IV. Hƣớng tiếp cận và phƣơng pháp nghiên cứu
3.2 TÍNH TOÁN THỦY LỰC DÒNG CHẢY LŨ SỬ DỤNG CÁC BỐI BÃ
ỨNG VỚI LŨ THIẾT KẾ
Để phân tích và lựa chọn được hành lang thoát lũ tuyến sông thì cần thiết có được những thông tin về trường động lực dòng chảy phân bố trên toàn tuyến sông từ đó ta lựa chọn được những vùng để đưa vào hoặc đưa ra khỏi hành lang thoát lũ. Đối với những vùng có dòng chảy lớn, có khả năng thoát lũ tốt thì cần phải đưa vào hành lang thoát lũ. Ngược lại, những vùng trữ nước, nơi có dòng chảy nhỏ, khả năng thoát lũ kém thì xem xét đưa ra khỏi hành lang thoát lũ để tạo quỹ đất phục vụ phát triển kinh tế xã hội, những vùng tạo thế sông không thuận gây cản trở thoát lũ thì cần có những giải pháp giải tỏa để tạo tuyến thoát lũ đảm bảo kỹ thuật, những vùng gây ách tắc thoát lũ thì cần nạo vét mở rộng để tuyến thoát lũ thông thoáng…Để thể hiện được các trường vận tốc trên các bối ta nên sử dụng các mô hình hai chiều như MIKE 21… Bên cạnh đó, nếu như ta không có được những thông tin về trường động lực, ta còn có thể tính toán thủy lực dòng chảy lũ thiết kế tại các vị trí bối, chỉ ra được mực nước tại các bối khi có lũ, từ đó có thể đưa ra các phương án sử dụng các bối này sao cho hợp lý. Để thực hiện điều này, ta nên sử dụng các mô hình một chiều như MIKE 11,… Trong luận văn này, em đã chọn sử
80
dụng mô hình MIKE 11 để tính toán thủy lực dòng chảy lũ thiết kế sông Trà lý để từ đó đưa ra các phương án sử dụng các bối.
3.2.1 Phƣơng pháp tính toán thủy lực dòng chảy lũ thiết kế sông Trà Lý
Để tiến hành quy hoạch lũ chi tiết cho sông Trà Lý thì việc sử dụng các bối để đưa vào hay đưa ra tuyến hành lang thoát lũ là rất quan trọng. Ở đây ta kết hợp các tiêu chí để tiến hành quy hoạch tuyến hành lang thoát lũ cho sông Trà Lý. Để thực hiện điều này, việc đầu tiên ta phải làm là tính được mực nước tại các bối khi đưa vào hoặc ra khỏi hành lang thoát lũ khi có lũ xảy ra. Từ đó kết hợp với các tiêu chí đưa ra các phương án sử dụng các bối để đảm bảo việc thoát lũ cho sông. Để tính được mực nước tại các bối ứng với trận lũ thiết kế ta tiến hành co hẹp mặt cắt tại vị trí các bối. Khi có được mực nước tại vị trí các bối, kết hợp với các tiêu chí trên, ta đưa ra các phương án sử dụng các bối nhằm đảm bảo an toàn cho tuyến thoát lũ.
Để tính toán được mực nước dâng tại các bối ta sử dụng mô hình Mike 11 chạy cho toàn bộ hệ thống. Đối với hệ thống sông Trà Lý ta sử dụng bộ mặt cắt mới bao gồm bộ mặt cắt cũ kết hợp với một số mặt cắt mới tại vị trí các bối. .
81
82
Hình 15. Mặt cắt tại bối sau khi co hẹp
3.2.2 Vị trí các bối dọc sông Trà Lý
*Bối tả sông Trà Lý
Bối Tịnh Thủy:
- Thuộc huyện Hưng Hà, tuyến đê tả Trà Lý
Hiện trạng: - Chiều dài bối: 3.5 km. - Diện tích: 231.3 ha.
- Số hộ: 0 với nhân khẩu 0 người.
Hình 16. Bối Tịnh Thủy
Bối Tịnh Thủy nằm về phía tả sông Trà Lý, ở gần vị trí ngã 3 phân lưu sông Hồng vào sông Trà Lý. Đoạn sông qua khu bối bãi là đoạn sông cong thuận có chiều rộng tương đối hẹp.
Bối Thái Thọ 2. Bối Thái Thọ:
- Thuộc huyện Thái Thụy, tuyến đê tả Trà Lý.
Hiện trạng: - Chiều dài bối: 2.5 km. - Diện tích: 62.91 ha.
83
Bối Thái Thọ nằm ở vị trí gần cửa sông, đoạn sông qua bối tương đối thẳng, lòng sông rộng.
*Bối hữu sông Trà Lý
Bối Hồng Lý
3. Bối Hồng Lý:
- Thuộc huyện Vũ Thư, tuyến đê hữu Trà Lý
Hiện trạng: - Chiều dài bối: 3.6 km. - Diện tích: 581 ha.
Hình 18. Bối Trà Lý
Bối Hồng Lý nằm ở vị trí ngã ba phân lưu từ sông Hồng vào sông Trà Lý, ảnh hưởng của lũ đến khu bối bãi chủ yếu là do lũ phía sông Hồng, ảnh hưởng lũ của sông Trà Lý nhỏ hơn.
Bối Vũ Đông
4. Bối Vũ Đông :
- Thuộc thành phố Thái Bình, tuyến hữu Trà Lý.
Hiện trạng:
- Chiều dài bối: 1.55 km. - Diện tích: 22.4 ha.
84
Bối Vũ Đông nằm ở vị trí đoạn sông cong gấp, lòng sông hẹp.
Bối Trà Giang
Bối Trà Giang :
- Thuộc huyện Kiến Xương.
Hiện trạng: - Chiều dài bối: 3.8 km. - Diện tích: 254.7 ha.
Hình 20. Bối Trà Giang
Bối Trà Giang nằm về phía hữu sông Trà Lý, tại vị trí đoạn sông cong. Đoạn sông qua khu bối bãi có chiều rộng tương đối hẹp
Bối Hồng Thái
Bối Hồng Thái :
- Thuộc huyện Kiến Xương.
Hiện trạng:
- Chiều dài bối: 1.3 km. - Diện tích: 45.75 ha.
Hình 21. Bối Hồng Thái
Bối Hồng Thái nằm kề sau bối Trà Giang, đoạn sông qua khu bối bãi là đoạn sông cong thuận có chiều rộng tương đối hẹp.
85
Dựa vào vị trí của các bối, ta tiến hành co hẹp mặt cắt tại vị trí của các bối nhằm phục vụ việc tính toán hành lang thoát lũ.
3.3 TÍNH TOÁN VÀ LỰA CHỌN PHƢƠNG ÁN PHỤC VỤ QUY HOẠCH TUYẾN THOÁT LŨ CHO SÔNG TRÀ LÝ TUYẾN THOÁT LŨ CHO SÔNG TRÀ LÝ
Như đã trình bày ở trên, phạm vi sông Trà Lý có khoảng 5 tuyến đê bối có hoạt động sản xuất và có dân sinh sống.Tuy nhiên, việc biến các khu vực bối thành khu vực dân sinh và sản xuất an toàn sẽ làm thay đổi tuyến hành lang thoát lũ của sông Trà Lý. Dưới đây là danh sách tình hình sử dụng bối bãi.
Bảng 35. Danh mục các bối đã có hoạt động sản xuất và dân cư sinh sống
ST
T Tên bối, bãi Xã Huyện Cao
trình Diện tích (ha)
Hiện trạng sử dụng
Hữu Trà Lý
1 Vũ Đông Vũ Đông Thành phố 4 22.04 trồng hoa màu + dân cư
2 Hồng Lý Hồng Lý Vũ Thư 3 581 trồng hoa màu +
dân cư 3 Trà Giang Trà Giang Xương Kiến 3 254.7 trồng hoa màu +
dân cư 4 Hồng Thái Hồng Thái Xương Kiến 3.6 45.75 trồng hoa màu
Tả Trà Lý 1 Tịnh Thủy Hồng Minh,
Chí Hòa Hưng Hà 4 231.3 trồng hoa màu 2 Thái Thọ Thái Thọ,
Mỹ Lộc Thái Thụy 4 62.91 trồng hoa màu
3.3.1 Các phƣơng án tuyến thoát lũ
Về nguyên tắc, tuyến thoát lũ dự kiến sẽ được lựa chọn căn cứ vào các tính toán thủy lực dựa trên hiện trạng sử dụng đất bãi sông. Như thống kê trong bảng trên, trong 6 bối nằm hai bên bờ tả và hữu sông Trà Lý, có 2 bối có dân cư sinh sống. Do đó, quá trình tính toán sẽ tiến hành xem xét các trường hợp sau:
86
toàn bộ bối sông có dân cư sinh sống. Các bối bãi có hoạt động sản xuất được đưa ra ngoài hành lang thoát lũ. (kí hiệu: TTL1).
- Trường hợp thứ hai hành lang thoát lũ sẽ gồm phần lòng sông và các bối sản xuất. Các bối bãi có dân sinh sống được đưa ra ngoài hành lang thoát lũ (ký hiệu: TTL2).
- Trường hợp thứ ba là hành lang thoát lũ sẽ không sử dụng các bối, bãi bao gồm có dân cư sinh sống và hoạt động sản xuất. (ký hiệu: TTL3).
Dưới đây là kết quả tính toán các phương án tuyến thoát lũ.
3.3.2 Kết quả tính toán thủy lực tuyến thoát lũ
Kết quả tính toán các phương án được trình bày trên bảng sau:
Bảng 36. Kết quả tính toán mực nước lũ lớn nhất tại các vị trí
Sông Địa danh Vị trí (m) Lũ thiết kế Phƣơng án quy hoạch Cao trình đê
LTK3 TTL1 TTL2 TTL3 Tả Hữu
Hồng Hà Nội 72392 12.75 12.78 12.78 12.78 - Hưng Yên 140750 9.1 9.12 9.12 9.11
Đuống Thượng Cát 2300 11.94 11.95 11.96 11.94
Luộc Dương Triều 5380 7.53 7.55 7.55 7.54
Trà Lý 0 7.5 7.48 7.47 7.49 - 2000 6.69 6.70 6.75 6.93 - 4650 6.26 6.43 6.39 6.55 6.8 7.2 - 5750 6.22 6.33 6.28 6.43 6.8 7.1 - 6750 6.18 6.28 6.22 6.35 6.8 7.0 - Quyết Chiến 8800 6.12 6.18 6.17 6.28 6.6 6.9 - 10600 5.88 5.98 6.04 6.13 6.4 6.8 - 11700 5.83 5.94 5.99 6.08 6.3 6.7 - 13400 5.79 5.85 5.89 5.98 6.2 6.6 - 15500 5.69 5.75 5.79 5.88 6.1 6.5 - 18000 5.47 5.63 5.58 5.73 5.9 6.4 - 19300 5.36 5.49 5.43 5.58 5.8 6.3 - 21100 5.33 5.4 5.39 5.45 5.8 6.2
87
Sông Địa danh Vị trí (m) Lũ thiết kế Phƣơng án quy hoạch Cao trình đê
LTK3 TTL1 TTL2 TTL3 Tả Hữu - 23000 5.22 5.3 5.31 5.38 5.8 6.0 - 24500 5.07 5.2 5.2 5.28 5.7 5.6 - 26250 4.98 5.13 5.14 5.19 5.6 5.5 - Thái Bình 27850 4.91 4.98 5.04 5.1 5.5 5.4 - 29000 4.71 4.88 4.94 5.01 5.3 5.3 - 30600 4.57 4.73 4.78 4.9 5.3 5.2 - 32300 4.53 4.65 4.73 4.83 5.2 5.1 - 33500 4.49 4.61 4.68 4.75 5.1 5.0 - 35050 4.46 4.55 4.61 4.66 5.0 4.8 - 36950 4.37 4.49 4.53 4.61 5.0 4.9 - 38250 4.33 4.43 4.48 4.53 4.9 4.8 - 39450 4.21 4.32 4.38 4.46 4.9 4.7 - 41450 4.17 4.27 4.31 4.38 4.8 4.5 - 43000 4.11 4.22 4.18 4.28 4.7 4.3 - 45200 4.08 4.15 4.13 4.19 - 47600 4.06 4.1 4.08 4.12 - 48400 4.05 4.03 4.06 4.09 - 52200 3.91 3.96 3.94 3.98 52800 3.9 3.93 3.91 3.95 Định Cư 55700 3.77 3.8 3.81 3.82 56600 3.71 3.75 3.76 3.77 3.3.3 Phân tích kết quả
Căn cứ vào kết quả tính toán của các phương án tuyến thoát lũ có một số nhận xét như sau:
- Tất cả các phương án đều cho mực nước thấp hơn cao trình đê hiện tại nên vẫn đảm bảo tính an toàn cho cao trình đê hiện tại.
- Cả 3 phương án đều cho mực nước trên tuyến sông Trà Lý cao hơn so với mực nước lũ thiết kế.
+Phương án TTL1, tại vị trí các bối phục vụ sản xuất, mực nước tăng đột ngột và lớn nhất là 17cm.
88
+Phương án TTL2, tại vị trí các bối có dân cư sinh sông, mực nước tăng đột biến và lớn nhất là 23cm.
+Phương án TTL3 là phương án gây mực nước tăng lớn nhất so với hai phương án còn lại. Mực nước tăng cục bộ và lớn nhất là 37cm.
- Trong hai phương án TTL1 và TTL2 ta thấy mực nước của hai phương án này so với mực nước lũ thiết kế tăng là gần như nhau.
- Đối với phương án TTL1 và TTL3 thì phương án TTL3 cho mực nước dâng cao hơn sẽ ảnh hưởng nhiều hơn đến các hoạt động của dân cư ở các bối gây khó khăn hơn trong việc quy hoạch hành lang thoát lũ.
- Đối với phương án TTL2 và TTL3 thì phương án TTL3 cho mực nước cao hơn gây ảnh hưởng nhiều đến các hoạt động sản xuất của các bối.
SO SÁNH CAO TRÌNH ĐÊ HIỆN TẠI VÀ MỰC NƯỚC LŨ LỚN NHẤT CÁC PHƯƠNG ÁN THIẾT KẾ 3 3.5 4 4.5 5 5.5 6 6.5 7 7.5 0 8800 18000 26250 33500 41450 52200
P hương án lũ thiết kế L TK 3 P hương án quy hoạc h TTL 1 P hương án quy hoạc h TTL 2 P hương án quy hoạc h TTL 3 Đê hữu s ông Trà L ý Đê hữu s ông Trà L ý
Hình 22: So sánh cao trình đê hiện tại và mực nước lũ lớn nhất các phương án thiết kế.
89
Nhìn trên hình vẽ, ta có thể thấy phương án TTL3 cho mực nước tăng cao nhất, gây ảnh hưởng đến các hoạt động dân sinh kinh tế, hoạt động sản xuất tại các bối bãi. Bên cạnh đó, mực nước tăng cao cũng gây khó khăn hơn trong việc quy hoạch các bối để đảm bảo khả năng thoát lũ cho tuyến sông. Phương án TTL1 và TTL2 cho mực nước tăng tại vị trí các bối nằm trong điều kiện cho phép (không tăng quá 30cm), không gây ra sự tăng đột biến mực nước tại các vị trí bối. Dựa trên các tiêu chí tính toán hành lang thoát lũ ta chọn phương án TTL2 là hợp lý hơn vì phương án này sẽ không làm ảnh hưởng đến dân cư, cơ sở hạ tầng đã có. Vậy để thực hiện quy hoạch lũ chi tiết cho sông Trà Lý thì các bối bãi phục vụ cho sản xuất sẽ được đưa vào hành lang thoát lũ, các bối bãi có dân cư sinh sống cần đưa ra khỏi hành lang thoát lũ.
90
KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 1 KẾT LUẬN
Với đề tài “Quy hoạch lũ chi tiết sông Trà Lý tỉnh Thái Bình”, luận văn đã đạt được một số kết quả chính như sau:
1.Tổng hợp, phân tích các điều kiện địa lý tự nhiên, kinh tế xã hội của lưu vực sông Trà Lý tỉnh Thái Bình và kết hợp với các chỉ tiêu quy hoạch lũ để đưa ra các phương án quy hoạch lũ cho sông Trà Lý. Các phương án quy hoạch để xây dựng hành lang thoát lũ:
- Tuyến thoát lũ bao gồm phần lòng sông và các bối có dân cư sinh sống. Các bối phục vụ sản xuất được đưa ra ngoài tuyến (TTL1)
- Tuyến thoát lũ bao gồm phần lòng sông và các bối phục vụ sản xuất. Các bối có dân cư sinh sống được đưa ra ngoài tuyến. (TTL2)
- Tuyến thoát lũ chỉ có sử dụng phần lòng sông. Các bối có dân cư sinh sống và phục vụ sản xuất được đưa ra ngoài tuyến. (TTL3)
2. Luận văn đã tính toán và lựa chọn được mức đảm bảo phòng chống lũ cho tuyến sông Trà Lý tỉnh Thái Bình là P=0,4% ứng với chu kỳ là 250 năm.
3. Áp dụng thành công mô hình Mike 11 để tính toán mực nước và lưu lượng lũ thiết kế cho sông Trà Lý. Cụ thể mực nước lũ thiết kế lớn nhất cho sông Trà Lý là 7.5m, tương ứng với nó là lưu lượng lũ thiết kế lớn nhất là 2835 m3
/s.
4. Luận văn đã chỉ ra được phương án xây dựng tuyến thoát lũ hợp lý nhất là tuyến thoát lũ chỉ sử dụng phần lòng sông và các bối sản xuất, các bối có dân cư sinh sống sẽ được đưa ra ngoài tuyến để từ đó tiếp tục công việc thực hiện quy hoạch lũ chi tiết cho sông Trà Lý tỉnh Thái Bình.
2 KIẾN NGHỊ
Luận văn mới chỉ sử dụng mô hình Mike 11 kết hợp với tiêu chí về mực nước để đưa ra phương án quy hoạch chi tiết cho tuyến sông Trà Lý. Với việc sử dụng mô hình Mike 11, ta mới chỉ ra được sử dụng hay không sử dụng các bối bãi mà chưa nói được cụ thể sử dụng các bối bãi thế nào. Để làm được điều này, ta nên
91
sử dụng mô hình hai chiều như mike 21 kết hợp với một số mô hình khác để tính được trường vận tốc tại các bối bãi. Từ đó, trên mỗi bối bãi ta có thể chỉ ra được đoạn nào có thể đưa vào hành lang thoát lũ, đoạn nào thì không thể đưa vào được.
Tác giả hy vọng trong thời gian tới sẽ có những tác giả khác nghiên cứu kỹ và sâu hơn về việc "Quy hoạch lũ chi tiết cho các tuyến sông có đê".
92
TÀI LIỆU THAM KHẢO Tiếng Việt
1. Căn cứ Quyết định số 92/2007/QĐ-TTg của thủ tướng chính phủ về việc phê duyệt “Quy hoạch phòng chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình ”.
2. Báo cáo quy hoạch tổng thể kinh tế xã hội tỉnh Thái Bình đến năm 2020. 3. Báo cáo tham luận hiện đại hóa hệ thống tưới tiêu tỉnh Thái Bình.
4. Báo cáo hiện trạng môi trường tỉnh Thái Bình. 5. Niên giám Thái Bình 2009.
6. Lương Phương Hậu (1992), Động lực học Dòng sông, Trường Đại học Xây dựng
Hà Nội.
7. Quy hoạch phát triển giao thông vận tải đường bộ Việt Nam