Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc xóa các khu chậm lũ sông hồng, sông đáy, hoàng long

Phân tích đánh giá các nghiên cứu về phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng và sông Hoàng Long ...122 CHƯƠNG IV...131 HỆ THỐNG CÁC CÔNG TRÌNH PHÒNG CHỐNG LŨ VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CÁC HỒ CHỨA TH

SÔNG ĐÁY VÀ SÔNG HOÀNG LONG

CHỦ NHIỆM ĐỀ TÀI : GS.TS HÀ VĂN KHỐI

CƠ QUAN CHỦ TRÌ : TRƯỜNG ĐẠI HỌC THỦY LỢI

8141

HÀ NỘI – 2010

MỤC LỤC

MỤC LỤC 1

MỞ ĐẦU 8

1 Quá trình hình thành đề tài 1

2 Sự cấp thiết của đề tài nghiên cứu 2

3 Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến đề tài 4

4 Mục tiêu nghiên cứu và các yêu cầu về sản phẩm khoa học của đề tài 10

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài 11

6 Các tiếp cận, phương pháp nghiên cứu và định hướng các giải pháp 12

PHẦN THỨ NHẤT 16

TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI, LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÁC QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG 16

CHƯƠNG I 17

ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, LŨ LỤT, HIỆN TRẠNG VÀ PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI VÙNG ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG 17

1.1 Vị trí địa lý và hệ thống sông ngòi 17

1 2 Điều kiện địa hình 23

1.2.1 Vùng thượng lưu 23

1.2.2 Vùng đồng bằng 24

1.3 Điều kiện lớp phủ thực vật 25

1.4 Lũ lụt và thiên tai do lũ gây ra 26

1.5 Tình hình phát triển kinh tế xã hội vùng đồng bằng và trung du sông hồng 32

CHƯƠNG II 43

PHÂN TÍCH ĐẶC ĐIỂM MƯA LŨ VÀ SỰ HÌNH THÀNH LŨ 43

2.1 Đặc điểm mưa gây lũ trên các lưu vực sông 43

2.1.1 Cơ chế gió mùa 43

2.1.2 Các nhiễu động thời tiết gây mưa lớn 44

2.1.3 Chế độ mưa và sự phân bố mưa trong mùa lũ 48

2.1.4 Các hình thế thời tiết gây mưa lớn và đặc biệt lớn trên lưu vực sông Hồng 51

2.2 Đặc điểm sự hình thành lũ trên lưu vực sông Hồng 57

2.2.1 Đặc trưng nước lũ trên sông thao 57

2.2.2 Các đặc trưng nước lũ trên lưu vực sông Đà 58

2.2.4 Các đặc trưng lũ trên lưu vực sông Thái Bình 61

2.3 Phân tích các tổ hợp lũ trên hệ thống 63

2.4 Phân tích kỳ dòng chảy của lũ sông Hồng 67

2.4.1 Sự xuất hiện lũ lớn nhất trong năm 67

2.4.2 Phân kỳ dòng chảy mùa lũ 70

2.5 Đặc điểm lũ trên sông Hoàng Long 72

2.5.1 Đặc điểm mưa gây lũ 72

2.5.2 Đặc điểm tổ hợp lũ sông Hoàng Long với sông Hồng và sông Đáy 74

2.5.3 Sự khác biệt của dòng chảy lũ giữa các sông trong hệ thống 76

2.5.4 Tình trạng ngập lụt 78

CHƯƠNG III 85

TỔNG QUAN VỀ LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÁC DỰ ÁN QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG LŨ ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG VÀ ĐỊNH HƯỚNG NGHIÊN CỨU CỦA ĐỀ TÀI 85

3.1 Lịch sử phát triển các dự án phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng 85

3.1.1 Lịch sử công tác phòng chống lũ lụt vùng đồng bằng sông Hồng thời kỳ trước năm 1954 85

3.1.2 Công tác quy hoạch phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng sau năm 1954 92

3.1.3.Nghị định số 62/1999/NĐ-CP của Chính phủ ngày 31 tháng 7 năm 1999 106

3.1.4 Quy hoạch phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng giai đoạn sau năm 2000 107

3.1.5 Quyết định số 92/2007/QĐ-TTg của Thủ tướng Chính phủ phê duyệt Quy hoạch phòng, chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình 108

3.2 Quá trình phát triển quy hoạch phòng chống lũ sông Hoàng Long 115

3.3 Phân tích, đánh giá về những nghiên cứu quy hoạch phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng 116

3.3.1 Tóm tắt các nghiên cứu về bài toán phòng chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình và sông Hoàng Long 116

3.3.2 Phân tích đánh giá các nghiên cứu về phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng và sông Hoàng Long 122

CHƯƠNG IV 131

HỆ THỐNG CÁC CÔNG TRÌNH PHÒNG CHỐNG LŨ VÀ SỰ PHÁT TRIỂN CÁC HỒ CHỨA THƯỢNG NGUỒN TRÊN SÔNG ĐÀ, SÔNG LÔ VÀ SÔNG THAO 131

4.1 Hệ thống đê sông Hồng, sông Thái Bình 131

4.2 Hệ thống hồ chứa phòng lũ thượng nguồn 131

4.3 Hệ thống công trình phân chậm lũ và các khu phân chậm lũ sông Hồng 132

4.4 Hệ thống công trình phòng, chống lũ sông Hoàng Long 135

4.4.1.Hệ thống các khu phân chậm lũ 135

4.4.2 Hệ thống đê 138

4.5 Tình hình phát triển các hồ chứa lớn trên lãnh thổ Trung Quốc và tác động đến Việt Nam 142

4.5.1 Sự phát triển các hồ chứa trên lãnh thổ Trung Quốc 142

4.5.2 Đánh giá sơ bộ về tác động của các hồ chứa thủy điện phía Trung Quốc 148

CHƯƠNG V 153

HIỆN TRẠNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI CÁC KHU CHẬM LŨ, SỰ CẦN THIẾT VÀ NHỮNG CĂN CỨ KHOA HỌC CHO VIỆC ĐỀ XUẤT CÁC GIẢI PHÁP XÓA CÁC KHU CHẬM LŨ 153

5.1 Đặc điểm và hiện trạng các khu chậm lũ sông Đáy 154

5.1.1 Các công trình chính 154

5.1.2 Hiện trạng lòng dẫn sông Đáy và các khu chậm lũ sông Đáy 157

5.1.3 Đánh giá thiệt hại kinh tế khi phân lũ vào sông Đáy 163

5.2 Vùng chậm lũ Tam Thanh và Lập Thạch 181

5.2.1 Vùng Lập Thạch 181

5.2.2.Tam Thanh 183

5.3 Các vùng phân chậm lũ thuộc sông Hoàng Long 189

5.3.1 Hiện trạng hệ thống công trình chống lũ 189

5.3.2 Hiện trạng dân sinh, kinh tế-xã hội và môi trường khu chậm lũ 193

5.3.3 Hiện trạng phân lũ vào các khu chậm lũ của một số trận lũ lớn điển hình 196

5.4 Những căn cứ cho các giải pháp xóa các khu chậm lũ và xác định tần suất chống lũ đối với sông Hồng, sông Đáy khi xóa các khu chậm lũ 200

5.4.1 Những căn cứ xác định giải pháp xóa các khu chậm lũ 200

5.4.2 Xác định tiêu chuẩn chống lũ khi xóa các khu chậm lũ 203

5.5 Những căn cứ cho các giải pháp xóa các khu chậm lũ và xác định tần suất chống lũ đối với sông Hoàng Long khi xóa các khu chậm lũ 203

5.5.1 Những căn cứ xác định giải pháp xóa các khu chậm lũ 203

5.5.2 Xác định tần suất chống lũ sông Hoàng Long cho các giải pháp xóa các khu chậm lũ

204

5.6 Những kết luận và định hướng nghiên cứu 213

5.6.1 Một số nhận xét và kết luận 213

5.6.2 Định hướng nghiên cứu về khả năng xóa các khu chậm lũ 217

PHẦN THỨ HAI 221

KẾT QUẢ NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP XÓA CÁC KHU CHẬM LŨ SÔNG HỒNG VÀ SÔNG ĐÁY VÀ SÔNG HOÀNG LONG 221

CHƯƠNG VI 222

PHÂN TÍCH CHỈNH LÝ VÀ BỔ SUNG SỐ LIỆU MÙA LŨ 222

6.1 Tình hình quan trắc khí tượng - thủy văn trong vùng 222

6.2 Hoàn nguyên lũ tại vị trí hồ chứa Thác Bà 229

6.2.1 Hệ thống lưới trạm khí tượng 229

6.2.2 Hệ thống lưới trạm thủy văn 229

6.2.3 Yêu cầu hoàn nguyên lũ 229

6.2.4 Phương pháp cân bằng nước 230

6.3.1 Giới thiệu chung về mô hình Hec - ResSim 236

6.3.2 Ứng dụng mô hình HEC- RESSIM 244

6.4 Chỉnh lý, bổ sung số liệu lưu lượng sông Đáy và sông Hoàng Long 259

CHƯƠNG VII 267

7.1 Nhiệm vụ tính toán thủy lực 267

7.2 Phân tích lựa chọn mô hình thủy lực hệ thống sông 267

7.3 Giới thiệu mô hình MIKE 11 270

7.3.1 Tổng quát về MIKE11 270

7.3.2 Giới thiệu nguyên lý tính toán trong mô hình MIKE 11 271

7.3.3 Thiết lập mạng sông cho bài toán kiểm soát lũ đồng bằng sông Hồng 281

7.4 Mô phỏng và kiểm định mô hình 286

7.4.1 Sơ đồ mạng sông 286

7.4.2 Kết quả mô phỏng và kiểm định 289

7.4.3 Nhận xét kết quả mô phỏng và kiểm định 292

CHƯƠNG VIII 293

ĐÁNH GIÁ KHẢ NĂNG CHỐNG LŨ HẠ DU CỦA HỆ THỐNG HỒ CHỨA THƯỢNG

NGUỒN SAU KHI CÓ HỒ CHỨA SƠN LA 293

8.1 Đặt vấn đề 293

8.2 Xác định lũ thiết kế theo tiêu chuẩn phòng lũ tại Sơn Tây và quá trình lũ tương ứng tại các nút hồ chứa và các sông nhánh 295

8.2.1 Lũ tần suất 0,2% (Chu kỳ 500 năm) 299

8.2.2 Lũ tần suất 0,1% (Chu kỳ 1000 năm) 300

8.3 Mô phỏng vận hành hệ thống công trình phòng lũ 300

8.3.1 Những nội dung cần thực hiện khi lập quy trình vận hành hệ thống 300

8.3.2 Xác định phương án phân phối dung tích phòng lũ hồ Hòa Bình và Sơn La 301

8.4 Đề xuất quy trình vận hành chống lũ cho hạ du hệ thống hồ chứa sau khi có hồ Sơn La 313

8.4.1 Cơ sở đề xuất quy trình vận hành 313

8.4.2 Đề xuất quy trình vận hành hệ thống hồ chứa sau khi có hồ Sơn La 314

8.5 Kết quả tính toán vận hành đánh giá khả năng chống lũ của các hồ chứa thượng nguồn sau khi có hồ Sơn La 316

8.5.1 Sơ đồ tính toán vận hành hệ thống 316

8.5.2 Tính toán vận hành hệ thống với lũ thiết kế tần suất 0.2% (lũ chu kỳ 500 năm) tại Sơn Tây sau khi có hồ Sơn La 317

8.6 Tính toán kiểm tra khả năng điều tiết chống lũ công trình hệ thống hồ chứa Sơn La – Hòa Bình 323

KẾT LUẬN 338

CHƯƠNG IX: NGHIÊN CỨU CÁC GIẢI PHÁP ĐẢM BẢO AN TOÀN CHO HẠ DU KHI XÓA BỎ CÁC KHU CHẬM LŨ SÔNG HỒNG VÀ SÔNG ĐÁY .341

9.1 Các căn cứ lựa chọn giải pháp 341

9.2 Xác định phương án cải tạo sông Đáy 342

9.2.2 Đề xuất phương án tuyến và cải tạo lòng dẫn 347

9.3 Đánh giá khả năng đưa nước tạo dòng chảy thường xuyên cho sông Đáy thời kỳ mùa lũ 352

9.3.1 Kết quả tính toán theo phương án hiện trạng (chưa cải tạo lòng dẫn) 354

9.3.2 Kết quả tính toán theo các phương án cải tạo lòng dẫn sông Đáy 358

9.4 Giải pháp gia tăng lưu lượng vào sông Đáy, giảm áp lực đối với hệ thống đê sông

Hồng – Thái Bình khi xảy ra lũ lớn 365

9.4.1 Kết quả tính toán các phương án đưa nước vào sông Đáy khi gặp lũ lớn 365

9.4.2 Nhận xét kết quả tính toán theo các phương án 369

9.5 Nghiên cứu khả năng sử dụng một phần dung tích chống lũ hồ Sơn La cắt lũ hạ du khi lũ trên sông Đà đã xuống 379

9.5.1 Sự cần thiết và khả năng huy động dung tích phòng chống lũ hồ Sơn La cho nhiệm vụ phòng lũ hạ du theo hướng xóa các khu chậm lũ 379

9.5.2 Phân tích khả năng huy động phần dung tích chống lũ công trình cho nhiệm vụ phòng lũ hạ du 386

9.5.3 Xác định phần dung tích chống lũ có thể huy động cho nhiệm vụ cắt lũ hạ du khi lũ trên hệ thống sông Đà đã xuống 388

9.5.4 Đề xuất quy trình vận hành hồ chứa Sơn La và hồ Hòa Bình trong thời kỳ lũ sông Đà xuống 397

9.5.5 Kết quả tính toán điều tiết cắt lũ hạ du theo quy trình 398

KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 402

CHƯƠNG X 404

NGHIÊN CỨU TÍNH KHẢ THI CỦA CÁC GIẢI PHÁP XÓA CÁC KHU CHẬM LŨ SÔNG HOÀNG LONG 404

10.1 Một số đặc điểm hệ thống phòng chống lũ sông Hoàng Long 404

10.1.1 Một số đặc điểm về sự hình thành lũ trên lưu vực sông Hoàng Long 404

10.1.2 Hiện trạng công trình phân chậm lũ sông Hoàng Long 409

10.2 Đề xuất các giải pháp xóa bỏ các khu phân chậm lũ 410

10.2.1 Lựa chọn giải pháp 410

10.2.3 Lựa chọn lũ thiết kế và các phương án tính toán 411

10.3 Kết quả tính toán và nhận xét 413

CHƯƠNG XI 421

ĐÁNH GIÁ HIỆU QUẢ KINH TẾ- XÃ HỘI, MÔI TRƯỜNG VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP TỔNG THỂ CHO VIỆC XÓA CÁC KHU CHẬM LŨ 421

11.1 Đánh giá thiệt hại kinh tế hàng năm khi tồn tại các khu chậm lũ 421

11.1.1 Đối với các khu chậm lũ sông Hồng, sông Đáy 421

11.1.2 Đối với các khu chậm lũ Hoàng Long 422

11.2 Lợi ích kinh tế hàng năm khi xóa các khu chậm lũ 424

11.2.1 Đối với các khu chậm lũ sông Hồng và sông Đáy 424

11.2.2 Đối với các khu chậm lũ sông Hoàng Long 428

11.3 Đánh giá tổng hợp hiệu quả kinh tế - xã hội và môi trường sau khi xóa các khu chậm lũ sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long 429

11.3.1 Đánh giá lợi ích kinh tế và môi trường 429

11.3.2 Đánh giá lợi ích xã hội khi không có giải pháp phân lũ 432

CHƯƠNG XII 442

NGHIÊN CỨU CƠ SỞ LẬP QUY TRÌNH VẬN HÀNH HỆ THỐNG CÔNG TRÌNH PHÒNG LŨ SAU KHI XÓA CÁC KHU CHẬM LŨ 442

12.1 Đặc điểm hệ thống công trình phòng lũ sau khi xóa các khu chậm lũ 442

12.1.1 Hệ thống sông Hồng và sông Đáy 442

12.1.2 Hệ thống sông Hoàng Long 449

12.1.2.1 Hệ thống công trình phòng chống lũ được cải tạo 449

12.1.2.2 Áp lực lũ sông Hồng đối với sông Hoàng Long tiếp tục giảm sau khi có hồ chứa Sơn La 450

12.2 Cơ sở lập quy trình vận hành hệ thống công trình phòng lũ sau khi xóa các khu chậm lũ 451

12.2.1 Vấn đề phân thời kỳ lũ sông Hồng khi lập quy trình vận hành 451

12.2.3 Cơ sở đề xuất quy trình vận hành hệ thống hồ chứa thời kỳ đầu và cuối mùa lũ 456

12.2.3.1 Xác định mực nước lớn nhất có thể tích vào hồ Sơn La và Hòa Bình khi mực nước tại Hà Nội đạt cao trình 9,5m và tiếp tục xuống 456

12.2.3.2 Xác định mực nước lớn nhất có thể tích vào hồ Sơn La và Hòa Bình khi mực nước tại Hà Nội đạt cao trình 7,0 m và tiếp tục xuống 458

12.3 Đề xuất quy trình vận hành hệ thống công trình phòng lũ sau khi xóa các khu chậm lũ 462

12.3.1 Đối với hệ thống sông Hồng 462

12.3.2 Đối với sông Hoàng Long 468

CHƯƠNG XIII 469

CÁC KẾT QUẢ ĐẠT ĐƯỢC CỦA ĐỀ TÀI NGHIÊN CỨU 469

NHỮNG KẾT LUẬN VÀ KIẾN NGHỊ 478

TÀI LIỆU THAM KHẢO 483

PHỤ LỤC HÌNH VẼ

Hình 1 1: Bản đồ lưu vực sông Hồng – Thái Bình 18

Hình 4 1: Các khu phân chậm lũ sông Hồng và sông Đáy 134

Hình 4 2 : Khu vực phân chậm lũ dọc sông Hoàng Long 136

Hình 4 3: Sơ đồ vị trí các hồ chứa và đập thủy điện trên hệ thống sông Hồng trên địa phận Trung Quốc 145

Hình 4 4: Sơ đồ vị trí các hồ chứa và đập thủy điện trên sông Đà thuộc địa phận Trung Quốc 146

Hình 5 2: Các khu chậm lũ thuộc sông Đáy 156

Hình 5 3: Vị trí các mặt cắt sông giữa tuyến đê Tả và Hữu Đáy đoạn từ Đập Đáy đến Tân Lang 158

Hình 5 4: Bản đồ hiện trạng hệ thống đê và bãi sông Đáy nằm giữa sông Tả Đáy và đê Hữu Đáy 161

Hình 5 5 : Nước từ sông tràn vào khu chậm lũ qua tràn Lạc Khoái (lũ 2007) 198

Hình 5 6: Giảng viên trường Đại học Thủy lợi phỏng vấn người dân địa phương 198

Hình 5 7: Sông Hoàng Long, mùa lũ 2008 199

Hình 5 8: Trận lụt năm 2008 gây thiệt hại cho người dân Nho Quan, Gia Viễn 199

Hình 5 9:Bản đồ ngập lụt ứng với trận lũ có tần suất 5% 206

Hình 5 10: Quan hệ giữa độ sâu ngập trung bình và thiệt hại về các công trình không di rời 208

Hình 5 11 Quan hệ giữa độ sâu ngập trung bình và thiệt hại về các trang thiết bị công trình có thể di rời 208

Hình 5 12: Đường quan hệ giữa tổng thiệt hại về cơ sở hạ tầng ứng với các tần suất lũ khác nhau 209

Hình 5 13: Quan hệ giữa tổng thiệt hại về nông nghiệp ứng với các tần suất lũ khác nhau 210

Hình 5 14: Quan hệ giữa chi phí sửa chữa giao thông với tần suất lũ 212

Hình 5 15: Quan hệ giữa tổng thiệt hại và tần suất lũ 213

Hình 6 1: Vị trí các trạm đo mưa 226

Hình 6 2: Vị trí các trạm thủy văn trên lưu vực sông Hồng 226

Hình 6 3: Kết quả tính toán hoàn nguyên lũ hồ Thác Bà của một số năm 235

Hình 6 4: Sơ đồ hệ thống sông Hồng mô phỏng theo HEC – RESSIM 245

Hình 6 5: Qúa trình lũ thực đo và lũ tính toán tại Hòa Bình năm 1964 249

Hình 6 6: Quá trình lũ thực đo và lũ tính toán tại Hòa Bình năm 1969 249

Hình 6 7: Quá trình lũ tính toán và thực đo trạm Sơn Tây lũ năm 1961 250

Hình 6 8: Quá trình lũ tính toán và thực đo trạm Sơn Tây lũ năm 1964 250

Hình 6 9: Quá trình lũ tính toán và thực đo trạm Sơn Tây lũ năm 1966 251

Hình 6 10: Kết quả hoàn nguyên lũ tại Sơn Tây năm 2000 252

Hình 6 11: Kết quả hoàn nguyên lũ tại Sơn Tây năm 2001 253

Hình 6 12: Kết quả hoàn nguyên lũ tại Sơn Tây năm 2002 253

Hình 6 13: Kết quả hoàn nguyên lũ tại Sơn Tây năm 2007 254

Hình 6 14: Đường tần suất dòng chảy lũ Qmax - trạm Sơn Tây 255

Hình 6 15: Đường tần suất dòng chảy lũ Qmac- trạm Bá Tha 261

Hình 6 16: Đường tần suất dòng chảy lũ QMax- trạm Hưng Thi 264

Hình 7 1: Sơ đồ hệ thống sông Hồng với các hồ chứa phòng lũ và các khu phân, chậm lũ .268

Hình 7 2: Sơ họa một đoạn sông 272

Hình 7 3: Sơ đồ các điểm lưới xen kẽ 274

Hình 7 4: Cấu hình tại nút hợp lưu 274

Hình 7 5: Cấu hình một mạng hoàn chỉnh 275

Hình 7 6: Ma trận nhánh trước khi khử 277

Hình 7 7: Ma trận nhánh sau khi đã khử 277

Hình 7 8: Giao điểm của ba nhánh sông 278

Hình 7.9: Sơ đồ tính toán thủy lực hệ thống sông Hồng – Thái Bình 283

Hình 7.10 : Bản đồ mạng lưới sông lưu vực sông Hồng - Thái Bình 284

Hình 7.11: Sơ đồ mạng sông sử dụng cho mô phỏng 288

Hình 8 1: Sơ đồ mô phỏng quá trình tiếp cận các giải pháp xóa các khu chậm lũ 296

Hình 8 2: Sơ đồ tiếp cận bài toán lập quy trình vận hành hệ thống công trình phòng lũ 301 Hình 8 3: Thuật toán tính điều tiết dòng chảy đối với hệ thống hồ độc lập phát điện theo biểu đồ công suất cho trước sử dụng trong chương trình TN 308

Hình 8 4: Thuật toán tính điều tiết dòng chảy đối với hệ thống hồ bậc thang 311

Hình 8 5: Sơ đồ tính điều tiết vận hành hệ thống và tính toán thủy lực cho bài toán phòng chống lũ cho hạ du 321

Hình 9 1: Sơ đồ mô tả các giải pháp 343

Hình 9 2: Bản đồ hiện trạng hệ thống đê và bãi sông Đáy nằm giữa sông Tả Đáy và đê Hữu Đáy 345

Hình 9 3: Sơ họa phương án mặt cắt sông cải tạo của vùng bãi sông Đáy từ Vân Cốc đến Ba Thá 347

Hình 9 4: Sơ họa tuyến sông Đáy theo phương án lăn đê 349

Hình 9 5: Trắc dọc sông Đáy sau khi cải tạo từ đập Đáy đến Ba Thá 351

Hình 9 6: Đường quá trình mực nước tại Ba Thá mùa lũ năm 2002 khi đưa nước vào sông Đáy với các mức khác nhau – Phương án hiện trạng HTR-02 356

Hình 9 7 Đường quá trình mực nước tại Ba Thá mùa lũ năm 1996 khi đưa nước vào sông Đáy với các mức khác nhau – Phương án HTR-96 357

Hình 9 8: Đường quá trình mực nước tại Ba Thá mùa lũ năm 2002 khi đưa nước vào sông Đáy với các mức khác nhau – Phương án PL1-02 361

Hình 9 9: Đường quá trình mực nước tại Ba Thá mùa lũ năm 1996 khi đưa nước vào sông Đáy với các mức khác nhau – Phương án PL1-96 362

Hình 9 10: Đường quá trình mực nước tại Ba Thá mùa lũ năm 2002 khi đưa nước vào sông Đáy với các mức khác nhau – Phương án PL2-02 363

Hình 9 11: Đường quá trình mực nước tại Ba Thá mùa lũ năm 1996 khi đưa nước vào

sông Đáy với các mức khác nhau – Phương án PL2-96 364

Hình 9 12: Quá trình mực nước tại Hà Nội theo phương án gia tăng lưu lượng vào sông Đáy với mức 2000 m3/s 376

Hình 9 13: Quá trình mực nước tại Thượng Cát theo phương án gia tăng lưu lượng vào sông Đáy với mức 2000 m3/s 377

Hình 9 14 : Quá trình mực nước tại Bến Hồ (sông Đuống) theo phương án gia tăng lưu lượng vào sông Đáy với mức 2000 m3/s 378

Hình 9 15: Quá trình mực nước tại Hưng Yên theo phương án gia tăng lưu lượng vào sông Đáy với mức 2000 m3/s 379

Hình 9 16: Đường quá trình lũ tại Sơn La và Sơn Tây sau khi điều tiết cắt lũ – Lũ chu kỳ 500 năm – Mô hình lũ 1996 382

Hình 9 17: Đường quá trình lũ tại Sơn La và Sơn Tây sau khi điều tiết cắt lũ – Lũ chu kỳ 500 năm – Mô hình lũ 1971 383

Hình 9 18: Quá trình lũ tại Sơn Tây mùa lũ năm 1985 384

Hình 9 19: Quá trình lũ tại Hà Nội mùa lũ năm 1985 385

Hình 9 20: Biểu đồ điều tiết lũ PMF hồ Sơn La 391

Hình 9 21: Biểu đồ điều tiết lũ PMF hồ Hòa Bình 392

Hình 9 22: Biểu đồ điều tiết lũ PMF hồ Sơn La 393

Hình 9 23: Biểu đồ điều tiết lũ PMF hồ Hòa Bình 394

Hình 9 24: Ví dụ minh họa trường hợp xả lũ trước hồ Sơn La khi mực nước ban đầu của hồ ngang mức nước dâng bình thường 215 m 395

Hình 9 25: Ví dụ minh họa trường hợp xả lũ trước hồ Sơn La khi mực nước ban đầu của cao hơn mức nước dâng bình thường- Zhồ= 220 m 396

Hình 9 26 Mô phỏng sự phát triển lũ PMF trên nhánh xuống của lũ đến tại tuyến Sơn La tương ứng với trận lũ 397

Hình 10 1: Tổng hợp đường quá trình mực nước mùa lũ tại Hà Nội 407

Hình 10 2: Đường quá trình mực nước trung bình thời gian tại Hà Nội trước và sau khi có hồ Hòa Bình 408

Hình 10 3: Đường quá trình mực nước chân lũ tại Hà Nội trước và sau khi có hồ Hòa Bình 408

Hình 12 1: Đường bao mực nước thấp nhất thời gian tại Hà Nội thời kỳ từ 1/9 đến 15/10 hàng năm 452

Hình 12 2: Đường quá trình mực nước bình quân thời gian tại Hà Nội thời kỳ từ 1/9 đến 15/10 hàng năm 453

Hình 12 3 Biểu đồ tổng hợp quá trình mực nước giờ mùa lũ từ năm 1960 đến năm 1986 (trước khi có hồ Hòa Bình) 453

Hình 12 4 Biểu đồ tổng hợp quá trình mực nước giờ mùa lũ từ năm 1960 đến năm 2002 454

Hình 12 5: Diễn biến mực nước, lưu lượng hồ Sơn La cắt lũ hạ du với mực nước ban đầu

Hà Nội là 9,5m, mực nước ban đầu hồ Sơn La 201m, hồ Hòa Bình 101,1 m 458 Hình 12 6: Diễn biến mực nước, lưu lượng hồ Hòa Bình cắt lũ hạ du với mực nước ban đầu Hà Nội là 9,5m, mực nước ban đầu hồ Sơn La 201m, hồ Hòa Bình 101,1 m 459 Hình 12 7: Diễn biến mực nước, lưu lượng hồ Sơn La cắt lũ hạ du với mực nước ban đầu

Hà Nội là 7,0m, mực nước ban đầu hồ Sơn La 211m, hồ Hòa Bình 101,1 m 460 Hình 12 8: Diễn biến mực nước, lưu lượng hồ Hòa Bình cắt lũ hạ du, mực nước ban đầu

Hà Nội là 7,0 m; mực nước ban đầu hồ Sơn La 211m 461

PHỤ LỤC BẢNG BIỂU

Bảng 2 2: Lượng mưa 3 ngày lớn nhất trên lưu vực sông Hồng 50

Bảng 2 3: Một số hình thế thời tiết kết hợp gây mưa lũ lớn điển hình trên hệ thống sông Hồng và Thái Bình 53

Bảng 2 4 : Đặc trưng đỉnh lũ đặc biệt lớn trên các sông thuộc sông Hồng 55

Bảng 2 5: Đặc trưng nước lũ trên lưu vực sông Thao 59

Bảng 2 6: Đặc trưng nước lũ trên lưu vực sông Đà 60

Bảng 2 7: Các đặc trưng lũ trên lưu vực sông Lô 62

Bảng 2 8: Lũ lớn các tháng mùa lũ của sông Thái Bình (m3/s) 63

Bảng 2 9: §Æc tr−ng lò s«ng Th¸i B×nh vµ s«ng §uèng 65

Bảng 2 10: Thứ tự các trận lũ lớn nhất năm trên các sông trong thời kỳ 1956 - 2002 66

Bảng 2 11: Tổ hợp các trận lũ trên hệ thống sông Hồng 67

Bảng 2 12: Tỷ lệ tổng lượng lũ các thời đoạn trên các sông nhánh so với sông Hồng tại Sơn tây 68

Bảng 2 13: Thống kê số trận lũ lớn nhất hàng năm trong thời kỳ mùa lũ 71

Bảng 2 14: Thời gian xuất hiện lũ lớn nhất 72

Bảng 2 15: Mực nước lớn nhất các năm các trạm Trên sông tích, sông Đáy, sông Hồng 77 Bảng 2 16: Lượng mưa ngày lũ 1969, 1971 của một số trạm trên lưu vực sông Đáy 79

Bảng 2 17: Thống kê một số trận lũ lớn xảy ra trên sông Hoàng Long 80

Bảng 2 18:Lượng mưa lớn nhất của một số trạm trên lưu vực sông Đáy 84

Bảng 4 1: Các thông số thiết kế các hồ chứa phòng lũ thượng nguồn 133

Bảng 4 2: Phân bố diện tích mặt bằng các khu phân chậm lũ theo cao độ 138

Bảng 4 3: Tổng hợp hiện trạng của sông Hoàng Long (các tuyến đê chính) 140

Bảng 4 4: Hiện trạng các tuyến đê bối 142

Bảng 4 5: Tổng hợp số lượng hồ chứa trên lãnh thổ Trung Quốc 144

Bảng 4 6: Các thông số thiết kế của các hồ chứa đã hoạt động và sắp đưa vào sử dụng trên sông Đà thuộc địa phận Trung Quốc 147

Bảng 4 7: Các hồ chứa trên thượng nguồn sông Lô (Trung Quốc) 148

Bảng 4 8: Tổng lượng nước tại Lào Cai tính theo các thời kỳ 151

Bảng 4 9: Tỉ lệ tổng lượng nước (W) trên sông Đà tại Trung Ái Kiều (TAK), Error! Bookmark not defined Bảng 4 10: Tổng lượng nước tại Hà Giang tính theo các thời kỳ 152

Bảng 5 1: Đặc trưng địa hình lòng sông từ đạp Đáy đến eo Tân Lang 159

Bảng 5 2: Dân sinh kinh tế vùng ngập khi phân lũ huyện Chương Mỹ, Mỹ Đức 165

Bảng 5 3: Dân sinh kinh tế vùng lòng hồ Vân Cốc, Lương Phú, bãi sông Đáy 166

Bảng 5 4: Tình hình dân sinh kinh tế vùng phân, chậm lũ 167

Bảng 5 5: Ước tính thiệt hại khi có phân lũ 169

Bảng 5 6: Dự kiến kinh phí hỗ trợ vùng phân chậm lũ 172

Bảng 5 7: S¬ t¸n b¶o vÖ ngưêi tµi s¶n trong vïng ph©n lò (s«ng §¸y) 174

Bảng 5 8: DiÖn tÝch nhµ ë, trường häc bÖnh viÖn c¬ quan trong vïng ph©n lò (S«ng §¸y)

175

Bảng 5 9: C«ng tr×nh trong vïng ph©n lò bÞ ngËp (S«ng §¸y) 176

Bảng 5 10: C¸c c¬ së vËt chÊt n»m trong vïng ph©n lò (S«ng §¸y) 177

Bảng 5 11:: S¬ t¸n, b¶o vÖ người, tµi s¶n trong vïng chËm lò (s«ng TÝch) 178

Bảng 5 12 DiÖn tÝch nhµ ë,trường häc, bÖnh viÖn, c¬ quan trong vïng chËm lò (S«ng TÝch) 178

Bảng 5 13: C«ng tr×nh trong vïng chËm lò bÞ ngËp (S«ng TÝch) 179

Bảng 5 14: C¸c c¬ së vËt chÊt n»m trong vïng chËm lò (S«ng TÝch) 180

Bảng 5 15: Đường cong dung tích chứa theo cao độ khu chứa Lập Thạch 182

Bảng 5 16: Ảnh hưởng của việc phân chậm lũ trên địa bàn huyện Lập Thạch 185

Bảng 5 17: Đường cong dung tích chứa theo cao độ khu chứa Tam Thanh 186

Bảng 5 18: Ảnh hưởng của việc phân chậm lũ trên khu chậm lũ Tam Thanh 188

Bảng 5 19: Tổng hợp hiện trạng các tuyến đê chính sông Hoàng Long 190

Bảng 5 20: Phân bố diện tích mặt bằng các khu phân chậm lũ theo cao độ 192

Bảng 5 21: Quy mô, kích thước các công trình phân lũ trên sông Hoàng Long 193

Bảng 5 22: Tổng hợp dân sinh vùng phân, chậm lũ 193

Bảng 5 23: Hiện trạng cơ sở hạ tầng các khu phân chậm lũ sông Hoàng Long 194

Bảng 5 24: Độ sâu lũ lớn nhất và phần trăm diện tích so với tổng diện tích vùng chịu lũ ứng với trạn lũ có tần suất khác nhau 205

Bảng 5 25: Các thiệt hại về nông nghiệp ứng với các tần suất khác nhau 210

Bảng 5 26: Thiệt hại về giao thông quy đổi ra tiền ứng với các tần suất lũ khác nhau 211

Bảng 5 27: Tổng thiệt hại do lũ tại hai huyện Nho Quan và Gia Viễn 212

Bảng 6 1: Một số trạm đo mưa trên lưu vực sông Hồng 223

Bảng 6 2: Các trạm đo lưu lượng 227

Bảng 6 3: Trạm đo mực nước 228

Bảng 6 4: Thời gian, yếu tố đo đạc ở từng trạm thủy văn trên các sông 229

Bảng 6 5: Bộ thông số trong mô hình Hec Ressim 247

Bảng 6 6: Hệ số nhập lưu khu giữa 248

Bảng 6 7: Chỉ số NASH tại các trạm đo lũ 248

Bảng 6 8: Kết quả tính lưu lượng đỉnh lũ theo các tần suất 252

Bảng 6 9: Lưu lượng đỉnh lũ Sơn Tây 256

Bảng 6 10: Phân bố Gamma 257

Bảng 6 11: Tung độ đường tần suất đỉnh lũ Q max tại Sơn Tây 258

Bảng 6 12: Lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất năm trạm Ba Thá và Hưng Thi 260

Bảng 7 1: Các nhánh sông và đoạn sông trên hệ thống sông Hồng - Thái Bình 285

Bảng 7 2: Bảng thống kê các biên trên và biên dưới 288

Bảng 7 3: Kết quả mô phỏng theo lũ năm 1996 290

Bảng 7 4: Kết quả kiểm định mô hình tại một số trạm 291

Bảng 8 1: Các phương án phân phối dung tích phòng lũ trên sông Đà cho hai hồ chứa Hòa Bình và Sơn La 295 Bảng 8 2: Kết quả tính lưu lượng đỉnh lũ theo các tần suất 297 Bảng 8 3 Kết quả tính toán thủy năng theo các phương án phân phối dung tích phòng lũ 312

Bảng 8 4: Hệ thống kịch bản vận hành cắt lũ hạ du của hệ thống hồ chứa với lũ tần suất

0,2% tại Sơn Tây (chu kỳ 500 năm) 319

Bảng 8 5: Hệ thống kịch bản vận hành cắt lũ hạ du của hệ thống hồ chứa với lũ tần suất 0,2%

tại Sơn Tây (chu kỳ 500 năm) 320

Bảng 8 6: Kết quả tính toán diễn biến mực nước Hà Nội lũ 500 năm không phân lũ vào

sông Đáy, không sử dụng các khu chậm lũ Lập Thạch và Tam Thanh 322

Bảng 9 1: Diện tích và dân số vùng bãi sông Đáy nằm giữa đê Tả Đáy và đê Hữu Đáy

thuộc tỉnh Hà Tây cũ (Số liệu thống kê năm 2008 của Hà Nội) 344

Bảng 9 2: Thống kê các trường hợp tính toán xác định lưu lượng thường xuyên đưa vào

sông Đáy thời kỳ mùa lũ 353 Bảng 9 3: Kết quả tính toán thủy lực theo các phương án đưa nước thường xuyên vào sông Đáy thời kỳ mùa lũ tháng 8 năm 2002 Phương án HTR-02 354 Bảng 9 4: Kết quả tính toán thủy lực theo các phương án đưa nước thường xuyên vào sông Đáy thời kỳ mùa lũ tháng 8 năm 1996 Phương án HTR-96 355 Bảng 9 5:Kết quả tính toán thủy lực theo các phương án đưa nước thường xuyên vào sông Đáy thời kỳ mùa lũ năm 2002 – Phương án PL1-02 359 Bảng 9 6: Kết quả tính toán thủy lực theo các phương án đưa nước thường xuyên vào sông Đáy thời kỳ mùa lũ năm 1996 – Phương án PL1-96 360 Bảng 9 7: Kết quả tính toán thủy lực theo các phương án đưa nước thường xuyên vào sông Đáy thời kỳ mùa lũ năm 2002 – Phương án PL2-02 360

Bảng 9 8: Kết quả tính toán thủy lực theo các phương án đưa nước thường xuyên vào sông

Đáy thời kỳ mùa lũ năm 1996 – Phương án PL2-96 361

Bảng 9 9: Mực nước lớn nhất sông Đáy với lũ chu kỳ 500 năm, mô hình lũ 1996 –

Phương án lăn đê và cải tạo sông Đáy đến cửa sông (Phương án 1) 372

Bảng 9 10: Mực nước lớn nhất sông Đáy với lũ chu kỳ 500 năm, mô hình lũ 1996 – Phương án lăn đê và cải tạo sông Đáy đến Đục Khê (Phương án 2) 373

Bảng 9 11: Mực nước lớn nhất sông Đáy với lũ chu kỳ 500 năm, mô hình lũ 1996 –

Phương án không lên đê (Phương án 3) 374 Bảng 9 12 : Diễn biến mực nước trên sông Đáy theo các phương án 375 Bảng 9 13: Diễn biến mực nước trên sông Hồng, sông Thái Bình và hạ lưu sông Đáy theo các cấp lưu lượng nước vào sông Đáy (Tính theo phương án 3) 375 Bảng 9 14: Kết quả xác định mực nước giới hạn hồ Sơn La và hồ Hòa Bình 390

Bảng 9 15: Kết quả diễn biến mực nước Hà Nội lũ 500 năm, không phân lũ vào sông Đáy,

trường hợp không sử dụng dung tích chống lũ để cắt lũ hạ du 399

Bảng 9 16: Kết quả tính toán diễn biến mực nước Hà Nội lũ 500 năm khi có thêm hồ Sơn

La, trường hợp có sử dụng dung tích chống lũ để cắt lũ hạ du 399

Bảng 9 17: Diễn biến mực nước Hà Nội theo các phương án cải tạo sông Đáy và dử dụng một phần dung tích chống lũ hồ Sơn La để cắt lũ .401

Bảng 10 1: Lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất năm trạm Ba Thá và Hưng Thi 412

Bảng 10 2: Tổ hợp các phương án tính toán thủy lực 413

Bảng 10 3: Mực nước lớn nhất tại một số vị trí trên sông Hoàng Long 415

Bảng 10 4: Mực nước lớn nhất tại một số vị trí trên sông Hoàng Long Trường hợp tính toán: Lũ Hưng Thi 1%, lũ 1985 tại Sơn Tây, lũ 1985 trên sông Đáy và sông Thái Bình 415 Bảng 10 5: Mực nước lớn nhất tại một số vị trí trên sông Hoàng Long 417

Bảng 10 6: Mực nước lớn nhất tại một số vị trí trên sông Hoàng Long 418

Bảng 11 1: Tổng thiệt hại do lũ tại hai huyện Nho Quan và Gia viễn 424

Bảng 12 1 Các thông số thiết kế các hồ chứa phòng lũ thượng nguồn……… 443

Bảng 12 2: Kết quả tính toán đỉnh lũ và tổng lượng lũ thiết kế của PECC1……… 449

Bảng 12 3: Quy định mực nước lớn nhất cho phép thời kỳ lũ sớm……… 462

Bảng 12 4: Quy định mực nước trước lũ thời kỳ lũ chính vụ……… 463

Phú và các khu chậm lũ Tam Thanh, Lập Thạch được củng cố

Hệ thống đê sông Hoàng Long gồm các khu chậm lũ thuộc huyện Nho Quan, Gia Viễn (Ninh Bình) đã được hình thành từ những năm 60 của thế kỷ trước

Các khu phân, chậm lũ là những vùng trước đây còn khó khăn, ít dân cư được chọn là nơi chậm lũ, phân lũ, nhưng đến nay các vùng này cũng đã rất

đã rất đông dân, kinh tế đã phát triển hơn Vì thế, khi phân lũ vào các vùng này sẽ gây thiệt hại lớn về kinh tế và tác động xấu đến môi trường Chẳng hạn, tháng 10 năm 2007 khi phân lũ vào hai huyện Nho Quan và Gia Viễn của tỉnh Ninh Bình, tổn thất cho vùng này lên đến hơn 200 tỷ đồng và để lại những hậu quả xấu đến môi trường vùng này Ngoài ra, do là các khu chậm lũ nên sự thu hút vốn đầu tư phát triển cho những vùng vốn đã nghèo này rất khó khăn Thêm vào đó, hàng năm nhà nước phải bỏ ra hàng trăm tỷ đồng cho việc trợ giúp vùng chậm lũ để sẵn sàng ứng phó với tình huống có phân lũ Sau những thiệt hại gây ra cho các khu chậm lũ sông Hoàng Long, trong buổi đi thị sát các khu chậm lũ tại tỉnh Ninh Bình ngày 7/10/2007, Thủ tướng

Nguyễn Tấn Dũng đã yêu cầu các cơ quan chức năng nghiên cứu một cách

tổng thể quy hoạch chậm lũ, phân lũ trên tất cả hệ thống sông miền Bắc theo hướng không tiến hành xả lũ, phân lũ trong vòng 3 đến 5 năm tới

Để có cơ sở khoa học cho việc xóa các khu chậm lũ trên hệ thống sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long theo chỉ đạo của Thủ tướng Chính phủ, cần thiết phải có nghiên cứu chuyên sâu về vấn đề này

Bộ Nông Nghiệp&Phát triển Nông thôn đã chủ trương xây dựng đề tài độc lập cấp Nhà nước để nghiên cứu khả năng xóa các khu chậm lũ, làm căn

cứ trình Chính phủ phê duyệt bổ sung cho quy hoạch phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng và giao trực tiếp cho trường Đại học thủy lợi lập đề cương

nghiên cứu Đề cương "Nghiên cứu cơ sở khoa học cho việc xoá các khu

chậm lũ sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long" do trường Đại học xây

dựng đã được thông qua Hội đồng khoa học Bộ Nông nghiệp&PTNT, sau đó

Bộ Khoa học và Công nghệ đã tổ chức thẩm định và đưa vào kế hoạch thực hiện năm 2008 tại Quyết định số 259/QĐ-BKHCN của Bộ trưởng bộ Khoa học và công nghệ ngày 21 tháng 2 năm 2008 về việc phê duyệt danh mục đề tài độc lập cấp Nhà nước giao trực tiếp thực hiện trong kế hoạch năm 2008 và Quyết định số 362/QĐ-BKHCN của Bộ trưởng bộ Khoa học và Công nghệ ngày 11 tháng 3 năm 2008 “Về việc phê duyệt tổ chức và cá nhân chủ trì đề tài độc lập cấp Nhà nước giao trực tiếp bắt đầu thực hiện trong kế hoạch năm 2008”

2 Sự cấp thiết của đề tài nghiên cứu

Đồng bằng sông Hồng gồm 26 tỉnh của Việt Nam với tổng số dân là 28 triệu người (năm 2002) Trong tổng diện tích là 86.660 km2, diện tích nông nghiệp chiếm 18.741 km2 trong đó đất trồng trọt là 14.630 km2 Đất rừng là 25.708 km2 trong đó đất có rừng là 21.010km2 Đất tiềm năng cho phát triển nông nghiệp và rừng là 39.195 km2 Lũ lớn trên thượng nguồn là mối hiểm họa hàng năm đối với Thủ đô Hà Nội và đồng bằng sông Hồng là vùng dân cư

có dân cư đông đúc (khoảng 18 triệu người) cũng là vùng kinh tế quan trọng của nước ta Bởi vậy, phòng chống lũ lụt là một trong những nhiệm vụ quan

trọng trong quy hoạch khai thác quản lý hệ thống sông Hồng Vấn đề giảm các thiệt hại về lũ cho khu vực này đóng một vai trò quan trọng

Đê điều là hệ thống quan trọng nhất được bảo vệ cho thành phố Hà Nội

và đồng bằng sông Hồng Tuy nhiên, hệ thống đê đến nay không thể đắp cao hơn được nữa và cũng chỉ có thể chống được lũ khi mực nước Hà Nội không vượt quá cao trình 13.40 m (đối với Hà Nội) và 13.10 m (đối với vùng đồng bằng sông Hồng) Mặt khác, hệ thống đê được hình thành từ nhiều thế kỷ nay nên tiềm ẩn nhiều hiểm hoạ khi xảy ra lũ lớn hàng năm Bởi vậy, để đảm bảo

an toàn cho vùng hạ du cần có những biện pháp công trình khác trong đó hệ thống các hồ chứa thượng nguồn cắt lũ hạ du là một biện pháp rất hiệu quả Các giải pháp phòng, chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình theo

“Quy hoạch phòng, chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình” được Chính phủ phê duyệt tại Quyết định số 92/2007/QĐ-TTg ngày 21 tháng 6 năm 2007, bao gồm: điều tiết các hồ chứa cắt giảm lũ; trồng rừng phòng hộ đầu nguồn; củng cố và nâng cấp hệ thống đê điều; cải tạo lòng dẫn tăng khả năng thoát lũ; thực hiện phân lũ, chậm lũ; tràn qua các đường tràn cứu hộ và

có giải pháp bảo đảm an toàn đê trong trường hợp tràn toàn tuyến; tổ chức hộ

đê và cứu hộ đê điều

Khi có lũ lớn, các hồ chứa điều tiết cắt lũ cho hạ du đã sử dụng hết dung tích phòng lũ, mà dự báo lũ còn tiếp tục lên, mực nước sông Hồng tại Hà Nội

có khả năng vượt 13,4 m, Trưởng Ban Chỉ đạo phòng, chống lụt, bão Trung ương báo cáo Thủ tướng Chính phủ quyết định công bố lệnh báo động khẩn cấp về lũ lụt; đồng thời thực hiện phân lũ, chậm lũ Phân lũ được được thực hiện qua đập Đáy và Lương Phú Các khu chậm lũ bao gồm:khu chứa Tam Thanh (Phú Thọ); khu chứa Lập Thạch (Vĩnh Phúc) và khu chứa Quảng Oai

(Hà Tây)

Các hồ chứa thượng nguồn như Hòa Bình, Thác Bà, Tuyên Quang và sắp tới là hồ Sơn La đóng vai trò quan trọng trong hệ thống công trình phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng

Trong những năm gần đây, do trên thượng nguồn sẽ có thêm các hồ chứa, nhiều đề tài nghiên cứu và các dự án có liên quan đến quy hoạch phòng chống

lũ cho đồng bằng Bắc Bộ cũng đã đề cập đến việc xóa các khu chậm lũ trên sông Hồng và sông Hoàng Long Tuy nhiên, cho đến nay chưa có một nghiên cứu chuyên sâu để khẳng định khả năng xóa bỏ các khu chậm lũ trên hệ thống sông Hồng và sông Hoàng Long nên chưa có những luận cứ đầy đủ để có những quyết định cuối cùng về vấn đề này Chính vì vậy, trong Quyết định Số 92/2007/QĐ-TTg ngày 21 tháng 6 năm 2007 về việc Phê duyệt Quy hoạch phòng, chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình vẫn tồn tại các khu chậm lũ và thực hiện theo “Quy chế phân lũ, chậm lũ thuộc hệ thống sông Hồng" ban hành kèm theo Nghị định số 62/1999/NĐ-CP ngày 31 tháng 7 năm

1999 của Chính phủ mặc dù các nghiên cứu làm cơ sở cho việc xác định quy hoạch đã không đề cập đến việc sử dụng các khu phân chậm lũ trong hệ thống công trình phòng lũ sông Hồng, sông Thái Bình

Từ các phân tích trên đây cho thấy nghiên cứu đề xuất các giải pháp xóa

bỏ các khu chậm lũ trên sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long là cần thiết

3 Tổng quan về các nghiên cứu liên quan đến đề tài

a Tóm tắt những nghiên cứu có liên quan

Đồng bằng sông Hồng là vùng kinh tế và dân sinh quan trọng của cả nước nên công tác quy hoạch phòng lũ cho đồng bằng sông Hồng đã được thực hiện trong các dự án và nhiều nghiên cứu khác nhau

Các nghiên cứu về quy hoạch và kiểm soát lũ đồng bằng sông Hồng được thực hiện theo những hướng chính như sau:

(1) Nghiên cứu các giải pháp và biện pháp phòng lũ cho đồng bằng sông Hồng;

(2) Nghiên cứu đặc điểm sự hình thành lũ trên hệ thống sông Hồng phục

vụ công tác phòng lũ và kiểm soát lũ cho hạ du;

(3) Thiết lập hoặc ứng dụng các mô hình toán thủy văn, thủy lực và điều hành hệ thống công trình phòng lũ;

(4) Nghiên cứu các phương pháp dự báo lũ, nâng cao mức đảm bảo và thời gian dự kiến của dự báo nhằm đáp ứng yêu cầu công tác phòng chống lũ; (5)Các nghiên cứu về xây dựng quy trình vận hành và mô hình điều hành

hệ thống hồ chứa thượng nguồn và các công trình phân chậm lũ;

(6) Nghiên cứu về sự hình thành các hành lang thoát lũ và cải tạo lòng dẫn nhằm tăng khả năng thoát lũ của lòng sông

Năm 1973-1976 Trường Đại học Thủy lợi đã thực hiện đề tài “Nghiên

cứu phân lũ sông Hồng qua sông Đáy” do GS.TS Ngô Đình Tuấn, GS.TSKH

Nguyễn Ân Niên và cố GS.TS Nguyễn Như Khuê chủ trì, đã xác định quy mô của công trình phân lũ sông Đáy và xác định các khu chậm lũ của hệ thống sông Đáy Hệ thống phân chậm lũ sông Đáy được thực thi và tồn tại cho đến ngày nay

Dự án “Đánh giá khả năng phân lũ sông Đáy và sử dụng lại các khu

phân chậm lũ khi xảy ra lũ khẩn cấp trên sông Hồng, thuộc Chương trình phòng chống lũ sông Hồng- sông Thái Bình” (2000-2002) do trường Đại học

Thủy lợi (do GS.TS Hà Văn Khối làm chủ nhiệm), Viện Quy hoạch Thủy lợi, Viện Khí tượng Thủy văn Kết quả nghiên cứu của trường Đại học Thủy lợi thực hiện đã rút ra những kết luận chính sau đây:

- Với các trận lũ chu kỳ 200 năm, 300 năm và 500 năm các khu chậm lũ Tam Thanh, Lập Thạch và Quảng Oai có hiệu quả cắt lũ thấp, chỉ có thể giảm

được mực nước tại Hà Nội từ 0,15m đến 0,19 m tùy theo từng dạng lũ Từ đó rút ra kết luận nên xóa bỏ các khu chậm lũ của lưu vực sông Hồng

- Cũng với các trận lũ trên, khả năng phân lũ vào sông Đáy bị suy giảm

do sức tải của kênh dẫn lũ bị suy thoái Lưu lượng lớn nhất có thể tháo qua đập Đáy chỉ vào khoảng 3200 ÷ 3400 m3/s và có thể hạ thấp mực nước tại Hà Nội vào khoảng từ 0,30 ÷ 0,35m

Kết quả nghiên cứu độc lập của Viện Quy hoạch Thủy lợi và Viện Khí tượng Thủy văn cũng cho kết quả tương tự

Đề tài cấp nhà nước “Nghiên cứu mô hình đề xuất cơ sở khoa học cải tạo

và nâng cấp hệ thống thoát lũ sông Đáy phục vụ công tác phòng chống lụt bão đồng bằng Bắc Bộ” (2001-2003) do Viện Quy hoạch quản lý và Viện

Khoa học Thủy lợi thực hiện cũng cho thấy sự suy giảm về khả năng thoát lũ sông Đáy và đưa ra các giải pháp cải tạo lòng dẫn để đảm bảo thoát lũ theo thiết kế của hệ thống phân lũ sông Đáy Trong đề tài này đã tính toán cho một

số cấp lưu lượng về phân lũ thường xuyên vào sông Đáy đồng thời khẳng định sự cần thiết vẫn sử dụng khu chậm lũ Chương Mỹ- Mỹ Đức Trong nhận

xét phản biện của Trường Đại học Thủy lợi chúng tôi đã nhất trí “Hiện tại

vẫn sử dụng khu chậm lũ Chương Mỹ-Mỹ Đức, nhưng trong tương lai, sau khi có hồ chứa Sơn La có thể xem xét việc bỏ khu chậm lũ này và chỉ duy trì phân lũ qua đập Đáy”

Các dự án “Quy hoạch phòng chống lũ đồng bằng sông Hồng

(1999-2002)”, “Quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Hồng, Thái Bình (2002-2007)” và dự án “Đánh giá lại lũ thiết kế, đường mực nước lũ thiết kế cho hệ thống đê sông Hồng, sông Thái Bình” (2001) do Viện quy

hoạch Thủy lợi thực hiện đã đưa ra tiêu chuẩn chống lũ cho đồng bằng sông Hồng sau khi có các hồ chứa thượng nguồn, là cơ sở cho việc lập các dự án thủy điện Tuyên Quang và các hồ chứa thủy điện trên hệ thống sông Đà, là cơ

sở cho việc Quy hoạch bồi trúc hệ thống đê sông thuộc sông Hồng và sông Thái Bình Kết quả nghiên cứu này cũng là căn cứ cho Chính phủ phê duyệt Quy hoạch phòng chống lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình tại Quyết định số 92/2007/QĐ-TTg

Một loạt các nghiên cứu về khả năng thoát lũ sông Hồng, sông Thái Bình, bao gồm:

- Nghiên cứu tuyến thoát lũ sông Hồng đoạn Sơn Tây – Vạn Phúc, Viện Khoa học Thủy lợi (1975)

- Nghiên cứu tuyến chỉnh trị và hành lang thoát lũ đoạn sông Hồng từ Sơn Tây – Hưng Yên, Viện Khoa học Thủy lợi (1995)

- Nghiên cứu đánh giá nguyên nhân suy giảm và giải pháp tăng khả năng thoát lũ tại các trọng điểm, Viện Khoa học Thủy lợi (2000)

- Quy hoạch tuyến thoát lũ sông Hồng đoạn Hà Nội, Viện Khoa học Thủy lợi (năm 1996 và năm 2002)

Các nghiên cứu này là cơ sở cho việc quy hoạch hành lang thoát lũ và các biện pháp cải tạo, chỉnh trị lòng sông trong quy hoạch hệ thống công trình phòng chống lũ, hệ thống đê sông hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình

Liên quan đến vấn đề điều hành hệ thống công trình phòng lũ hạ du đã có

các nghiên cứu chính như sau: Đề tài cấp Nhà nước “Nghiên cứu xây dựng

công nghệ nhận dạng lũ thượng lưu sông Hồng phục vụ điều hành hồ Hoà Bình chống lũ hạ du” do cố GS.TS Trịnh Quang Hòa làm chủ nhiệm (năm

1996); Dự án “Nghiên cứu dự thảo sửa đổi quy trình vận hành hồ chứa thủy

điện Hòa Bình” (năm 2005) do GS.TS Ngô Đình Tuấn và GS.TS Hà Văn

Khối thực hiện; Đề tài KHCN cấp Bộ Tài nguyên và Môi trường “Xây dựng

công nghệ tính toán dự báo lũ hệ thống sông Hồng, sông Thái Bình”, chủ

nhiệm Trần Thục (Viện KTTV, 2001-2003); Dự án “Quy trình vận hành liên

hồ chứa trên sông Đà và sông Lô” do GS.TS Nguyễn Tuấn Anh làm chủ

dự án “Quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn nước lưu vực sông Hồng, Thái

Bình (2002-2007)” đã rút ra kết luận việc xây dựng đập điều tiết trên sông

Đào Nam Định có thể giảm đáng kể mực nước sông Đáy Kết quả này cho

phép xem xét điều tiết lũ sông Hồng để hỗ trợ cho việc nghiên cứu xóa các khu phân chậm lũ vùng Nho Quan và Gia Viễn của tỉnh Ninh Bình và xem xét việc tạo dòng chảy thường xuyên vào sông Đáy trong thời kỳ mùa lũ Tuy nhiên, trong dự án này mới dừng lại ở mức độ đánh giá ảnh hưởng của việc xây dựng đập ngăn lũ sông Đào Nam Định và kênh Quần Liêu đến sự giảm thấp mực nước sông Đáy tại Ninh Bình mà không đưa giải pháp về khả năng xóa bỏ các khu chậm lũ Dự án “Quy hoạch phòng chống lũ sông Hoàng Long” do Viện Quy hoạch Thủy lợi thực hiện (năm 2008) cũng đã xác định

xóa các khu chậm lũ Gia Tường-Đức Long trên sông Hoàng Long nhưng với tiêu chuẩn chống lũ tần suất 3÷5% tại Hưng Thi

quyết định Quy hoạch phòng lũ đồng bằng sông Hồng, sông Thái Bình tại quyết định số Quyết định Số 92/2007/QĐ-TTg ngày 21 tháng 6 năm 2007 (2) Hiệu quả chống lũ của các khu phân, chậm lũ đồng bằng sông Hồng mới chỉ được nghiên cứu với lũ vượt trận lũ năm 1971 (tiêu chuẩn chống lũ chu kỳ 125 năm) khi chưa có hồ Hòa Bình, theo đó vai trò cắt lũ của các khu chậm lũ là rất quan trọng và hiệu quả Các nghiên cứu về khả năng cắt lũ của các khu phân chậm lũ sau khi có hồ Tuyên Quang (lũ chu kỳ 250 năm) và hồ Sơn La (lũ chu kỳ 500 năm) chưa được nghiên cứu Ngoài ra, hiệu quả cắt lũ của các khu chậm lũ theo các tiêu chuẩn chống lũ khác nhau (lũ chu kỳ 125 năm, 250 năm và 500 năm) có thể khác nhau và rất có thể với trận lũ tiêu chuẩn cao hơn sẽ có hiệu quả thấp hơn so với trận lũ đã được nghiên cứu (3) Sự hình thành các khu phân, chậm lũ được hình thành với tiêu chuẩn chống lũ hạ du tương đương với lũ 1971, khi có thêm hồ Tuyên Quang, hồ Sơn La và các hồ khác trên thượng nguồn thì tiêu chuẩn chống lũ đã cao hơn rất nhiều so với nghiên cứu ban đầu, tuy nhiên hệ thống các khu phân chậm lũ vẫn không thay đổi Về lý thuyết, nếu xem xét về mặt hiệu quả kinh tế và xã hội thì điều này chưa thể được coi là hợp lý và chưa có căn cứ khoa học đầy

đủ, đặc biệt là hiệu quả chống lũ của các khu chậm lũ không cao lại chưa được đánh giá sau khi có thêm hồ Tuyên Quang và hồ Sơn La

(4) Theo các nghiên cứu đã thực hiện, khi tồn tại các khu phân, chậm lũ thì

Hà Nội và hạ du đồng bằng sông Hồng sẽ chống được lũ cao hơn so với tiêu chuẩn chống lũ đã quy định ở các thời kỳ khác nhau (thời kỳ mới chỉ có hồ Hòa Bình, thời kỳ có thêm hồ Tuyên Quang và thời kỳ có thêm hồ Sơn La) Tuy nhiên, những nghiên cứu này nói chung lại không chỉ ra được khi có thêm các khu phân, chậm lũ thì có thể chống lũ cho đồng bằng sông Hồng với tần suất nào

(5) Các nghiên cứu trước đây cũng đã khuyến cáo về việc phải xóa bỏ các khu chậm lũ trên hệ thống sông Hồng Tuy nhiên, các nghiên cứu này chỉ mới dựa trên cơ sở về sự hiệu quả chống lũ thấp của các khu chậm lũ này và những thiệt hại về kinh tế xã hội khi phân lũ mà chưa đưa ra các giải pháp khác nhằm xóa bỏ các khu chậm lũ Mặt khác, việc đưa ra các giải pháp xóa các khu chậm lũ cần được luận chứng trên cơ sở phân tích hiệu quả kinh tế xã hội và môi trường Có thể nói, hiện chưa có một nghiên cứu nào về việc cần xem xét xóa các khu chậm lũ

(6) Đối với sông Hoàng Long hiện chưa có những nghiên cứu đầy đủ về xóa bỏ các khu chậm lũ, mặc dù tiêu chuẩn chống lũ cho đê sông Hoàng Long rất thấp so với hệ thống sông Hồng

(7) Kết quả nghiên cứu của các đề tài và dự án đã thực hiện cũng là những căn cứ cho việc thực hiện những nội dung nghiên cứu của đề tài này

4 Mục tiêu nghiên cứu và các yêu cầu về sản phẩm khoa học của đề tài

a Mục tiêu: Đề tài được phê duyệt với các mục tiêu đặt ra như sau:

(1) Đề xuất được cơ sở khoa học cho giải pháp tổng thể xóa bỏ các khu chậm lũ trên hệ thống sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long và tạo dòng chảy thường xuyên cho sông Đáy trong mùa lũ

(2) Đề xuất được Quy trình vận hành hệ thống phòng lũ sau khi có các giải pháp tổng thể cho việc xóa các khu chậm lũ

d Yêu cầu về sản phẩm khoa học của đề tài

Sản phẩm của đề tài theo đề cương được lập đã được hoàn thành như sau: (1) Báo cáo tổng quan tình hình nghiên cứu về quy hoạch phòng lũ và kiểm soát lũ hệ thống sông Hồng, sông Đáy, sông Hoàng Long;

(2) Báo cáo hiện trạng dân sinh kinh tế - xã hội và môi trường các khu chậm lũ;

(3) Đánh giá hiệu quả đối với khu chậm lũ trong hệ thống công trình phòng lũ trong điều kiện có thêm các hồ chứa thượng nguồn;

4) Đề xuất các công trình điều tiết trên hệ thống sông Đáy, sông Đào Nam Định theo hướng xóa bỏ các khu chậm lũ và tạo dòng chảy thường xuyên cho sông Đáy trong mùa lũ;

(5) Các giải pháp bồi trúc hệ thống đê và cải tạo lòng dẫn;

(6) Đề xuất đề án tổng thể cho việc xóa bỏ khu chậm lũ sông Hồng, sông Đáy, sông Hoàng Long để trình Chính phủ phê duyệt

5 Ý nghĩa khoa học và thực tiễn của đề tài

Việc xem xét xóa các khu phân, chậm lũ trên hệ thống sông thuộc vùng đồng bằng sông Hồng là đặc biệt quan trọng vì nó liên quan đến sự an toàn chống lũ đồng bằng sông Hồng và tác động đến hoạt động dân sinh kinh tế của cả một vùng rộng lớn đông dân cư

Việc tồn tại các khu phân chậm lũ hệ thống sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long là một trở ngại lớn cho đầu tư phát triển vùng ảnh hưởng Thêm vào đó, nếu phải thực hiện giải pháp phân chậm lũ vào các vùng chậm lũ sẽ gây ra thiệt hại lớn về kinh tế và tác động xấu đến môi trường sinh thái Bởi vậy, nếu có giải pháp xóa các khu chậm lũ sẽ tạo điều kiện cho phát triển kinh

tế xã hội của các vùng này và tránh được những thảm họa môt trường khu phải phân lũ Cũng chính vì vậy việc tìm giải pháp cho việc xóa các khu chậm

lũ đã được đặt ra nhưng chưa có cơ sở khoa học để thực hiện

Sau khi đề tài được phê duyệt lại có chủ trương sát nhập tỉnh Hà Tây cũ

về Hà Nội nên các vấn đề về sông Đáy, trong đó có việc phân lũ càng trở nên cấp bách hơn vì nó liên quan đến quy hoạch phát triển vùng thủ đô mới đang được Chính phủ triển khai thực hiện

Tuy nhiên, việc xóa các khu chậm lũ lại cần được xem xét theo góc độ an toàn cho thủ đô Hà Nội và đồng bằng sông Hồng Các giải pháp xóa các khu chậm lũ phải được luận chứng để đảm bảo chắc chắn rằng việc xóa các khu chậm lũ sẽ vẫn an toàn cho vùng đồng bằng sông Hồng và thủ đô Hà Nội theo tiêu chuẩn chống lũ của hệ thống đã được xác định

Chọn được giải pháp nhằm đáp ứng cả hai yêu cầu đặt ra trên đây là một vấn đề phức tạp, cần thiết phải xem xét nhiều khía cạnh khác nhau của bài toán quy hoạch phòng lũ trên cơ sở phân tích tổng hợp các giải pháp có thể và đảm bảo mức độ tin cậy cao Chính vì vậy, đề tài có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao

6 Các tiếp cận, phương pháp nghiên cứu và định hướng các giải pháp

a Cách tiếp cận và phương pháp nghiên cứu

Trên cơ sở của những điều kiện và đặc điểm nêu trên, cách tiếp cận hợp

lý để đạt được mục tiêu nghiên cứu là việc sử dụng các phương pháp nghiên cứu bao gồm:

- Kế thừa tất cả những nghiên cứu về quy hoạch phòng lũ và những nghiên cứu liên quan đến khả năng xóa các khu chậm lũ

- Ứng dụng phương pháp phân tích hệ thống trên cơ sở phân tích tổng hợp nguyên nhân hình thành, phương pháp phân tích thống kê, phương pháp chuyên gia và kết hợp liên ngành

- Tiếp cận các công nghệ hiện đại trên thế giới, đặc biệt là lựa chọn các

mô hình thủy văn, thủy lực, phù hợp với nội dung nghiên cứu Trong quá trình thực hiện, đề tài đã chọn các phần mềm thuộc hệ MIKE (MIKE11, MIKE21) và mô hình HEC-RESSIM

b Định hướng các giải pháp xóa các khu chậm lũ

Việc nghiên cứu các giải pháp nhằm xóa bỏ các khu chậm lũ được đặt ra trên cơ sở tính cấp thiết của nó và tính khả thi của mục tiêu đặt ra Tính khả

thi và định hướng nghiên cứu của đề tài được xác định trên cơ sở phân tích có tính kế thừa kết quả nghiên cứu trước đây về bài toán phòng lũ sông Hồng, sông Đáy, sông Hoàng Long và những suy diễn khoa học trên cơ sở phân tích thực trạng hệ thống Đó chính là căn cứ khoa học cho việc xây dựng định hướng nghiên cứu của đề tài Dưới dây là những phân tích nhằm làm rõ tính khả thi và định hướng nghiên cứu của đề tài

Đối với hệ thống sông Hồng

(1) Như trên đã trình bày, nghiên cứu các giải pháp xóa các khu chậm lũ sông Hồng là “có điều kiện”, tức là chỉ xem xét khả năng này trong điều kiện xảy ra trận lũ nhỏ hơn tiêu chuẩn phòng lũ hạ du (ngưỡng thảm họa) Bởi vậy, việc xác định ngưỡng thảm họa sau khi có hồ Sơn La là căn cứ cho việc đề xuất các giải pháp xóa các khu chậm lũ

(2) Theo dự án Thủy điện Sơn La, tổng dung tích phòng lũ cho hạ du trên

hệ thống sông Đà là 7 tỷ m3 Riêng hồ chứa Sơn La có thêm 3,2 tỷ m3 (từ mực nước dâng bình thường đến mực nước gia cường (228,1 m) được giành cho chống lũ bản thân hệ thống công trình (Sơn La +Hòa Bình) theo tiêu chuẩn lũ lớn nhất khả năng (PMF) Như vậy, tổng dung tích bỏ trống của hồ Sơn La trong thời kỳ mùa lũ khá lớn Nếu trong giai đoạn khai thác vận hành có một quy trình mềm dẻo có thể sử dụng phần dung tích chống lũ công trình (3,2 tỷ

m3) để điều tiết phòng lũ hạ du thì đây sẽ là một giải pháp được xem xét theo hướng xóa bỏ các khu chậm lũ

(3) Kết quả nghiên cứu của dự án “Quy hoạch sử dụng tổng hợp nguồn

nước lưu vực sông Hồng, Thái Bình (2002-2007)” do Viện Quy hoạch Thủy

lợi thực hiện đã đề cập đến khả năng tạo dòng chảy thường xuyên vào sông Đáy qua đập Đáy Nếu xem xét các giải pháp cải tạo hành lang thoát lũ và củng cố hệ thống đê sông Đáy sẽ là một trong những giải pháp xóa bỏ các khu chậm lũ khi xuất hiện lũ chu kỳ 500 năm tại Sơn Tây

(4) Kết hợp giữa bồi trúc hệ thống đê và cải tạo chỉnh trị lòng sông để tăng khả năng thoát lũ và nâng cao mức an toàn của hệ thống đê

Đối với sông Hoàng Long

Định hướng nghiên cứu xóa các khu chậm lũ sông Hoàng Long dựa trên những căn cứu sau đây:

(1) Hiện nay, tiêu chuẩn chống lũ của đê sông Hoàng Long tương đối thấp, chỉ vào khoảng 3÷5% (tại Hưng Thi) Cũng tương tự như hệ thống sông

Hồng, việc xóa các khu chậm lũ sông Hoàng Long cũng có điều kiện, thực

chất là nâng tiêu chuẩn chống lũ cao hơn hiện tại Sau khi có hồ Sơn La, áp

lực lũ từ sông Hồng sang sông Đáy và sông Hoàng Long sẽ giảm đáng kể bởi vậy có thể nâng tiêu chuẩn phòng lũ cao hơn hiện tại

(2) Hồ chứa Hưng Thi nếu được xây có thể có dung tích phòng lũ khoảng 30÷42 triệu m3, có thể hạ thấp mực nước tại Bến Đế và hạ lưu sông Hoàng Long

(3) Đã có những nghiên cứu đề cập đến việc xây dựng đập điều tiết trên sông Đào Nam Định để ngăn lũ từ sông Hồng qua sông Đào Nam Định vào sông Đáy cũng có nghĩa làm giảm áp lực phân lũ sông Hoàng Long Giải pháp thiết lập đập điều tiết trên sông Đào Nam Định vì thế cũng cần được xem xét khi xóa các khu phân chậm lũ sông Hoàng Long

(4) Nạo vét, cải tạo lòng dẫn và bồi trúc hệ thống đê cũng là một giải pháp cần phải xem xét để nâng cao tiêu chuẩn chống lũ sông Hoàng Long theo hướng xóa các khu chậm lũ

Từ các phân tích trên đây cho thấy nghiên cứu đề xuất các giải pháp xóa

bỏ các khu chậm lũ trên sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long là cần thiết và có tính khả thi Giải pháp tổng thể cho việc xóa các khu chậm lũ sẽ được xác định trên cơ sở phân tích điều kiện kỹ thuật, kinh tế-xã hội và môi

trường Đó cũng chính là hướng tiếp cận để giải quyết các vấn đề đặt ra trong

đề tài nghiên cứu

Tóm lại, đề tài “Nghiên cứu cơ sở cho việc xóa các khu chậm lũ sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long” là một đề tài phức tạp nhưng có ý nghĩa khoa học và thực tiễn cao, cần có cách tiếp cận hợp lý và có sự đóng góp ý kiến của nhiều chuyên gia, các nhà khoa học và các Bộ, Ngành có liên quan Trong quá trình thực hiện, ban chủ nhiệm đề tài đã nhận được nhiều ý kiến đóng góp của các nhà khoa học và các chuyên gia thông qua các cuộc hội thảo Đề tài có sự quan tâm chỉ đạo của Bộ nông nghiệp &PTNT, Bộ Khoa học và công nghệ, Ủy ban nhân dân thành phố Hà Nội, trường Đại học Thủy lợi về các nội dung cần thực hiện để giải quyết các vấn đề phát sinh trong quá trình thực hiện đề tài Đề tài có sự giúp đỡ và phối hợp thực hiện của Cục quản ý đê điều và phòng chống lụt bão, Viện Quy hoạch Thủy lợi, các Sở Nông nghiệp và PTNT thành phố Hà Nội và tỉnh Ninh Bình, Cục Thủy lợi, Viện nghiên cứu khoa học Thủy lợi Việt Nam, Trung tâm dự báo Khí tượng Thủy văn Trung ương và các đơn vị khác

Ban chủ nhiệm đề tài xin chân thành cảm ơn sự đóng góp ý kiến của các nhà khoa học, các chuyên gia và sự quan tâm, chỉ đạo của các Bộ, Ngành

để chất lượng nghiên cứu của đề tài đạt các mục tiêu được đặt ra./

PHẦN THỨ NHẤT

TỔNG QUAN VỀ ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, ĐIỀU KIỆN KINH TẾ XÃ HỘI, LỊCH SỬ PHÁT TRIỂN CÁC QUY HOẠCH PHÒNG CHỐNG LŨ

ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG

CHƯƠNG I

ĐẶC ĐIỂM TỰ NHIÊN, LŨ LỤT, HIỆN TRẠNG VÀ

PHƯƠNG HƯỚNG PHÁT TRIỂN KINH TẾ XÃ HỘI VÙNG

ĐỒNG BẰNG SÔNG HỒNG - 1.1 Vị trí địa lý và hệ thống sông ngòi

Lưu vực sông Hồng và sông Thái Bình nằm ở vĩ độ 200 - 250 30’ Bắc, kinh

độ 1000 - 107 0 10' Đông thuộc vùng nhiệt đới gió mùa

Diện tích lưu vực sông Hồng và sông Thái Bình là 169.020 km2, trong

đó phần lưu vực thuộc lãnh thổ Việt Nam là 86.720 km2, tức chiếm 51% Phần diện tích nằm ở nước ngoài là: Trung Quốc 81.200km2 chiếm 48%, Lào 1.100km2 chiếm 0.7% Riêng lưu vực sông Hồng tính đến Sơn tây là 143.700

km2, sông Thái Bình là 12.680 km2, vùng đồng bằng gồm cả sông Tích, sông Bôi là 12.640 km2

Sông Hồng được bắt nguồn từ hồ Đại Lý nằm trên độ cao 2000m trên đỉnh Ngụy Sơn thuộc tỉnh Vân Nam – Trung Quốc Dòng chảy sông Hồng chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam và chảy vào Việt Nam tại vùng biên giới thuộc tỉnh Lào Cai Với khoảng hơn 556 km chảy trong lãnh thổ Việt Nam kéo dài từ 20o00’÷25o30’ Vĩ độ Bắc và 100o00 ÷ 100o07’ Kinh độ Đông được giới hạn bởi:

+ Phía Bắc giáp với lưu vực sông Trường Giang

+ Phía Đông giáp với lưu vực sông Thái Bình và Vịnh Bắc Bộ

+ Phía Tây giáp với lưu vực sông Mê Kông và sông Mã

Hệ thống sông Hồng gồm 3 sông lớn là sông Đà, sông Thao và sông

Lô Ba sông này hợp lưu tại vùng Trung Hà - Việt Trì, sông Thao là dòng

chính của sông Hồng và đổ ra biển tại cửa Ba Lạt, Trà Lý, Lạch Giang và cửa Đáy) Lưu vực hệ thống sông Hồng có hình dạng hẹp và kéo dài ở phần thượng lưu (thuộc Trung Quốc) và mở rộng ở trung hạ lưu (thuộc Việt nam)

Hình 1 1: Bản đồ lưu vực sông Hồng – Thái Bình

Sông Thao là dòng chính của sông Hồng, bắt nguồn từ dãy núi Ngụy

Sơn cao trên 2000m thuộc tỉnh Vân Nam Trung Quốc (ở Trung Quốc sông Thao còn có tên là sông Nguyên) Sông Thao có chiều dài sông: 902 km (tính đến Việt Trì) trong đó trong nước là 332 km; diện tích lưu vực là 51800 km2(phần trong nước là 12000 km2) Tại Việt Trì sông Thao hợp lưu với sông Đà, sông Lô Gâm rồi chảy ra Biển Đông gọi là sông Hồng Sông Thao chảy thẳng

ít khúc khuỷu độ dốc lòng sông lớn

Sông Đà là sông cấp I của hệ thống sông Hồng, phần thượng nguồn bên

Trung Quốc còn có tên gọi là Lý Tiên, cũng bắt nguồn từ vùng núi cao Vân Nam Trung Quốc Diện tích lưu vực là 52900 km2, trong đó 26800 km2 nằm trong lãnh thổ nước ta Sông Đà chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam gần song song với dòng chính sông Hồng, chỉ gần tới Hòa Bình mới chuyển hướng lên phía Bắc đổ vào sông Hồng tại Trung Hà, cách Việt Trì 15 km về phía hạ lưu

Sông Lô cũng là một sông nhánh lớn của sông Hồng, có diện tích là

39000 km2 (trong đó trong nước: 22600 km2, ngoài nước: 164000 km2) và chiều dài sông: 470 km (trong nước: 275 km), cũng bắt nguồn từ vùng núi cao Vân Nam -Trung Quốc

Dòng chính sông Lô ở Trung Quốc có tên là Bàn Long chảy vào Việt Nam tại Thanh Thủy, sông chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Đến thị xã

Hà Giang thì chuyển thành Bắc – Nam Thượng nguồn sông thì hẹp và dốc,

có nhiều thác ghềnh, từ vị trí hợp lưu sông với sông Gâm về tới Việt Trì độ dốc lòng sông giảm, sông mở rộng dần Sông Lô có nhiều nhánh sông lớn phân bố dạng hình quạt như sông Gâm, sông Chảy và sông Phó Đáy, toàn bộ

hệ thống được gọi là sông Lô Gâm

Sông Gâm bắt nguồn từ Vân Sơn – Trung Quốc chảy vào Việt Nam tại

Đồng Văn – Hà Giang Cũng giống như sông Lô, sông Gâm hẹp có độ dốc lớn và có nhiều thác ghềnh, càng về hạ lưu dòng sông được mở rộng, độ dốc giảm dần

Sông Chảy là sông nhánh lớn thứ 2 của sông Lô, bắt nguồn từ núi Tây

Côn Lĩnh cao 2419 m, diện tích lưu vực là 6500 km2, trong đó 4580 km2 nằm trong lãnh thổ nước ta, chiều dài dòng chính là 319 km Lưu vực sông Chảy được giới hạn phía bắc là vùng núi cao 1500 m, đường phân nước giữa sông Chảy và sông Lô Dãy núi Con Voi kéo dài từ Tây bắc xuống Tây nam phân

cách giữa sông Chảy và sông Thao Phía Đông và Đông nam là dãy núi Tây Côn Lĩnh và dãy núi thấp phân chia lưu vực giữa sông Chảy và dòng chính sông Lô

Sông Phó Đáy là sông nhánh của sông Lô, diện tích lưu vực 1610 km2

và chiều dài dòng chính là 170 km, bắt nguồn từ vùng núi Tam Tao cao trên

1000 m, chảy theo hướng gần Đông Bắc và Tây Nam, nhập vào sông Lô gần Việt Trì cách cửa sông Lô 2 Km Sông Phó Đáy được giới hạn về phía Bắc - Tây bắc bởi cánh cung sông Gâm, phía Đông và Nam là dãy núi Tam Đảo Nằm giữa hai dãy núi cao và kéo dài vì vậy thung lũng sông Phó Đáy cũng hẹp và kéo dài

Dòng chính sông Hồng : Từ ngã ba Việt Trì đến Hà Nội sông Hồng chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam Từ Hà Nội đến cửa Ba Lạt sông dài 237

km Có các phụ lưu sau:

Sông Đáy: Trước đây là phân lưu của sông Hồng Sau năm 1937 đập

Đáy hoàn thành Phần đầu nguồn sông Đáy hầu như ít liên hệ với sông Hồng trừ khi phải phân lũ từ sông Hồng vào sông Đáy Chỉ có phần hạ lưu sông Đáy liên hệ với sông Hồng qua sông Đào Nam Định đổ vào sông Đáy tại Độc Bộc Sông Đáy bắt nguồn từ Đập Đáy chảy theo hướng Bắc – Nam đổ ra Biển Đông tại Cửa Đáy Sông có chiều dài 240km, diện tích lưu vực 5800km2 Sông Đáy có 2 nhánh sông bên bờ hữu là sông Tích và sông Hoàng Long Bên bờ tả có sông Nhuệ và sông Châu Giang Phần thượng nguồn sông Đáy hẹp và nông, mùa kiệt rất ít nước từ Ba Thá về hạ lưu sông được mở rộng đầu nguồn nước tăng lên đều nhờ sông Tích, sông Thanh Hà và các sông khác bổ sung

Sông Đuống: Bắt nguồn từ Thượng Cát và đổ vào sông Thái Bình tại

Phả Lại sông dài 67 km Có độ dốc lớn, lòng sông đoạn đầu rộng 200 ÷ 300m càng về cuối càng mở rộng độ rộng trung bình từ 1000 ÷ 1500m và có độ sâu

đáy sông từ 4m đến 10m Vì vậy hàng năm sông có khả năng chuyển một lượng nước tương đối lớn từ sông Hồng sang sông Thái Bình, nhất là trong mùa lũ và gây ra lũ cho hạ du sông Thái Bình

Sông Luộc: Bắt nguồn từ thị xã Hưng Yên và đổ vào sông Thái Bình tại

Quý Cao, sông dài 72,4 km, sông có độ dốc nhỏ chảy quanh co rộng trung bình từ 300 ÷ 400m, cao độ đáy sông từ -5m đến -1m Hàng năm sông chuyển khoảng 8,5km3 nước từ sông Hồng sang sông Thái Bình

Sông Trà Lý: Bắt nguồn từ Hưng Hà – Thái Bình đổ ra biển tại cửa Trà

Lý, sông dài 64km

Sông Đào Nam Định: Bắt nguồn từ Mom Rô đổ ra biển tại cửa Ninh

Cơ, sông dài 52,8km Là sông vừa làm nhiệm vụ giao thông thủy vừa làm nhiệm vụ chuyển nước từ sông Hồng sang sông Đáy cả thời kỳ mùa lũ và mùa kiệt

Sông Ninh Cơ: Bắt nguồn từ cửa Mom Rô đổ ra biển tại cửa Ninh Cơ

Là một phân lưu tự nhiên của sông Hồng đưa nước vào vùng đồng bằng và ven biển của tỉnh Nam Định để cung cấp nước và thoát nước cho lưu vực

Hệ thống sông Thái Bình nằm hoàn toàn trên lãnh thổ Việt Nam Với

diện tích 15180 km2, lưu vực hệ thống sông Thái Bình được hình thành từ 3 nhánh sông lớn là sông Cầu, sông Thương và sông Lục Nam ba nhánh sông gặp nhau tại Phả Lại tạo thành dòng chính sông Thái Bình Về hạ lưu sông có nhiều phân lưu thuộc bờ tả như: sông Kinh Thầy, sông Văn Ức và nhận được nước từ sông Hồng chuyển qua 2 sông Đuống và sông Luộc

Sông Cầu: Là nhánh lớn nhất của sông Thái Bình Bắt nguồn từ núi Vạn

Om – Chợ Đồn tỉnh Bắc Cạn, chiều dài sông chính tính đến Phả Lại dài 288,5

km diện tích lưu vực 6030km2

Thượng nguồn sông chảy theo hướng Bắc – Nam lòng sông hẹp có nhiều thác ghềnh Từ Chợ Mới đến đập Thác Huống sông chảy theo hướng Đông Bắc – Tây Nam và hướng Bắc Nam Lòng sông mở rộng dần có độ dốc giảm

Từ đập Thác Huống về đến Phả Lại sông chảy theo hướng Tây Bắc – Đông Nam lòng sông rộng có độ dốc nhỏ Sông có hai phụ lưu lớn là sông Công và sông Cà Lồ

Sông Thương là một trong ba sông nhánh của sông Thái Bình Diện tích

lưu vực 6650 km2, chiều dài lưu vực 157 km Sông Thương bắt nguồn từ dãy núi Na-pa-phước gần Bản Thi thuộc tỉnh Lạng Sơn

Ở thượng lưu sông Thương (tính đến Chi Lăng), thung lũng sông rất hẹp, độ rộng trung bình chỉ vào khoảng 6 km, dòng sông thẳng, bờ phải có núi đá vôi dựng đứng sát bờ sông, độ dốc đáy sông tới 300/00 Ở trung lưu sông Thương (từ Chi Lăng đến Bố Hạ), thung lũng sông mở rộng, độ dốc đáy sông hạ thấp Núi đá vôi đã phân bố xa bờ Hạ lưu (từ Bố hạ về cửa sông) lòng sông rộng, trung bình 70-120m, độ dốc đáy sông rất nhỏ Sông Thương

có độ dốc đáy sông trung bình 0,560/00

Sông Lục Nam có thể coi là sông nhánh cấp I của sông Thương, có diện

tích là 3070 km2, chiều dài 175 km Sông Lục Nam chảy chủ yếu theo hướng đông bắc-tây nam Phía bắc là dãy núi Tháp Bảo Đài, phía nam và đông là cánh cung Đông Triều

Sông Văn Úc và nhánh của sông Lạch Tray: chúng gần như chảy song

song với nhau và chảy ra biển tại ba cửa Thái Bình, Văn Ức và Lạch Tray Hiện nay dòng chính sông Thái Bình đã bị đứt đoạn tại Quý Cao ( đoạn sông nối giữa Luộc với sông Văn Úc) làm cho đoạn sông Thái Bình từ Quý Cao đến sông Mía và sông Luộc ra biển đang bị bồi lắng

Sông Kinh Thầy: Xuất phát từ Chi Linh đến biển dài 82km đoạn đầu lòng sông rộng khoảng 200 ÷ 300m chảy quanh co gần cửa sông sông mở rộng dần đến 400 ÷ 600m Sông Kinh Thầy dốc hơn sông Thái Bình độ sâu lòng sông từ -9m đến -5m

1 2 Điều kiện địa hình

1.2.1 Vùng thượng lưu

Địa hình lưu vực sông Hồng có hướng dốc chung từ tây bắc xuống đông nam, địa hình phần lớn là đồi núi, chia cắt mạnh, khoảng 70% diện tích ở độ cao trên 500 m và khoảng 47% diện tích lưu vực ở độ cao trên 1000 m Độ cao bình quân lưu vực khoảng 1.090 m

Phía tây có các dãy núi ở biên giới Việt - Lào, có nhiều đỉnh cao trên 1800m như đỉnh Pu-si-Lung (3.076 m), Pu-đen-đinh (8.886 m), Pu-san-sao (8.877 m) Những đỉnh núi này là đường phân nước giữa hệ thống sông Hồng với hệ thống sông Mê Kông Trong lưu vực có dãy Hoàng Liên Sơn phân chia sông Đà và sông Thao, có đỉnh Phan- Xi- Pan cao 3.143 m, là đỉnh núi cao nhất ở nước ta Độ cao trung bình lưu vực của sông ngòi lớn, độ chia cắt sâu

đã dẫn tới độ dốc bình quân lưu vực lớn, phổ biến độ dốc bình quân lưu vực đạt từ 10% đến 15% Một số sông rất dốc như Ngòi Thia đạt tới 42%, Suối Sập 46,6%

Ở miền Đông Bắc là vùng núi thấp, phần lớn có độ cao từ 600 ÷ 700m, các dãy núi núi có hướng vòng cung chiếm ưu thế qui tụ về Tam Đảo Độ cao của các dãy núi giảm dần từ 1.000 ÷ 100 m Những dãy núi ở đây ngắn và thấp phân bố theo dạng nan quạt, tạo thành các vòng cung như núi Con Voi,

Ba Vì, Chàm Chu có độ cao lớn hơn 1000m Có nhiều vùng núi đá vôi dốc đứng bị chia cắt mạnh tạo nên những phong cảnh kỳ thú như Quản Bạ, Đồng Văn, Bắc Sơn, Ba Bể, Chi Lăng Các sông suối trong vùng này thường có hướng chảy vòng cung Càng đi về phía Đông độ cao càng giảm, xen vào những vùng núi có nhiều đường trũng hoặc những hồ cạn nằm rải rác dọc theo các thung lũng sông

Vùng trung du gồm những đồi xếp úp bát xen kẽ các thung lũng thấp, độ cao ở đây giảm nhiều, chỉ còn từ 150m ÷ 200m trở xuống và bị chia cắt nhiều hơn Ngoài ra còn có những thềm phù sa có mặt lượn sóng ở độ cao trên dưới 25m

Địa hình lưu vực sông Thái Bình là địa hình dạng đồi, với độ cao phổ biến từ 50m đến 150 m, chiếm 60% diện tích Rất ít đỉnh cao vượt quá 1.000m Chỉ có một số đỉnh như Tam Đảo có độ cao 1591m, Phia Đông cao 1.527m Núi đồi trong hệ thống sông Thái Bình có hướng Tây Bắc - Đông

Nam tồn tại song song với những vòng cung mở rộng về phía Bắc

Nếu lấy đoạn sông Hồng từ Việt trì đến cửa Ba Lạt làm trục thì đồng bằng sông Hồng có hai mái dốc Vùng đồng bằng tả ngạn sông Hồng có hướng dốc về phía Đông Nam, đồng bằng hữu ngạn sông Hồng có hướng dốc

về phía Tây Nam Vì vậy, một khối lượng lớn nước sông Hồng được chuyển sang hệ thống sông Thái Bình Chỉ riêng sông Đuống và sông Luộc đã chuyển

33 - 40% lượng nước lũ của sông Hồng sang sông Thái Bình, gấp 3 lần lượng nước lũ của bản thân sông Thái Bình tại Phả Lại, nên đã quyết định chế độ lũ

ở hạ du sông Thái Bình Sông Đào Nam Định chuyển 19 - 22% lượng nước lũ sông Hồng sang sông Đáy Chỉ còn khoảng 40% lượng nước sông Hồng trực tiếp chuyển qua cửa Ba Lạt, Ninh Cơ và Trà Lý ra biển Tỷ lệ này thường biến đổi hàng năm và có chiều hướng tăng trong thập kỷ qua

Từ sông Thái Bình thì 54% lượng nước trực tiếp đổ về hướng Đông Nam qua sông Kinh Thày còn 46% chuyển theo sông Thái Bình xuống Cát