Đánh giá ngập lụt hạ lưu sông trà câu có xét đến biến đổi khí hậu

ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH QUANG TÀO ĐÁNH GIÁ NGẬP LỤT HẠ LƯU SÔNG TRÀ CÂU CĨ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Đà Nẵng - Năm 2019 ĐẠI HỌC ĐÀ NẴNG TRƯỜNG ĐẠI HỌC BÁCH KHOA HUỲNH QUANG TÀO ĐÁNH GIÁ NGẬP LỤT HẠ LƯU SƠNG TRÀ CÂU CĨ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Chun ngành: Kỹ thuật Xây dựng Cơng trình thủy Mã số: 60.58.02.02 LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT XÂY DỰNG CƠNG TRÌNH THỦY Người hướng dẫn khoa học: TS ĐOÀN THỤY KIM PHƯƠNG GS.TS NGUYỄN THẾ HÙNG Đà Nẵng - Năm 2019 i LỜI CAM ĐOAN Tơi xin cam đoan cơng trình nghiên cứu riêng Các số liệu sử dụng luận văn trung thực kết tính tốn luận văn chưa công bố cơng trình khác Tác giả luận văn HUỲNH QUANG TÀO ii MỤC LỤC LỜI CAM ĐOAN .i MỤC LỤC ii TÓM TẮT LUẬN VĂN v DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT vi DANH MỤC CÁC BẢNG vii DANH MỤC CÁC HÌNH ix PHẦN MỞ ĐẦU .1 Lý chọn đề tài .1 Mục tiêu nghiên cứu 3 Đối tượng nghiên cứu Phương pháp nghiên cứu Ý nghĩa khoa học thực tiễn đề tài .3 Bố cục luận văn CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ LŨ LỤT LƯU VỰC SÔNG TRÀ CÂU 1.1 Tổng quan ngập lụt Việt Nam 1.1.1 Nhận định chung lũ lụt Việt Nam 1.1.2 Các đặc trưng phân loại lũ lụt Việt Nam 1.1.3 Các đặc trưng phân loại lũ lụt khu vực nghiên cứu 1.2 Các nghiên cứu ngập lụt lưu vực sông miền Trung Việt Nam 10 1.2.1 Các nghiên cứu sông miền Trung .10 1.2.2 Trong phạm vi tỉnh Quảng Ngãi 11 1.2.3 Ngồi cịn có Đề tài khác 12 CHƯƠNG 2: ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ DÂN SINH KINH TẾ KHU VỰC NGHIÊN CỨU 14 2.1 Vị trí địa lý 14 2.2 Đặc điểm địa hình 14 2.2.1 Vùng núi cao trung bình 14 2.2.2 Vùng đồng bằng 14 2.2.3 Vùng cát ven biển .14 2.3 Đặc điểm lưu vực sông Trà Câu 15 2.4 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng, thủy văn 15 2.4.1 Trạm khí tượng đo mưa 15 2.4.2 Trạm thuỷ văn 16 2.4.3 Tình hình quan trắc, chất lượng phương pháp xử lý tài liệu 17 2.5 Đặc điểm khí hậu 18 2.5.1 Nhiệt độ .18 2.5.2 Số giờ nắng 19 iii 2.5.3 Chế độ ẩm 19 2.5.4 Gió 19 2.5.5 Bốc 20 2.6 Dòng chảy năm 20 2.6.1 Quan hệ mưa – dòng chảy 20 2.6.2 Dòng chảy năm 21 2.7 Dòng chảy lũ .24 2.7.1 Ngun nhân hình thành dịng chảy lũ .24 2.7.2 Đặc điểm dòng chảy lũ .30 2.8 Xu hướng biến đổi khí hậu 31 2.8.1 Biến đổi mưa 31 2.8.2 Biến đổi nhiệt độ 33 2.8.3 Biến đổi độ ẩm .35 2.9 Thủy triều 35 2.9.1 Chế độ triều, mực nước triều 35 2.9.2 Diễn biến thủy triều mùa kiệt mùa lũ 37 2.10 Điều kiện kinh tế xã hội 39 2.10.1 Nền kinh tế nói chung .39 2.10.2 Thiệt hại lũ gây một số năm gần .41 2.10.3 Nhận xét trạng phát triển kinh tế xã hội .41 CHƯƠNG 3: THIẾT LẬP MƠ HÌNH MƠ PHỎNG LŨ LỤT CHO LƯU VỰC 42 SÔNG TRÀ CÂU 42 3.1 Lựa chọn mơ hình 42 3.1.1 Mơ hình thủy lực chiều Mike 11 HD 42 3.1.2 Mô hình thủy lực chiều Mike 21 HD 43 3.1.3 Mơ hình mơ lũ Mike Flood 45 3.2 Các nội dung cần thiết để xây dựng mơ hình mơ trận lũ 46 3.2.1 Xác định phạm vi nghiên cứu mô hình thủy lực 46 3.2.2 Các bước xây dựng mơ hình thủy lực vùng nghiên cứu 46 3.2.3 Tài liệu dùng tính tốn 46 3.3 Thiết lập mơ hình 53 3.3.1 Thiết lập sơ đồ thuỷ lực chiều Mike 11 53 3.3.2 Xây dựng mơ hình thủy lực chiều Mike 21FM .56 3.3.3 Xây dựng mơ hình thủy lực chiều MIKE FLOOD 57 3.3.4 Kết hiệu chỉnh mơ hình 58 3.3.5 Kiểm định mơ hình .59 CHƯƠNG 4: ĐÁNH GIÁ NGẬP LỤT THEO CÁC KỊCH BẢN VÀ ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP HẠN CHẾ TÁC ĐỘNG 64 4.1 Diễn tốn mức đợ ngập lụt ứng với lũ thiết kế 64 iv 4.1.1 Các phương án tính tốn thủy lực lũ 64 4.1.2 Tính tốn biên tần suất lưu lượng: 65 4.2 Kết tính tốn thủy lực lũ 68 4.2.1 Kết tính tốn phương án với lũ tần suất 20% - Dạng lũ 11/2013 68 4.2.2 Kết tính tốn phương án với lũ tần suất 10% - Dạng lũ 11/2013 71 4.2.3 Kết tính tốn phương án với lũ tần suất 5% - Dạng lũ 11/2013 74 4.2.4 Kết tính tốn phương án với lũ tần suất 2% - Dạng lũ 11/2013 77 4.3 Đánh giá kết phương án 80 4.4 Giải pháp phịng chống lũ lưu vực sơng Trà Câu .80 4.4.1 Giải pháp phi cơng trình .80 4.4.1.1 Bố trí lịch thời vụ giống trờng phù hợp 80 4.4.1.2 Nâng cao lực dự báo, cảnh báo .81 4.4.1.3 Bố trí điểm tránh lũ tạm thời 81 4.4.1.4 Rà soát, điều chỉnh bổ sung lập quy hoạch 82 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ .84 Kết luận 84 Kiến nghị 84 TÀI LIỆU THAM KHẢO 85 v TÓM TẮT LUẬN VĂN ĐÁNH GIÁ NGẬP LỤT HẠ LƯU SƠNG TRÀ CÂU CĨ XÉT ĐẾN BIẾN ĐỔI KHÍ HẬU Học viên: Huỳnh Quang Tào Chun ngành: Kỹ thuật xây dựng cơng trình thuỷ Mã số: 60.58.02.02 - Khoá: K35.QNg - Trường Đại học Bách khoa - ĐHĐN Tóm tắt: Việc nghiên cứu lũ ngập lụt mưa lũ gây sông Trà Câu, đoạn từ hạ lưu cầu Đường sắt đến cửa Mỹ Á cần thiết Kết nghiên cứu mơ hình mơ thuỷ lực sơng Trà Câu, đoạn từ hạ lưu cầu Đường sắt đến cửa Mỹ Á Mơ hình sử dụng để đánh giá ngập lụt đoạn sông ứng với lũ điển hình tần suất lũ thiết kế 20%, 10%, 5%, 2% Kết nghiên cứu thể diện tích ngập mức đợ ngập ứng với tần suất thiết kế khu vực nghiên cứu Trên sở đề xuất giải pháp hạn chế tác động tiêu cực lũ lụt đến an sinh xã hội kinh tế khu vực nghiên cứu Kết nghiên cứu sở để tính tốn xây dựng kế hoạch hàng năm năm việc xây dựng cơng trình phịng chống lũ, chỉnh trị; nhằm trì phát triển bền vững ngành kinh tế, cảnh quan, môi trường sinh thái cuộc sống cộng đồng Tác giả tóm tắt kết đạt đưa hướng phát triển Từ Khố: Ngập lụt; sơng Trà Câu; lũ điển hình; Mike-Flood ASSESSMENT FLOODING ALONG TRA CAU RIVER SAVE THE CLIMATE CHANGE Abstract: The study of floods and flooding caused by floods on the Tra Cau River from rail bridge to My A is very necessary The research results are model of Tra Cau hydropower model from rail bridge to My A section Model used to assess flood in this river section for typical floods and design flood frequencies of 20%, 10%, 5%, 2% The results show the flooded area and the flooding frequency corresponding to the design frequencies in the study area On this basis, propose measures to limit the negative impact of floods on the social and economic security of the study area The results of this study are the basis for calculating the annual and five-year plans for the construction of flood control and flood control and control works; To maintain the sustainable development of economic sectors, landscapes, ecological environment and the life of the community The author has summarized the results obtained and set out the direction for further development Key words: Flooding; Tra Cau river; Typical flood; Mike-Flood vi DANH MỤC CÁC TỪ VIẾT TẮT BĐ TB TBNN TT TP X XD : Báo động : Trung bình : Trung bình nhiều năm : Thị trấn : Thành phố : Mưa : Xây dựng vii DANH MỤC CÁC BẢNG Số hiệu bảng Tên bảng Trang Hình thái sơng suối vùng nghiên cứu 2.1 Hình Thái Sơng Suối Chính Trong Vùng Nghiên Cứu 15 2.2 Thống kê trạm đo khí tượng, mưa vùng 15 2.3 Thống kê trạm đo thuỷ văn vùng 17 2.4 Cấp báo động sông vệ mợt số trạm 18 2.5 Nhiệt đợ bình qn tháng, năm trạm vùng 19 2.6 Số giờ nắng bình quân tháng trung bình nhiều năm trạm 19 2.7 Tốc đợ gió trung bình tháng lớn 20 2.8 Bốc piche bình quân tháng trung bình nhiều năm 20 2.9 Đặc trưng dịng chảy sơng vùng 21 2.10 Tần suất dịng chảy năm 21 2.11 Biến đợng dịng chảy năm vùng phụ cận 21 2.12 Biến đợng dịng chảy tháng, năm trạm đo 22 2.13 Hệ số phân phối dòng chảy năm với tần suất thiết kế 23 2.14 Phân phối dòng chảy năm 23 2.15 Tổng hợp đặc trưng lũ ngày 25 - 26/XI/2011 26 2.16 Các trận mưa lớn xuất vùng nghiên cứu 28 2.17 Đỉnh lũ một số sông bão số 15 năm 2013 gây trận lũ lớn xuất 29 2.18 Kết tính tốn tần suất mực nước max trạm (theo cao độ Quốc gia) 30 2.19 Đặc trưng lũ mợt số vị trí 30 2.20 Lũ lớn vùng 31 2.21 Biến đổi lượng mưa ngày max tác động biến đổi khí hậu vùng nghiên giai đoạn 33 2.22 Tần suất triều thiên văn mực nước lớn năm 36 2.23 Tần suất triều thiên văn mực nước thấp năm 36 2.24 Tổng sản phẩm địa bàn theo giá thực tế 40 3.1 Thống kê trạm đo khí tượng, mưa vùng 48 3.2 Vị trí trạm đo thủy văn sơng Trà câu 49 3.3 Giới hạn mơ hình thủy lực chiều 56 viii Số hiệu bảng Tên bảng Trang 3.4 Kết mô lũ tháng 11/2013 sông trà câu 58 3.5 Kết kiểm định lũ tháng 11/2016 sông trà câu 60 4.1 Tổng hợp phương án tính tốn 64 4.2 Kết tính tốn tần suất lưu lượng max an (Thời gian 1981-2015) 65 4.3 Kết tính tốn tần suất lưu lượng max trà câu 68 4.4 Mực nước lớn mợt số vị trí lũ tần suất 20% - dạng lũ 11/2013 68 4.5 Tổng hợp diện tích ngập, lũ 20%, dạng lũ 2013, xét biến đổi khí hậu đến 2030 70 4.6 Mực nước lớn một số vị trí lũ tần suất 10% - dạng lũ 11/2013 71 4.7 Tổng hợp diện tích ngập, lũ 10%, dạng lũ 2013, xét biến đổi khí hậu đến 2030 73 4.8 Mực nước lớn mợt số vị trí lũ tần suất 5% - dạng lũ 11/2013 74 4.9 Tổng hợp diện tích ngập, lũ 5%, dạng lũ 2013, xét biến đổi khí hậu đến 2030 76 4.10 Mực nước lớn mợt số vị trí lũ tần suất 2% - dạng lũ 11/2013 77 4.11 Tổng hợp diện tích ngập, lũ 2%, dạng lũ 2013, xét biến đổi khí hậu đến 2030 79 4.12 Bố trí điểm di dân tránh lũ tạm thời lưu vực sông Trà Câu 82 ... lụt bão hằng năm Do luận văn chọn đề tài ? ?Đánh giá ngập lụt hạ lưu sông Trà Câu? ?? để nghiên cứu Mục tiêu nghiên cứu Thông qua việc ? ?Đánh giá ngập lụt hạ lưu sơng Trà Câu có xét đến biến đổi khí. .. phương có sở khoa học quy hoạch phát triển kinh tế, bảo vệ môi trường hạ lưu sông Trà Câu Đối tượng nghiên cứu Mô đánh giá q trình ngập lụt hạ lưu sơng Trà Câu có xét đến biến đổi khí hậu Phương... dựng kịch ngập lụt hạ lưu sông Trà Câu điều kiện có xét đến biến đổi khí hậu đến năm 2030, giúp Sở ngành có sở khoa học quy hoạch phát triển kinh tế, bảo vệ môi trường hạ lưu sông Trà Câu - Làm