sông Vị trí gia nhập Diện tích (kmP 2 P )
1 Khu giữa từ Hoà Bình đến Trung Hà Đà 32.749 1.100 2 Khu giữa 1 từ Yên bái đến Phú Thọ Thao 30.000 472 3 Khu giữa 2 từ Yên bái đến Phú Thọ Thao 59.200 1.190 4 Khu giữa từ Hàm Yên đến ngã ba Lô - Gâm Lô 15.000 500 5 Khu giữa 1 từ Na Hang đến Chiêm Hoá Gâm 17.000 800 6 Khu giữa 2 từ Na Hang đến Chiêm Hoá Gâm 30.000 728 7 Khu giữa từ Chiêm Hoá đến cửa sông Gâm 65.000 700 8 Khu giữa từ Gềnh Gà đến Đoan Hùng Lô 50.900 900 9 Khu giữa từ Đoan Hùng đến cửa sông Lô 85.000 2.040 10 Khu giữa từ Chũ đến Lục Nam Lục Nam 20.000 630 11 Khu giữa từ Lục Nam đến cửa sông Lục Nam 45.000 310 12 Khu giữa từ Thác Bưởi đến Phả Lại Cầu 50.600 2.100 13 Khu giữa từ Cầu Sơn đến Phả Lại Thương 36.118 800
14 Sông Thanh Hà Thanh Hà 126.302 271
15 Khu giữa từ Vật Lại đến Ba Thá Tích 69.000 163
16 Tả Chi Nê Hoàng Long 281,2
17 Sông Đập + Hữu Yên Thủy Hoàng Long 240,8
18 Gia Viễn Hoàng Long 163,4
e. Biên dưới của mô hình:
Biên dưới của mô hình thuỷ lực là quá trình mực nước theo thời gian Z=f(t) tại 9 cửa sông đổ ra biển của lưu vực sông Hồng - sông Thái Bình:
+ Cửa sông Đá Bạch. + Cửa sông Cấm. + Cửa sông Lạch Tray. + Cửa sông Văn Úc. + Cửa sông Thái Bình. + Cửa sông Trà Lý. + Cửa sông Hồng. + Cửa sông Ninh Cơ. + Cửa sông Đáy.
2.4. DIỄN BIẾN CỦA NƯỚC LŨ SÔNG ĐÁY
Sông Đáy trước đây là một phân lưu của sông Hồng, nhưng do cửa sông bị bồi nên chỉ khi mực nước tại Hà Nội vượt quá 6,0 m thì mới có nước tràn vào sông Đáy. Trong trận lũ tháng VIII/1932 khi chưa có đập Đáy, lưu lượng lớn nhất qua cửa Đáy đạt khoảng 3000 m3/s khi đó mực nước lũ tại Phủ lý đạt 4,32 m gây khó khăn cho việc tiêu nước.
Năm 1937 sau khi xây dựng đập Đáy xong để ngăn nước lũ từ sông Hồng vào, sông Đáy chỉ còn tháo nước lũ của sông Tích, Thanh Hà và sông Hoàng Long. Lưu lượng của sông Tích chỉ khoảng vài trăm mP
3 P
/s và được điều tiết dọc sông nên khi về tới Ba Thá lưu lượng lớn nhất cũng chỉ đạt 300-400 mP
3 P
/s. Khi có đập Đáy mực nước cao nhất tại Ba Thá trung bình giảm hơn 3,0 m, ở Phủ Lý giảm hơn 1,0 m so với khi không có đập Đáy.
Càng về hạ du do ảnh hưởng của nước vật của sông Đào Nam Định, mực nước lũ có chiều hướng gia tăng.
Hình 2.3. Bản đồ mạng sông và các trạm thủy văn trên hệ thống sông Đáy
Sông Tích và sông Hoàng long thường có lũ lớn khi có bão đổ bộ hoặc khi có fron lạnh tràn về, lũ lớn thường xảy ra vào tháng IX có khi vào tháng X, hoặc tháng XI, do vậy lũ lớn trong năm trên sông Hồng thường không trùng thời gian xuất hiện lũ lớn trên sông Đáy
Sông Tích và sông Hoàng long thường có lũ lớn khi có bão đổ bộ hoặc khi có không khí lạnh tràn về, lũ lớn thường xảy ra vào tháng IX có khi vào tháng X, hoặc tháng XI, do vậy lũ lớn trong năm trên sông Hồng thường không trùng thời gian xuất hiện lũ lớn trên sông Đáy.
Khả năng xuất hiện lũ lớn nhất trong năm cho thấy lũ lớn nhất trong năm xảy ra vào tháng IX chiếm tỷ lệ cao hơn vào tháng VIII.
Tại Ba Thá số trận lũ lớn nhất trong năm xảy ra vào tháng VII chiếm tỷ lệ cao hơn số trận lũ lớn nhất trong năm vào tháng VIII, càng về hạ du tỷ lệ này càng gia tăng vào tháng VIII và đạt cao nhất vào tháng IX. Số trận lũ lớn nhất trong năm vào tháng X đạt 12-14% ở phần dòng chính sông Đáy trong khi đó trên sông Hoàng long tại Bến Đế đạt tới 23,4%
Bảng 2.6. Khả năng xảy ra lũ lớn nhất năm vào các tháng trong năm
Đơn vị (%)
STT Trạm Sông V VI VII VIII I X X XI
1 Ba thá Đáy 4,7 2,4 26,2 16,7 33,6 14,3 2,4
2 Phủ Lý Đáy 0 2,0 14,0 28,0 40,0 12,0 4,0
3 Hưng Thi Hoàng Long 2,2 6,5 15,2 26,0 28.2 19,6 2,2 4 Bến Đế Hoàng Long 2,1 2,1 12,8 23,4 34,0 23,4 2,1
Diễn biến lũ dòng chính sông Đáy
Từ đập Đáy tới Gián Khẩu. Đoạn sông Đáy ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ thuỷ văn sông Tích, Thanh Hà, sông Nhuệ cũng như việc tiêu úng, thoát lũ trong thời kỳ mưa lũ từ tháng VI ÷ X hàng năm của các sông nội đồng thuộc hệ thống nghiên cứu là khu vực thượng nguồn của sông Đáy từ đập Đáy kéo dài đến Gián Khẩu. Đoạn sông này vừa có nhiêm vụ nhận nước tiêu úng từ nội đồng hệ thống thuỷ lợi sông Nhuệ vừa có nhiệm vụ nhận nước lũ phân từ sông Hồng vào khi có quyết định phân lũ qua đập Đáy để bảo vệ Hà Nội trong trường hợp khẩn cấp. Trên đoạn sông này hiện chỉ có 3 trạm thuỷ văn quan trắc mực nước như Gián Khẩu, Phủ lý, Ba Thá. Liệt quan trắc của 3 trạm này tương đối đầy đủ và khá chi tiết. Ngoài ra, còn có một số trạm khác
trước đây nhưng hiện đã ngừng đo hoặc có đo nhưng chỉ là các trạm dùng riêng, tài liệu quan trắc không đầy đủ và chất lượng cũng không đảm bảo chỉ dùng để tham khảo. Được xây dựng năm 1937, đập Đáy có nhiệm vụ ngăn nước lũ từ sông Hồng vào đảm bảo mực nước trong sông Đáy luôn giữ ở mức thấp để giải quyết vấn đề tiêu úng cho khu vực vì vậy trong thời kỳ mùa lũ chế độ thuỷ văn của đoạn sông này chịu ảnh hưởng của mưa lũ nội địa bao gồm lũ các sông Tích, Bùi, Thanh Hà,.... và các phụ lưu của sông Đáy phía bờ hữu sông Đáy mưa nội đồng và lượng nước gia nhập từ các hệ thống thuỷ nông có nhiệm vụ tiêu úng cho các khu canh tác nông nghiệp, tiêu thoát nước mưa các khu đô thị và công nghiệp về căn bản là các yếu tố nhân tạo. Ngoài ra, còn ảnh hưởng bởi hiện tượng nước vật do dòng chảy sông từ phía sông Hồng chảy sang thông qua sông Đào Nam Định, nước lũ sông Hoàng Long nhập vào sông Đáy tại Gián Khẩu. Vì thế chế độ thuỷ văn, thuỷ lực mùa lũ trên đoạn sông này hết sức phức tạp, để có một đánh giá chính xác về đặc điểm thuỷ văn, với điều kiện tài liệu hạn hẹp là công việc hết sức khó khăn. Tuy vậy, với nguồn tài liệu hạn hẹp ấy, chúng ta cũng có thể có một cái nhìn sơ bộ về chế độ thuỷ văn đoạn sông này như sau:
Lũ sông Hồng lớn nhất xảy ra tập trung vào tháng VIII, các trường hợp phân lũ sông Hồng thường tập trung vào tháng VIII do vậy chỉ xét trường hợp lũ lớn nhất xảy ra vào tháng VIII trên sông Đáy cho các trường hợp không phân lũ và phân lũ.
2.4.1 Trong trường hợp không phân lũ Mực nước lũ
Tại trạm Ba Thá: mực nước lũ trung bình đạt 3,44 m vào tháng VII, 3,67 m vào tháng VIII, 3,63 m vào tháng IX, 2,93 m vào tháng X. Mực nước lũ cao nhất đạt 5,92 m vào tháng VII/1997, 5,72 m vào tháng VIII/1997, 6,03m vào tháng IX/1971, 5,17m vào tháng X/2005. Mực nước lũ thấp nhất đạt 1,73 m
tháng VII/1985, 1,97m vào tháng VIII/1988, 1,56 m vào tháng IX/1989 và 1,12 m vào tháng X/2004.
Trạm Phủ Lý: Trong trường hợp không có phân lũ mực nước lũ trung bình đạt 2,35 m vào tháng VII, 2,56 m vào tháng VIII, 2,53 m vào tháng IX. Mực nước lũ cao nhất vào trong tháng VII là 4,14 năm 1997, 4,46 m tháng IX/1985, 4,3 m tháng X/2007. Mực nước lũ thấp nhất trong tháng VIII là 1,55 năm 1974, 1,42 m tháng IX/1976, 1,27 tháng X/1988
Thực tế số liệu quan trắc những năm gần đây trên lưu vực sông Đáy vào tháng VIII cho thấy khi không có phân lũ mực nước cũng đạt rất cao như trận lũ VIII/1997, VIII/1996, VIII/1973, VIII 2006
Bảng 2.7.Đặc trưng MN lũ các tháng khi không có phân lũ vào sông Đáy
Đơn vị (m) Trạm Đặc Trưng 6 7 8 9 10 Ba Thá Trung bình 2.69 3.44 3.67 3.63 2.93 Ma x 4.86 5.92 5.72 6.03 5.17 Năm 1989 1997 1997 1971 2005 Min 1.18 1.73 1.97 1.56 1.12 Năm 1987 1985 1988 1989 2004 Phủ Lý Trung bình 1.80 2.38 2.56 2.53 2.14 Ma x 3.46 4.32 4.14 4.46 4.30 Năm 1989 1997 1997 1985 2007 Min 0.60 1.32 1.55 1.42 1.27 Năm 1990 1961 1974 1976 1958
Bảng 2.8. Mực nước lũ lớn nhất vào tháng VIII khi không có phân lũ tại các vị trí trên sông Đáy và sông Hoàng Long
Ba Thá Phủ Lý Bến Đế
Hmax Qmax Ngày, tháng,
năm Hmax Ngày, tháng, năm Hmax Ngày, tháng, năm
(m) (m3/s) (m) (m)
5,72 480 1/VIII/1997 4,14 1/VIII/1997 4,81 16/VIII/1996 5,64 467 20/VIII/2006 4,09 6/VIII/1996 4,45 29/VIII/1973 5,61 462 31/VIII/1994 4,07 31/VIII/1994 4,33 15/VIII/1968 5,31 409 1/VIII/1980 3,75 20/VIII/2006 4,04 31/VIII/1975 5,10 381 17/VIII/1996 3,33 1/VIII/1992 3,88 31/VIII/1994
Bảng 2.9. Đặc trưng mực nước lưu lượng lũ lớn nhất năm tại các trạm khi không có phân lũ
Ba Thá Phủ Lý Gián Khẩu Bến Đế
Hmax Qmax Ngày, tháng,
năm Hmax tháng, năm Ngày, Hmax tháng, năm Ngày, Hmax Ngày, tháng, năm
(m) (m3/s) (m) (m) (m)
6,34 580 3/XI/2008 4,62 2/XI/2008 4,33 13/IX/1985 5,24 12/IX/1985 5,98 526 23/IX/1978 5.20 13/IX/1985 3,81 3/X/2008 5,21 22/I X/1978 5,92 515 29/VII/1997 4,32 26/VII/1997 3,77 7/XI/1996 5,17 6/X/2007 5,90 512 30/VII/1990 4,32 7/XI/1996 3,69 23/IX/1978 4,81 16/VIII/1996 5,83 503 1/IX/1985 4,23 17/IX/1994 3,64 16/IX/1994 4,74 10/XI/1984
Tần suất mực nước, lưu lượng lũ
- Tần suất mực nước lũ tại các trạm khi không có phân lũ vào sông Đáy ở báng 2.10.
Bảng 2.10. Tần suất MN lũ lớn nhất năm khi không có phân lũ vào sông Đáy
Đơn vị (m)
Trạm Thời kỳ tính
Hma
x(TB) Cv Cs Hp(m) Max Năm Min Năm
(m) 1 2 5 10 Ba Thá 62-08 4.54 0.22 0.34 7.17 6.83 3.32 5.89 6.34 2008 3.00 1976 Phủ Lý 62-08 3.19 0.22 0.52 5.41 5.09 4.65 4.28 5.20 1985 1.97 1976 Gián Khẩu 58-08 2.82 0.23 1.43 5.19 4.78 4.21 3.78 5.25 1985 1.65 1958 Hưng Thi 62-08 14.65 0.32 0.32 21.34 20.46 19.17 18.08 20.02 1984 9.71 1976 Bến Đế 61-08 3.68 0.25 0.92 6.43 6.00 5.41 4.93 6.49 1985 1.91 1976
Bảng 2.11. Tần suất mực nước lũ lớn nhất tháng VIII khi không phân lũ vào sông Đáy
Đơn vị (m)
Trạm Thời Mực nước theo tần suất (m) Ma x Năm Min Năm
kỳ 1 2 5 10
Ba Thá 62-08 6.71 6.27 5.65 5.13 5.72 1997 1.97 1988 Phủ Lý 62-08 4.49 4.18 3.75 3.41 4.14 1997 1.55 1974 Bến Đế 61-08 5.18 4.79 4.21 3.83 4.81 1996 1.77 1998
Lưu lượng lũ
Lưu lượng lũ lớn nhất trung bình nhiều năm trong trường hợp không phân lũ tại Ba Thá đạt 307mP
3 P
0,225 mP 3 P /s/km2. Lưu lượng lũ lớn nhất đạt 580mP 3 P
/s ngày 3/XI/2008 tương ứng với mô số đỉnh lũ là 0,355 mP
3 P
/s/km2, lưu lượng lũ nhỏ nhất năm chỉ đạt 132mP 3
P
/s trong trận lũ tháng IX/2002
Bảng 2.12. Lưu lượng lũ lớn nhất năm tương ứng với tần suất thiết kế
khi không có phân lũ vào sông Đáy
Đơn vị (mP 3 P /s) Trạm Thời kỳ
F Qmax Lưu lượng theo tần suất (mP
3
P
/s) Ma x Năm Min Năm (kmP 2 P ) (mP 3 P /s) 0.5 1 2 5 10 Ba Thá 65-08 1365 307 778 716 652 563 491 580 2008 131 2002 Hưng Thi 62-08 664 1200 3640 3300 2950 2480 2100 2596 1984 164 1976
Tại Hưng Thi trên sông Bôi lưu lượng lũ lớn nhất trung bình nhiều năm 1200 mP
3 P
/s với mô số đỉnh lũ trung bình là 1,80mP 3 P /s/km2, lưu lượng lũ lớn nhất đạt 2596mP 3 P /s, mô số lũ cao nhất là 3,9mP 3 P /s/km2 trong trận lũ tháng XI/1984. Trận lũ tháng IX/1985 lưu lượng lớn nhất chỉ đạt 2420mP
3 P
/s, P=5% còn thấp thua trận lũ tháng XI/1984
Lũ lớn nhất xảy ra vào tháng VIII khi không có phân lũ Lưu lượng lũ trung bình lớn nhất vào tháng VII đạt 211mP
3 P /s, M=0,155 mP 3 P /s/km2 tại Ba Thá, 536 mP 3 P /s, M=0,81 mP 3 P
/s/km2 tại Hưng Thi. Lưu lượng lũ lớn nhất tháng VIII đạt 462 mP
3 P
/s tại Ba thá trong trận lũ tháng VIII/1997, đạt 1980 mP
3 P
/s tại Hưng Thi trong trận lũ tháng VIII/1996. Lưu lượng lũ thấp đạt 61 mP
3 P
/s trong trận lũ tháng VIII/1988 tại Ba Thá, 33,6mP 3
P
/s trong trận lũ tháng VIII/1998 tại Hưng Thi
Bảng 2.13. Lưu lượng lũ lớn nhất tháng VIII tương ứng với tần suất thiết kế khi không có phân lũ vào sông Đáy
Đơn vị (mP 3 P /s) Trạm Thời kỳ
F Qmax Qp(m3/s) Ma x Năm Min Năm (kmP 2 P ) (mP 3 P /s) 0.5 1 2 5 10 Ba Thá 65-08 1365 211 617 561 503 424 362 462 1997 61 1988 Hưng Thi 62-08 664 536 2860 2470 2090 1590 1220 1980 1996 33.6 1998
2.4.2 Trong trường hợp có phân lũ + Tình hình phân lũ vào sông Đáy
Trước đây khi mực nước lũ tại Hà Nội vựơt quá 11,5 m và có khả năng còn nên cao hơn 12,0m thì mở đập Đáy. Những lần phân lũ như các năm 1940, 1945, 1947, 1969, 1971..
Nhưng năm lũ lớn như các năm 1940, 1945, 1947 đã không mở và đóng cửa đập Đáy theo ý muốn do thiết kế đập không tốt nên nên thời gian phân lũ kéo dài mực nước sông Đáy dâng lên khá cao. Sau khi xây dựng cống Vân Cốc ở thượng lưu đập Đáy đã có sử chủ động phân lũ vào trong lần phân lũ các năm 1969, 1971.
Trong trận lũ VIII/1969 do mở cống Văn Cốc chậm nên lưu lượng lớn nhất phân qua đập Đáy chỉ đạt 1700 mP
3 P
/s, mực nước lũ tại Hà Nội chỉ giảm được 0,12 m
Trong trận lũ tháng VIII/1971 mực nước sông Hồng lên rất cao vượt quá mức thiết kế công Vân cốc, lưu lương phân qua cống Vân Cốc tối đa là 2500 mP 3 P /s, qua đập Đáy 2400 mP 3 P
/s, mực nước sông Hồng tại Hà Nội giảm 0,30 m. Trong trường hợp phân lũ này, sông Tích và sông Bôi không có lũ lớn thời gian phân lũ không dai nên mực nước dọc sông Đay chưa phải là lớn nhất
Bảng 2.14. Đặc trưng mực nước lũ vào các tháng khi có phân lũ vào sông Đáy
Đơn vị (m) Trạm Đặc Trưng 6 7 8 9 10 Ba Thá Trung bình 2.69 3.44 3.79 3.63 2.93 Ma x 4.86 5.92 7.34 6.03 5.17 Năm 1989 1997 1971 1971 2005 Min 1.18 1.73 1.97 1.56 1.12 Năm 1987 1985 1988 1989 2004 Phủ Lý Trung bình 1.80 2.38 2.59 2.53 2.14 Ma x 3.46 4.32 3,86 4.46 4.30 Năm 1989 1997 1971 1985 2007 Min 0.60 1.32 1.55 1.42 1.27 Năm
Bảng 2.15. Đặc trưng mực nước lưu lượng lũ của các năm phân lũ vào sông Đáy
Ba Thá Phủ Lý Gián Khẩu Bến Đế
Hmax Qmax Ngày, tháng,
năm Hmax Ngày, tháng, năm Hmax Ngày, tháng, năm Hmax Ngày, tháng, năm (m) (mP
3
P
/s) (m) (m) (m)
6.78 677 28/VIII/1945 3.79 31/VIII/1945 2.4 22/VIII/1945
5.05 374 23/VIII/1969 3.09 21/VIII/1969 3.05 21/VIII/1969 3.01 22/VIII/1969