1. Sơ đồ tính tĩan
Mục tiêu của bài tốn thủy lực là xác định lưu lượng vào, ra, mực nước bình quân trong mùa cạn trên các sơng kênh thuộc địa bàn T.p Cần Thơ để từ đĩ đánh giá được khả năng cung cấp nguồn nước cho các hoạt động phát triển và các vùng, khu vực cĩ khả năng lấy nước tự chảy, vùng phải sử dụng động lực; xác định mức độ ngập lũ, để cĩ các giải pháp kiểm sĩat lũ thích hợp.
Để giải quyết bài tốn này mơ hình thủy lực VRSAP đã được sử dụng, trên sơ đồ tốn chung cho tồn đồng bằng sơng Cửu Long từ Kratié ra đến biển với:
Sơ đồ thủy lực bài tốn gồm 5432 đoạn, 3500 nút, 1120 ơ đồng ruộng.
Biên của bài tốn được chọn bao gồm:
- Biên mực nước: Trạm Vũng Tàu, Vàm Kênh, Bình Đại, Bến Trại, Đại Ngãi, cửa
Sơng Hậu, Gành Hào, Ơng Đốc, Xẻo Rơ và Rạch Giá.
- Biên mặn: Trạm Vũng Tàu, Vàm Kênh, Bình Đại, Bến Trại, Đại Ngãi, cửa Sơng
Hậu, Gành Hào, Ơng Đốc, Xẻo Rơ và Rạch Giá.
- Biên lưu lượng: Biên thượng nguồn tại Kratié (H~Q), Dầu Tiếng, hợp lưu Trị An-
sơng Bé
- Biên mưa lấy theo số liệu thực đo tại 31 trạm phân bố trên lãnh thổ Việt Nam và Cam Pu Chia, phân vùng mưa được tiến hành theo phương pháp đa giác Thiessen. Ngồi ra lưu lượng của một số nhánh nhập (tổng cộng khoảng 5%) vào Biển Hồ, sơng Takeo, Prek Thnot cũng được đưa vào mơ hình.
Hệ thống sơng chính từ Kratie ra biển; Biển Hồ và sơng Tonle Sap
Các sơng nhánh quan trọng, vùng ngập từ hạ lưu Kompong Chàm và trên 300 kênh rạch nối sơng Mekong, Bassac với vùng ngập ở Cam Pu Chia;
Hệ thống sơng, kênh, các ơ ruộng nhận nước của ĐBSCL.
Mạng lưới đường giao thơng, cùng các cầu cống trên hệ thống của Việt Nam và Cam Pu Chia; Các tuyến đường dự kiến xây dựng.
Bài tốn khơi phục hiện trạng được tính cho năm 2000, là năm cĩ đầy đủ số liệu sản xuất và cĩ tài liệu mực nước thực đo mùa kiệt năm 2000 tại 22 trạm tồn đồng bằng và đợt đo đồng bộ lưu lượng, mực nước trong vùng dự án từ 28/II 14/IV/2000 của 15 trạm vùng hữu sơng Hậu: Vĩnh Tế, Vĩnh Tre, Ba Thê, Hồng Diệu, Vĩnh Trinh, Thốt Nốt, Sĩc Xồi, Rạch Sỏi, Rạch Giá, Ơ Mơn, Cái Răng, Nàng Mau, Cái Cơn, Hưng Yên và Tắc Cậu.
Năm 2004 là năm cĩ tài liệu thuỷ văn mới nhất và được đánh giá cĩ diễn biến mực nước, lưu lượng và xâm nhập mặn tương đối bất lợi cho sản xuất nơng nghiệp ở ĐBSCL (tương đương với tần suất 75%) với nhu cầu dùng nước năm 2010 cho tồn đồng bằng. Vì vậy biên triều, biên mặn biển năm 2004 và biên nguồn ngọt tại Kratié với tần suất 75% được dùng trong tính tốn các phương án phát triển
Trong bài tốn mùa lũ vùng ngập được mơ phỏng theo dạng bán hai chiều, chia thành các ơ trữ cĩ khả năng trao đổi nước với nhau và trao đổi nước với hệ thống sơng kênh.
Ngồi số liệu địa hình như bài tốn mùa cạn, các kênh rạch nhập từ sơng chính vào nội đồng Cam Pu Chia dựa theo tài liệu khảo sát năm 1999. Cao trình các tuyến đường quốc lộ và tỉnh lộ theo tài liệu thu thập năm 1999. Cao trình các tuyến đường quốc lộ, tỉnh lộ mặt cắt ngang các cầu cống trên đường dựa theo tài liệu đo đạc từ 1996 đến nay; mặt cắt các cầu trên các trục đường giao thơng chính được cập nhật theo tài liệu đo đạc tháng 12/2000. Tài liệu vùng ngập được dựa trên bản đồ cấy điểm cao độ 1/25.000 năm 1984. Sơ đồ và cao trình hệ thống bờ bao ngăn lũ tháng 8 dựa theo tài liệu thu thập cĩ cập nhật bổ sung thêm từ một số đợt khảo sát sau lũ 2000 đến nay do Viện Qui hoạch Thủy lợi Miền Nam thực hiện.
Mơ hình tốn lũ châu thổ Mekong được xây dựng cách đây hơn 15 năm, liên tục được Viện Quy hoạch Thuỷ lợi Miền Nam cập nhật, mở rộng và hồn thiện. Mơ hình đã được hiệu chỉnh, kiểm nghiệm và mơ phỏng thành cơng nhiều trận lũ lớn như lũ 1961, 1978, 1984, 1991, 1994, 1996. Để phục vụ nghiên cứu này mơ hình được hiệu chỉnh thêm với lũ 2000, là năm lũ lớn, tương đương với lũ thiết kế. Kiểm nghiệm với lũ 2001.
Số liệu thủy văn dùng trong hiệu chỉnh và kiểm nghiệm bao gồm:
Mực nước 15 trạm trên dịng chính, phân bố đều từ Kompong Cham ra Biển như sau: Kompong Cham, Phnom Penh, Prek dam, Neak Luong, Khoh Ken, Tân Châu, Châu Đốc, Hồng Ngự, Vàm Nao, Long Xuyên, Cần Thơ, Đại Ngãi, Sa Đéc, Cao Lãnh, Mỹ Thuận, Mỹ Tho, Mộc Hĩa, Tuyên Nhơn, Tân An, Bến Lức và Xuân Tơ.
Mực nước 24 trạm nội đồng gồm: Tân Hồng, Hưng Điền B, Vĩnh Hưng, Tân Hưng, Tràm Chim, Hưng Thạnh, Kiên Bình, Mỹ Phước Tây, Mỹ Phước, Tri Tơn, Vĩnh Hanh, Lị Gạch, Ba Thê, Núi Sập, Tân Hiệp, Giồng Riềng, Phụng Hiệp, Vị Thanh, Phước Long và Cà Mau.
Lưu lượng vào ra Đồng Tháp Mười và Tứ giác Long Xuyên, xuống Tây sơng Hậu qua các tuyến Hồng Ngự – Vĩnh Hưng, Châu Đốc – Hà Tiên, Cao Lãnh – Hồng Ngự, Châu Đốc – Lộ Tẻ. Lộ Tẻ – Rạch Giá, Cao Lãnh – Trung Lương, Tân An, Bến Lức, Rạch Giá – Hà Tiên.
Ảnh RADASAT của Canada chụp trung tuần tháng 8, 9, 10 năm 2000.
1. Kết quả tính bài tốn thủy lực mùa cạn
Kết quả tính tốn cho các phương án bao gồm cả hiện trạng (phương án A0) của bài tốn mùa cạn như sau:
a. Lưu lượng
Bảng 37. Lưu lượng bình quân phương án A0 vào, ra vùng BĐCM Đơn vị: m3/s
Vị trí Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6
Vào vùng BĐCM 475.7 319.1 254.0 233.5 188.0 182.7
BĐCM ra biển Tây 166.1 123.6 117.3 104.7 74.6 70.8
BĐCM ra biển Đơng -39.3 -107.3 -81.0 -40.3 17.3 34.4
Bảng 38. Lưu lượng bình quân phương án I vào, ra vùng BĐCM Đơn vị: m3/s
Vị trí Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6
Vào vùng BĐCM 438,5 413.5 351.8 332.9 303.8 338.7
BĐCM ra biển Tây 157.8 102.9 214,6 211.3 198.3 197.8
BĐCM ra biển Đơng -40.1 -106.5 -63.7 -19.6 31.0 43.8
Bảng 39. Lưu lượng bình quân phương án II vào, ra vùng BĐCM Đơn vị: m3/s
Vị trí Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6
Vào vùng BĐCM 487.7 369.4 297.1 276.9 254.3 273.5
BĐCM ra biển Tây 148.8 155.1 138.9 118.7 110.5 121.3
BĐCM ra biển Đơng -40.1 -106.6 -65.0 -20.3 29.9 43.8
Bảng 40. Lưu lượng bình quân phương án IV vào, ra vùng BĐCM Đơn vị: m3/s
Vị trí Tháng 1 Tháng 2 Tháng 3 Tháng 4 Tháng 5 Tháng 6
Vào vùng BĐCM 509.0 329.5 251.8 230.9 203.7 220.4
BĐCM ra biển Đơng -40.1 -106.5 -63.7 -19.6 31.0 44.8
b. Mực nước
Bảng 41. Kết quả tính tốn về mực nước cho các phương án như sau: Đơn vị: m
Kênh Phương án Ao Phương án I Phương án II Phương án IV
Ma Mi Tb Ma Mi Tb Ma Mi Tb Ma Mi Tb KH1 0,57 -0,19 0,16 0,56 0,14 0,35 0,55 0,11 0,28 0,53 -0,17 0,15 KG 0,51 -0,19 0,13 0,48 0,10 0,25 0,46 0,07 0,22 0,46 -0,17 0,10 KH3 0,46 -0,21 0,09 0,41 0,05 0,23 0,39 0,0 0,17 0,38 -0,18 0,07 KH5 0,45 -0,20 0,08 0,35 -0,10 0,01 0,31 -0,14 0,07 0,28 -0,22 0,01 KH6 0,45 -0,21 0,07 0,32 -0,16 0,08 0,27 -0,18 0,03 0,25 -0,21 -0,01 KH7 0,47 -0,24 0,09 0,50 -0,18 0,16 0,48 -0,14 0,11 0,47 -0,23 0,07 KH8 0,55 -0,25 0,17 1,12 1,03 1,08 1,12 1,03 1,08 1,11 1,02 1,07 KH9 0,47 -0,22 0,11 1,14 0,90 1,05 1,14 0,90 1,05 1,13 0,89 1,04
Kết quả tính tốn cho thấy:
Về lưu lượng:
Với các phương án tưới được đề xuất, chỉ cĩ phương án IV, vào giai đoạn tháng III, IV là lưu lượng vào vùng nhỏ hơn hiện trạng khoảng 3 m3/s, cịn lại các tháng khác trong mùa khơ lưu lượng vào vùng đều lớn hơn. Các phương án I, II đều cho lưu lượng tăng hơn so với hiện trạng đáng kể, tăng nhiều nhất là phương án I (bao lớn tồn vùng)
Về mực nước:
Mực nước max, min ngoại trừ tiểu vùng Ơ Mơn – Xà No do khơng vận hành tiếp nước cho vùng Nam bán đảo Cà Mau nên tăng đáng kể. Các tiểu vùng khác, mặc dầu việc bố trí cơng trình khác nhau, song do phải tiếp nước cho vùng Nam bn đảo Cà Mau nên thay đổi khơng đáng kể so với hiện trạng. Tuy nhiên, mực nước bình quân ở phần lớn các tiểu vùng đều cĩ gia tăng khoảng 20-30 cm so với hiện trạng. Phương án I (bao lớn cho kết quả tốt nhất, kế đến là phương án bao vừa).
Trên phương diện cấp nước, phương án I là tốt nhất, kế đến phương án II.
2. Kết quả tính tốn thủy lực mùa lũ
Tĩm tắt các kết quả tính tốn các phương án được trình bày trong bảng sau:
Bảng 42. Diễn biến mực nước max dọc sơng kênh trục/ cấp I các phương án. (m)
TT Vị trí Nút HT PA IV PA III PA II PA I Dọc Cái Sắn 1 Sơng Hậu 111 2.39 2.41 2.40 2.43 2.45 2 Nút 823 823 1.73 2.04 1.89 2.16 0,85 Dọc Thốt Nốt 1 Sơng Hậu 113 2.16 2.18 2.18 2.20 2.23 2 Nút 858 858 1.41 1.21 1.44 1.22 0,85 Dọc Ơ Mơn 1 Sơng Hậu 116 2.02 2.04 2.04 2.06 2.10 2 Nút 944 944 1.33 1.30 1.42 1.41 0,85 3 Nút 969 969 1.08 1.09 1.12 1.17 0.82 Dọc Xà No 1 Cần Thơ 119 1.96 1.97 1.97 1.99 2,02 2 Nút 961 961 1.59 1.77 1.77 1.98 1.98
Bảng 43. Diễn biến mực nước max trong các ơ bao các phương án.
TT Vị trí nút HT PA IV PA III PA II PA I
TT Vị trí nút HT PA IV PA III PA II PA I
1 Giáp sơng Hậu 2822 2.05 1.40 1.46 0.85 0.85 2 Giáp sơng Hậu 2823 2.17 1.44 1.65 0.85 0.85 3 Vùng giữa 2829 2.02 1.21 1.70 0.85 0.85 4 Vùng giữa 2830 1.99 1.31 1.79 0.94 0.94
Tiểu vùng Thốt Nốt - Ơ Mơn
1 Phía sơng Hậu 2876 1.55 1.16 1.25 0.95 0.95 2 Phía sơng Hậu 2877 1.53 1.17 1.29 0.95 0.95 3 Giữa tiểu vùng 2900 1.29 1.06 1.14 0.92 0.92 4 Giữa tiểu vùng 2901 1.34 1.18 1.27 1.01 1.01
Tiểu vùng Ơ Mơn - Xà No
1 Phía sơng Hậu 2923 1.29 0.92 0.94 0.92 0.92 2 Phía sơng Hậu 2925 1.27 0.92 0.94 0.91 0.91 3 Giữa tiểu vùng 2935 1.18 0.91 0.93 0.91 0.91 4 Giữa tiểu vùng 2936 1.18 0.91 0.93 0.91 0.91
Tiểu vùng Ven Sơng Hậu
1 Phía trên tiểu vùng 2875 1.57 1.12 1.15 1.61 1.61 2 Phía trên tiểu vùng 2896 1.53 1.10 1.13 1.58 1.58 3 Giữa tiểu vùng 2919 1.43 0.88 0.89 1.45 1.45 4 Giữa tiểu vùng 2920 1.31 0.85 0.86 1.34 1.34 Kết qủa bài tốn mùa lũ cho thấy: trên các kênh trục, trừ phương án bao lớn, cịn lại mực nước dường như khơng thay đổi, cĩ chiều hướng tăng nhẹ. Riêng phương án I do ngăn lũ phía Nam lộ Cái Sắn nên mực nước phía Bắc lộ cĩ gia tăng khoảng 30 cm. Mực nước nội đồng giảm đáng kể ở tất cả các phương án. Tuy nhiên, ở tại các tiểu vùng Cái Sắn – Thốt Nốt, Thốt Nốt – Ơ Mơn mực nước trên ruộng vẫn ở mức 1,06 – 1,44m, nghĩa là mức ngập trên ruộng vẫn cịn vào khoảng 0,5 – 0,8m. Tiểu vùng Ơ Mơn – Xà No và ven sơng Hậu, mức ngập chỉ cịn khoảng 0,30 – 0,50m.
Như vậy trên phương diện tiêu, kiểm sốt lũ phương án I cũng là phương án cho hiệu quả cao nhất về mực nước, tiếp đến là phương án II. Phương án IV cho hiệu quả kém nhất.