Nghiên cứu đánh giá tác động diễn biến lòng dẫn sông hồng đến khu vực cửa vào sông đáy và đề xuất giải pháp ứng phó

ĐINH VĂN TÙNG NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG DIỄN BIẾN LÒNG DẪN SÔNG HỒNG ĐẾN KHU VỰC CỬA VÀO SÔNG ĐÁY VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT HẢI PHÒNG - 2015... LỜI CẢM

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KS ĐINH VĂN TÙNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG DIỄN BIẾN LÒNG DẪN SÔNG HỒNG ĐẾN KHU VỰC CỬA VÀO SÔNG ĐÁY VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

HẢI PHÒNG - 2015

BỘ GIAO THÔNG VẬN TẢI BỘ GIÁO DỤC VÀ ĐÀO TẠO

TRƯỜNG ĐẠI HỌC HÀNG HẢI VIỆT NAM

KS ĐINH VĂN TÙNG

NGHIÊN CỨU ĐÁNH GIÁ TÁC ĐỘNG DIỄN BIẾN

LÒNG DẪN SÔNG HỒNG ĐẾN KHU VỰC CỬA VÀO

SÔNG ĐÁY VÀ ĐỀ XUẤT GIẢI PHÁP ỨNG PHÓ

LUẬN VĂN THẠC SĨ KỸ THUẬT

NGÀNH: KT XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY; MÃ SỐ: 60580202

CHUYÊN NGÀNH: XÂY DỰNG CÔNG TRÌNH THỦY

Người hướng dẫn khoa học: PGS., TS Đào Văn Tuấn

HẢI PHÒNG - 2015

LỜI CAM ĐOAN

Tôi xin cam đoam đây là công trình nghiên cứu của riêng tôi Các kết quả nêu trong luận văn là trung thực và chƣa từng đƣợc ai công bố trong bất kỳ công trình nào khác

Tôi xin cam đoan rằng các thông tin trích dẫn trong luận văn đều đã đƣợc chỉ rõ nguồn gốc

TÁC GIẢ

Đinh Văn Tùng

LỜI CẢM ƠN

Luận văn thạc sĩ kỹ thuật chuyên ngành xây dựng công trình thủy với đề tài

“Nghiên cứu đánh giá tác động diễn biến lòng dẫn sông Hồng đến khu vực cửa vào sông Đáy và đề xuất giải pháp ứng phó” là kết quả của quá trình cố

gắng không ngừng của bản thân và được sự giúp đỡ, động viên khích lệ của các thầy, bạn bè đồng nghiệp và người thân Qua trang viết này tác giả xin gửi lời cảm

ơn tới những người đã giúp đỡ tôi trong thời gian học tập - nghiên cứu khoa học vừa qua

Tôi xin tỏ lòng kính trọng và biết ơn sâu sắc đối với thầy giáo PGS.TS Đào Văn Tuấn đã trực tiếp tận tình hướng dẫn cũng như cung cấp tài liệu thông tin khoa học cần thiết cho luận văn này

Xin chân thành cảm ơn Lãnh đạo trường Đại học Hảng Hải, khoa Công trình

và Bộ môn xây dựng công trình thủy đã tạo điều kiện cho tôi hoàn thành tốt công việc nghiên cứu khoa học của mình

Cuối cùng tôi xin chân thành cảm ơn đồng nghiệp, đơn vị công tác đã giúp

đỡ tôi trong quá trình học tập và thực hiện Luận văn

MỤC LỤC

LỜI CAM ĐOAN i

LỜI CẢM ƠN ii

MỤC LỤC iii

DANH MỤC CÁC BẢNG v

DANH MỤC CÁC HÌNH vi

MỞ ĐẦU 1

I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI 1

II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI 1

III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU 2

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU 3

1.1 TỔNG QUAN VỀ HỆ THỐNG SÔNG HỒNG KHU VỰC CỬA VÀO SÔNG ĐÁY .3

1.1.1 Vị trí địa lý. 3

1.1.2 Đặc điểm địa hình sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy 4

1.1.3 Điều kiện địa chất 8

1.1.4 Điều kiện thủy văn 10

1.2 CÁC CÔNG TRÌNH NGHIÊN CỨU VỀ ĐOẠN SÔNG HỒNG KHU VỰC CỬA VÀO SÔNG ĐÁY 14

1.3 VẤN ĐỀ ĐẶT RA VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU 18

1.3.1 Vấn đề đặt ra 18

1.3.2 Hướng nghiên cứu 19

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THUỶ ĐỘNG LỰC VÀ DIỄN BIẾN ĐOẠN SÔNG HỒNG QUA CỬA VÀO SÔNG ĐÁY 21

2.1 PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ THUỶ ĐỘNG LỰC ĐOẠN SÔNG HỒNG QUA CỬA VÀO SÔNG ĐÁY 21

2.1.1 Quá trình lưu lượng 21

2.1.2 Quá trình mực nước 23

2.1.3 Quan hệ lưu lượng - Mực nước 25

2.1.4 Dòng chảy bùn cát sông Hồng 29

2.2 PHÂN TÍCH DIỄN BIẾN ĐOẠN SÔNG HỒNG KHU VỰC CỬA VÀO SÔNG ĐÁY 31

2.2.1 Phân tích diễn biến lịch sử đoạn sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy31

2.2.2 Phân tích diễn biến đường lạch sâu đoạn sông 34

2.2.3 Phân tích diễn biến trên cắt ngang 38

2.3 PHÂN TÍCH THỰC TRẠNG VÀ NGUYÊN NHÂN DIỄN BIẾN 41

2.3.1 Phân tích hiện trạng 41

2.3.2 Chế độ thủy lực khu vực cửa vào sông Đáy 43

2.3.3 Tác động của điều tiết hồ Hòa Bình 43

2.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 44

CHƯƠNG 3: ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 21 FM, XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG THỦY LỰC ĐOẠN SÔNG HỒNG KHU VỰC CỬA VÀO SÔNG ĐÁY 45

3.1 LỰA CHỌN VÀ GIỚI THIỆU MÔ HÌNH 45

3.2 ỨNG DỤNG MÔ HÌNH MIKE 21FM-ST XÂY DỰNG MÔ HÌNH MÔ PHỎNG ĐOẠN SÔNG HỒNG KHU VỰC CỬA VÀO SÔNG ĐÁY 46

3.2.1 Mô hình thủy lực 1 chiều mạng sông Hồng 46

3.2.2 Điều kiện biên mô hình đoạn sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy 53 3.2.3 Thiết lập mô hình tính toán Mike 21FM-ST cho đoạn sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy 55

3.2.4 Kiểm định và thiết lập thông số mô hình 57

3.2.5 Nghiên cứu hiện trạng đoạn sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy với cấp lưu lượng tạo lòng 58

3.3 GIẢI PHÁP CHỈNH TRỊ CHO ĐOẠN SÔNG HỒNG CỬA VÀO SÔNG ĐÁY 61

3.3.1 Các phương án bố trí công trình 61

3.2.2 Kết cấu công trình kè bờ dạng mái nghiêng 62

3.4 KẾT LUẬN CHƯƠNG 66

KẾT LUẬN 67

TÀI LIỆU THAM KHẢO 69

1999-2008 tại các trạm thuỷ văn không ảnh hưởng triều ĐBBB

24

DANH MỤC CÁC HÌNH

trạm thuỷ văn từ năm 1999 đến năm 2008

Trung Hà

35

3.7 Địa hình khu vực nghiên cứu 58

sông Đáy

59

Đáy

59

lưu cửa vào sông Đáy

60

sông Đáy

60

cửa vào sông Đáy

60

3.19 Mặt bằng đoạn kè mái nghiêng 65

MỞ ĐẦU

I TÍNH CẤP THIẾT CỦA ĐỀ TÀI

Dự án cải tạo làm sống lại sông Đáy do Bộ Nông nghiệp và Phát triển nông thôn xây dựng từ đầu năm 2004 đã đi vào vận hành Cụm công trình đầu mối Cẩm Đình - Hát Môn - Đập Đáy thuộc huyện Phúc Thọ, Hà Nội là cụm công trình quan trọng lấy nước từ sông Hồng vào sông Đáy cấp nước vào sông Đáy với lưu lượng mùa kiệt, đáp ứng nhu cầu nước phục vụ sản xuất, cải tạo môi trường sinh thái, kết hợp phát triển giao thông đường thuỷ

- Đã có nhiều công trình nhiều nghiên cứu về sông Đáy trong nhiều năm qua, nhưng chưa có một để tài, dự án nào nghiên cứu giải pháp chỉnh trị, ổn định

nước vào sông Đáy phụ thuộc nhiều vào khu vực cửa vào sông Đáy nằm trên sông Hồng, do đó phụ thuộc vào diễn biến lòng dẫn trên sông Hồng

- Đề tài luận văn tập trung nghiên cứu nâng cao, hoàn thiện hơn những vấn

đề chưa được giải quyết về cửa vào sông Đáy, về diễn biến và ổn định cửa vào sông Đáy và nghiên cứu, đề xuất giải pháp chỉnh trị ổn định đoạn sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy

Vì vậy đề tài luận văn đi sâu về vấn đề lòng dẫn đoạn sông Hồng khu vực cửa lấy nước vào sông Đáy mới được tái lập là đề tài có ý nghĩa thực tiến và khoa học, là lý do chính cho thấy sự cần thiết của đề tài nghiên cứu:

Nghiên cứu đánh giá tác động diễn biến lòng dẫn sông Hồng đến khu vực cửa vào sông Đáy và đề xuất giải pháp ứng phó

II MỤC ĐÍCH CỦA ĐỀ TÀI

1 Mục đích đào tạo:

Để học viên tổng hợp được các kiến thức đã học của chương trình cao học

và chuyên ngành động lực sông, chỉnh trị sông, đồng thời nắm được phương pháp

luận nghiên cứu và giải quyết một vấn đề thực tế trên các cơ sở khoa học và tiếp cận với các giải pháp công nghệ phù hợp

III PHƯƠNG PHÁP NGHIÊN CỨU

Do điều kiện thời gian không cho phép và các điều kiện nghiên cứu cần thiết khác về lĩnh vực chỉnh trị sông học viên chỉ tập trung vào nghiên cứu những cơ sở khoa học chính và đề xuất những giải pháp thật cơ bản để ổn định lòng dẫn Phương pháp nghiên cụ thể là:

- Phương pháp xử lý và thống kê thuỷ văn

- Phương pháp mô hình toán: Sử dụng mô hình hình thái Mike 21FM-ST tính toán

- Phương pháp phân tích hệ thống: Tính toán sạt lở được xem xét trên quan điểm phân tích hệ thống, sự tương tác giữa dòng chảy, điều kiện địa chất lòng dẫn, hình thành lòng sông và tác động của con người.v v gây nên diễn biến lòng dẫn

CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ VẤN ĐỀ NGHIÊN CỨU

ba Bạch Hạc, thuộc thành phố Việt Trì gọi là sông Thao Đoạn qua Hà Nội, sông uốn cong như vành tai, nên gọi là Nhĩ Hà Sông dài khoảng 1.183 km, đoạn chảy qua nước ta là 650km, qua địa bàn các tỉnh Lào Cai, Yên Bái, Phú Thọ, Vĩnh Phúc,

Hà Nội, Hưng Yên, Nam Định, Hà Nam, Thái Bình Diện tích toàn lưu vực là

cấp 1 đến cấp 6, trong đó có những phụ lưu lớn như sông Đà, sông Lô, sông Chảy… Sông đổ ra biển ở cửa biển Ba Lạt, nằm giáp ranh giữa huyện Tiền Hải, tỉnh Thái Bình và huyện Giao Thuỷ, tỉnh Nam Định Đoạn sông từ Lào Cai đến Yên Bái có 26 thác, hơn 100 ghềnh, từ Yên Bái xuống Việt Trì lòng sông rộng và sâu

Sông Đáy có chiều dài khoảng 240 km và lưu vực (cùng với phụ lưu sông Nhuệ) hơn 7500 m trên địa bàn các tỉnh thành Hà Nội, Hòa Bình, Hà Nam, Ninh Bình và Nam Định Trước năm 1934, sông Đáy là phân lưu tự nhiên của sông Hồng Đó là một trong những nhánh thoát lũ chính của sông Hồng trước đây Giai đoạn từ 1934 đến1937 người Pháp xây dựng đập Đáy ngăn dòng sông tự nhiên này Từ đó đập Đáy chỉ được mở khi lũ sông Hồng lớn để phân lũ vào sông Đáy nhằm hạ thấp mực nước sông Hồng cứu nguy cho Thủ đô Hà nội và vùng hạ lưu sông Hồng Với mục đích như trên từ khi có đập Đáy, sông Đáy không còn mang tính chất của một sông phân lưu tự nhiên nữa Sông Đáy không còn lượng nước thường xuyên dồi dào nhập vào từ sông Hồng Nguồn nước chính của sông Đáy

chỉ là nước nội tại tập trung trên lưu vực nhỏ của các nhánh sông Tích, sông Bùi, sông Nhuệ, sông Hoàng Long Vì vậy lượng nước mùa kiệt của sông Đáy rất thiếu không đủ cung cấp cho các yêu cầu dùng nước, nhất là cho sản xuất nông nghiệp của các tỉnh Hà Nội, Hà Nam, Nam Định và Ninh Bình

Hình 1 1 Vị trí sông Đáy trong hệ thống sông Hồng-Thái Bình

1.1.2 Đặc điểm địa hình sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy

Đối với sông Hồng, khu vực cửa vào sông Đáy nằm ở giữa đoạn sông cong Sơn Tây - Bá Giang Trong đó có đoạn cong lồi Cẩm Đình (Hà Tây) Thanh Điềm Trung Hà (Vĩnh Phúc) Bờ lõm đoạn sông là Phương Độ – Cẩm Đình – Xuân Phú nằm trong địa phận Hà Tây Bờ lồi đoạn sông là Vĩnh Lạc – Vĩnh Thịnh thuộc địa phận tỉnh Vĩnh Phúc Đoạn sông Hồng ở đây có phạm vi biến động lớn nhất trên sông Hồng Thể hiện rõ rệt là khoảng cách giữa hai tuyến đê của đoạn sông là lớn nhất trên toàn hệ thống đê sông Hồng Nếu như các khu vực khác của sông Hồng khoảng cách giữa 2 tuyến đê chỉ là 2.000m, 3.000m, 4.000 m thì ở khu vực này khoảng cách giữa hai tuyến đê là 6800m Điều đó thể hiện trong lịch sử biến động

lòng sông theo phương ngang ở khu vực này rất lớn kể cả trước và sau khi có đập Đáy

Trước khi có đập đáy cửa vào sông Đáy khu vực Hát Môn có đặc điểm tương tự các cửa phân lưu khác như cửa phân lưu sông Đuống, cửa phân lưu sông Luộc trên sông Hồng Khu vực cửa phân lưu mở rất rộng Trước cửa phân lưu có bãi giữa rất lớn Bãi giữa này dao động sang phải, sang trái, dịch lên thượng lưu hoặc dịch chuyển xuống hạ lưu tuỳ theo chế độ thuỷ lực thuỷ văn của khu vực cửa phân lưu, ở cửa phân lưu sông Đuống có bãi giữa Tầm Xá ở cửa phân lưu sông Luộc có bãi giữa Tam Tỉnh, ở cửa phân lưu Trà Lý có bãi Phú Nha - Minh Châu Còn ở cửa phân lưu Hát Môn sông Đáy có bãi Vĩnh Lạc và Trung Châu Hiện nay các bãi Vĩnh Lạc Trung Châu đã gắn vào bờ trở thành bãi bên rất lớn, ở giữa lòng sông chỉ còn một vài bãi giữa rất thấp, nhỏ và luôn dao động

Khu vực thượng lưu cửa vào sông Đáy là đoạn sông Sơn Tây – Phương Độ – Cẩm Đình Từ rất lâu đã hình thành đoạn sông đơn một lạch

Khu vực hạ lưu cửa sông Đáy là đoạn Trung Hà - Thanh Điềm (Vĩnh Phúc)

và Bá Giang (Hà Tây) Đây là khu vực rất phức tạp có biến động lòng dẫn thường xuyên

Từ thực hiện trạng có thể phân khu vực cửa vào sông Đáy từ Cẩm Đình tới Trung Châu thành 3 khu vực nhỏ như sau :

- Khu vực bãi sông bên ngoài đê tràn phân lũ

- Khu vực đê tràn phân lũ

- Khu vực bụng chứa lũ Vân Cốc

1.1.2.1 Khu vực bãi sông bên ngoài đê tràn phân lũ :

- Bãi sông bờ hữu sông Hồng kéo dài từ Phương Độ – Cẩm Đình cho tới Hát Môn – Trung Châu Đối với lòng chính của sông Hồng ở đây mép bãi cũng là đường bờ sông Trong khu vực này có hai khu vực nhỏ có đặc điểm khác nhau Đó

là :

+ Khu vực Phương Độ Cẩm Đình :

Chiều rộng bãi sông của Phương Độ – Cẩm Đình chỉ từ 100m tới 400m Hiện nay bãi sông đang bị sạt lở mạnh Cao trình bãi sông dao động từ +12m tới +13m Toàn bộ khu vực bãi sông Phương Độ Cẩm Đình đã được phủ kín bởi khu dân cư thuộc các xã Phương Độ – Cẩm Đình (huyện Phúc Thọ – Hà Tây) Các xã này nằm hoàn toàn trên bãi sông

Đất canh tác chủ yếu tập trung cho trồng màu và vườn cây ăn quả một phần trồng lúa nước

+ Khu vực từ Xuân Phú tới Trung Châu :

Bãi sông của Xuân Phú – Trung Châu mở rộng rất rộng Rộng nhất là khu vực Hát Môn - Trung Châu Bãi sông ở đây đã mở rộng tới 2500m (tính tới lòng sông chính), ở giữa bãi có các lạch phụ nhỏ, lạch phụ chỉ tồn tài vào mùa lũ

Như vậy cửa vào sông Đáy cũ ở vị trí Hát Môn nay đã là bãi sông lớn Cao trình bãi sông từ +11m tới +12m Khu vực bãi sông sát đê đã trở thành các khu dân

cư của các xã Xuân Phú, Vân Phúc, Vân Nam, Hát Môn và Trung Châu Hầu hết các xã này đều có diện tích một phần trên bãi sông (ngoài đê) và một phần trong

đê, trong khu chứa lũ Vân Cốc

Tổng số dân sống trên bãi sông và diện tích canh tác ở khu vực này lớn hơn nhiều khu vực Phương Độ – Cẩm Đình Không có số liệu cụ thể về tình hình này

do các xã vừa có diện tích nằm trong đê tràn phân lũ vừa nằm ngoài đê

Đất canh tác trên bãi sông chủ yếu là trồng mầu (ngô khoai, đậu) và đất vườn, trồng cây ăn quả (chuối và cây lưu niên)

1.1.2.2 Khu vực đê tràn phân lũ

Đê tràn Vân Cốc là tên gọi chung cho khu vực đê tràn phân lũ, nó có chức năng, nhiệm vụ và cao trình, kích thước riêng biệt khác với các đoạn đê khác của sông Hồng

Đoạn đê này bắt đầu từ xã Cẩm Đình tách ra từ sông Hồng ở Km34+500 Sau đó chạy dài tới cống Vân Cốc, cống Vân Cốc nằm trong tuyến đê tràn Qua cống Vân Cốc đê chạy qua các xã : Xuân Phú, Vân Phú, Vân Nam, Hát Môn, Trung Châu và gặp đê sông Hồng ở La Thạch

Cao trình đê trong khoảng +15m, chiều rộng đỉnh đê 6m – 8m, mái thượng lưu m = 2.5m, mái hạ lưu m = 2

Đoạn đê Vân Cốc có chức năng phục vụ cho phân lũ vào khu chứa lũ Vân Cốc để phân lũ qua đập Đáy

Khi mực nước lũ tại khu vực lên tới và vượt quá +15m tức là khi ở Hà Nội mực nước đã vượt quá +13.3m Ủy ban phòng chống lụt bão lệnh phân lũ sông Đáy Khi đó nước lũ tràn qua đê phân lũ vào khu chứa lũ Vân Cốc Đồng thời với tình hình trên Cống Vân Cốc được mở ra cho nước vào khu vực bụng chứa lũ trước

để tạo ra lớp đệm cho lũ tràn qua đê phân lũ

Quy trình mở cống Vân Cốc và tràn qua đê phân lũ và việc mở đập Đáy đã được chỉ định rõ trong quy trình vận hành hệ thống phân lũ sông Đáy Quy trình này nằm trong quy trình điều hành lũ và kiểm soát lũ toàn hệ thống sông Hồng Nó bao gồm cả vận hành hồ Hoà Bình và các khu vực chậm lũ khác đã được xác định

1.1.2.3 Khu vực bụng chứa lũ Vân Cốc

Đó là khu vực có dung tích 300 triệu nằm ở thượng lưu đập Đáy được hoạch định là khu bụng chứa lũ Vân cốc Nó được giới hạn bởi :

- Đê tràn phân lũ Vân Cốc

- Đê Nhật Tảo bên hữu

- Đê La Thạch bên tả

- Đập Đáy

Đây là vùng quá độ của phân lũ, trước khi mở đập Đáy phân lũ Khu vực bụng chứa lũ Vân cốc hiện nay bao gồm 11 xã thuộc hai huyện Phúc Thọ và Đan Phượng (Hà Tây), ở đây có tốc độ phát triển kinh tế nông nghiệp cao cùng với việc gia tăng dân số Hiện nay các khu vực dân cư nhà cửa, vườn cây, khu canh tác đã

phủ kín khu vực bãi sông và lòng sông Đáy cũ Tuy nhiên theo tính toán trước đây bụng chứa này có thể chưa được 300 triệu m3 nước Khả năng và con số tính đoạn

này cần phải kiểm tra xem xét lại

1.1.3 Điều kiện địa chất

Địa chất là một trong những yếu tố quan trọng ảnh hưởng đến sự ổn định của

bờ sông Để đánh giá điều kiện địa chất đoạn bờ khu vực cửa vào sông Đáy luận văn đã căn cứ vào tài liệu 6 hố khoan thăm dò cùng với kết quả phân tích 12 mẫu đất tạo thành bờ Trên khu vực Cẩm Đình - Vân Cốc, đó là các tài liệu thực tế có thể thu thập được Các khu vực khác không có tài liệu khảo sát địa chất

Các đặc trưng địa chất của các lớp đất bờ được thể hiện như sau:

Khối lượng riêng của đất  = 2.73

- Lớp 3 : Là lớp cát hạt trung, màu xám tro, bão hoà nước chiều sâu các hố khoan chưa xuyên thủng lớp này Lớp này thuộc cát có độ chặt vừa, đánh giá theo ChunII-b1-62

Tính chất vật lý và cơ học của lớp này như sau:

Trên cơ sở tài liệu khảo sát và đánh giá điều kiện địa chất công trình cho thấy rằng: Đất cấu tạo bờ tại khu vực Cẩm Đình là loại sét pha cát và cát là những loại đất dễ bị xói lở, khi mái dốc bờ không đủ ổn định do tác động rút nước nhanh, thoát nước ngầm Vì thế khu vực này đang xảy ra sạt lở nghiêm trọng Khi xây

dựng công trình cần chú ý đặc điểm địa chất này

1.1.4 Điều kiện thủy văn

1.1.4.1 Đặc điểm mưa lũ

Lũ trên lưu vực sông Hồng là sản phẩm của mưa rào nhiệt đới, đồng thời lại chịu tác động của địa hình lưu vực Tuỳ theo chế độ mưa khác nhau mà tính chất lũ cũng khác nhau

20 ngày hoặc muộn hơn 15 - 20 ngày; ở phía Đông Bắc có thể xảy ra lũ lớn vào tháng 11; Ở Tây Bắc mùa lũ có thể sớm hơn

năm Tuy nhiên có những năm do tổ hợp nhiều nhân tố, tổng lượng dòng chảy lũ

có thể đạt trên 80% lượng dòng chảy cả năm

hiện lũ hàng năm có biến động đáng kể, ít nhất là một trận và nhiều nhất là 10 trận Thời gian duy trì trận lũ của từng loại sông có khác nhau, tuỳ thuộc vào diện tích lưu vực, vào hình thái thời tiết gây lũ Ở sông lớn như sông Thao, Đà, Lô, sông Chảy, sông Thái Bình thường từ 7 - 15 ngày Ví dụ trận lũ lớn vào tháng 8/1971 trên các sông này kéo dài trong khoảng trên dưới 10 ngày Trên các sông vừa và nhỏ lũ thường tập trung lên nhanh xuống nhanh nên chỉ kéo dài khoảng từ 2 - 5 ngày

đến 3 ngày, riêng đối với các sông miền núi có nơi không quá 24h, cường suất lũ lớn đạt từ 5 - 7 m/ngày ở thượng lưu sông Đà, sông Lô; ở trung lưu 2-3m/ngày và

ở hạ lưu là 0,5 - 1,5m/ngày Ở thượng du sông Thái Bình có thể đạt tới 1-2 m/giờ

- Biên độ mực nước ở các sông nhỏ đạt 3 - 4 m, sông lớn tới 10m Biên độ tuyệt đối đạt tới 13,22m ở Lào Cai (sông Thao); 31,1m ở Lai Châu (sông Đà); 20,4m ở Hà Giang (sông Lô) và 13,1 m ở Hà Nội (sông Hồng) Trên sông Thái Bình ở Phả Lại đạt 7,91m

Nói chung mực nước tràn bờ các sông vùng trung du và thượng du sông Hồng thường ứng với lưu lượng có mức bảo đảm tần suất P = 50 - 60% Phần lớn các sông vùng trung du và hạ du sông Hồng đều có hệ thống đê điều hoàn chỉnh Toàn bộ hệ thống đê sông Hồng kể cả đê bối và đê nội đồng dài đến 5000 km Cao trình đê đảm bảo không tràn với mức 85 - 90% đối với đê bối, 96 - 99,5% đối với

đê chính tương ứng với cao trình 13,10 m tại Hà Nội, trừ vùng hạ lưu sông Thái Bình có mức bảo đảm thấp hơn từ 5 - 10%

1.1.4.2 Đặc trưng nước lũ trên lưu vực sông Hồng

Theo diện tích lưu vực hứng nước, thì hệ thống sông Hồng vào loại vừa nhưng lượng nước hàng năm và lũ lại rất lớn: Về tổng lượng nước bình quân năm đứng thứ 22, còn về lưu lượng đỉnh lũ đứng thứ 15 so với các sông có lượng nước

và lưu lượng đỉnh lũ lớn nhất trên thế giới Ví dụ như sông Mê kông có diện tích lưu vực gấp 5,25 lần và tổng lượng nước gấp 4 lần nhưng lưu lượng đỉnh lũ chỉ gấp 1,5 lần so với sông Hồng; lũ sông Hoàng Hà (Trung Quốc) nổi tiếng hung dữ vào

gấp 10 lần lưu lượng bình quân năm trung bình nhiều năm Lưu lượng đỉnh lũ sông Hồng chỉ nhỏ hơn một số sông trên thế giới như sông Von Ga ở Châu Âu, sông Công Gô ở Châu Phi, sông Amazôn, sông PaLaTa, sông Misisipi ở Châu Mỹ Đặc trưng nước lũ hệ thống sông Hồng như sau:

Lũ sông Hồng đoạn qua Hà Nội, lũ tổng hợp của 3 sông Đà, Thao, Lô dồn

Vmaxmax=3,45m/s Chỉ thua lũ sông Đà và đầu nguồn sông Thao và sông Lô, cường suất nước lên tới 1,88 m/ngày ở Sơn Tây còn lớn hơn cường suất nước lên ở Hoà Bình Biên độ mực nước năm lớn nhất đạt tới 12,72 m, còn biên độ mực nước lũ đạt 11,41 m ở Sơn Tây, chỉ khoảng 2 - 3 ngày là đạt tới đỉnh lũ, ngắn hơn lũ xuống tới 3-4 lần

Lũ sông Hồng cũng giống như sông Thao, Đà, Lô, thường xảy ra nhiều ngọn liên tiếp, lên xuống nhanh vào tháng 4 - 5, biên độ lũ khoảng tháng 6 có thể lên tới

5 - 6 m, sang tháng 7, 8 các cơn lũ đổ về liên tiếp con lũ thứ nhất chưa rút hết đã chồng tiếp con lũ thứ 2 làm đỉnh lũ lên cao dần và thường đạt đỉnh lũ vào tháng 8 Sau đó mực nước hạ xuống dần Do vậy quan hệ mực nước lưu lượng ở từng trạm luôn thay đổi kể cả trị số lớn nhất, vì đó là dòng không ổn định, lưu lượng lũ cũng luôn thay đổi theo từng trận lũ không những khác nhau về dạng lũ (cao, mập), nhọn gầy hoặc không cao nhưng kéo dài ngày và bắt đầu lên ở mức nước do con lũ trước còn lại cao thấp quyết định Vì thế khi mực nước sông Hồng đã ở mức cao từ 11,5-12,5 m chỉ xảy ra thêm một đợt lũ không lớn trên diện rộng hay gặp bão thì sẽ xảy ra lũ đặc biệt như lũ tháng 8/1971, rất nguy hiểm cho hệ thống đê dọc sông

Mực nước lũ sông Hồng thường cao hơn mặt ruộng đồng bằng 4 - 5 m, có những năm cao đến 4 - 6 m, có tới 3 năm đặc biệt cao hơn mặt ruộng đến 8 - 9 m Nếu không có đê thì sản xuất vụ mùa rất khó khăn do ảnh hưởng thời tiết cuối vụ

do cấy muộn, trời rét lúa trổ bông bị hạt lép và mực nước cao kéo dài nên hệ thống

đê bị uy hiếp, kém độ an toàn nên phải có nhiều biện pháp giảm thấp mực nước lũ Trong gần 100 năm qua thì có khoảng 73% số năm mức nước từ Báo động I đến Báo động III (từ 9,5 - 11,5 m ở Hà Nội) trong khi đó đồng ruộng của đồng bằng phần lớn dưới cao độ 5 - 5,5 m Đặc biệt thời gian hơn 50 năm gần đây đã xảy ra 3 trận lũ đạt trên 13 m ở Hà Nội, riêng năm 1971 đặc biệt lớn, mức nước thực tế đạt 14,13 m; hoàn nguyên nếu không vỡ đê và không phân lũ thì lên tới 14,80 m ở Hà

/s

Lũ sông Hồng phần lớn do 2 hoặc 3 sông cùng lớn tạo nên, nhưng có một số năm do có lũ một sông rất lớn và các sông khác trung bình gây nên lũ sông Hồng như năm 1964, 1970 lũ sông Đà lớn đã có lũ lớn trên sông Hồng, lũ sông Thao năm 1968, lũ lớn sông Lô 1915, 1940, cũng tạo ra lũ khá lớn trên sông Hồng

 Tổ hợp lũ các sông lớn thượng lưu tạo thành lũ sông Hồng

Xét thành phần lũ sông Thao, sông Đà, sông Lô và yếu tố lưu lượng đỉnh lũ

về dạng lũ, thời gian nước lên xuống, đều tạo thành những trận lũ sông Hồng khác nhau về đỉnh lũ, lượng lũ 8 ngày và 30 ngày, dạng lũ, các ngọn liên tiếp, trùng đè lên nhau, đường chủ lưu, tốc độ truyền lũ, cường suất nước lũ, quan hệ mực nước giữa các trạm của từng trận lũ cũng khác nhau, ngay cả lưu lượng phù sa, hàm lượng phù sa và thành phần hạt cũng khác nhau, gây nguy hiểm cho từng vị trí đê, diễn biến lòng sông và cửa biển cũng khác nhau

Bảng 1 2 Thành phần lượng lũ 8 ngày lớn nhất (%) các sông nhánh so với Sơn

Những công trình của các cơ quan:

Viện khí tượng thuỷ văn (2001): Trong đề tài "Đánh giá khả năng phân chậm

lũ sông Đáy và sử dụng lại các khu phân chậm lũ và đề xuất các phương án xử lý khi gặp lũ khẩn cấp" thực hiện năm 2001 cho kết quả:

chậm lũ theo NĐ62/CP tham gia cắt lũ đồng thời chỉ giảm được 39 cm tại Hà Nội với kịch bản lũ 8/1971

- Theo số liệu thực đo năm 1971, lưu lượng lớn nhất qua đập Đáy 2300 m3/s ([6], tr.69), không đảm bảo được yêu cầu phân lũ đề ra

Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam (2003): Một trong những kết luận của Đề

tài "Nghiên cứu mô hình đề xuất cơ sở khoa học để cải tạo và nâng cấp hệ thống thoát lũ sông Đáy phục vụ công tác phòng chống lụt bão đồng bằng Bắc bộ" như sau:

Giai đoạn 1: Với mức an toàn đê 13.4 m, có hồ Hoà Bình, Thác Bà và đập Đáy chúng ta đã chống được trận lũ 125 năm

Giai đoạn 2 và 3: Có thêm hồ Tuyên Quang và Sơn La chúng ta đã nâng tiêu chuẩn chống lũ lên 500 năm nhưng vẫn còn duy trì giải pháp phân lũ sông Đáy với mức thiết kế của nó, do vậy vấn đề sông Đáy vẫn còn là vấn đề tranh luận

Giai đoạn 4: Nghiên cứu tiếp với mục tiêu cao nhất là làm sống lại sông Đáy Tiến hành cải tạo nâng cấp lòng dẫn sông Đáy để nâng khả năng thoát lũ của

lũ Đây cũng là tồn tại của dự án cần phải nghiên cứu tiếp

Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam (2007): Trong Đề tài "Quy trình vận hành

liên hồ chứa trên sông Đà và sông Lô phục vụ đa mục tiêu, đảm bảo an toàn và phát triển kinh tế xã hội đồng bằng bắc bộ", Hà Nội-2007 Kết quả của Đề tài đã xây dựng quy trình vận hành hồ chứa trên sông Đà và sông Lô đảm bảo an toàn chống lũ đồng bằng Bắc bộ Quy trình vận hành này là kết quả của một dự án lớn của Bộ Nông nghiệp & phát triển nông thôn, do Viện Khoa Học Thuỷ Lợi chủ trì nghiên cứu với sự phối hợp với các cơ quan là Cục Quản lý Đê điều, Viện Quy Hoạch Thuỷ Lợi và Tổng công ty điện lực Việt Nam năm 2005-2006, đã trình Thủ tướng Chính phủ phê duyệt và ra Quyết định số 80 ngày 1/6/2007 Trong quyết định 80 đưa ra quy trình vận hành cắt lũ đảm bảo mực nước Hà Nội HHN ≤ 13,40m đối với các trận lũ có chu kỳ lặp lại theo từng giai đoạn quy hoạch

HEC (2006): Lập dự án cải tạo sông Đáy và để xác định quy mô của cống,

kênh Cẩm Đình - Hiệp Thuận, cải tạo sông Đáy từ Đập Đáy - Ba Thá với lưu lượng thiết kế QTK là 36 m3/s

Viện Quy hoạch thuỷ lợi (2009): Trong dự án "Rà soát quy hoạch phòng

chống lũ và đê điều hệ thống sông Đáy" [1], tháng 12/2009, có những kết luận sau:

- Duy trì phân lũ sông Hồng vào sông Đáy khi lũ trên sông Hồng vượt mực

- Hệ thống sông Đáy sau khi cải tạo sẽ được sử dụng đưa nước thường xuyên từ sông Hồng vào sông Đáy với lưu lượng mùa kiệt tăng từ 36 lên 106m3/s,

/s

- Cải tạo và kênh hoá sông Đáy từ Đập Đáy đến Ba Thá với bề rộng 150m,

Zđ tại hạ lưu Đập Đáy +1,0m; Ba Thá -2,5m Xây dựng tuyến đê mới có khoảng cách giữa hai đê là 500m Lên đê bảo vệ không cho ngập vùng Chương Mỹ, Mỹ Đức và Kim Bảng

Trường Đại học Thuỷ lợi (2009): Trong đề tài độc lập cấp nhà nước "Nghiên

cứu CSKH cho việc xoá các khu chậm lũ sông Hồng, sông Đáy và sông Hoàng Long" [2], tháng 12/2009 có những kết luận:

- Sau khi có thêm hồ chứa Sơn La, với lũ chu kỳ 500 năm có thể xoá bỏ các khu chậm lũ sông Hồng, sông Đáy và không cần phân lũ vào sông Đáy Nhưng nếu không phân lũ vào sông Đáy thì thời gian duy trì mực nước cao ở Hà Nội kéo dài trong nhiều ngày có thể sẩy ra sự cố vỡ đê, nên vẫn cần phải phân lũ vào sông Đáy chỉ không đưa nước vào các khu chậm lũ Chương Mỹ và Mỹ Đức

- Giải pháp đưa nước vào sông Đáy kết hợp với phương án tạo dòng chảy thường xuyên cho sông Đáy Lưu lượng đưa vào sông Đáy không nên vượt quá

Nội vượt 12,50m với bất kỳ lũ nào, không cần xem xét lũ có đạt tần suất 0,2% hay không

- Về phương án cải tạo sông Đáy: nạo vét lòng dẫn hiện tại với B =150m & h=6,5m đoạn từ Đập Đáy đến Ba Thá để thoát được lưu lượng lũ thường xuyên

Viện Khoa học Thuỷ lợi Việt Nam (2010): Trong hợp đồng với Cục Quản lý

đê điều và phòng chống lụt bão "Tính toán các phương án và tư vấn điều hành hồ chứa thuỷ điện Hoà Bình, Tuyên Quang, Thác Bà phòng chống lũ" Đây là hợp đồng lập bản tin dự báo thuỷ văn và đề xuất phương án điều hành liên hồ với Văn phòng thường trực Ban chỉ đạo Phòng chống lụt bão Trung ương đảm bảo tiêu chuẩn an toàn hồ chứa, chống lũ cho hạ du và tích nước theo Quy trình vận hành liên

hồ chứa đã được Thủ tướng Chính phủ phê duyệt

1.3 VẤN ĐỀ ĐẶT RA VÀ HƯỚNG NGHIÊN CỨU

1.3.1 Vấn đề đặt ra

Từ những công trình nghiên cứu trên thấy rằng: đối với vấn đề hệ thống sông Hồng nói chung và sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy trong bối cảnh khi chưa có các hồ chứa thượng du và ngày nay đã có các liên hồ thượng du thì điều kiện biên tại cửa vào sông Đáy đã khác nhau nhiều Trong chiến lược phòng chống

lũ Đồng bằng sông Hồng có 5 giải pháp liên hoàn là:

1) Phòng hộ đê toàn hệ thống

2) Cắt lũ bằng các hồ chứa thượng nguồn

3) Phân lũ qua các công trình phân lũ sông Đáy

4) Chậm lũ: có 4 khu chậm lũ trên toàn hệ thống

5) Tăng khả năng thoát lũ của lòng dẫn

Trong 5 giải pháp, giải pháp cắt lũ được chú ý đầu tư nhiều nhất bằng việc xây dựng các hồ chứa thượng nguồn như hồ Thác Bà (1971), hồ Hoà Bình (1988),

hồ Tuyên Quang (2007), hồ Sơn La (2012)…Nếu như tần suất phòng chống lũ không thay đổi, khi đã có thêm các hồ chứa thì nhiệm vụ phân lũ qua sông Đáy sẽ giảm xuống Nhưng do mức đảm bảo chống lũ quy hoạch giai đoạn sau cao hơn giai đoạn trước nên việc phân lũ vào sông Đáy còn phụ thuộc vào tiêu chuẩn phòng chống lũ hạ du và Hà Nội Do đó cần phân tích xác định các kịch bản lưu lượng mùa lũ và mùa kiệt Hơn nữa với cùng một lưu lượng, biến đổi lòng dẫn và bãi sông cũng đã thay đổi, ảnh hưởng đến mực nước tại cửa vào sông Đáy và khả năng phân lưu vào sông Đáy

Theo tiêu chuẩn phòng, chống lũ cho đồng bằng sông Hồng trong quyết định

- Tiêu chuẩn phòng lũ đối với hệ thống đê:

+ Tại Hà Nội: bảo đảm chống được lũ tương ứng với mực nước sông Hồng

/s; + Đối với hệ thống đê điều các vùng khác: bảo đảm chống được lũ tương ứng với mực nước sông Hồng tại trạm Long Biên là 13,10 m;

Phần lưu lượng vượt quá khả năng trên sẽ được sử dụng các giải pháp khác: điều tiết hồ chứa, phân lũ, chậm lũ, cải tạo lòng sông thoát lũ Do đó nhiệm vụ phần lưu vào sông Đáy để giảm tải cho sông Hồng cũng phải nghiên cứu theo các kịch bản mùa lũ

1.3.2 Hướng nghiên cứu

- Đã có nhiều công trình nhiều nghiên cứu về sông Hồng và sông Đáy trong nhiều năm qua, nhưng do yêu cầu mới đối với việc lấy nước vào sông Đáy trong các bối cảnh khác nhau, nên việc xác định điều kiện biên theo các kịch bản mùa lũ

và mùa kiệt khác nhau nhiều;

- Về khu vực sông Hồng cửa vào sông Đáy, chưa có đề tài, dự án nào nghiên cứu giải pháp chỉnh trị sông Hồng, chống bồi lấp của Đáy, ổn định khu vực cửa vào sông Đáy mới được tái lập;

- Chưa có công trình nào đi sâu nghiên cứu về giải pháp chỉnh trị lòng d ẫn sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy, chưa đi sâu phân tích về quy luật diễn biến lòng sông Hồng, giải pháp chỉnh trị sông Hồng tạo thuận lợi cho việc lấy nước vào sông Đáy;

Để giải quyết các vấn đề về sông Đáy, phải giải quyết hai vấn đề chính là sự

ổn định lòng dẫn sông Hồng qua cửa vào sông Đáy và ổn định lòng dẫn sông Đáy Trong khuôn khổ luân văn sẽ tập trung nghiên cứu đánh giá tác động diễn

biến lòng dẫn sông Hồng đến khu vực cửa vào sông Đáy và đề xuất giải pháp ứng phó

Nội dung luận văn sẽ bao gồm:

- Nghiên cứu chế độ thuỷ động lực và diễn biến đoạn sông Hồng qua cửa vào sông Đáy;

- Ứng dụng mô hình 21 FM-ST, xây dựng mô hình thuỷ lực mô phỏng diễn biến đoạn sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy;

- Đề xuất giải pháp chỉnh trị chủ yếu cho đoạn sông Hồng khu vực cửa vào sông Đáy

CHƯƠNG 2: NGHIÊN CỨU CHẾ ĐỘ THUỶ ĐỘNG LỰC VÀ DIỄN BIẾN

ĐOẠN SÔNG HỒNG QUA CỬA VÀO SÔNG ĐÁY

2.1 PHÂN TÍCH CHẾ ĐỘ THUỶ ĐỘNG LỰC ĐOẠN SÔNG HỒNG QUA

CỬA VÀO SÔNG ĐÁY

2.1.1 Quá trình lưu lượng

2.1.1.1 Quá trình lưu lượng tự nhiên

Trước năm 1986, tức trước khi có nhà máy thuỷ điện Hoà Bình, các yếu tố thuỷ văn sông Hồng đều ở chế độ tự nhiên Dòng chảy phân phối không đều trong năm và chế độ nước sông được chia thành 2 mùa: mùa lũ kéo dài từ tháng 6 đến tháng 10, lượng dòng chảy mùa lũ chiếm (75 - 80)% tổng lượng dòng chảy năm Mùa kiệt kéo dài từ tháng 11 đến tháng 5 năm sau, lượng dòng chảy chỉ chiếm (20 - 25)% tổng lượng dòng chảy năm

Đỉnh lũ thường xuất hiện vào trung tuần tháng 8, lưu lượng lớn nhất (thực đo)

Lưu lượng nhỏ nhất thường xuất hiện vào tháng 4, theo số liệu quan trắc của

Lưu lượng trung bình trong thời kỳ (1960-1980) của sông Hồng tại Hà Nội là

/s

2.1.1.2 Khả năng điều tiết của các hồ lớn thượng nguồn

, của

Khi thiết kế thì nhiệm vụ của hồ Hoà Bình là chống với lũ 8/1971 Do hồ Hoà Bình ở trên sông Đà, theo dạng lũ thiết kế thì hồ Hoà Bình chỉ cắt được (38~56)% lượng lũ Sơn Tây, giữ được mực nước Hà Nội dưới cao trình 13,36m Ngoài phần lưu lượng lũ cắt lại hồ, lưu lượng tại Sơn Tây còn (26.000 -

- Trường hợp gặp lũ tần suất 0,2%, nếu công trình phân lũ sông Đáy phân được 3.000m3

/s thì mực nước ở Hà Nội có thể giữ được 13,4m Nếu gặp lũ 0,1%

Bảng 2 1 Lưu lượng đỉnh lũ ứng với các tần suất khi có hồ Hoà Bình, Thác Bà,

2.1.2 Quá trình mực nước

NMTĐ Hoà Bình trên sông Đà khánh thành năm 1995 giai đoạn 1998 ÷ 2008

là giai đoạn đi vào hoạt động với chế độ điều tiết ổn định, có thể coi là giai đoạn điều tiết 2 hồ (Hoà Bình + Thác Bà) Lúc này chưa có ảnh hưởng của NMTĐ Tuyên Quang

Theo số liệu mới thu thập trong giai đoạn 1999÷ 2008, tần suất mực nước trung bình ngày tại các trạm thuỷ văn chính được tính toán theo các phương pháp thuỷ văn, cho kết quả như trong bảng 2.2 và hình 2.1 thể hiện

Hình 2 1 Đường tần suất luỹ tích mực nước trung bình ngày tại các trạm thuỷ văn

từ năm 1999 đến năm 2008

Bảng 2 2 Kết quả tính toán tần suất mực nước ngày giai đoạn 1999-2008 tại các trạm thuỷ văn không ảnh hưởng triều ĐBBB

So sánh với thời kỳ trước ( theo số liệu của JICA-2005), ta có bảng đối chiếu sau:

Bảng 2 3 Biến đổi các MN đặc trưng qua các giai đoạn

Qua số liệu so sánh trong bảng 2.3 thấy rõ tại tất cả các trạm có số liệu thống

kê đều có xu hướng hạ thấp các mực nước đặc trưng, trong đó mực nước trung

bình tại 3 trạm chính là Sơn Tây, Hà nội và Thượng Cát đều hạ thấp xấp xỉ 1,0 m 2.1.3 Quan hệ lưu lượng - Mực nước

2.1.3.1 Cơ sở để xác định quan hệ Q ~ H

Số liệu lưu lượng, mực nước thực đo tại các trạm thuỷ văn được chia theo thời kỳ sau:

- 1961 – 1969, là thời kỳ tiến hành đắp các bối lớn trên sông Hồng;

- 1971 – 1979, là thời kỳ sau lũ lịch sử năm 1971, các bối đã được đắp xong;

- 1981 – 1989, là thời kỳ trước khi có hồ Hoà Bình;

- 1991 – 1998, là thời kỳ sau khi có hồ Hoà Bình

Xây dựng quan hệ lưu lượng và mực nước (Q ~ H) các thời kỳ đó cho các trạm Sơn Tây, Hà Nội (trên sông Hồng) và Thượng Cát (trên sông Đuống)

2.1.3.2 Kết quả phân tích

- Quan hệ Q ~ H tại Sơn Tây

Kết quả được thể hiện trong bảng 2.4 và hình 2.2 Từ kết quả đó nhận thấy

/s mực nước ở thời kỳ 1991 – 1998 so với

/s mực nước đã cao hơn 1,2m Như vậy, cùng một cấp lưu lượng, mực nước sau 40 năm tại Sơn Tây đã

Hình 2 2 Quan hệ Q~H trạm Sơn Tây

- Quan hệ Q ~H tại Hà Nội

Kết quả phân tích được thể hiện trong bảng 2.5 và hình 2.3 Kết quả cho thấy: Bảng 2 5 Mực nước H (cm) ứng với các cấp lưu lượng qua 4 thời kỳ tại Hà Nội

đổi Đường quan hệ Q~H phần lòng sông tương đối ổn định

năm trước Mực nước thời kỳ 1981 – 1989 so với mực nước thời kỳ 1961 – 1969

đã cao hơn 0,27m Mực nước thời kỳ 1991 – 1998 so với mực nước thời kỳ 1981 –

1989 đã cao hơn 0,25m Như vậy trung bình từ năm 1960 đến nay mực nước Hà Nội đã dâng cao là 0,52m

- Quan hệ Q ~H trạm Thượng Cát

Kết quả được thể hiện trong bảng 2.6, qua đó nhận thấy các đường quan hệ Q~H các thời kỳ sau lệch phải, ngược với xu thế trên sông Hồng, nghĩa là ứng với cùng một cấp lưu lượng, mực nước tại trạm Thượng Cát đã hạ thấp Cụ thể với cấp

/s, so với 30 năm trước, mực nước đã tăng lên khoảng 50cm Nếu ở cấp lưu lượng lũ thiết kế

rất rõ rệt sự suy giảm khả năng thoát nước của lòng sông, rất nguy hiểm cho phòng chống lũ lụt

2.1.4 Dòng chảy bùn cát sông Hồng

Kể từ năm 1986 trở đi hồ Hoà Bình bắt đầu vận hành và có ảnh hưởng trực tiếp đến chế độ thuỷ văn nói chung và bùn cát nói riêng đối với khu vực hạ lưu đập Hoà Bình

Sử dụng số liệu quan trắc tại các trạm Hoà Bình (Bến Ngọc), Sơn Tây, Hà Nội và Thượng Cát từ 1986 - 2002 để phân tích đánh giá ảnh hưởng này

Theo dõi các đường tích phân kép lưu lượng bùn cát và độ đục trung bình năm thấy rõ, hàng năm kể từ 1986 các đường tích phân kép của trạm Hoà Bình, Sơn Tây, Hà Nội và Thượng Cát đều có xu thế đi xuống, độ dốc giảm đi rõ rệt so với thời kỳ 1961 - 1985 Điều đó chứng tỏ, lượng bùn cát ở khu vực hạ lưu đã giảm đi đáng kể do phần lớn bùn cát của sông Đà được lắng đọng trong hồ Hoà Bình Chính vì vậy, đường quá trình lưu lượng bùn cát và độ đục trung bình tháng thời kỳ 1986 - 2002 đều nằm ở phía dưới đường quá trình của thời kỳ 1961 - 1985

Sự khác biệt này thể hiện rõ trong các tháng mùa lũ Trong các tháng mùa cạn, sự chênh lệch về độ lớn của lưu lượng bùn cát và độ đục trung bình tháng giữa hai thời kỳ không đáng kể

Theo số liệu thu thập, tổng hợp, tại Hoà Bình:

Như vậy lượng bùn cát sông Đà sau đập Hoà Bình trong giai đoạn 1986 -

2002 chỉ còn khoảng 16% so với thời kỳ 1961 - 1985 Đây là nguyên nhân chủ yếu dẫn đến sự giảm thấp của lưu lượng bùn cát ở Sơn Tây, Hà Nội, Thượng Cát, nhưng mức độ giảm nhỏ hơn rất nhiều so với sông Đà Lưu lượng bùn cát trung bình năm thời kỳ 1986 - 2002 tại ,Sơn Tây bằng 56,9% so với giai đoạn 1961 -

1985, tại Hà Nội bằng 74,4% và tại Thượng Cát bằng 88,9% Nguyên nhân chủ

yếu làm cho lượng bùn cát chuyển qua Sơn Tây, Hà Nội, Thượng Cát không sụt giảm lớn là do sự gia tăng của lượng bùn cát trên sông Thao và sông Lô chuyển qua Yên Bái và Vụ Quang trong thời kỳ 1986 - 2002 Sự gia tăng này đã bù đắp một phần sự sụt giảm của lượng bùn cát từ sông Đà đưa về

Ảnh hưởng của sự vận hành hồ Hoà Bình không chỉ có ảnh hưởng đến lượng bùn cát trong năm mà còn có ảnh hưởng đến sự phân phối lượng bùn cát trong năm

và trong các nhánh sông ở phía hạ lưu Thời kỳ 1961 - 1985, tại Hoà, Bình tỷ lệ

lượng bùn cát năm (WR năm)

Sự phân phối lượng bùn cát tại Sơn Tây, Hà Nội và Thượng Cát cũng có sự thay đổi:

- Trạm Hà Nội: