(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ

(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ(Luận văn thạc sĩ) Nghiên cứu, đánh giá thiệt hại do ngập lụt vùng hạ lưu hồ chứa theo các kịch bản vỡ đập hồ Đồng Mỏ

L I CAM OAN

tài lu n v n cao h c “Nghiên c u, đánh giá thi t h i do ng p l t vùng h l u h

ch a theo các k ch b n v đ p h ng M ” c a h c viên đã đ c Nhà tr ng giao

nghiên c u theo quy t đ nh s 1321/Q - HTL ngày 10 tháng 08 n m 2015 c a

Hi u tr ng tr ng i h c Th y L i

Trong th i gian h c t p t i tr ng v i s giúp đ c a các th y cô giáo và đ c bi t là

th y giáo TS V Thanh Tú, h c viên đã t nghiên c u và th c hi n đ tài này ây

là thành qu lao đ ng, là s t h p c a các y u t mang tính ngh nghi p c a h c viên Các k t qu nghiên c u và các k t lu n trong lu n v n là trung th c, không sao chép t b t k m t ngu n nào và d i b t k hình th c nào.Vi c tham kh o các ngu n tài li u (n u có) đã đ c th c hi n trích d n và ghi ngu n tài li u tham kh o đúng quy

đ nh

Tác gi lu n v n

inh Ng c Hà

L I C M N

V i t t c s kính tr ng và bi t n sâu s c nh t, Tôi xin chân thành bày t lòng bi t

n c a mình t i th y giáo TS V Thanh Tú đã h ng d n t n tình chu đáo, dành r t nhi u th i gian và tâm huy t h ng d n, nghiên c u và giúp tôi hoàn thành lu n v n

t t nghi p này

Tôi c ng xin c m n Ban giám hi u tr ng i h c Th y L i, các th y cô giáo trong Khoa Th y V n đã ch b o, d y d trong su t th i gian h c t p t i tr ng

Cu i cùng, Tôi xin chân thành c m n nh ng ng i thân trong gia đình, b n bè

đ ng nghi p đã giúp đ , đ ng viên, khích l tôi trong su t quá trình h c t p và hoàn thành lu n v n

M c dù lu n v n đã hoàn thi n v i t t c s c g ng, nhi t tình c ng nh n ng l c

c a mình, tuy nhiên không th tránh kh i nh ng thi u sót Vì v y, Tôi r t mong

nh n đ c s góp ý, ch b o c a quý th y cô và đ ng nghi p, đó chính là s giúp đ quý báu mà tôi mong mu n nh t đ c g ng hoàn thi n h n trong quá trình nghiên c u và công tác sau này

Xin chân thành c m n./

Hà N i, 03 tháng 03 n m 2016

H c viên

inh Ng c Hà

M C L C

M U 1

1 Tính c p thi t c a đ tài 1

2.M c tiêu nghiên c u 2

3 i t ng, ph m vi nghiên c u 3

4.Cách ti p c n và ph ng pháp nghiên c u 3

CH NG 1:T NG QUAN V MÔ HÌNH NGHIÊN C U V P VÀ ÁNH GIÁ THI T H I 4

1.1T ng quan v mô hình nghiên c u v đ p 4

1.1.1 Các nguyên nhân gây v đ p 4

1.1.2 M t s tr ng h p v đ p trên Th gi i và Vi t Nam 6

1.1.2.1 Trên th gi i 6

1.1.2.2 T i Vi t Nam 9

1.1.3 Các ph ng pháp xác đ nh, tính toán thông s v t v 13

1.1.4 Gi i thi u v các mô hình th y v n, th y l c mô ph ng v đ p 17

1.1.4.1 Trên th gi i 17

1.1.4.2 T i Vi t Nam 19

1.2 T ng quan v ph ng pháp đánh giá thi t h i l l t 20

CH NG 2:GI I THI U VÙNG NGHIÊN C U VÀ CÁC MÔ HÌNH NG D NG 23

2.1 Gi i thi u vùng nghiên c u 23

2.1.1 c đi m đ a lý t nhiên 23

2.1.2M ng l i khí t ng th y v n 24

2.1.3 c đi m khí h u, khí t ng vùng d án 26

2.1.3.1 Nhi t đ không khí, (T0 C) 26

2.1.3.2 m t ng đ i c a không khí, (U%) 27

2.1.3.3 S gi n ng 27

2.1.3.4 Gió và v n t c gió m nh, V(m/s) 27

2.1.3.5 Ch đ b c h i 28

2.1.3.6 Ch đ m a 28

2.1.3 c đi m th y v n 31

2.1.3.1 M ng l i sông ngòi l u v c nghiên c u 31

2.1.3.2 Ch đ dòng ch y l 32

2.1.4 c đi m kinh t , xã h i 35

2.1.4.1 Hi n tr ng v dân s 35

2.1.4.2 Hi n tr ng đ t đai 36

2.1.4.3 Hi n tr ng h t ng xã h i 36

2.1.5 Các thông s c b n c a h ch a 36

2.2 Các mô hình ng d ng 38

2.2.1 Gi i thi u mô hình phân tích v đ p và mô ph ng ng p l t 38

2.2.1.1 MIKE 11 39

2.2.1.2 MIKE 21 42

2.2.1.3 MIKE FLOOD 43

2.2.2 ng d ng công c GIS trong xây d ng b n đ ng p l t và phân tích thi t h i 45

CH NG 3: NG D NG MÔ HÌNH MIKE FLOOD MÔ PH NG CÁC K CH B N VÀ XÂY D NG B N NG P L T 47

3.1 D li u đ u vào s d ng trong tính toán 47

3.2.1 Mô hình hóa m ng l i sông và vùng nghiên c u 49

3.2.1.1 Xây d ng m ng l i th y l c m t chi u MIKE 11 49

3.2.1.2 Xây d ng m ng l i th y l c hai chi u MIKE 21 52

3.2.1.3 K t n i hai mô hình trong MIKEFLOOD 53

3.2.2 Hi u ch nh và ki m đ nh mô hình 53

3.3 Mô ph ng các k ch b n v đ p và xây d ng b n đ ng p l t 55

3.3.1 L a ch n các k ch b n gây v đ p ng M 55

3.3.2 Tính toán các thông s v t v 57

3.3.3 Các k t qu tính toán v đ p và di n bi n h du 58

3.3.4 Xây d ng b n đ ng p l t h du đ p ng v i các ph ng án v đ p 65

3.3.4.1 D li u đ u vào dùng trong xây d ng b n đ 65

3.3.4.3 K t qu xây d ng b n đ ng p l t cho các k ch b n v đ p 66

CH NG 4: ÁNH GIÁ THI T H I DO NG P L T VÙNG H L U H CH A THEO CÁC K CH B N V P H NG M 74

4.1 ánh giá thi t h i trên l u v c h ng M theo các k ch b n ng p l t 74

4.1.1 Xác đ nh các đ i t ng ch u t n th ng 74

4.1.2 Hàm thi t h i 76

4.2 Xây d ng b n đ thi t h i cho vùng ng p l t 81

4.2.1 B n đ thi t h i vùng ng p l t h l u h ng M v i k ch b n v đ p hình th c tràn đ nh 83

4.2.2 B n đ thi t h i vùng ng p l t h l u h ng M v i k ch b n v đ p hình th c xói ng m 85

K T LU N VÀ KI N NGH 87

TÀI LI U THAM KH O 88

DANH M C CÔNG TRÌNH Ã CÔNG B 89

PH L C 90

DANH M C CÁC HÌNH NH

Hình 1-1 Các nguyên nhân v đ p 5

Hình 1-2 Hình nh v đ p Teton n m 1976 5

Hình 1-3 Hình th c tràn đ nh (a) và xói ng m (b) 6

Hình 1-4 V đ p Machchu 2, n do m a l n 7

Hình 1-5 p Gleno v i ph n v gi v n còn đ n ngày nay 8

Hình 1-6 p m Hà đ c kh c ph c gia c sau s c 10

Hình 1-7 Toàn c nh đ p Khe M sau s c v đ p 12

Hình 1-8 o n thân đ p b v 12

Hình 1-9 p v t i v trí c ng l y n c 13

Hình 1-10 Quá trình v tràn đ nh Hình 1-11 Quá trình v xói ng m 15

Hình 1-12 Hình d ng và c ch hình thành v t v 15

Hình 2-1: B n đ th hi n v trí đ a lý khu v c nghiên c u 23

Hình 2-2 M ng l i tr m khí t ng th y v n l u v c nghiên c u 26

Hình 2-3: Quá trình l thi t k , l ki m tra c a HCN ng M 35

Hình 2-4: M ng l i th y l c 39

Hình 2-5 K t n i tiêu chu n 43

Hình 2-6 K t n i bên 44

Hình 2-7 K t n i công trình 44

Hình 3-1 K t qu hi u ch nh và ki m đ nh mô hình NAM theo l u v c t ng t Ng c Th ch trên sông Thanh L c 50

Hình 3-2 K t qu tính toán các biên khu gi a nh p l u 51

Hình 3-3 M ng l i th y l c m t chi u MIKE 11 51

Hình 3-4 M ng l i th y l c m t chi u MIKE 11 52

Hình 3-5: ng quá trình l u l ng qua v t v và m c n c h t i th i đi m v đ p 59

Hình 3-6: ng quá trình m c n c t i ngã 3 su i Thác Lác – sông Phó áy 59

Hình 3-7: ng quá trình m c n c m t c t d c su i Thác Lác t i th i đi m xu t hi n l l n nh t 11:10:00 ngày 18/8/1971 t sau thân đ p đ n nh p l u v i sông 60

Hình 3-8: Di n bi n l u l ng d c sông sau khi v đ p chính 60

Hình 3-9: Di n bi n m c n c d c sông sau khi v đ p chính 61

Hình 3-10 ng quá trình l u l ng qua v t v và m c n c h t i th i đi m v đ p 63

Hình 3-11: ng quá trình m c n c t i ngã 3 su i Thác Lác – sông Phó áy 63

Hình 3-12: ng quá trình m c n c m t c t d c su i Thác Lác t i th i đi m xu t hi n l l n nh t 11:10:19 - 18/8/1971 t sau thân đ p đ n nh p l u v i sông Phó áy 64

Hình 3-13: Di n bi n l u l ng d c sông sau khi v đ p chính 64

Hình 3-14: Di n bi n m c n c d c sông sau khi v đ p chính 65

Hình 3-15: Model tính toán di n tích ng p l t ng v i các c p ng p 66

Hình 3-16: B n đ ng p l t vùng h l u đ p ng M 67

Hình 3-17: B n đ ng p l t vùng h l u đ p ng M 69

Hình 3-18: B n đ ng p l t vùng h l u đ p ng M 71

Hình 4-1 B n đ s d ng đ t vùng nghiên c u 75

Hình 4-2 Hàm thi t h i cho nhà c p 4B – Vi t Nam [8] 77

Hình 4-3 Hàm thi t h i cho cây lúa gi ng Q5 [8] 78

Hình 4-4 Hàm thi t h i cho đ ng giao thông [8] 80

Hình 4-5 B n đ thi t h i do v đ p chính h ng M v i hình th c tràn đ nh 83

Hình 4-6 B n đ thi t h i do v đ p chính h ng M v i hình th c xói ng m 85

DANH M C B NG BI U

B ng 1-1 Các công th c hay đ c s d ng[11], [12], [13] 16

B ng 1-2 Các cách phân lo i thi t h i do ng p l t gây ra 21

B ng 2-1 Các tr m khí t ng th y v n cùng các y u t đo th i k đo 25

B ng 2-2: c tr ng nhi t đ không khí đo t i tr m V nh Yên (T0 C) 27

B ng 2-3: m t ng đ i trung bình các tháng trong n m tr m V nh Yên (U%) 27

B ng 2-4: S gi n ng trung bình tháng và n m tr m V nh Yên (1960 – 2000) 27

B ng 2-5: T c đ gió trung bình các tháng trong n m tr m V nh Yên (Vm/s) 28

B ng 2-6: V n t c gió l n nh t ng v i các t n su t P% (V m/s) 28

B ng 2-7: L ng b c h i trung bình tháng ZPiche ( mm) 28

B ng 2-8: Phân ph i l ng t n th t b c h i trong n m (đ n v : mm) 28

B ng 2-9: L ng m a trung bình tháng các tr m trong l u v c (mm) 29

B ng 2-10: K t qu tính toán m a t i c a d án 30

B ng 2-11: Mô hình phân ph i m a t i t n su t đ m b o P = 85% 30

B ng 2-12: L ng m a 1 ngày l n nh t theo t n su t Pi(%) 30

B ng 2-13: Dòng ch y n m thi t k HCN ng M 33

B ng 2-14: Phân ph i dòng ch y n m t n su t P = 86% 33

B ng 2-15: L u l ng đ nh l ki m tra, đ nh l thi t k HCN ng M 35

B ng 2-16: Các thông s k thu t chính c a h ch a n c ng M 36

B ng 3-1 Th ng kê đi u tra v t l trong khu v c 49

B ng 3-2 Các liên k t trong MIKEFLOOD 53

B ng 3-3 K t qu hi u ch nh ki m đ nh mô hình 54

B ng 3-4 K ch b n v đ p h ch a ng M 57

B ng 3-5: Các thông s v đ p hình th c tràn đ nh 57

B ng 3-6: Các thông s v đ p hình th c xói ng m 58

B ng 3-7: K t qu tính toán th y l c 58

B ng 3-8: K t qu tính toán th y l c 62

B ng 3-9 K t qu th ng kê di n tích và các c p ng p l t h l u đ p h ng M khi v đ p v i hình th c tràn đ nh 70

B ng 3-10: K t qu th ng kê di n tích và các c p ng p l t h l u đ p h ng M khi v đ p v i hình th c xói ng m 72

B ng 3-11: So sánh di n tích ng p các k ch b n 73

B ng 4-1 B ng đánh giá nh h ng c a ng p l t lên các th i k sinh tr ng c a cây lúa theo tiêu chu n Vi t Nam 14TCN.60-88 78

B ng 4-2 Các hàm thi t h i xây d ng cho gi ng lúa Q5 79

B ng 4-3 Chi phí s a ch a đ ng giao thông Vi t Nam 81

B ng 4-4 Giá tr thi t h i l n nh t c a các lo i hình s d ng đ t 81

B ng 4-5 Phân c p m c đ thi t h i 82

B ng 4-6 K t qu tính toán thi t h i cho các đ i t ng ch u nh h ng 84

B ng 4-7 K t qu tính toán thi t h i cho các đ i t ng ch u nh h ng 86

M U

1 Tính c p thi t c a đ tài

Các h ch a th y l i th ng đ c xây d ng ph c v đa m c tiêu nh : c p n c cho nông nghi p, công nghi p, sinh ho t, ho c ph c v các ngành kinh t khác nh giao thông, du lch, ch n nuôi và phát đi n Tuy nhiên các h , đ p th y l i luôn là nh ng công trình d b t n th ng nh t là khi có m a l l n Các h ch a th y l i nh

th ng đ c xây d ng ch y u b ng v t li u đ a ph ng, công tác qu n lý v n hành

th ng đ c đ a ph ng đ m nh n nên ch t l ng h đ p b xu ng c p nhanh chóng gây m t an toàn c a công trình khi tích n c Ngoài ra trong nh ng n m g n đây do

nh h ng c a bi n đ i khí h u, tình hình th i ti t di n ra b t th ng: M a to, bão l n,

hi n t ng s t l đ t th ng ngu n làm gia t ng nguy c m t an toàn c a đ p

n c ta g n đây nhi u s c v đ p đã x y ra, nh v đ p Khe M - Hà T nh (2010)

do m a l n kéo dài làm l ng n c h và sông t ng v t m c an toàn gâp v đ p Hay s c v đ p h C n n, Ngh An (2013), đ p ph m Hà ng, Qu ng Ninh (2014)

gi m thi u t i đa thi t h i c a s c v đ p có th x y ra, ngoài vi c đánh giá an toàn h đ p đ nh k , c ng c n có các bi n pháp d báo ng p l t k t h p v i ph ng

án đ s tán ng i dân đ n khu an toàn tr c khi x y ra s c M t trong nh ng công

vi c c n làm đ xây d ng ph ng án di t n là tính toán mô ph ng các nguyên nhân v

đ p c ng nh xây d ng các k ch b n v đ p, t đó xây d ng các b n đ ng p l t, tránh

tr ng h p ng i dân có th di chuy n vào nh ng vùng ng p sâu h n Các b n đ

ng p l t còn góp ph n quan tr ng trong công tác quy ho ch vùng s d ng đ t

D a vào các b n đ ng p này, ph n nào đánh giá đ c nh ng thi t h i tr c ti p ho c gián ti p v ng i và c a, t đó các đ n v qu n lý đ a các ph ng án di r i, và

c nh báo khi có s c v đ p x y ra, b o đ m gi m thi u t i đa các nh h ng c a

s c đ i ho t đ ng s n xu t c ng nh đ m b o tính m ng c a ng i dân vùng h

du

a n c ng M , t nh V nh Phúc đ c thi t k , v n hành và b o trì theo các

tiêu chu n an toàn do Nhà n c ban hành Các ch tiêu thi t k th hi n yêu c u t ng hòa gi a đi u ki n kinh t , k thu t, quy mô, đ c đi m và t m quan tr ng c a công trình Tuy nhiên, trong quá trình v n hành, khai thác, có th có nh ng bi n c , r i ro không th l ng h t đ c nh các h h ng, l l n b t th ng, đ ng đ t quá tiêu chu n, sai sót trong v n hành, bi n đ i các đi u ki n t nhiên,…d n đ n x y ra các

tr ng h p kh n c p An toàn c a h ch a n c ng M c ng nh h ng tr c ti p

đ n h du ch đ ng ng phó v i các đi u ki n b t th ng, c n ph i d ki n đ c các tr ng h p, tình hu ng x u ngoài mong mu n có th x y ra và t đó có k ho ch chi ti t đ phòng, ng n ch n x y ra tình hu ng x u ho c h n ch t i đa thi t h i khi

x y ra s c c khu v c công trình và h du công trình K t qu c a vi c nghiên c u tính toán các tr ng h p x l theo thi t k c ng nh tr ng h p v đ p là l p đ c

b n đ ng p l t vùng h du dùng đ xác đ nh ph m vi vùng ng p, m c đ ng p, l p các k ho ch ng phó kh n c p, gi m nh thi t h i khi x l c ng nh công trình g p

Trong lu n v n này, s xây d ng b n đ ng p l t v i các k ch b n v đ p, xây d ng

b n đ thi t h i v i các k ch b n v đ p đ ng th i tính toán đ c thi t h i cho các đ i

t ng ch u t n th ng đ làm c s khoa h c cho vi c quy ho ch phòng tránh l l t,

l a ch n các bi n pháp, thi t k các công trình nh m gi m thi u thi t h i khi có s c

v đ p h ng M

3 i t ng, ph m vi nghiên c u

- Ph m vi nghiên c u: Nghiên c u xây d ng các k ch b n v đ p do xói ng m và tràn

đ nh trong tr ng h p l ki m tra P = 0,2% , mô ph ng di n bi n ng p, đánh giá thi t

- Ph ng pháp mô hình toán: S d ng mô hình MIKE FLOOD đ tính toán v đ p theo các k ch b n, t đó xác đ nh vùng ng p và đ sâu ng p K t h p v i công ngh ARGIS đ xây d ng b n đ ng p l t và tính toán thi t h i

- Ph ng pháp k th a: Trong quá trình th c hi n, lu n v n c n tham kh o và k th a các k t qu có liên quan đã đ c nghiên c u tr c đây c a các tác gi , c quan và t

ch c khác Nh ng th a k nh m làm k t qu tính toán c a lu n v n phù h p h n v i

th c ti n c a l u v c

CH NG 1: T NG QUAN V MÔ HÌNH NGHIÊN C U V P VÀ ÁNH GIÁ THI T H I

1.1 T ng quan v mô hình nghiên c u v đ p

1.1.1 Các nguyên nhân gây v đ p

p là công trình tr n c V đ p có th có nhi u hình th c, bao g m c s tr t, s p

đ ho c v thân đ p H ch a có tr l ng l n khi v đ p có th gây ra l l t l n h

l u V đ p có th do b t k m t, ho c m t s k t h p, trong nh ng nguyên nhân sau đây:

- Bi n đ i khí h u m a t p trung v i c ng xu t l n, l x y ra b t th ng, trái v i quy

ho ch Ph n l n các h đ c xây d ng tr c th p k 80 theo tiêu chu n c , tràn x l thi u kh n ng thoát l , không đ y đ tài li u tính toán (tài li u khí t ng, thu v n,

đ a ch t )

- N ng l c đ p tràn không đ y đ , d n đ n tràn đ nh

- V t li u đ a vào thi công các h ng m c, sau th i gian dài khai thác s d ng các k t

c u b m c

- Xói mòn n i b gây ra b i kè ho c rò r thân đ p ho c đ ng ng

- B o d ng không đúng, trong đó có v đ p khi lo i b cây, s a ch a các v n đ rò r

n i b , ho c duy trì ho t đ ng c a c a x , van các thành ph n ho t đ ng khác

- Thi t k không đúng cách ho c s d ng các v t li u xây d ng không đúng

- S t l đ t vào các h ch a, gây dâng d n đ n tràn đ nh

- ng đ t, mà th ng gây ra các v t n t theo chi u d c t i các đ nh c a kè, d n đ n

v đ p

- Ch t l ng công tác kh o sát, thi t k c theo tiêu chu n c ; không còn phù h p v i

th c t hi n tr ng, th ng xuyên ki m tra công trình đ phát hi n k p th i vi c th m

n c qua thân đ p, mang c ng gây v đ p (h Z20, h á B c t nh Hà T nh; h Tây Nguyên, t nh Ngh An)

- Công ngh thi công tr c kia còn h n ch : Ch t l ng thi công x lý n n, đ t đ p t i các v trí ti p giáp (thân v i n n, n n, các vai, mang công trình ) không đ m b o ch t

l ng, gây th m qua thân đ p, n n đ p

- Phân c p quá sâu cho huy n xã qu n lý h đ p Do v y không có cán b chuyên ngành thu l i đ n ng l c Thi u các thi t b quan tr c đo, th m dò d n đ n không phát hi n đ c và k p th i x lý các h h ng

- Nguyên nhân phá ho i khác

Hình 1-1 Các nguyên nhân v đ p

Tuy có r t nhi u nguyên nhân k trên nh ng ta có th nh n th y khi đ p v có th v theo 2 d ng chính v tràn đ nh (overtopping) khi kh n ng x c a h nh h n khi l

đ n (l PMF, h ng c a van ) và v xói ng m (pipping) khi xu t hi n dòng ch y qua thân đ p (do th m, ho c do đ ng đ t t o ra v t n t trên thân đ p)

(a) (b) Hình 1-3 Hình th c tràn đ nh (a) và xói ng m (b)

Kelly Barnes là đ p ch n b ng đ t bang Georgia, M Vào ngày 6/11/1977 sau m t

tr n m a l n đ p đã b v làm 39 ng i thi t m ng và thi t h i v tài s n lên đ n 3.8 tri u USD Sau tr n m a r t l n kéo dài t tr a đ n đêm ngày 5/11 sáng s m ngày 6/11/1977, lúc 1h30, con đ p đã v t qua gi i h n ch u đ ng và t tuôn n c v phía

h l u Theo đi u tra, nguyên nhân d n đ n s c là khi xây d ng công trình các k s

đã tính toán sai v đ d c mái đ p Chính vì đi u này đã làm thay đ i tr ng tâm và kh

n ng ch u l c c a đ p trong đi u ki n tr i m a l n M c dù ch m t s c nh c ng có

th làm c con đ p b n c cu n trôi và nguyên nhân chính là do kh i đ t có kích

th c 3.7×9.1m b cu n trôi lúc ban đ u gây ra s c [1]

c a công trình

Hình 1-4 V đ p Machchu 2, n do m a l n Trong vòng 20 phút, n c l đã dâng t 3.7m lên 9.1m, nh n chìm toàn b th tr n công nghi p Morbi n m sau con đ p 5km Trong quá trình tái xây d ng, con đ p m i

đã đ c t ng c ng kh n ng ch u đ ng v i l u l ng lên đ n 21.000m3

/s

V v đ p Machchu - 2 đã đ c ghi vào sách k l c Guinness nh m t th m h a kinh hoàng nh t t ng x y ra trên th gi i [2]

p Gleno, Italia

Gleno là con đ p nhi u t ng đ c xây d ng trên sông Gleno Valle di Scalve, Italia Con đ p đ c xây d ng t n m 1916 đ n n m 1923 v i m c tiêu s n xu t đi n n ng Tuy nhiên, ch sau 40 ngày sau khi n c đ c ch a đ y ph n lòng h , thì m t ph n

l n c a đ p đã b v vào ngày 1/12/1923 làm 356 ng i thi t m ng

Hình 1-5 p Gleno v i ph n v gi v n còn đ n ngày nay

Ngày 1/12/1923, khi s c x y ra, nh ng n l c kh c ph c đã hoàn toàn th t b i M t

l ng n c kho ng 4.5 tri u m3 đã tràn ra t đ cao 1 535m xu ng vùng thung l ng phía d i Th m h a ch ng ng l i khi m c n c ch còn 186m S c làm ít nh t 356

ng i thi t m ng

Theo nh ng đi u tra sau đó, nguyên nhân d n đ n s c c a đ p Gleno ph n nhi u là

do ch quan Vi c thi u kinh phí đã làm các nhà th u thay đ i thi t k và thi t k m i

đã không phù h p v i lo i móng đ c thi công t tr c

Ngoài ra, tay ngh công nhân kém và nh ng sai ph m trong s d ng v t li u nh dùng

l i ch ng l u đ n đã s d ng trong Th chi n I làm đ gia c các ph n c a công trình

c ng nh s d ng bê tông kém ch t l ng [1]

p h Lawn, M

ây là đ p đ t đ c xây d ng trong công viên qu c gia Rocky Mountain, M Nó đã

b s p vào ngày 15/7/1982 v i l ng n c tràn ra lên đ n 830 000 m3làm 3 ng i c m

tr i trong khu v c thi t m ng và thi t h i kinh t lên đ n 31 tri u USD

Lawn là h t nhiên v i di n tích m t n c là 66 000 m2 đ cao 3.3 km so v i m c

n c bi n trên dãy núi Rocky N m 1903, nhóm nh ng nông dân trong khu v c đã xây

d ng m t con đ p b ng đ t đ t ng di n tích m t n c c a h lên 190 000 m2

v i m c đích cung c p n c cho t i tiêu th y l i trong vùng

Khi con đ p b v , l ng n c kh ng l đã ch y xu ng thung l ng phía d i v i t c

đ 510 m3

/s t o nên rãnh l n d i thung l ng làm 3 ng i đang c m tr i đó thi t

m ng V i t c đ kh ng khi p này, c h n c đã c n ch trong kho ng 1 phút [1]

1.1.2.2 T i Vi t Nam

Theo th ng kê và kh o sát s b c a c quan ch c n ng, Vi t Nam có h n 200 đ p

và h n 95% trong s đó là các đ p không đ t yêu c u Ph n l n đ p và h ch a t p trung mi n Trung, n i có đ d c cao (m t bên giáp bi n, m t bên giáp núi) Vì v y,

nh ng l n x l và v đ p gây ra nh ng h u qu vô cùng kh ng khi p cho toàn b

ng i dân trong khu v c

p m Hà, t nh Qu ng Ninh

S c v đ p n Hà là s c v đ p x y ra m i nh t Vi t Nam vào ngày 30/10/2014 Tr c đó, c n m a t đêm 29 kéo dài đ n sáng 30/10 khi n con đ p cung

c p n c t i tiêu cho c huy n m Hà b quá t i và v Công trình th y l i h ch a

n c m Hà ng đ c kh i công xây d ng ngày 12/4/2006 v i t ng s v n đ u t

trên 500 t đ ng, t ngu n v n trái phi u Chính ph và v n ngân sách đ a ph ng Công trình do Công ty t v n và chuy n giao công ngh Tr ng i h c Th y L i thi t k , BQL đ u t và xây d ng th y l i 2 thi công [3]

Hình 1-6 p m Hà đ c kh c ph c gia c sau s c

Theo báo cáo c a t nh Qu ng Ninh, s c trên khi n mái h l u đ p chính b xói l

t 20 đ n 40 cm, hai vai đ p h h ng n ng, đ nh đ p b bóc m t s đo n ng d n lên đ p chính b n c làm v , h ng 100 m chi u dài Thi t h i c tính kho ng 10 t

đ ng

V vi c c ng làm s p và h h ng n ng 5 c n nhà Hàng nghìn gia súc, gia c m b ch t trôi Thi t h i tài s n dân sinh c tính kho ng 19,5 t đ ng Thi t h i v c s v t

ch t và trang thi t b y t c a Trung tâm y t kho ng 29 t đ ng

Ngoài ra, s c còn làm h h i nhi u công trình tài s n công c ng nh khu v n hoa công viên, kênh m ng; giao thông s t l nghiêm tr ng v i c tính thi t h i kho ng

26 t đ ng Qu ng Ninh đang ti p t c đánh giá thi t h i khác do s c v đ p m Hà gây nên

V đ p Su i Tr u Khánh Hòa

p Su i Tr u Khánh Hoà b s c 4 l n:

- L n th 1: n m 1977 v đ p chính l n 1

- L n th 2: n m 1978 v đ p chính l n 2

- L n th 3: n m 1980 xu t hi n l rò qua đ p chính

- L n th 4: n m 1983 s t mái th ng l u nhi u ch , xu t hi n 7 l rò đuôi c ng

p Su i Tr u có dung tích 9,3 tri u m3n c Chi u cao đ p cao nh t là 19,6m Chi u dài thân đ p: 240m n v t v n thi t k : Công ty KSTK Thu l i Khánh Hoà n

v thi công: Công ty công trình 4-5, B Giao thông V n t i [4]

Nguyên nhân c a s c :

- V thi t k : Xác đ nh sai dung tr ng thi t k Trong khi dung tr ng khô đ t c n

đ t g = 1,84 T/m3

thì ch n dung tr ng khô thi t k gk = 1,5T/m3 cho nên không c n

đ m, ch c n đ đ t cho xe t i đi qua đã có th đ t dung tr ng yêu c u, k t qu là đ p hoàn toàn b t i x p

- V thi công: ào h móng c ng quá h p không còn ch đ ng i đ m đ ng đ m đ t mang c ng t đ p không đ c ch n l c, nhi u n i ch đ t dung tr ng khô gk =1,4T/m3, đ đ t các l p quá dày, phía d i m i l p không đ c đ m ch t

- V qu n lý ch t l ng: Không th m đ nh thi t k Giám sát thi công không ch t

ch , nh t là nh ng ch quan tr ng nh mang c ng, các ph n ti p giáp gi a đ t và bê tông, không ki m tra dung tr ng đ y đ S l ng l y m u thí nghi m dung tr ng ít

h n quy đ nh c a tiêu chu n, th ng ch đ t 10% Không đánh d u v trí l y m u

Nh v y s c v đ p Su i Tr u đ u do l i c a thi t k , thi công và qu n lý

S c đ p Khe M – huy n H ng S n, t nh Hà T nh

p Khe M đ c xây d ng t n m 1993, s c ch a 730.000 m3; cung c p n c cho

xã S n Hàm, S n Di m, S n Phú và th tr n Ph Châu S c đ p x y ra lúc 7h sáng ngày 16/10/2010 Nguyên nhân s c là do đ p đ c xây d ng đã lâu nên xu ng c p nghiêm tr ng [5]

Hình 1-7 Toàn c nh đ p Khe M sau s c v đ p

Hình 1-8 o n thân đ p b v

S c đ p Z20, (KE 2/20 REC) huy n H ng S n, t nh Hà T nh

H ch a Z20 đ c đ a vào s d ng n m 2008, đ p đ t cao 12.5 m, c ng l y n c bê tông c t thép có đ ng kính D = 0.6 m S c x y ra r ng sáng ngày 06/06/2009, đ p

b v t i v trí c ng l y n c; thân c ng b gãy ngang và b n c cu n trôi v h l u;

n n c ng b xói sâu đ n 3m D n đ n s c này có hai nguyên nhân chính: Th nh t là

do đ t đ p xung quanh thân c ng không đ c đ m ch t đ m b o yêu c u ch ng th m Trong đó thi t k có l i là không quy đ nh c th v ch tiêu đ t đ p xung quanh c ng, thi công không th c hi n đ y đ quy trình, đ p đ t th công xung quanh c ng và ki m

tra ch t l ng đ t đ p và không giám sát đ y đ quá trình đ p quanh thân c ng và l y

m u ki m tra ch t l ng Th hai là mái h móng b trái đào quá d c, không đ m b o

n i ti p an toàn gi a thân đ p và b trái Trong đó, thi t k có l i khi không ghi chú rõ ràng yêu c u làm chân khay đáy đ p và rãnh thoát n c chân h l u đ p đo n vai trái; thi công thì đào mái h móng phía trái quá d c, không theo đúng b n v thi t k , không làm chân khay đáy đ p và rãnh thoát n c h l u chân đ p đo n vai trái và giám sát không phát hi n nh ng sai khác c a thi công so v i thi t k đ x lý k p

th i.[5]

Hình 1-9 p v t i v trí c ng l y n c

1.1.3 Các ph ng pháp xác đ nh, tính toán thông s v t v

a C ch hình thành v t v

Quá trình truy n l xu ng h du do v đ p ph thu c r t nhi u vào các yêu t nh kích

th c v t v , đ d c v t v , th i gian phát tri n v t v Các thông s này đ c g i chung là thông s v t v Vi c xác đ nh chính xác thông s c a v t v này r t ph c t p đòi h i kh i l ng tính toán và d li u l n và t ng h p xác đ nh thông s v t v

có th s d ng các ph ng pháp sau:

+ Ph ng pháp so sánh[10]: ây là ph ng pháp đ n gi n nh t trong tính toán v đ p,

s so sánh qua m i t ng quan v i đ p nghiên c u đ đ a ra các thông s t ng t + Ph ng pháp kinh nghi m[10]: Ph ng pháp này d a trên phân tích th ng kê thu

đ c t các tr ng h p v đ p Quan h gi a các thông s v đ p v i th tích đ p, th tích kh i n c ch a, chi u sâu m c n c h , di n tích h Các thông s này đ c xây

d ng th ng kê theo ph ng pháp bình quân nh nh t ho c v các đ ng bao Có nhi u

ph ng pháp kinh nhi m đã đ c nghiên c u và áp d ng t ng đ i t t trong th c t , các ph ng pháp ph bi n nh t bao g m: ph ng pháp MacDonad & Langridge –Monopolis (1984), USBR (1988) Washington State (2007), Froehlich (2008)

+ Ph ng pháp mô hình toán: Có nhi u ph ng pháp mô hình toán đ c xây d ng trên các s s lý thuy t khác nhau áp d ng cho xác đ nh các thông s v t v Có

ph ng pháp xác đ nh d a trên b n ch t v t lý s d ng lý thuy t xói và v n chuy n bùn cát theo các hàm và đi u ki n r ng bu c d a trên tính ch t c h c đ t c a v t li u

đ p đ p; Ph ng pháp mô hình th y v n d a trên các ph ng trình liên t c và quan h

gi i tích ho c th c nghi m gi a l u l ng và m c n c t i các v trí; Ph ng pháp

th y l c mô ph ng d a trên các ph ng trình đ ng l c h c, ph ng trình liên t c, và

ph ng trình n ng l ng ( Sóng gián đo n) đ mô ph ng các y u t v đ p

+ Ph ng pháp mô hình v t lý: Ph ng pháp mô hình v t lý là ph ng pháp mô ph ng

th c t quá trình hình thành v t v đ p b ng các mô hình có tính ch t t ng t v i công trình nghiên c u, ph ng pháp này đòi h i kh i l ng công vi c và kinh phí l n nên không ph i công trình nào c ng có th đáp ng đ c

Trên th gi i hi n nay vi c xác đ nh các thông s v t v th ng đ c xác đ nh qua các công th c kinh nghi m đây là ph ng pháp cho k t qu t t nhanh và đ m b o chi phí cho nghiên c u Trong Lu n v n l a ch n ph ng pháp công th c kinh nhi m đ xác đ nh các thông s c a v t v c a các công trình h ng M trong tr ng h p v

đ p chính Các thông tin này đ c s d ng làm đ u vào cho mô hình th y l c MIKE

11 trong mô đun v đ p đ mô ph ng v t v

C ch v đ p đ c mô t b i các thông s v đ p: chi u r ng v t v B; chi u cao v t

v h; và th i gian v đ p T; hình d ng v t v có th đ c quy đ nh là hình thang, hình

ch nh t, ho c hình tam giác S hình thành l v có d ng hình thang v i c ch hình

thành tuy n tính đ c thông qua trong tr ng h p này v i m c đích xây d ng mô hình

v đ p nguy hi m nh t, d a trên gi đ nh r ng l v đ p n c thay đ i tuy n tính v i

th i gian

Hình 1-10 Quá trình v tràn đ nh Hình 1-11 Quá trình v xói ng m

Hình 1-12 Hình d ng và c ch hình thành v t v

b Các công th c kinh nghi m xác đ nh các thông s v t v

Các công th c kinh nhi m xác đ nh v t v đ c s d ng trong lu n v n:

MacDonald & Langridge-Monopolis (1984) tính toán l ng bùn cát b xói khi x y ra

v đ p thông qua m i quan h v i tích s c a dung tích c a h và chênh l ch l n nh t

m c n c h v i đáy v t v T kh i l ng b xói này cùng v i kích th c c a đ p, các thông s c a v t v s đ c xác đ nh C ng trong bài báo này các tác gi kh ng

đ nh, n u k t qu tính toán v t v l n h n kích th c c a đ p thì hình d ng v t v s

l y theo hình d ng m t c t c a đ p C ng t kh i l ng v t ch t b xói, th i gian v

đ p c ng đ c xác đ nh

Froehlich (1995, 2008) d a vào d li u th c t c a 63 tr ng h p v đ p đ xác đ nh các ra m i quan h c a hình d ng v t v , th i gian v đ p thông qua m i t ng quan

v i dung tích h t i th i đi m v đ p, chi u cao c a v t v và h s mái d c bên Trong nghiên c u này, tác gi phân bi t 2 kh n ng v đ p: v tràn đ nh (overtopping)

và v xói ng m (piping) thông qua h s K0

Xu & Zhang (2009) phát tri n m i quan h phi tuy n gi a 5 thông s c a v t v (chi u sâu v t v , chi u r ng v t v đ nh, chi u r ng v t v trung bình, l u l ng l n nh t và

th i gian phát tri n v t v ) v i các bi n đ u vào nh chi u cao đ p, h s hình d ng h

ch a, lo i đ p, hình th c v và kh n ng xói c a đ p Trong các bi n k trên, các tác

gi nh n th y kh n ng xói c a đ p nh h ng l n nh t đ n k t qu tính toán

Các công th c đ c t ng k t theo b ng d i đây:

B ng 1-1 Các công th c hay đ c s d ng[11], [12], [13]

Công th c Macdonan &

Langrdrige Monopolis (1984) Froehlich (1995) Froehlich (2008)

Xu & Xhang (2009)

1.0 v i v tràn đ nh, 0.7 cho v xói ng m - Trong đó:

- hb là chi u cao v t v (tính t đ nh v t v đ n đáy)

- hw là chi u cao c t n c phía trên v t v

n c

N m 1968 Pháp là n i ban hành v n b n quy ph m pháp lu t đ u tiên Châu Âu v

r i ro v đ p sau khi đ p Malpasset b v n m 1959 làm trên 400 ng i ch t và m t tích M t trong các c quan có kinh nghi m nghiên c u v v đ p là phòng thí nghi m

Th y l c Qu c gia Pháp

M t mô hình có ch c n ng nghiên c u v đ p th ng bao g m 3 mô đun c b n là:

- Mô t v t v theo kích th c hình h c và phát tri n v t v theo th i gian;

- Tính đ ng quá trình l u l ng ch y qua v t v ;

- Di n toán quá trình sóng v đ p xu ng h l u

Các mô hình mô ph ng v đ p có đ c đi m chung là s d ng các đi u ki n biên trong

đ mô t dòng ch y t i các v trí d c theo đ ng ch y t i đó mà ph ng trình Saint – Venant không áp d ng đ c nh đ p tràn, thác n c, v t v , c u c ng, đ p có c a

đi u khi n

Tr c đây, xu th nghiên c u là các n l c xây d ng các mô hình chuyên nghiên c u

v v đ p Mô hình v đ p đ c dùng ph bi n nh t Hoa K là mô hình DAMBRK (DAM –BREAK Flood Forecasting Model) do Fread thi t l p (1977, 1980, 1981)[6]

Mô hình có 3 ch c n ng: Mô t v t v theo hình h c và theo th i gian, tính quá trình

l u l ng qua v t v và di n toán quá trình xu ng h l u Mô hình DAMBRK đã đ c

áp d ng đ tái t o sóng l truy n xu ng h l u gây ra b i v đ p ch n n c Teton b

v vào n m 1976 p Teton là đ p đ t cao 300ft (91.1m) dài 3000ft H u qu đã làm

11 ng i ch t, 25 000 ng i m t nhà c a và thi t h i v t ch t kho ng 400 tri u đô la

K t qu mô ph ng sóng v đ p b ng mô hình DAMBRK có s phù h p t t v i s li u

đo đ c kh o sát

Mô hình FLDWAV là mô hình t ng h p c a 2 mô hình th y l c m ng sông DWOPER (Dynamic Wave Operational Model) và DAMBRK có kh n ng tính sóng v đ p, đi u khi n các c a x công trình h và di n toán th y l c đ c Fread xây d ng n m 1985

Mô hình đã đ c phát tri n d a trên ph ng pháp gi i s h ph ng trình Saint- Venant theo s đ n phi tuy n có tr ng s Mô hình có nhi u tính n ng u vi t đ m

b o đ n đ nh và các ch c n ng mô ph ng công trình và h th ng sông Mô hình FLDWAV đ c m t s T ch c, Hi p h i qu c t công nh n là mô hình chính th c trong nghiên c u l do v đ p và là c s đ so sánh khi nghiên c u ng d ng các mô hình khác

Hi n nay trên th gi i xu t hi n xu h ng áp d ng mô hình 2 chi u đ nghiên c u sóng v đ p M t trong s các mô hình 2 chi u đ tính sóng v đ p có c s lý thuy t

h ph ng trình Saint -Venant 2 chi u b ng ph ng pháp MacCormack –TVD Mô hình s d ng đi u ki n biên trong đ mô t sóng v đ p chuy n đ ng trong vùng đ ng

b ng Mô hình đ c ng d ng cho h th ng h bao g m: p bê tông cánh cung Funcho cao 49m, dài 165m và đ p đ t đ p Arade cao 50m, chi u dài 246m p Funcho đ c gi thi t là v t c th i và toàn b , đ p Arade đ c gi thi t v t ng ph n

và t t K t qu tính toán đ sâu c a sóng v đ p h l u đ p Arade có sai s 3m so

v i mô hình DAMBRK

M t xu h ng nghiên c u khác là ng d ng mô hình 1-2 chi u k t h p đ mô t v

đ p truy n xu ng vùng đ ng b ng M t trong s các mô hình có các ng d ng th c t

là mô hình DHM (Diffusion Hydrodynamic Model) và Mike-Flood Mô hình DHM là

mô hình sóng khu ch tán 1D mô ph ng dòng ch y 1 chi u (1D) trong h th ng sông

và 2 chi u (2D) trong vùng ng p l t đ c nghiên c u Hoa K do T.V Hromadka và C.C Yen xây d ng n m 1986 Mô hình 1 và 2 chi u đ c k t n i v i nhau b ng lu t cân b ng và ch y tràn Mô hình Mike-Flood là mô hình c a Vi n Th y L i an M ch

Hi n nay, do v đ p đ c xem là m t d ng đ c bi t c a sóng l có c ng đ m nh, lên nhanh, xu ng nhanh nên xu th chung là các mô hình th y đ ng l c đ c nghiên

c u b sung mô đun mô ph ng sóng v đ p trong mô hình t ng th Các mô hình th y

đ ng l c 1D có kh n ng đ c áp d ng nghiên c u v đ p trên th gi i là NWS FLDWAV (Hoa k ), HEC-RAS (Hoa K ), MIKE 11 ( an M ch), mô hình ISIS (Vi n

Th y L c Anh), MASCARET (Pháp) Các mô hình này có ch c n ng mô ph ng v

đ p h th ng các h ch a và di n toán ng p l t h l u Tuy nhiên mô hình FLDWAV

v n đ c xem là mô hình chuyên d ng đ nghiên c u v đ p

th c hi n do Ban Qu n lý công trình th y đi n S n La đ u t nghiên c u trên c s áp

d ng mô hình FLDWAV c a Hoa K khi l c ch n p ng án thi t k h S n La ng

th i, nghiên c u c nh báo ng p l t vùng đ ng b ng sông H ng n u x y ra s c v

đ p h Hòa Bình trên c s áp d ng mô hình FLDWAV k t h p v i mô hình DHM

K t qu nghiên c u cho th y: N u v đ p Lai Châu, các h S n La, Hòa Bình có th

v n hành đ m b o an toàn cho h du Các k t qu nghiên c trên đã đ c H i đ ng

th m đ nh nhà n c thông qua Ngoài ra các c quan nghiên c u khác nh Vi n C

H c, Vi n Khoa H c Th y L i c ng đã có các nghiên c u đ ng th i v tính toán v

đ p

Kinh nghi m áp d ng mô hình FLDWAV Vi t Nam cho th y mô hình mô ph ng t t quá trình v đ p và tính toán đ c quá trình l u l ng sau v đ p có đ tin c y cao,

k t qu nghiên c đã đ c th m đ nh và đánh giá là h p lý Mô hình HEC-RAS, mô hình MIKE 11, mô hình ISIS là mô hình th y l c có kh n ng nghiên c u v đ p và truy n xu ng h l u tuy ch a có nhi u các ng d ng th c t

Nghiên c u tính toán truy n l trong h th ng sông di n toán toán ng p l t hi n nay

n c ta đ i v i các vùng đ ng b ng r ng l n, các mô hình 1 chi u nh MIKE 11, mô hình HEC-RAS đ c ng d ng khá ph bi n vùng h l u h th ng sông H ng – sông Thái Bình và mô hình ISIS đ c ng d ng ph bi n ng B ng sông C u Long, đ t k t qu t t do mô hình có giao di n thân thi n và có kh x lý kh i l ng

l n các thông tin v đ a hình và m t c t

Các mô hình 1 và 2 chi u k t h p nh mô hình DHM, mô hình MIKE – Flood là các

mô hình thích h p v i các khu v c ng p l t có quy mô v a các vùng đ ng b ng ven

bi n mi n Trung do ph i x lý các thông tin v đ a hình, m t c t và kh p n i s li u

đ a hình - m t c t M t s các nghiên c u v đ p và mô ph ng ng p l t s d ng MIKE – Flood nh :

- Nghiên c u l và l do v đ p trong h th ng sông H ng – Thái Bình do Vi n Khoa

H c Th y L i Vi t Nam t n m 2002 – 2003

- Nghiên c u nh h ng tình hu ng v đ p h K G - Hà T nh đ n vùng h du

- L p ph ng án phòng ch ng, ch ng l , l t cho vùng h du h ch a Su i Hành, t nh Khánh Hòa

1.2 T ng quan v ph ng pháp đánh giá thi t h i l l t

Vi c xem xét các d ng thi t h i do ng p l t gây ra là thi t y u đ i v i phân tích thi t

h i và đánh giá thi t h i do ng p l t gây ra V đ p d n đ n ng p l t gây ra r t nhi u thi t h i đ n đ i s ng xã h i dân c vùng h du Nó bao g m nh ng nh h ng tiêu

c c đ n con ng i, s c kh e và tài s n c a con ng i, c s h t ng, các di s n v n hóa, h sinh thái, s n xu t công nghi p, nông nghi p và s c m nh c nh tranh c a các

n n kinh t ch u nh h ng c a ng p l t Thi t h i do ng p l t gây ra th ng đ c phân lo i theo hai cách Th nh t là theo cách tác đ ng c a ng p l t mà chia thành thi t h i tr c ti p và thi t h i gián ti p

+ Thi t h i tr c ti p/ gián ti p: Thi t h i tr c ti p bao g m t t c các lo i t n th t liên quan t i các tác đ ng v t lý ngay l p t c c a n c l t i con ng i, tài s n và môi

tr ng Ví d nh gây ra t n th t v ng i, s c kh e, ch c n ng c a h sinh thái, thi t

h i cho các nhà c a, các thành ph n kinh t , cây tr ng và gia súc gia c m trong nông nghi p Thi t h i tr c ti p th ng đ c đo b ng giá tr thi t h i t i m t th i đi m c

th Thi t h i gián ti p là nh ng thi t h i gây ra b i s gián đo n các m i liên k t kinh

t và v t lý c a n n kinh t , các chi phí phát sinh trong tr ng h p kh n c p và các hành đ ng đ ng n ch n thi t h i do do l , ng p l t gây ra và các t n th t khác Ví d

nh các t n th t trong ho t đ ng s n xu t c a các công ty do ng p l t gây ra, t n th t

c a nhà cung c p và tiêu dùng, các chi phí do gián đo n giao thông gây ra, các d ch v

kh n c p Thi t h i gián ti p th ng đ c đo b ng giá tr thi t h i trong m t th i kho ng

+ Thi t h i h u hình/ vô hình: Nh ng thi t h i có th đánh b ng ti n b c nh đ đ c, công trình, nhà c a, t n th t c a s n xu t đ c g i là thi t h i h u hình Thi t h i v tính m ng, nh h ng s c kh e hay nh ng thi t h i t i các s n ph m sinh thái và t t c các s n ph m và các d ch v không đ c giao d ch trên th tr ng r t khó có th đánh giá đ c b ng ti n Vì v y nh ng thi t h i đó đ c g i là vô hình

B ng 1-2 Các cách phân lo i thi t h i do ng p l t gây ra

Thi t h i v con ng i: + nh h ng t i s c

kh e +S n ph m sinh thái

Gián ti p

T n th t v s n xu t công nghi p

+ Gián đo n giao thông + Chi phí kh n c p

Khó kh n đ i v i vi c

kh c ph c h u qu sau l

l t + Kh n ng b t n

th ng c a nh ng ng i

s ng sót t ng lên

Các thi t h i tr c ti p h u hình có th đ c chia thành các lo i khác nhau nh tài s n

c a dân c , nông s n M c dù t t c các lo i thi t h i mong mu n đ c đ c c

l ng tác đ ng đ y đ c a ng p l t, các nghiên c u th ng ch t p trung vào m t s thi t h i đ gi m thi u th i gian và công s c Thi t h i v nhà c a và các thi t b đ c khuy n cáo c n đ c xem xét trong các nghiên c u t t c các c p Thi t h i nông s n

ch c n thi t tính toán cho nh ng khu v c mà nông nghi p là ch y u M t khác, chúng

ta có th tham kh o đánh giá thi t h i các vùng có đi u ki n t ng t hay có th so sánh Tuy nhiên, n u t t c các d ng thi t h i không đ c xét đ n trong m t nghiên

c u đánh giá thi t h i nh t đ nh vì nh ng lý do nào đó thì c ng nên đ c p t i khi trình bày k t qu

Vi c xây d ng b n đ ng p l t là c n thi t khi x y ra tình hu ng v đ p Tuy nhiên

vi c xác đ nh m c đ thi t h i do v đ p gây nên c ng là ph n quan tr ng không kém Công vi c này không đ n gi n do các v trí khác nhau đ ng p khác nhau, bên c nh

đó m c đ ch u t n th ng c a các đ i t ng c ng khác nhau Vi c xác đ nh chi ti t các đ i t ng yêu c u m t kh i l ng kh ng l đôi khi là không th Tuy nhiên chúng

ta có th c tính giá tr trung bình cho các nhóm đ i t ng t ng đ i đ ng nh t Trong lu n v n, nghiên c u s d ng các hàm thi t h i đ tính toán m c đ thi t h i cho các đ i t ng ch u nh h ng

Nguyên t c đánh giá đ c th hi n theo công th c:

R = H*V*E = H*D (1-1)

V i: R (Risk) là thi t h i ti m n ng c a khu v c nghiên c u

H (Hazard): m c đ thi t h i ng v i đ sâu ng p h(m)

V (Vulnerability): m c đ t n th ng đ c tính t 0 đ n 1

E (Exposure): đ i t ng b nh h ng

D (Damage): M c đ thi t h i

CH NG 2: GI I THI U VÙNG NGHIÊN C U VÀ CÁC MÔ HÌNH

NG D NG

2.1 Gi i thi u vùng nghiên c u

2.1.1 c đi m đ a lý t nhiên

Huy n Tam o n m chính gi a phía B c t nh V nh Phúc, g n ngã ba ranh gi i c a

tnh V nh Phúc v i hai t nh Tuyên Quang và Thái Nguyên

Khu v c đ u m i d án h ch a ng M n m xã o Trù - phía B c c a huy n Tam o và thu c s n Tây Nam c a dãy núi Tam o

V trí đ a lý vào kho ng: 105o34 đ kinh ông 21o02 đ v B c

Hình 2-1: B n đ th hi n v trí đ a lý khu v c nghiên c u

B n đ huy n ch y dài theo h ng Tây B c – ông Nam Huy n Tam o là m t huy n mi n núi, n m trên ph n chính phía Tây B c c a dãy núi Tam o, n i b t ngu n c a sông Cà L (sông này n i v i sông H ng và sông C u) Trên đ a bàn huy n

có ng n núi Tam o cao 1 310m n m xã H S n Tam o cách Thành ph V nh Yên 10 km và cách Thành ph Hà N i 70 km, n i có dân s đông, có s phát tri n kinh t n ng đ ng, có s c lan t a l n Vì v y, Tam o có nh ng đi u ki n nh t đ nh trong vi c khai thác các ti m n ng v khoa h c công ngh , v th tr ng cho các ho t

đ ng nông, lâm s n, du l ch và các ho t đ ng kinh t khác

Tam o là huy n có v trí thu n l i cho vi c giao l u kinh t , v n hoá, du l ch, khoa

h c k thu t, s n xu t gi a các vùng Trung du mi n núi v i ng b ng, gi a nông thôn v i thành th trong ph m vi tnh V nh Phúc và c n c Trong nh ng n m qua

n n kinh t c a huy n đã có nh ng chuy n bi n đáng k Nh ng l i th v đ t đai,

r ng, ngu n n c và lao đ ng đã t o nên cho Tam o b c đi v ng ch c trong s nghi p phát tri n kinh t , xã h i T c đ t ng tr ng kinh t c a huy n khá cao, nh t là

h giáp v i s n c a các dãy núi cao trên +1000m, phía Tây – Tây Nam c a h đ c

ng n b i các d i núi th p có cao đ kho ng trên +80m Tuy n đ p chính là ph n n i

ti p c a các đ i th p v i cao trình kho ng +60m Phía h l u h ch a là d i đ ng b ng khá b ng ph ng, cao đ trong kho ng t +45m đ n +50m ây là khu v c có đ d c

l n, trung bình lên đ n 250, b chia c t b i m ng su i và các khe n c v i m t đ l n

c đi m đ a m o: V i đ c đi m đ a hình khu v c d án nh trên, thì đ a m o khu v c

d án đ c tr ng là d ng đ a m o xâm th c bóc mòn, th hi n rõ nét t i các khe su i và các s n d c Kèm theo d ng đ a m o xâm th c bóc mòn là d ng đ a m o tích t , phân

Trù Xung quanh l u v c nghiên c u có m t s tr m th y v n nh tr m Qu ng C trên sông Phó áy và tr m Ng c Thanh trên sông Thanh L c

C n c vào v trí và ngu n tài li u c b n KTTV c a các tr m nói trên, tác gi đã nghiên c u, thu th p tài li u ph c v cho vi c tính toán các đ c tr ng khí t ng th y

v n c a d án HCN ng M V i ngu n tài li u c b n KTTV khá d i dào, các tr m khí t ng và th y v n đ u do T ng c c khí t ng th y v n xây d ng và qu n lý, đo

đ c và ch nh biên tài li u nên ch t l ng tài li u có đ tin c y cao Danh m c các tr m KTTV có liên quan ghi b ng 2-1 d i đây

Hình 2-2 M ng l i tr m khí t ng th y v n l u v c nghiên c u

2.1.3 c đi m khí h u, khí t ng vùng d án

H ch a n c ng M thu c khu v c ông B c Vi t Nam, đây ch u nh h ng

c a khí h u ôn đ i gió mùa, mùa đông có gió B c th i m nh, r t l nh, còn mùa hè mát

m Trong n m có hai mùa rõ r t Mùa đông t tháng X đ n tháng III, nhi t đ các tháng này th ng th p, th p nh t đo đ c là 16.60C Mùa hè t tháng IV đ n tháng IX, tuy là mùa hè nh ng đây luôn duy trì n n nhi t đ t ng đ i th p, th i ti t mát m , nhi t đ cao nh t đây đo đ c 290

C

Các đ c tr ng khí h u, khí t ng khu v c h ch a n c ng M đ c phân tích thông qua s li u quan tr c c a tr m V nh Yên

Tr m V nh Yên có t a đ 21017’B - 105035’ n m t i thì xã V nh Yên, t nh V nh

Phúc, tr m b t đ u ho t đ ng t n m 1960 đ n nay Tr m ch u trách nhi m đo đ c các

y u t khí t ng: m a, b c h i, nhi t đ không khí, gió, s gi n ng, đ m không khí

2.1.3 1 Nhi t đ không khí, (T 0

C)

Nhi t đ không khí trung bình nhi u n m khu v c là 23.70C Tháng có nhi t đ l n

nh t là tháng VII (290C), tháng có nhi t đ th p nh t là tháng XII (16.60

C)

B ng 2-2: c tr ng nhi t đ không khí đo t i tr m V nh Yên (T0C)

Th p nh t 3.7 5 7.7 13.2 16.3 20.4 21.1 21.8 17.4 13.1 8.9 4.4 3.7 Trung bình 16.6 17.7 20.5 24.2 27.3 28.9 29.0 28.4 27.4 25.0 21.5 18.1 23.7

Cao nh t 31.4 33.1 36.3 37.9 41.1 40.2 39.2 38.1 36.7 34.7 33.9 28.7 41.1

2.1.3 2 m t ng đ i c a không khí, (U%)

m t ng đ i trung bình nhi u n m c a không khí là 81.9% Nhìn chung không có

s chênh l ch nhi u qua các tháng trong n m Tháng có đ m không khí l n nh t là tháng III và IV (84.6%), tháng có đ m không khí nh nh t là tháng XI (78.8%)

B ng 2-3: m t ng đ i trung bình các tháng trong n m tr m V nh Yên (U%)

Theo tài li u quan tr c t ng s gi n ng bình quân trong n m là 1400 đ n 1800 gi , trong đó, tháng có nhi u gi n ng nh t là tháng VII (195.9h) và tháng IX (184.2h), tháng có gi n ng th p nh t trong n m là tháng II (49.4h) và tháng III (53.6h)

B ng 2-5: T c đ gió trung bình các tháng trong n m tr m V nh Yên (Vm/s)

Tháng I II III IV V VI VII VIII IX X XI XII N m

Phân ph i l ng t n th t b c h i trong n m theo t tr ng ZPiche t ng tháng c a tr m

V nh Yên K t qu ghi b ng d i đây

vào l ng m a c a t ng th i k khác nhau trong n m L ng m a hàng n m c a m t

tr m quan tr c l i ph thu c vào cao đ đ a hình, hình thái th i ti t và ph thu c vùng

mi n đ a lý c a tr m

L ng m a bình quân c a l u v c

Theo k t qu nghiên c u c a m t s chuyên đ nghiên c u khoa h c, c ng nh k t qu

tính toán m a c a m t s công trình th y l i trong vùng, l ng m a trung bình hàng

n m c a V nh Phúc váo kho ng 1400 mm đ n 1600 mm

Trong đó, l ng m a bình quân c a vùng đ ng b ng và trung du là 1323,8 mm Vùng

núi theo tài li u c a tr m Tam o là 2140 mm khu v c th p và chân dãy Tam o

tr m o Trù là 1601 mm và tr m Qu ng C là 1564 mm

L ng m a phân b không đ u trong n m, t p trung ch y u t tháng V đ n tháng X,

chi m 80% t ng l ng m a c n m Mùa khô t tháng XI đ n tháng IV n m sau ch

chi m 20% t ng l ng m a trong n m

C n c tình hình m a l c a vùng nghiên c u, c ng nh tài li u m a m t s tr m khác

nh Ng c Thanh, Thanh Lanh,…Ta ch n tr m m a o Trù đ tính toán l ng m a

bình quân cho l u v c h ch a n c ng M vì tr m m a này g n v i tuy n đ p h

ch a và khu t i Giá tr m a bình quân nhi u n m c a tr m m a o Trù là

Tr m m a o Trù n m g n phía sau khu đ u m i HCN ng M Tr m m a o

Trù có th i gian đo t n m 1971 đ n 1990 ( 20 n m tài li u), tài li u c a tr m đáng tin

c y đ tính l ng m a cho khu t i c a d án HCN ng M Các đ c tr ng th ng kê

th c đo t i o Trù v i XN m = 1002,3 mm làm mô hình phân ph i l ng m a t i

P = 85% cho d án HCN ng M K t qu tính toán ghi b ng d i đây:

là l ng m a ngày l n nh t c a khu v c, đã l a ch n ngu n tài li u m a ngày l n nh t

c a tr m o Trù và Qu ng C theo ph ng pháp tr m - n m đ tính m a gây l cho công trình này K t qu tính toán l ng m a 1 ngày l n nh t theo t n su t Pi (%) ghi