 213,734 451,110 498,450 1,248,891 178,817 192,667 421,057 456,349 1,949,623 174,832 119,689 1,642,367 12,734 26,304,193 11,337,952 7,057,302 7,259,180 649,759 1,707,766 330,379 378,842 927,862 70,682 5,952,852 775,023 1,078,634 2,768,067 1,328,919 2,209 2,052,701 948,027 764,044 340,630 34,887,452 6,859,490 7,416,368 19,189,454 1,422,140 3,173,824 453,538 698,258 1,451,494 570,535 4,047,563 558,729 524,688 2,213,108 751,038 1,782,138 1,223,400 98,391 460,347 50,920,783 34,322,603 70,496,578 372,061,390 19,891,022 133 t trung tơm th ng m i Grand Total 14,644,178 2,616,045 3,434,984 6,303,197 2,289,952 145,158 145,158 37,514,374 13,912,227 9,448,199 12,097,024 2,054,714 2,209 43,890,976 9,095,156 8,737,705 23,314,403 2,743,712 5,171,098 608,583,442 ... ng vƠ ph m vi nghiên c u ng nghiên c u: H Núi C c thu c t nh Thái Nguyên Ph m vi nghiên c u: Vùng h du H Núi C c thu c sông Công ToƠn b vùng h du h Núi C c bao g m: ThƠnh ph Sông Công; th xƣ... thƠnh lu n v n th c s “ ánh giá thi t h i vùng h du v đ p H Núi C c ậ Thái Nguyên ơy lƠ m t đ tƠi ph c t p vƠ khó kh n vi c mô ph ng v đ p, phơn tích k t qu vƠ đánh giá thi t h i Vì v y, trình... - th y v n t nh Thái Nguyên 42 B ng 2.3 L ng m a trung bình nhi u n m tr m t nh Thái Nguyên .46 B ng 2.4 Nhi t đ tháng n m t nh Thái Nguyên 47 B ng 2.5 c tr ng hình thái l u v c sông