Nghiên cứu bài toán vỡ đập hồ đồng nghệ thành phố đà nẵng, từ đó kiến nghị giải pháp phòng tránh cho khu vực hạ du

1 MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài Các thảm họa thiên nhiên mối đe dọa nghiêm trọng tới sơng Trái Đất q trình phát triển bền vững nhân loại Trong số mối nguy hiểm thiên nhiên, lũ lụt số thảm họa thiên nhiên nghiêm trọng Chúng chiếm tới 30% tổng số thảm họa thiên nhiên, 30% tổng thiệt hại kinh tế, khoảng 20% số tử vong thảm họa thiên nhiên gây Ở Việt Nam nói chung Đà Nẵng nói riêng lũ lụt mối nguy hiểm nghiêm trọng, có khu vực xảy lũ quét phạm vi rộng, trận lũ lớn gây an tồn, phá vỡ tính ngun vẹn cho cơng trình dẫn tới gây lũ lụt cho vùng hạ du Riêng địa bàn thành phố Đà Nẵng có 21 hồ chứa nước, có 19 hồ thuộc loại nhỏ, hồ Đồng Nghệ Hòa Trung thuộc loại vừa Nhiệm vụ chủ yếu hồ chứa cấp nước tưới, sinh hoạt cho khu vực hạ lưu Khơng có hồ có nhiệm vụ phịng lũ, có lũ đến hồ chứa hồ cần phải xả lũ để đảm bảo an toàn cho cơng trình Những đợt xả lũ thường gây ảnh hưởng lớn đến hạ lưu, kết hợp với yếu tố bất lợi khác mực nước lũ sông cao, triều cường cửa sông thiệt hại vơ to lớn Một cố khác nguy hiểm để xảy vỡ đập hồ chứa Khi xảy ra, lượng nước lớn hồ chứa tràn xuống hạ lưu gây tổn thất nặng nề dân sinh - kinh tế - trị - xã hội khu vực bị ảnh hưởng Những tượng hồn tồn xảy thời gian xuất khơng định trước, cần có chương trình hành động phù hợp để ứng phó Một kế hoạch chuẩn bị cách khoa học, chi tiết chắn ứng phó hiệu với tượng bất thường thiên tai giảm thiểu tác hại lũ lụt Để có kế hoạch chi tiết, khoa học cần phải thực tính tốn nhiều phương án, phân tích nguyên nhân tượng gây lũ để từ có biện pháp hợp lý Vì lý cho thấy nghiên cứu toán vỡ đập, kiến nghị giải pháp phòng tránh cho khu vực hạ du hoàn toàn hợp lý cấp thiết người dân khu vực hạ du công trình II Mục tiêu Đề tài: Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tính tốn vỡ đập Từ vận dụng tính tốn kịch vỡ đập hồ Đồng Nghệ kiến nghị giải pháp ứng phó cho khu vực hạ du hồ Đồng Nghệ nhằm phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại cho khu dân cư, sở kinh tế, an ninh, quốc phòng III Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: - Cách tiếp cận Đề tài là: + Thu thập, phân tích tổng hợp kế thừa tài liệu thực tế khu vực nghiên cứu + Nghiên cứu tài liệu nước tính tốn tốn thủy lực xảy vỡ đập + Vận dụng để tính tốn, xây dựng phương án ứng phó cho khu vực hạ du cách hợp lý - Phương pháp nghiên cứu: Phương pháp nghiên cứu tổng quan; phương pháp kế thừa; phương pháp mô phỏng, mơ hình IV Các kết đạt được: - Xác định dự kiến kịch xảy trường hợp vỡ đập Tính tốn toán thủy lực toán vỡ đập ứng với kịch - Xây dựng phương án ứng phó vỡ đập cho hạ du hồ Đồng Nghệ Đề phương án bảo vệ, phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại, cho khu dân cư, sở kinh tế, an ninh, quốc phòng, sở để đưa đồ quy hoạch cách hợp lý CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ CÁC SỰ CỐ XẢY RA ĐỐI VỚI ĐẬP ĐẤT KHU VỰC TRUNG TRUNG BỘ 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý Khu vực Trung Trung Bộ gồm tỉnh, thành phố : Quảng Ngãi, Quảng Nam, Đà Nẵng, Thừa Thiên Huế, Quảng Trị Quảng Bình + Phía bắc giáp tỉnh Hà Tĩnh + Phía nam giáp tỉnh Bình Định + Phía đơng giáp Biển Đơng + Phía tây giáp Lào 1.1.2 Đặc điểm địa hình B Địa hình lưu vực phần lớn đồi núi, riêng phía Đơng giáp biển đồng nhỏ hẹp có địa hình thấp 30 m bị chia cắt nhiều dãy núi đâm ngang sát biển Phía tây vùng núi, gò, đồi Chuyển tiếp từ vùng núi cao xuống đồng vùng trung du với đồi núi thấp có độ cao (100-800) m 1.1.3 Đặc điểm thổ nhưỡng B Đất phát triển loại đá mẹ, gồm loại đây: - Nhóm đất mùn núi cao; - Nhóm đất feralít phát triển đá mác ma loại đá khác, phân bố rộng rãi vùng đồi núi thấp; - Đất phù sa; - Đất phèn, đất mặn; - Đất cát biển; - Đất xói mịn từ sỏi đá 1.1.4 Thảm phủ thực vật B Thực vật lưu vực phong phú đa dạng, gồm có kiểu rừng kín thường xanh ẩm nhiệt đới phân bố độ cao 1.000 m; kiểu rừng kín rụng ẩm nhiệt đới; kiểu rừng thưa, rộng khô nhiệt đới kiểu rừng kim khơ nhiệt đới Ngồi ra, cịn có trảng cỏ, bụi Rừng bị tàn phá, khai thác thiếu qui hoạch Tính đến năm 2006, diện tích rừng tỉnh Quảng Nam khoảng 457,7.103 ha, rừng tự nhiên 396,3.103 ha, rừng trồng 61,4.103 ha, tỷ lệ rừng che phủ khoảng 43,9% 1.1.5 Đặc điểm khí hậu, thủy văn 1.1.5.1 Đặc điểm khí hậu a Đặc điểm chung Khí hậu chịu ảnh hưởng mạnh mẽ chế độ khí hậu nhiệt đới gió mùa có tác động mạnh mẽ yếu tố biển đơng Mặt khác tác động chắn gió dãy Trường Sơn tạo biến đổi sâu sắc khí hậu vùng mà đặc biệt biến đổi mưa theo không gian dẫn đến phân hóa sâu sắc chế độ dịng chảy theo mưa hệ thống sơng ngịi vùng Trong năm khí hậu chia làm hai mùa: mùa đông mùa hè Giữa hai mùa khơng có chênh lệch lớn nhiệt độ khơng khí lại có tương phản sâu sắc chế độ mưa Lượng mưa năm trung bình nhiều năm khu vực biến đổi khoảng (2000÷5000)mm lại có biến đổi lớn theo không gian, theo độ cao lưu vực Vào mùa đông hướng gió thịnh hành gió mùa Đơng Bắc Gió mùa Đơng Bắc vịng qua biển bị biến tính hồn tồn, khối khơng khí ấm ẩm tạo thời tiết mát, ẩm Hoạt động gió mưa Đơng Bắc kết hợp với nhiễu thời tiết (áp thấp nhiệt đới, bão, xoáy, giải hội,…) với tác động chắn gió dãy Trường Sơn nguyên nhân gây mưa lớn đến lớn tồn khu vực Vào mùa hè, hướng gió thịnh hành gió Tây Nam Gió Tây Nam từ Bắc Ấn Độ dương thổi tới gặp dãy Trường Sơn, hiệu ứng Font diễn mạnh mẽ để lại lượng mưa lớn bên sườn Tây Trường Sơn Tây Nguyên, vượt sang sườn Đơng Trường Sơn khối khơng khí trở nên khơ, nóng tạo tượng gió Lào mang lại thời kỳ khô hạn kéo dài miền trung Việt Nam Tóm lại, khí hậu vùng lưu vực nghiên cứu mang đậm nét khí hậu gió mùa Hoạt động gió mùa, tín phong Đông Bắc kết hợp với nhiễu động nhiệt đới biển Đông với tác động dãy Trường Sơn tạo nơi mùa khơ, nóng, mưa kéo dài, mùa mưa với liên tiếp trận mưa có cường độ lớn, diện rộng nguyên nhân gây hạn hán nghiêm trọng vào mùa khơ, lũ lụt ác lỉệt vào mùa mưa tồn khu vực Trung Trung nói chung lưu vực tuyến cơng trình nói riêng b Chế độ xạ B Lượng xạ tổng cộng trung bình năm khoảng (140-150) kcal/cm2 Cân P P xạ trung bình năm khoảng (75-100) kcal/cm2 P P Số nắng trung bình năm từ 1800 vùng núi cao đến 2260 Đà Nẵng Số nắng trung bình tháng 200-255 mùa hè 150 mùa đông Tháng VII tháng có số nắng trung bình cao nhất, tháng XII có số nắng thấp Bảng 1.1 Số nắng trung bình tháng số trạm khu vực Trung Trung Bộ (giờ) Trạm Giá trị trung bình tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Số nắng (giờ) Đà Nẵng Tam Kỳ Trà My 141,5 140,7 187,7 208,3 243,9 239,2 255,0 218,9 177,2 146,9 121,4 102,3 2200,6 138,6 151,9 211,4 223,5 257,8 235,8 254,0 230,3 197,2 157,0 109,0 88,9 2255,4 114,8 136,9 190,6 196,2 213,5 193,2 209,4 197,5 156,5 121,4 76,0 64,2 1874,0 c Chế độ ẩm B Độ ẩm khơng khí có quan hệ chặt chẽ với nhiệt độ khơng khí lượng mưa Vào tháng mùa mưa độ ẩm khơng khí vùng đồng ven biển đạt 85 ÷ 88%, vùng núi đạt 90 ÷ 95% Các tháng mùa khơ vùng đồng ven biển cịn mức 80%, vùng núi cịn 80 ÷ 85% Độ ẩm khơng khí vào ngày thấp xuống tới mức 20 ÷ 30% Bảng 1.2 Độ ẩm khơng khí tương đối trung bình số trạm khu vực Trung Trung Bộ (%) Giá trị trung bình tháng Trạm I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm Độ ẩm khơng khí tương đối trung bình (%) Đà Nẵng 84 84 83 83 79 76 75 77 82 84 85 85 81 Tam Kỳ 87 87 84 82 79 77 76 77 83 86 88 88 83 Trà My 89 87 84 82 84 84 84 84 88 90 93 92 87 d Chế độ nhiệt B Nhiệt độ khơng khí trung bình năm khoảng 24-260C, giảm từ đồng ven P P biển lên miền núi theo tăng cao địa hình Nhiệt độ tối cao tuyệt đối 400C vào ngày có gió tây khơ nóng Nhiệt độ tối thấp tuyệt đối P P 150C vùng đồng 100C vùng núi P P P P Bảng 1.3 Nhiệt độ không khí trung bình số trạm khu vực Trung Trung Bộ (oC) Giá trị trung bình tháng Trạm I II III IV V VI VII VIII IX Năm X XI XII Nhiệt độ khơng khí trung bình (oC) Đà Nẵng 21,4 22,3 24,1 26,4 28,3 29,3 29,3 28,9 27,5 25,9 24,1 22,1 25,8 Tam Kỳ 21,4 22,6 24,4 26,7 28,1 28,8 28,9 28,6 27,2 25,5 23,8 21,7 25,6 Trà My 20,6 22,0 24,1 26,1 26,8 26,9 26,9 26,9 25,7 24,2 22,4 20,6 24,4 e Bốc B - Lượng bốc phụ thuộc vào yếu tố khí hậu: nhiệt độ khơng khí, nắng, gió, độ ẩm Lượng bốc trung bình lưu vực khoảng 680 ÷ 1040mm, vùng núi lượng bốc khoảng 680 ÷ 800mm, vùng đồng ven biển lượng bốc khoảng 880 ÷ 1.050mm Bảng 1.4 Bốc tiềm trung bình tháng số trạm khu vực Trung Trung Bộ (mm) Giá trị trung bình tháng Trạm I II III IV V VI VII VIII Năm IX X XI XII Bốc thoát tiềm (mm) Đà Nẵng 80,7 86,7 121,0 134,9 155,5 152,3 158,6 151,5 126,8 107,9 91,0 73,0 1439,8 Tam Kỳ 77,0 86,8 126,1 140,1 160,5 155,8 163,5 157,5 134,0 106,4 82,6 71,4 1461,6 Trà My 62,0 74,4 107,6 119,0 128,0 119,7 124,0 121,7 102,5 83,4 59,0 51,3 1152,5 f Chế độ gió B Lượng mây tổng quan trung bình năm biến đổi phạm vi (5-7,7)/10 bầu trời, có xu tăng dần từ đồng lên miền núi.Tốc độ gió bình qn hàng năm vùng núi đạt 0,7 ÷ 1,3 m/s, vùng đồng ven biển đạt 1,3 ÷ 1,6 m/s Tốc độ gió lớn quan trắc Trà My mùa hạ đạt 34 m/s mùa mưa đạt 25 m/s Vùng đồng ven biển gió thường mạnh đạt 40 m/s Đà Nẵng có bão Bảng 1.5 Tốc độ gió trung bình tháng số trạm khu vực Trung Trung Bộ (m/s) Giá trị trung bình tháng Trạm I II III IV V VI VII VIII IX Năm X XI XII 2,1 1,6 Tốc độ gió (m/s) Đà Nẵng 1,5 1,8 Tam Kỳ 1,5 1,5 1,7 Trà My 0,8 1,0 1,0 1,9 1,7 1,6 1,2 1,3 1,2 1,4 1,7 1,6 1,8 1,9 1,9 1,8 1,8 1,8 1,9 2,4 1,8 1,8 0,9 0,8 0,8 0,7 0,7 0,7 0,8 0,7 0,6 0,8 g Chế độ mưa B Lượng mưa năm phân bố không lưu vực, từ 2.000 mm thung lũng sông Bung tăng lên tới 4.000 mm vùng núi, trung tâm mưa lớn Trà My - thượng nguồn sông Thu Bồn trung tâm mưa lớn Trung Trung Bộ, số trung tâm mưa lớn nước ta Lượng mưa trung bình tháng phân phối khơng năm có dạng đỉnh: đỉnh phụ vào tháng V-VI mưa tiểu mãn gây ra, đỉnh lớn năm vào tháng X hay tháng XI Mùa mưa hàng năm thường kéo dài tháng, từ tháng IX đến tháng XII, lượng mưa mùa chiếm tới (60-75)% lượng mưa năm Mùa khơ (mùa mưa ít) kéo dài tới tháng, lượng mưa mùa chiếm (25-40)% lượng mưa năm, lượng mưa tháng liên tục nhỏ chiếm (3-6)% thường xuất vào tháng I-III phần phía tây lưu vực tháng II-IV nơi khác Về mùa hạ, mùa mưa diễn phạm vi nước tỉnh Trung Trung Bộ, hiệu ứng phơn phía sườn khuất gió (phía Đơng Trường Sơn), mùa khơ kéo dài với ngày thời tiết khơ nóng, đặc biệt vùng đồng ven biển thung lũng thấp Thời kỳ cuối mùa hạ đầu mùa đơng gió mùa Đông Bắc đối lập với hướng núi, kèm theo nhiễu động fron cực đới, xoáy thấp, bão hội tụ nhiệt đới cuối mùa thiết lập mùa mưa Quảng Nam, Đà Nẵng tỉnh, thành phố ven biển Trung Trung Bộ Mùa mưa kéo dài từ tháng IX đến tháng XII, mùa khô từ tháng I đến tháng VIII Riêng tháng V tháng VI xuất đỉnh mưa phụ, phía Tây đỉnh mưa phụ rõ nét hơn, hình thành thời kỳ tiểu mãn lưu vực sông Bung Thành phần lượng mưa mùa nhiều mưa chiếm 65 ÷ 80% lượng mưa năm, thành phần lượng mưa mùa mưa chiếm 20 ÷ 35% lượng mưa năm Tuy nhiên thời kỳ mưa lớn vùng nghiên cứu thường tập trung vào tháng tháng X tháng XI, thành phần lượng mưa tháng chiếm 40 ÷ 50% lượng mưa năm Bảng 1.6 Lượng mưa trung bình tháng, năm số trạm lưu vực Trung Trung Bộ (mm) TT Tên trạm Lượng mưa trung bình tháng, năm (mm) Đà Nẵng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII Năm 71.4 24.0 21.5 36.0 101.7 106.5 78.3 147.1 323.3 634.3 452.7 221.3 2206.9 Tam Kỳ 123,4 44,4 39,3 44,9 93,3 102,1 79,4 115,9 325,0 713,6 580,9 372,6 2634,8 Nông Sơn 62,8 36,5 31,4 88,6 227,3 202,5 155,2 190,8 330,4 696,2 594,6 274,8 2891,0 Thành Mỹ 33,1 19,0 33,7 89,1 248,7 203,6 146,3 195,3 274,2 512,5 341,9 104,9 2202,3 1.1.5.2 Thủy văn B a Dòng chảy năm B Phân bố dịng chảy năm lưu vực khơng đều, từ 30 l/s.km2 P P vùng đồng ven biển đến 100 l/s.km2 thượng nguồn sông Thu Bồn P P Tổng lượng dòng chảy năm trung bình nhiều năm khoảng 20,4 km3, (chiếm P P 2,4%) tổng lượng dịng chảy năm sơng suối nước ta Mức bảo đảm nước bình quân năm km2 diện tích khoảng P P 1.970.103 m3/km2 16.300 m3/người (theo dân số năm 2005 khoảng 1,25 triệu P P P P P P P P người) Dịng chảy phân phối khơng năm, lượng dòng chảy tháng mùa lũ (các tháng X-XII) chiếm khoảng (65-70)% dịng chảy năm; đó, mùa cạn kéo dài tới tháng (các tháng I-IX), lượng dòng chảy mùa chiếm (30-45)% dòng chảy năm Dạng phân phối dịng chảy năm có đỉnh: đỉnh xuất vào tháng XI, đỉnh phụ xuất vào tháng V mưa tiểu mãn gây Ba tháng liên tục có lượng dịng chảy nhỏ xuất vào tháng II-V hay III-V tuỳ thuộc vào xuất lũ tiểu mãn, lượng dòng chảy tháng chiếm khoảng (5-10)% lượng dịng chảy năm Mơ đun dịng chảy năm trung bình thời kỳ nhiều năm (1977-1999) biến đổi phạm vi từ 30 l/s.km2 vùng đồng ven biển đến P P 10 60 l/s.km2 vùng miền núi, lớn đạt tới 80 l/s.km2 thượng nguồn sông P P P P Thu Bồn nhánh sơng Vu Gia (thuộc sườn phía tây nam dãy Bạch Mã) Chế độ nước sông vùng hạ lưu ven biển phụ thuộc vào thuỷ triều với chế độ bán nhật triều khơng Thuỷ triều xâm nhập sâu vào sông Thu Bồn tới 35 km Bảng 1.7 Lưu lượng trung bình tháng, năm số trạm lưu vực Trung Trung Bộ (m3/s) P Lưu lượng trung bình tháng, năm (m3/s) P Trạm TT P Sông I Thành Mỹ II III IV V P VI VII VIII IX X XI XII Năm Vu Gia 107 67,4 48,2 41,6 53,4 58,3 45,8 55,2 100 281 369 249 123 Nông Sơn Thu Bồn 232 135 92,4 71,8 101 98.5 70,2 78,9 171 650 953 622 273 b Dòng chảy lũ B Lưu lượng đỉnh lũ lớn thời kỳ quan trắc đạt tới 7000 (M Qmax = R R 3,78 m3/s.km2) vào ngày 20/X/1998 trạm Thành Mỹ sông Vu Gia, 10.800 P P P P m3/s (M Qmax =3,42 m3/s.km2) vào 12/XI/2007 trạm Nông Sơn sông Thu Bồn P P R R P P P P Theo điều tra, trận lũ XI/1964 trận lũ lịch sử sông Thu Bồn với Qmax=18.200 m3/s (M Qmax =5,76 m3/s.km2) Nơng Sơn Từ nhận thấy, lũ sông P P R R P P P P Thu Bồn thuộc loại lớn so với sông khác Việt Nam Các trận lũ lớn đặc biệt gây ngập lụt nghiêm trọng vùng đồng hạ lưu Bảng 1.8 Lưu lượng đỉnh lũ lớn lưu lượng nhỏ số trạm lưu vực Trung Trung Bộ Lưu lượng đỉnh lũ lớn TT Trạm Sông Thời gian M Q (m3/s) (m3/s.km2) xuất P P P Thành Mỹ Nông Sơn Vu Gia P P P Lưu lượng nhỏ Q Thời gian M (m3/s) (l/s.km2) xuất P P P P 7000 3,78 20/XI/1998 11,3 6,11 4/IX/1988 Thu Bồn 10800 3,42 20/XI/2007 14,6 4,63 17/VI/1977 71 + Phương án sơ tán tình khẩn cấp, đó, phân loại cơng việc thực trước có báo động ứng với cấp báo động khác nhau; điều kiện thời tiết (mưa, nắng, gió bão), thời gian xẩy (ban ngày, ban đêm) vv… + Bộ máy điều hành cấp (tỉnh, huyện, cụm, xã…), thẩm quyền định thời gian khu vực sơ tán, thứ tự sơ tán (theo tình mức độ ảnh hưởng)… + Dự kiến bố trí phương tiện phục vụ điều kiện khẩn cấp: trạm thông tin liên lac, trạm cấp cứu, kho tàng địa điểm cung ứng lương thực, thực phẩm cho khu vực sơ tán, nhân lực điều hành kinh phí cho việc chuẩn bị thực phương án có lệnh - Đề xuất cơng việc cần thực để phục vụ cho việc thực Kế hoạch Chuẩn bị khẩn cấp + Hệ thống thông tin liên lạc, hệ thống báo động + Hệ thống đường cứu hộ, đường sơ tán + Hệ thống kho tàng vật tư, thiết bị dự phịng, + Các cơng việc cần thiết khác - Cắm mốc biển báo: + Sau thống phương án sơ tán, tiến hành cắm mốc xác định vị trí khu vực sơ tán, biển dẫn đường sơ tán biển báo cần thiết khác Phần lấy kinh phí từ nguồn khác + Dự kiến khối lượng vốn để thực công việc 3.5.2.2 Xây dựng phương án ứng phó xảy cố a Khu vực hồ chứa cơng trình đầu mối B - Kiểm tra , quan trắc thườ ng xuyên 24/24 giờ các công trình đầu mối của hồ gồm: đập đất, cống và tràn xả lũ - Kiểm tra máy móc và thiết bị tràn sự cố 72 - Kiểm tra phát hiện và xử lý kịp thời các sự cố ở thân đập đất , đắp bờ đất đỉnh đ ập, quyết tâm giữ vững đập đất - Khi đã cố gắng hết sức để giải quyết các tình huống xấu mà vẫn xảy các sự cớ vỡ đập cấp thẩm quyền phát lệnh khẩn cấp thu quân ứng cứu đầu mối hồ, tổ chức đưa quân kịp thời vị trí an tồn, đảm bảo tính mạng lực lượng tham gia ứng cứu hồ chứa, đồng thời chuẩn bị lực lượng sẵn sàng tham gia thực phương án sơ tán nhân dân vùng hạ lưu hồ chứa b Khu vực hạ du - Trong tình khẩn cấp có lệnh báo động sơ tán quan chức năng, Ban huy phòng chống lụt bão xã triệu tập tất thành viên, cán phụ trách văn phòng Ban huy (phổ biến kế hoạch triển khai cấp tốc công tác ứng cứu, sơ tán nhân dân vùng bị ngập).Các đồng chí: Bí thư Đảng ủy, Chủ tịch Uỷ ban nhân dân xã (phường), Trưởng ban phòng chống khắc phục hậu lụt bão phụ trách chung huy trực tiếp thực sơ tán dân - Sau tuyên truyền, thông báo cho nhân dân tình hình mưa lũ hướng dẫn phổ biến quy tắc, quy định di chuyển đến nơi an toàn Xem xét điều kiện bố trí tập kết, hướng vận chuyển theo đường giao thơng sẵn có; bố trí phương tiện vận chuyển nhân lực hỗ trợ, kế hoạch thực phương án di dời sơ tán dân vùng bị ngập - Khi xảy cố tương ứng theo kịch xác định hình thành địa điểm ngập, vùng ngập Kế hoạch phân giao nhiệm vụ, đạo hướng dẫn cho khu vực dân cư bị ngập sau: Các khu vực bị ngập xa trường học, trụ sở ủy ban nhân dân tình xảy vơ khẩn cấp khu vực di dời lên địa điểm gần có cao độ cao mực nước ngập Lán trại, nơi trú ẩn dựng tạm lên để dân trú ngụ, sinh hoạt - Yêu cầu, động viên nhân dân chấp hành quy định, hướng dẫn cán điều hành trình cư trú địa điểm sơ tán, có ý thức trách nhiệm bảo vệ tài sản công 73 - Đề nghị đơn vị Quân đơn vị tổ chức khác đóng quân địa bàn tham gia phối hợp với lực lượng khác giúp dân sơ tán - Triển khai công tác theo phương châm “4 chỗ”: Chỉ huy chỗ; Lực lượng chỗ; Phương tiện, vật tư chỗ Kinh phí, hậu cần chỗ * Đối với yếu tố Chỉ huy tại chố - Khi xảy cố, người huy phải bám vào phương án xây dựng để định chỗ theo tình hình thực tế - “Mệnh lệnh huy” đạo cấp - Chủ động theo dõi sát tình hình thiên tai , các hộ dân, sở sản xuất v v diện gặp nguy hiểm cần cứu nạn di dời khẩ n cấp - Chỉ đạo các lực lượng chuyên trách tiếp tục bám trụ tại địa bàn , giúp dân chằng chống nhà cửa , cắt tỉa cành , kê kích các vật dụng gia đình v v; tham gia sơ tán dân khỏi vùng nguy hiểm, tham gia cứu người, tài sản, cứu hộ cơng trình phịng, chống lụt bão bị cố,… - Chủ động phối kết hợp chặt chẽ với cấp , các lực lượng vũ trang đóng địa bàn tổ chức cứu hộ , cứu nạn - Chỉ đạo cung cấp lương thực , thuốc men, chăn màn quần áo cho dân tại các điểm sơ tán * Đối với yếu tố Lực lượng tại chỗ kinh phí: - Các đợi niên xung kích , dân quân , các tổ nhóm tự quản tích cực hỗ trợ nhân dân đối phó với cố - Các lực lượng chuyên trách điện lực , cung cấp nước , trường học , y tế, thông tin liên lạc thực hiện các phương án cụ thể đối phó với tình huống thiên tai của ngành mình - Cung cấp đủ lực lượng hỗ trợ dân di dời đến nơi an toàn - Tiếp tục tuần tra , canh gác tại các điểm xung yếu địa bàn ; Trong trường hợp phát sinh tình huống khẩn cấp thì tích cực đối phó , hỗ trợ nhân dân * Đối với yếu tố Phương tiện, vật tư tại chỗ T 74 - Huy động , trưng thu trưng dụng các phương tiện , vật tư đã lên danh sách từ T trước - Cung cấp các phương tiện cần thiết cho các lực lượng tại chỗ làm nhiệm vụ T cứu hộ, cứu nạn kịp thời, hiệu quả * Đối với yếu tố Hậu cần tại chỗ T - Phân bổ lương thực , thuốc men, và các vật dụng gi a đình cần thiết cho các T hộ dân tại các điểm sơ tán - Tiếp tục theo dõi nắm tình hình số hộ cần cứu trợ khẩn cấp T , nhu cầu thiết yếu của người dân còn bám trụ tại địa bàn cũng tạm cư tại các điểm sơ tán 3.5.2.3 Kế hoạch hoạt động sau cố a Tại cơng trình đầu mối: Ban huy Phòng chống lụt bão Hồ Đồng Nghệ thực công việc sau: - Đánh giá sơ hư hỏng, lập báo cáo lên cấp có thẩm quyền, - Đề xuất phương án sửa chữa khẩn cấp đảm bảo cơng trình ổn định để sãn sàng ứng phó với trận lũ tới sẵn sàng tích nước có thể, - Tiếp tục tu bổ, sửa chữa khẩn cấp hư hỏng, theo phương án chấp nhận - Kế hoạch sơ khôi phục cơng trình theo thiết kế ban đầu b Tại khu vực hạ du: Ban huy Phòng chống lụt bão xã chịu ảnh hưởng, thiệt hại thực công việc sau: - Đánh giá sơ thiệt hại, lập báo cáo gửi cấp có thẩm quyền - Tiếp tục cứu chữa nạn nhân, trợ cấp gia đình khó khăn, tu bổ sửa chữa cơng trình, nhà cửa đường sá, kênh mương bị hư hỏng, ổn định sống cho nhân dân khôi phục sản xuất 75 3.6 Kết luận chương B - Để giải toán vỡ đập hồ Đồng Nghệ tác giả xét kịch vỡ đập B xảy sử dụng mơ hình ứng dụng phổ biến Mike 11, Mike 21 Mike flood để mơ vỡ đập ứng với kịch - Kết tính tốn xảy cố vỡ đập ứng với kịch khác gây nên tượng ngập lụt lưu vực nghiên cứu mức độ khác Với trình lưu lượng xả lũ hồ chứa, kết hợp với trình lũ vỡ đập, mực nước sông Túy Loan tràn bờ gây ngập lụt cho nhiều khu vực Các xã chịu ảnh hưởng nặng nề xã nằm bên ven bờ sông Túy Loan, khu vực khác chịu ảnh hưởng mức độ ngập có nhỏ - Dựa vào kết mô vỡ đập ứng với kịch bản, tác giả đưa giải pháp ứng phó cho khu vực hạ du hồ Đồng Nghệ xảy vỡ đập nhằm phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại cho khu dân cư, sở kinh tế, an ninh, quốc phòng 76 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ B Kết luận * Các kết đạt được: Với đề tài “Nghiên cứu toán vỡ đập hồ Đồng Nghệ thành phố Đà Nẵng, từ kiến nghị giải pháp phòng tránh cho khu vực hạ du” từ kết thu thập tài liệu, phân tích tính tốn, rút kết sau: - Đưa nhìn tổng quan điều kiện tự nhiên cố xảy đập đất khu vực Trung Trung Bộ Qua nhấn mạnh việc nghiên cứu toán vỡ đập cần thiết thiết thực - Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tính tốn vỡ đập, xác định dự kiến kịch xảy trường hợp vỡ đập Vận dụng tính tốn trường hợp vỡ đập hồ Đồng Nghệ từ kiến nghị giải pháp ứng phó cho khu vực hạ du hồ Đồng Nghệ nhằm phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại cho khu dân cư, sở kinh tế, an ninh, quốc phòng * Những hạn chế Luận văn: Mặc dù cố gắng khuôn khổ luận văn thời gian có hạn nên cịn tồn số vấn đề luận văn là: Số liệu, tài liệu phục vụ tính tốn cịn thiếu nên chưa thể tính tốn thể xác kết nghiên cứu Luận văn đưa kịch tính tốn trường hợp vỡ đập xuất lũ lớn cho khu vực nghiên cứu Để đưa giải pháp ứng phó tối ưu cho khu vực hạ du cơng trình cần xét đến nhiều kịch cố vỡ đập thấm, vỡ đập cống bị hỏng Luận văn dừng lại kết mô cố vỡ đập, ngập lụt cho khu vực hạ du cơng trình tương ứng với kịch đề mà chưa xây dựng đồ 77 ngập lụt tương ứng sơ đưa giải pháp ứng phó cho khu vực hạ du xảy vỡ đập Kiến nghị Qua hạn chế Luận văn hướng nghiên cứu tác giả nghiên cứu vấn đề tồn tài Luận văn để đưa phương án tối ưu nhằm phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại cho khu dân cư, sở kinh tế, an ninh, quốc phòng Nội dung luận văn giải nhiều vấn đề trình bày Tuy nhiên, hạn chế thời gian, trình độ lực tính chất phức tạp tốn, nên khơng tránh khỏi thiếu sót Rất mong nhận đánh giá, góp ý q báu Thầy tồn thể bạn, để nội dung Luận văn đầy đủ, hoàn thiện 78 TÀI LIỆU THAM KHẢO Bộ Nông nghiệp & PTNT (2008), Thông tư số 33/2008/TT - BNN ngày 04 tháng năm 2008 Hướng dẫn thực số điều thuộc Nghị định số 72/2007/NĐCP ngày 07 tháng năm 2007 Chính phủ quản lý an tồn đập Bộ Nơng nghiệp & PTNT (2011), Quy trình vận hành hồ chứa nước Đồng Nghệ Chính phủ (2007), Nghị định số 72 /2007/NĐ-CP ngày 07 tháng năm 2007 Quản lý an tồn đập, Dự án Vận động Chính sách Phòng chống thiên tai dựa vào cộng đồng (JANI) (2010) , Phương châm chỗ phòng tránh thiên tai Đài Khí tượng Thuỷ văn khu vực Trung Trung Bộ, Đặc điểm Khí tượng Thuỷ văn tỉnh Quảng Nam - Đà Nẵng GS.TS Phan Sỹ Kỳ (2000), Sự cố số cơng trình thủy lợi Việt Nam biện pháp phòng tránh, Nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội PGS.TS Lê Văn Nghinh, PGS TS Bùi Cơng Quang, ThS Hồng Thanh Tùng, Bài Giảng mơ hình tốn Thủy Văn (Bộ mơn Tính tốn Thủy văn - Trường Đại học Thủy Lợi) Trường Đại học Khoa học tự nhiên(2010), Báo cáo tổng kết dự án tiến hành khảo sát thực địa lập mơ hình thủy lực lưu vực sơng Thạch Hãn Bến Hải tỉnh Quảng Trị Viện Thủy lực Đan Mạch (DHI), Giới thiệu mơ hình Mike 11 10 Nguyễn Thanh Xuân (2007), Đặc điểm thủy văn nguồn nước sông Việt Nam, Nhà xuất Nông Nghiệp, Hà Nội LỜI CẢM ƠN Sau khoảng thời gian học tập làm Luận văn với giúp đỡ vô quý báu, tận tâm thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Bản thầy giáo, cô giáo trường Đại học Thuỷ Lợi, bạn bè đồng nghiệp với nỗ lực cố gắng học tập, tìm tịi, nghiên cứu, tích lũy kinh nghiệm thực tế thân, tác gỉa hoàn thành luận văn thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu toán vỡ đập hồ Đồng Nghệ thành phố Đà Nẵng, từ kiến nghị giải pháp phòng tránh cho khu vực hạ du ” Tác giả xin gửi lời cảm ơn trân thành tới lãnh đạo trường Đại học Thủy Lợi, Phòng Đào tạo đại học sau đại học, khoa Cơng trình thầy cô tham gia giảng dạy thời gian qua tạo điều kiện thuận lợi để tác giả hồn thành khóa học Luận văn Đặc biệt tác giả xin gửi lời cảm ơn sâu sắc tới thầy giáo PGS.TS Nguyễn Văn Bản đã tận tình hướng dẫn, bảo cung cấp thông tin khoa học quý báu cho tác giả suốt trình thực Luận văn Cuối cùng, tác giả xin gửi lời cảm ơn tới gia đình, bạn bè, đồng nghiệp người động viên, tạo điều kiện cho tác giả suốt trình học tập nghiên cứu vừa qua Do hạn chế thời gian, kiến thức lý luận chưa sâu, kinh nghiệm thực tế cịn nên Luận văn khơng thể tránh khỏi thiếu sót Tác giả mong nhận ý kiến đóng góp bảo tận tình thầy giáo bạn bè đồng nghiệp để Luận văn hoàn thiện Xin trân thành cảm ơn! Hà Nội, ngày 04 tháng 12 năm 2012 Tác giả Luận văn BÙI THỊ LOAN LỜI CAM ĐOAN Tôi là: Bùi Thị Loan Học viên lớp: 19 C12 Tôi xin cam đoan luận văn Thạc sĩ với đề tài: “Nghiên cứu toán vỡ đập hồ Đồng Nghệ thành phố Đà Nẵng, từ kiến nghị giải pháp phòng tránh cho khu vực hạ du” cơng trình nghiên cứu thân tơi Các thơng tin, tài liệu, bảng biểu, hình vẽ… lấy từ nguồn khác trích dẫn nguồn đầy đủ theo quy định Nếu có sai trái tơi xin hoàn toàn chịu trách nhiệm theo quy định nhà trường Hà Nội, ngày 04 tháng 12 năm 2012 Tác giả luận văn BÙI THỊ LOAN MỤC LỤC LỜI CẢM ƠN LỜI CAM ĐOAN MỞ ĐẦU I Tính cấp thiết đề tài II Mục tiêu Đề tài: III Cách tiếp cận phương pháp nghiên cứu: IV Các kết đạt được: CHƯƠNG TỔNG QUAN VỀ ĐIỀU KIỆN TỰ NHIÊN VÀ CÁC SỰ CỐ XẢY RA ĐỐI VỚI ĐẬP ĐẤT KHU VỰC TRUNG TRUNG BỘ 1.1 Điều kiện tự nhiên 1.1.1 Vị trí địa lý 1.1.2 Đặc điểm địa hình 1.1.3 Đặc điểm thổ nhưỡng 1.1.4 Thảm phủ thực vật 1.1.5 Đặc điểm khí hậu, thủy văn 1.1.5.1 Đặc điểm khí hậu 1.1.5.2 Thủy văn 1.2 Các cố xảy gây phá hủy đập đất khu vực Trung Trung Bộ 11 1.2.1 Những cố thường gặp nguyên nhân gây cố đập đất 11 1.2.1.1 Lũ tràn qua đỉnh đập 11 1.2.1.2 Sạt mái đập thượng lưu 11 1.2.1.3 Thấm mạnh sủi nước đập 11 1.2.1.4 Thấm mạnh sủi nước vai đập 12 1.2.1.5 Thấm mạnh sủi nước mang cơng trình 12 1.2.1.6 Thấm mạnh sủi nước phạm vi thân đập 12 1.2.1.7 Nứt ngang đập 13 1.2.1.8 Nứt dọc đập 13 1.2.1.9 Nứt nẻ sâu mặt mái đập 14 1.2.1.10 Trượt sâu mái đấp thượng lưu 14 1.2.1.11 Trượt sâu mái đập hạ lưu 14 1.2.2 Các cố xảy gây phá hủy đập đất khu vực Trung Trung Bộ 15 1.3 Kết luận chương 20 CHƯƠNG NGHIÊN CỨU LỰA CHỌN PHƯƠNG PHÁP 21 TÍNH BÀI TỐN VỠ ĐẬP 21 2.1 Mục tiêu việc tính tốn vỡ đập 21 2.2 Các phương pháp tính thường dùng tính tốn tốn thủy lực xảy vỡ đập………… 21 2.2.1 Các phương pháp tính thường dùng tính tốn toán thủy lực xảy vỡ đập 21 2.2.2 Một số mơ hình có khả áp dụng 23 2.2.2.1 Mơ hình KOD 23 2.2.2.2.Mơ hình VRSAP 24 2.2.2.3.Mơ hình WENDY 24 2.2.2.4.Mơ hình HEC - RAS 24 2.2.2.5 Mơ hình SOBEK 25 2.2.2.6 Mơ hình thủy lực SOGREAH: 26 2.2.2.7.Bộ mơ hình MIKE 27 2.2.3 Lựa chọn mơ hình .27 2.2.3.1 Giới thiệu mơ hình MIKE 11 28 2.2.3.2 Giới thiệu mơ hình MIKE 21 33 2.2.3.3 Giới thiệu mơ hình MIKE FLOOD 34 2.3 Kết luận chương 36 CHƯƠNG VẬN DỤNG KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU GIẢI QUYẾT BÀI TOÁN VỠ ĐẬP VÀ XÂY DỰNG PHƯƠNG ÁN ỨNG PHÓ CHO KHU VỰC HẠ DU HỒ ĐỒNG NGHỆ KHI XẢY RA VỠ ĐẬP 37 3.1 Giới thiệu cơng trình 37 3.1.1.Vị trí cơng trình 37 3.1.2 Các thơng số kỹ thuật hồ chứa nước Đồng Nghệ 38 3.2 Phạm vi nghiên cứu 40 3.3 Tài liệu khu vực nghiên cứu 40 3.3.1 Mạng lưới sơng ngịi 40 3.3.2 Mạng lưới trạm quan trắc khí tượng - thủy văn: 41 3.3.3 Tình hình ngập lụt 44 3.3.3.1 Các trận lũ lớn lịch sử 44 3.3.3.2 Độ lớn lũ 46 3.4 Các kịch xảy trường hợp vỡ đập hồ Đồng Nghệ tính tốn giải tốn vỡ đập ứng với kịch 47 3.4.1 Các kịch xảy trường hợp vỡ đập hồ Đồng Nghệ 47 3.4.2 Tính tốn giải tốn vỡ đập 48 3.4.2.1 Thiết lập mơ hình thủy lực Mike 11 48 3.4.2.2 Mơ hình thủy lực chiều 55 3.4.2.3 Mơ hình lũ tràn 55 3.4.2.4 Kết tính tốn 55 3.5 Các giải pháp ứng phó xảy vỡ đập 62 3.5.1 Giải pháp cơng trình 63 3.5.2 Giải pháp phi cơng trình 64 3.5.2.1 Xây dựng phương án chuẩn bị sẵn sàng 64 3.5.2.2 Xây dựng phương án ứng phó xảy cố 71 3.5.2.3 Kế hoạch hoạt động sau cố 74 3.6 Kết luận chương 75 KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 76 Kết luận… 76 Kiến nghị 77 TÀI LIỆU THAM KHẢO 78 DANH MỤC BẢNG Bảng 1.1 Số nắng trung bình tháng số trạm khu vực Trung Trung Bộ T (giờ)………… Bảng 1.2 Độ ẩm khơng khí tương đối trung bình số trạm khu vực Trung T Trung Bộ (%) Bảng 1.3 Nhiệt độ khơng khí trung bình số trạm khu vực Trung Trung T Bộ (oC)…………… Bảng 1.4 Bốc thoát tiềm trung bình tháng số trạm khu vực T Trung Trung Bộ (mm) Bảng 1.5 Tốc độ gió trung bình tháng số trạm khu vực Trung Trung Bộ T (m/s)……… Bảng 1.6 Lượng mưa trung bình tháng, năm số trạm lưu vực Trung T Trung Bộ (mm) Bảng 1.7 Lưu lượng trung bình tháng, năm số trạm lưu vực Trung T Trung Bộ (m3/s) 10 P P Bảng 1.8 Lưu lượng đỉnh lũ lớn lưu lượng nhỏ số trạm lưu T vực Trung Trung Bộ 10 Bảng 3.1 Các thơng số hồ Đồng Nghệ 38 T T Bảng 3.2 Danh sách trạm khí tượng vùng nghiên cứu 41 T T Bảng 3.3 Danh sách trạm thủy văn hoạt động hệ thống sông Thu Bồn T Vu Gia - Tam Kỳ 42 Bảng 3.4 Tổng hợp kịch tính toán 48 T T Bảng 3.5 Bảng kết mô theo lũ 3-5/11/1996 53 T T Bảng 3.6 Bảng kết mô theo lũ 2-4/11/1999 54 T T Bảng 3.7 Diện tích độ sâu ngập khu vực nghiên cứu 58 T T Bảng 3.8 Diện tích độ sâu ngập khu vực nghiên cứu 61 T T Bảng 4.1 Dự trù vật tư, vật liệu chuẩn bị hồ chứa 70 T T DANH MUC HÌNH VẼ B Hình 1.1 Mặt vị trí khu rị nước đập phụ Tứ n - Cơng trình Phú Ninh 16 T T Hình 1.2 Mặt cắt ngang đập - Cơng trình Phú Ninh 17 T Hình 1.3 Mặt cắt ngang đập qua lỗ sủi - Cơng trình đập Vực Trịn 17 T Hình 1.4 Mặt cắt ngang đập - Cơng trình đập Vực Trịn 19 T T Hình 1.5 Vị trí cố cơng trình thủy lợi - Cơng trình đập Vực Trịn 20 Hình 2.1 Mơ tả hệ phương trình Saint – Venant 31 T T Hình 2.2 Các điểm nút tính tốn mơ hình Mike 11 31 T T Hình 3.1 Vị trí cơng trình hồ chứa nước Đồng Nghệ 37 T T Hình 3.2 Lưới trạm Khí tượng thủy văn lưu vực sơng Vu Gia - Thu Bồn 43 T T Hình 3.3 Sơ đồ mạng sơng tính tốn 48 T T Hình 3.4 Đường trình lưu lượng đến kiểm tra PMF hồ Đồng Nghệ 49 T T Hình 3.5 Sơ họa mặt cắt phục vụ tính tốn 50 T T Hình 3.6 Đường trình mực nước tính tốn thực đo trạm Hội An trận lũ ngày T 3-5/11/1996… 53 Hình 3.7 Đường q trình mực nước tính tốn thực đo trạm Hội An trận lũ ngày T 2-4/11/1999 54 Hình 3.8 Địa hình khu vực nghiên cứu mơ hình thủy lực chiều 55 T T Hình 3.9 Sơ đồ ghép nối mơ hình bãi tràn MIKE FLOOD 56 T T Hình 3.10 Quá trình mực nước, lưu lượng hồ Đồng nghệ ứng với kịch 57 T T Hình 3.11 Mực nước dọc sơng Túy Loan ứng kịch 58 T T Hình 3.12 Kết mơ ngập lụt vùng nghiên cứu ứng với kịch 59 T T Hình 3.13 Quá trình mực nước, lưu lượng hồ Đồng nghệ ứng với kịch 59 T T Hình 3.14 Mực nước dọc sơng Túy Loan ứng với kịch 60 T T Hình 3.15 Kết mô ngập lụt vùng nghiên cứu ứng với kịch 61 T T Hình 3.16 Phương án cải tạo nhà chống thoát lũ 64 T T ... tài: Nghiên cứu lựa chọn phương pháp tính tốn vỡ đập Từ vận dụng tính tốn kịch vỡ đập hồ Đồng Nghệ kiến nghị giải pháp ứng phó cho khu vực hạ du hồ Đồng Nghệ nhằm phòng tránh giảm nhẹ thiệt hại cho. .. tượng gây lũ để từ có biện pháp hợp lý Vì lý cho thấy nghiên cứu toán vỡ đập, kiến nghị giải pháp phòng tránh cho khu vực hạ du hoàn toàn hợp lý cấp thiết người dân khu vực hạ du cơng trình II... ỨNG PHĨ CHO KHU VỰC HẠ DU HỒ ĐỒNG NGHỆ KHI XẢY RA VỠ ĐẬP 3.1 Giới thiệu cơng trình Hồ chứa nước Đồng Nghệ xây dựng từ năm 1991 đến năm 1995 đưa vào khai thác sử dụng Hồ xây dựng sông Đồng Nghệ nhánh